基于安全评价的山区高速公路越岭线纵坡设计方法研究.pdfVIP

·72· 2013年现场技术交流会论文集 —■■■■—■■■■——■■■■■—■■■■■■—____——●■■—■●■●—■■—■—■■■——●————■■■—■■■■—■■■●—■■■■—●—■—■—■■—■■—■—■■■●—■■■■■■■■——■●■—■■■——■■—一I●- 基于安全评价的山区高速公路越岭线 纵坡设计方法研究 王松，许甜，刘建蓓 (中交第～公路勘察设计研究院有限公司 西安市 710075) 摘要：山区高速公路由于地形及其他条件限制，越岭线纵坡设计时常需采用长大上坡或长陡下坡，易存在安 全隐患。文中提出了通过安全评价帮助山区高速公路纵坡设计的方法。基于运行速度分布特征及其协调性、一致性 的分析，对初步设计方案的大型车连续长上坡通行能力及连续陡下坡车辆制动器上升温度进行安全性评价，综合考 虑技术经济因素，提出纵坡优化设计方案，并通过工程实例证明了该方法的适用性及安全评价的指导意义。 关键词：山区高速；长大纵坡；安全评价；优化设计方法 随着我国公路交通发展水平迅速提升及区域经济协调发展需求，高速公路网正以较快的速度向山区延 伸，山区高速在高速公路网中的比例也将逐年提升。由于线形指标的选取受地形特点、地质条件、环保要求 等众多因素限制，山区高速越岭线纵坡设计时常需采用长大上坡及长陡下坡的形式。根据交通事故原因统 计经验，连续上坡路段大小型车运行速度差较大，长陡下坡路段对大型车制动性能产生影响，而这正是重、特 大交通事故发生的重要原斟1|，也是安全评价工作中纵坡设计评价的重点。针对上述行车安全隐患，如何在 公路设计阶段让安全评价对山区高速公路纵坡设计发挥指导作用，以提升山区高速纵坡设计的行车安全性， 是本文讨论的重点。 1 长大上坡路段安全设计要点 车辆在长大上坡路段行驶时，大型车由于爬坡能力的限制，运行速度会明显降低，此时不但会造成大型 车与小型车运行速度离散性较大而使小型车超车频率提高，增加不安全因素，还会使车辆行驶自由度下降而 对道路通行能力产生影响。有研究表明，大小型车速度离散率(小型车第85百分位速度与大型车第15百分 位速度差与断面平均速度的比值)与路段事故率呈指数上升关系；当离散率大于0．69时，路段为一般事故路 段；大于1．09时，路段为事故多发路段口3。另外，交通流中有大型车混入时，坡度及坡长增加均会使道路通 行能力降低；坡度为3％时，通行能力随坡长增加呈阶梯式下降；坡度大于3％时通行能力下降明显[3]。 可见，对于长大上坡路段，纵坡安全设计的要点：一是要进行运行速度分布特征分析，核查大型车运行速 度是否下降幅度过大；二是要进行道路通行能力验算，核查道路通行能力是否能够满足工可阶段预测交通量 的要求。 公路路线设计规范中规定，四车道高速公路连续上坡时，载重汽车运行速度降低至表1值时或通行能力 降低至小于设计小时交通量时，应设置爬坡车道。考虑到大多山区高速公路桥隧比例很高，且上坡路段里程 普遍较长，若长大上坡路段位于桥梁段或隧道段，增设爬坡车道造价会有明显上升，此时应考虑进行纵坡调 整，并与增设爬坡车道方案进行技术经济比较论证，选择工程经济性较好的方案提升长大上坡路段的行车安 全性。 表1上坡方向容许最低速度 设计速度／(kin／h) 120 100 80 60 40 容许最低速度／(km／h) 60 55 50 40 25 中国交建2013年度优秀论文 2长陡下坡路段安全设计要点 山区高速公路越岭线下坡路段设计时，常采用较长陡坡接较短缓坡形成的长陡下坡形式。小型车在长 陡下坡路段行驶时极易超速，大型车在长陡下坡路段行驶时由于需长时间踩刹车，制动器易升温过高而导致 刹车失灵，因此长陡下坡路段易发生尾随相撞甚至连环追尾的重大交通事故。据2008年事故白皮书统计， 发生在陡坡、连续下坡上的交通事故死亡率为事故平均死亡率的近2倍；根据不同车辆安全状态的事故统 计数据，除超速外，制动失效和制动不良导致的事故数位居第二，共9930起、占总数4．