柳南高速公路改扩建工程交通荷载参数调查与分析

黄英强

广西交通投资集团南宁高速公路运营有限公司，南宁 530022

前言

为了获取柳南高速公路耐久性路面结构设计所必需的交通荷载参数，需要对现状道路实际承受的交通荷载进行调查并预测未来的交通量增长情况。

在开展柳南高速公路全线交通量调查时分段进行观测，按照实际情况主要划分为：柳州至来宾段（K1284+600处设站观测）、来宾至小平阳段、小平阳至宾阳段、宾阳至南宁段等。观测时在这几个路段分别设立交通量临时观测站，连续观测3天（24小时）的双向交通量，并按照相关的方法将调查车辆按照车型、轴数、轮组数等进行分类统计，得到3天内的交通组成情况。

1 柳南高速公路旧路交通量调查

柳南高速公路现状交通繁重，各种客车和货车所占比例很大。以来宾至宾阳段为例，该段起、终点范围内共有宾阳和小平阳两个出入口，考虑到宾阳出入口距离路线终点较近，故该段的交通量可近似采用宾阳至小平阳段的代替。因此，本次交通量调查主要针对宾阳至小平阳段、小平阳至来宾段进行观测。观测时在这两个路段分别设立交通量临时观测站，连续观测3天（24小时）的双向交通量，并按照文献1中对车辆的分类方法将调查车辆按照车型、轴数、轮组数等进行分类统计，得到3天内的交通组成情况。两个临时观测站三日内的交通情况如下表1所示。

从表中数据可以看出，宾阳至小平阳段的平均日交通量为11794辆/日，小平阳至来宾段的平均日交通量为11355辆/日，这两个路段的交通量十分接近，且交通组成中均以客车为主，二轴以上货车的主要车型是二轴六轮、四轴2和六轴车。

将表中的混合交通量按照《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）中的相关规定折算成小客车的交通量，则有：

表1 宾阳－小平阳段交通量数据汇总（辆/日）

来宾至小平阳段的平均日交通量为16933辆/日（小客车）

小平阳至宾阳段的平均日交通量为17839辆/日（小客车）

2 柳南高速公路旧路交通轴载水平分析

以来宾至宾阳段为例对柳南高速公路旧路进行交通轴载水平分析。

在进行路面结构层厚度计算时，需要累计当量轴次这个参数，它是通过各级轴载与标准轴载之间换算后而得到的。

由于本工程拟采用沥青混凝土加铺罩面结构，因此轴载换算方法和公式参照《公路沥青路面设计规范》（JTG D50－2006）中的相关规定进行。

（1）当以设计弯沉值为指标及进行沥青层层底拉应力验算时，各级轴载（包括车辆的前、后轴）Pi的作用次数ni，按下述公式换算成标准轴载P的当量作用次数N，后面简写为“弯沉N”。

式中：N—标准轴载的当量轴次（次/日）；

ni—被换算车型的各级轴载作用次数（次/日）；

P—标准轴载（kN）；

Pi—标准轴载（kN）；

k—被换算车辆类型数；

C1—轴数系数，C1=1+1.2(m-1)，m是轴数。当轴间距大于3m时，按单独的一个轴载计算，当轴间距小于3m时，应考虑轴数系数；

C2—轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38。

（2）各种车型的等效轴载估算

此次调查通过以往的轴载调查结果对这些货车的等效轴载进行估算。等效轴载的估算结果如表2所示。

表2 各种车型的弯沉等效轴载估算

（3）累计当量轴次估算

①累计当量轴次的计算公式

设计年限内一个车道上的累计当量轴次按照《公路沥青路面设计规范》（JTG D50－2006）中的下述公式进行计算。

式中：Ne—设计年限内一个车道上的累计当量轴次（次/车道）；

N1—营运第一年双向日平均当量轴次（次/天）；

t—设计年限（年）；

γ—设计年限内交通量的平均年增长率（%）；

η—车道系数，按《公路沥青路面设计规范》（JTG D50－2006）中的规定取值。

②交通量的平均年增长率

根据工程可行性研究阶段交通量OD的调查的数据来预测交通增长率。本项目在2006年4月26日高速公路交通量观测和普通公路交通量调查的基础上，通过对项目影响区社会经济、交通运输现状及发展规划的分析研究，采用“四阶段”法预测未来交通量，包括正常交通量、转移交通量和新增交通量三部分组成。由各特征年的交通量预测结果可知：未来几年内的交通增长率取5.0%。

③计算未来设计年限内累计轴载作用次数

现状道路日平均当量轴次N1可以通过每种车型的日交通量乘以相应的等效轴载求和后得到。设计年限取15年，未来15年内的交通增长率取5.0%，双向四车道分布系数取0.6，则未来设计年限内的累计当量轴载作用次数为5.173×107（次/车道）。

3 结语

本文按照轴数和轮组数对公路上常见车辆进行了详细分类，采用设置交通量临时观测站的方法实测得到了柳南高速公路旧路的交通量和交通组成情况，通过以往的轴载调查结果对主要货车的等效轴载进行了估算，最终得到了未来设计年限内该路的累计当量轴载作用次数，为进行柳南高速公路改扩建工程施工图设计提供了基本的交通荷载参数。

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[3]韦金城，王林，辛星.基于动态称重系统的轴载谱数据采集及处理[J].交通标准化，2009，(196)：6-11

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