山区农村组组公路设计探讨
2019-08-06徐爽
徐 爽
(黔南州交通设计院,贵州 都匀 558000)
1 设计原则和路基宽度的确定
农村组组通公路设计应树立科学发展观,遵循“因地制宜,尽力而为,量力而行”的原则。坚持“安全、经济、适用”的理念,注重节约资源、保护耕地及环境。目前农村组组通公路路基宽度有6.5 米、4.5 米、4 米。4.5 米和4 米的路基属于窄路。由于山区受地形、地质等和经济条件限制,加上交通量小,建议取路基宽度4.5 米较为合适。
2 平面设计
2.1 部颁及贵州省农村公路平面设计规定
山区农村组组通公路设计由于受许多因素制约,达不到公路工程设计技术标准和公路路线设计规范的要求,特别是同向曲线间距满足4V 和反向2V 的标准艰难。因此贵州省调整成同向曲线间距2V 和反向1V 的规定。就是在这样的条件下,要满足相应的要求,工程造价仍然很高,设计速度的取值就是一个关键问题。
2.2 山区的组组通公路设计速度值和其他取值的建议
由于组组通公路是脱贫攻坚的内容之一,既要满足安全运行,又要经济合理,在设计上要考虑的内容较多。组组通公路一般都是最后一公里的通行道路,高差相对较大,若按农村公路的技术标准设计绕行线路长。根据本人对多条道路设计的经验,设计速度建议采用10 km/h 较为合理。
组组通公路设计速度采用l0km/h,圆曲线半径极限值不应小于10m,超高不应大于6%,超高和加宽缓和段最小长度不应小于10m,停车视距不应小于15m,会车视距不应小于30m,超车视距不应小于80m。
3 纵断面设计
3.1 部颁及地方农村公路设计标准
根据交通部交公路发[2004] 372 号农村公路建设指导意见和云南省地方标准DB 53/ T2002-2014,一般情况下组组通公路纵坡的最大坡长应符合表1 的规定。
表l 不同纵坡坡度的最大坡长
道路越岭路线连续上坡(下坡) 路段平均纵坡大于6%时,应在不长于2km 处,设较平缓的缓和坡段,缓和坡段的纵坡不应大于3%,长度不小于40m。说明6%的纵坡可不计坡长。
3.2 组组通公路长大纵坡计算
3.2.1 用8 吨载重汽车计算爬坡长度
以解放CA-10B 为例,最大总质量8 吨,汽车变速箱的Ⅰ档速比ik1=6.24、Ⅴ档速比ik2=0.81、传动器速比i0=7.63,以汽车从Ⅴ档开始爬坡到坡顶时减到Ⅰ档计算,初始速度V1=50km/h,取δ1=0.04,取δ2=0.06,路面阻力系数f=0.015,到坡顶速度V2=10 km/h,计算各纵坡对应的坡长S 见表2 及图-1a。
3.2.2 用小汽车计算理想纵坡
通过表3 计算奥迪Q5 在Ⅲ档最大扭矩情况下,考虑平均1300 米的海拔高程影响,速度到72.36km/h 的理想纵坡达到22.2%。用Ⅰ档爬到坡顶时,当速度到10km/h 的理想纵坡为58.22%,说明奥迪Q5 的后备动力因素驱动汽车在20%的长大纵坡上行驶是可行的。
表2 解放CA-10B 不同纵坡对应的最大坡长
3.2.3 组组通公路纵坡的建议采用值
目前由于农村组组通公路的主要任务是满足老百姓出行方便,通行车辆多为轿车和微型货车,再加上交通量非常小,因此其设计车辆应采用小汽车的出行控制,通过表2、表3 的计算说明在视线好,山区公路部分长大纵坡的存在是可行的。有8 吨以内货车通行的地段可采用表2 的坡长限制,强行不准货车通行的地段长大纵坡可以控制在20%以内是能满足基本通行条件的。
3.2.4 从安全行驶方面设计纵坡
考虑汽车行驶纵向的安全,建议起始段缓和坡段应设计长一点,坡长设计在80 米上,便于汽车爬坡加速。同时用标志牌提醒要上下长大纵坡,对允许货车通行时,货车爬坡初始速度要达到50km/h 以上,对只允许小汽车通行,纵坡太长的情况下,小汽车初始速度要达到70km/h 左右,下长大纵坡的初始速度控制在20km/h 内。
从表2 可以看出在12%纵坡坡长超过720 米时必须控制2 吨以上货车通行。
4 横断面设计有安全护栏时路基必须加宽
组组通公路主要交通车辆是小轿车和微型车,路基宽度在4.5m 的情况下可以满足缓慢通行的小汽车会车,设安全护栏时必须加宽,见图1-b 的断面。
5 防护工程设计
由于受建设投资限制,当断面横坡不大于35 度时应设成砌石路基。因为山岭地区的石料特别丰富,若采用挡土墙防护既造价高,又消耗不了土石方,砌石路基能达到费省效宏的效果,其断面见图-1d。
6 安全设施设计
由于工程量特大地段都是在悬崖峭壁的地方,受造价控制路基宽度无法加宽,必须有标志限制车辆慢行,否则要造成交通事故。公路受限路段尤其是起始点,应增设必要的警示、警告等安全设施。为了增大车轮接触面与路面之间的摩擦力,路面必须压痕,在下坡侧有必要设减速坎,见图-1c。
7 结语
山区农村组组通公路目前存在长大纵坡的地段较多。在视线好,部分长大纵坡的存在是可行的,强行不准货车通行的地段长大纵坡可以控制在20%以内是能满足基本通行条件的。通过本文的探讨,为设计工作者提供参考依据。