农业园道路等级划分的研究

2015-01-18方新雷宋广锋贺映全

湖北工业大学学报 2015年5期

方新雷，宋广锋，张雷，贺映全

（1武汉建工集团股份有限公司，湖北武汉430023；2中国建筑第三工程局有限公司，湖北武汉430074；3湖北工业大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430068）

道路的等级划分对于道路设计及规划来说至关重要，等级划分得是否合理，直接关系到道路的规划和设计是否能够满足其功能需要以及生产生活的需要。传统公路的等级划分已经比较完善和合理，而现代农业园道路在使用功能上有着重大差别，农业园道路的等级划分如果照搬传统公路，将无所适从。对于农业园道路的等级划分标准进行研究有着重要的价值。

1 传统公路分类

依据规范《公路路线设计规范》JTG-D20-2006，公路按照行政等级划分可以分为国道、省道、县道、乡道以及农村公路三类；按照道路的技术分级可分为:高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。依据《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012，城市道路可以分为城市快速路、城市主干路、城市次干路和城市支路四个等级［1］。

2 农业园中道路的分类

根据《土地开发整理标准》，道路可分为干道、支道、田间道、生产路；依据《湖北省国家农业综合开发高标准农田建设示范工程建设标准细则》道路分为干道、支路。其中干道分为机耕道及耕作道。由以上两本规范可以看出，农业园区的道路分类大致可以参照市政道路的分类，可分为主干道、次干道、支路。在本文的研究中将农业园的道路分为主干路、次干路、支路三个等级。主干路以满足园区农产品运进运出所使用的货车通行为主，次干路以满足去园区观光的小客车通行为主，支路以满足小型农机具及行人通行为主［2］。

图1 农耕年华中的道路

图2 武汉新洲区蔬菜育苗基地中心道路

3 农业园中道路交通组成及交通量调查

由于农业园道路的服务特点与传统道路的不同，它只需在旅游季节服务于观光小客车，播种收获季节服务于农机具耕作。故在农业园道路的设计中可以采用以不同的交通组成为依据来确定道路的等级，将农业园中的道路分为主干道、次干道、支路。下面就对全国范围内的几个典型农业园道路的交通组成进行调查（表1）。

表1 典型农业园道路交通量及交通组成调查表

通过调查可以得出，不同等级道路的交通组成明显不同。这一调查结果同时也验证了以不同交通组成为依据来划分农业园道路等级的可靠性。

4 农业园道路交通量折算系数

通过对农业园道路交通现状的调查分析，农业园道路上机动车的车型主要有小客车、小货车、三轮农用车、四轮农用车、轻型卡车、各式农机具等；非机动车的车型主要为自行车、人力三轮车等。

根据农业园交通量的组成特点及发展趋势［3］，参考《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），本论文仍将:“小客车”作为各级农业园道路设计交通量换算的标准车型（表2）。

表2 各种汽车代表车型与车辆折算系数

由于农业园中的绝大多数道路并未设置人行道或者慢车道，行人和非机动车辆占用行车道情况非常突出，这对道路上行驶的机动车辆会造成很大影响，因此在制定技术标准时仍考虑将三轮车、摩托车、农机具等纳入设计交通量换算。为了与现行《公路工程技术标准》相统一，将各级农业园道路的设计交通量换算成标准车型的“小客车”。

《公路工程技术标准》中并没有相关三轮车、摩托车、农机具的折算系数。因此在本次研究中以三轮车、摩托车、农机具的标准重量以及外形几何尺寸宽度为依据来确定这三类车辆的折算系数，通过调查可知农业园中特殊车型与折减相关的参数见表3。

取以上特殊车型与标准小汽车的总量比以及宽度比的平均值为其折算系数为:小客车1.0，大型车2.0，中型汽车1.5，三轮车0.8，摩托车0.3，农机具0.5。

表3 农业园道路特殊车型与折减相关的参数

5 农业园道路依据交通量划分等级存在的问题

传统公路等级的确定与设计小时交通量密切相关，依据《公路工程技术标准》中的规定，设计小时交通量即将一年中按小时连续测得的8760个小时交通量从大到小顺序排列，采30位的交通量作为设计小时交通量［4］。

通过对现有农业园道路的交通量数据进行分析，预测设计年限末的年平均日交通量，依据不同农业园道路的使用任务及其性质，根据交通观测资料推算求得。将农业园中道路交通量按年平均增长率累计计算确定，即t年的交通量计算公式为

式中:Nt为设计年限第t年的交通量（pcu/d）；Ni为起算年份的交通量（pcu/d）；t为设计年限，指确定道路宽度而采取的交通量增长年限，在该年限内车行道的宽度能满足道路交通增长的要求，由于农业园的年限一般为15年，故t取15；γ为交通量的年递增率。

考虑到农业园道路中的社会车辆比较少，类似于专用道路，其交通量的年递增率一般都比等级公路的年递增率要底，其增长率一般与农业园的经营情况有关。在交通量计算时，其交通量的年递增率γ取4%较为合理。根据以上计算公式计算的各农业园中不同等级道路的交通量见表4。

各等级传统公路将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量，二级公路为5000～150000辆，三级公路为2000～6000辆，四级公路双车道小于2000辆，单车道为200～400辆可以看出各农业园中主干路的交通量处于传统公路的单车道四级公路标准左右，其余各等级道路的交通均远远小于传统公路分类中的四级公路的标准。因此用交通量的不同来划分农业园中道路的等级没有任何意义，也不具有任何实际价值。同时也验证农业园道路的设计照搬传统公路的设计标准存在很大的缺陷。

表4 典型农业园道路交通量

6 农业园道路依据行车速度划分道路等级存在的问题

在传统的公路设计规范中，不同等级的公路均对应着不同的设计速度，不同的设计速度也适用于不同的公路等级。但是在农业园道路设计的时候是否适合以设计速度为标准来划分道路的设计等级呢。笔者对目前山峡库区的一些在建农业园道路设计情况进行调查统计，数据汇总见表5。

表5 农业园道路代表车型与车辆折算系数

分析以上表格数据可以看出，农业园中的道路设计里程非常短，基本都在1km左右。即使使用我国目前公路设计中的最低设计速度15km/h，行车时间也不超过5min。因此在现代农业园的道路设计中以设计速度来划分道路等级严重不符合实际情况。

7 农业园中道路等级划分依据

由之前对农业园中道路的等级划分依据的分析来看，以交通量和设计速度为依据来划分农业园道路等级严重与实际情况不符合。同时通过农业园中交通组成的分析可知:农业园中的不同等级道路的交通组成存在非常明显的差异。使用交通组成为依据来划分农业园道路等级有着可靠的现实依据［6］。因此推荐使用以交通组成为依据来划分农业园道路等级，将农业园道路等级分为主干路、次干路、支路三个等级。具体划分标准见表6。