公路工程技術標準

2019-11-23 - 公路工程

1.理念轉變:公路功能決定技術等級的選用

在確定公路技術等級的諸多考慮因素中,由于交通量是唯一可以明確量化的指標,各地往往都以交通量作為技術等級選用的決定性要素,造成路網等級結構不合理,功能與需要脫節。

公路工程技術標準

“新標準”打破了傳統觀念,明確公路功能作為確定技術等級和主要技術指標的主要依據。要求在公路建設時,首先要根據項目的地區特點、交通特性、路網結構,分析擬建項目在路網中的地位和作用,明確公路功能及類別;然后以功能為主,結合交通量、地形條件選用技術等級;再以技術等級為主,結合地形條件選用設計速度,并由設計速度控制路線平縱設計;最后,根據公路功能、等級、設計速度,結合交通量、地形條件、通行能力等因素綜合考慮選用車道數、橫斷面各組成部分的尺寸、各類構造物的技術指標或參數、各類設施的配置水平等。

公路工程技術標準

這項調整將對路網結構的形成產生深遠影響。

2.顯著提升:調整設計車輛和車輛折算系數

大型化是載重車輛發展的方向之一,依據《公路設計車型與車輛折算系數研究》的最新研究成果,“新標準”細化了設計車輛類型,增加了設計車輛總體尺寸。在“03版標準”的基礎上,新增大型客車、鉸接客車兩種車型,車輛類型由三類調增至五類;最大總長鉸接列車為18.1米,較“03版標準”增長4.1米,最大總寬由2.5米增至2.55米。

公路工程技術標準

另外,針對各地普遍反映車輛折算系數偏小的問題,“新標準”將大型車折算系數由2.0增至2.5,新增的汽車列車折算系數為4.0。該項調整將提高公路的經濟評價水平,提前最佳投資時機,延遲升級改造時機。

3.著眼基礎:服務水平分級進一步細化優化

公路設計交通量是基于服務水平的基礎確定的。“新標準”采用v/C值來衡量擁擠程度,并作為評價服務水平的主要指標,同時采用限速值與自由流速度之差作為次要評價指標。修訂后,服務水平由原四級調整為六級,主要變化為:將原二級劃分為兩個等級,即現二級與三級服務水平;將原四級服務水平上半段和下半段分為兩級,即現五級與六級服務水平。

“新標準”仍維持技術等級決定設計服務水平,但增加了公路功能因素考慮設計服務水平的調整,總體來講,功能類別高的公路應該選用較高的服務水平,功能級別低的公路應選用較低的設計服務水平。

4.千錘百煉:應用運行速度檢驗與安全評價

運行速度綜合考慮了駕駛行為、心理、視覺需求、汽車性能特征、線形幾何要素,顯著提升路線協調性、一致性和安全性,在歐美發達國家得到廣泛應用。我國經過十余年的持續研究和實踐應用取得了一系列成果,因此,本次修訂明確了路線設計應采用運行速度檢驗的規定。

在安全評價方面,“新標準”規定“二級及二級以上的干線公路應在設計時進行交通安全評價,其他公路在有條件時也可進行交通安全評價”,另外,對特殊困難地段的隧道洞口線形以及縱坡值的確定,都提出了進行交通安全性評價的要求。

5.摒棄“一刀切”:功能主導橫斷面組成及指標

本次修訂主要按照功能主導原則調整橫斷面的主要指標值。“新標準”規定:8車道及以上高速公路(含一級公路),在內側一、二車道主要通行小型車輛時,其車道寬度可采用3.5米。對于以通行中、小型客運車輛為主的公路(如機場公路等)可論證采用3.

5米的車道寬度。“新標準”不再規定中央分隔帶寬度推薦值,調整為“根據公路項目中央分隔帶功能確定”。另外,高速公路和承擔干線功能的一級公路其右側硬路肩寬度一般值為3米,最小值為1.5米,主要通行小客車時右側硬路肩也可采用2.5米。同時,“新標準”取消了路基總寬度指標值。

6.給出調整空間:路面設計軸載可根據項目需求確定

路面設計軸載標準關系到建設成本、運營養護和路面使用壽命等重大問題,同時也關系到汽車工業發展方向,因此該標準的任何調整和變化都十分敏感。從各省調研情況看,部分項目或路段有重載交通的需求,因此,本次修訂在綜合考慮原有標準的延續性、現行汽車荷載標準、工程建設和路網運營的基礎上,補充增加“對于重載交通路段,可采用分向、分道根據實際的軸載譜進行路面結構設計”的導向性規定,給重載路段軸載標準的確定,留出可靈活選擇的空間。

7.適應新政:提高了二級公路汽車荷載標準

在逐步取消政府還貸二級公路收費政策后,部分重載車輛為降低運輸成本轉向二級公路。另外,由于農村建設和經濟發展的需要,四級公路和有些鄉村道路作為進村的唯一通道,也有較重的車輛通行。因此,本次修訂提高了二級公路和四級公路的荷載標準,修改后二級公路的汽車荷載等級改為公路—Ⅰ級,并取消了“四級公路重型車輛少時,其橋涵設計可采用公路—Ⅱ級車道荷載效應的0.

8倍,車輛荷載效應可采用0.7倍”的規定。此外,除車道荷載和車輛荷載外,新標準還提出“對交通組成中重載交通比重較大的公路,宜采用與該公路交通組成相適應的汽車荷載模式進行結構整體和局部驗算”的規定。

據測算,標準調整后,對于跨徑小于50米的橋梁,造價將增加1%左右。

8.造價與安全的平衡:調整隧道限界及相關安全規定

隧道建筑限界是關系到行車安全的重要技術要素。本次修訂的支撐研究課題“公路隧道建筑限界指標研究”專門展開研究后提出:將時速100公里所對應的左側側向寬度由原標準的0.5米調整為0.75米;四車道高速公路、一級公路上的短隧道,城市出入口公路的中、短隧道,經技術經濟論證后可與路基同寬。

9.明確設計目標:規定工程設計使用壽命

全社會越來越關注橋涵的安全和耐久,2008年,國家標準《工程結構可靠性設計統一標準(GB 50153-2008)》和《混凝土結構耐久性設計規范(GB/T50476-2008)》頒布,明確規定了各類工程結構的設計使用年限。

作為耐久性的總體性指標,設計使用年限是橋涵、隧道的地基基礎工程和主體結構工程“合理使用年限”的具體化。本次修訂依照以上兩個上位標準,并參考鐵路、市政、建筑等行業的規定,針對橋涵和隧道的安全和耐久性,給出了主體結構設計使用年限,可保證橋涵與隧道結構的長期穩定,盡量避免頻繁的維修、拆除與重建。

關于路面類型、路面結構形式選擇的原則以及路面結構設計使用年限的規定可以有效提高路面使用年限,滿足社會和經濟發展的需求。

10.著眼未來:對改擴建作出原則規定

我國高速公路建設逐步進入改擴建的新階段,根據標準修訂課題“高速公路改擴建技術研究”以及部新近下發的《關于西部沙漠戈壁和草原地區高速公路建設執行技術標準的若干意見》,本次修訂按照“保證安全、功能主導、適度靈活,合理利用”的總原則,首次系統地針對公路橋涵、隧道和路基路面改擴建作出了原則規定,以保證行車安全和結構安全為底線,以使用功能和重要性為主導,適度靈活地降低原有工程利用時的標準要求,合理利用原有工程,實現改擴建工程效果與經濟性的合理平衡。

11.因地制宜:給出特殊地區公路建設標準和指標

本次修訂,首次提出特殊地區高速公路建設標準和指標的概念,并規定:第一,特殊地區是指戈壁、沙漠、草原和交通末端的小交通量地區,小交通量是指年平均日交通量為1.5萬輛以下。第二,特殊地區分離式斷面的高速公路“可采用分期分幅修建,先期建成的一幅按雙向交通通車時,應按二級公路通車條件進行管理”。

第三,西部沙漠、戈壁、草原地區的高速公路分離式斷面路段利用現有二級公路改建為一幅時,其設計洪水頻率可維持原標準不變,設計時速不應大于80公里,并應設置完善的標志、港灣式緊急停車帶等安全設施。

第四,“沙漠、戈壁、草原地區硬路肩路面可分期修建”。第五,硬路肩寬度可論證采用“最小值”。第六,提出沿線城鎮分布稀疏,水、電等供給困難的高速公路,服務區間距可適當增大。第七,小交通量高速公路的監控設施,可以采用分段監控的模式,實施全線重點監控、動態信息發布和交通誘導。

12.細節決定成敗:調整交通工程及沿線設施配置標準

本次修訂取消了原交通工程及沿線設施的等級劃分,以公路的功能分類、技術等級和交通量為基礎,三大設施各自建立相對獨立的規模配置體系;按照公路功能類別提出了安全設施的配置標準,提高了低等級公路的安全保障水平;對服務設施提出了按功能需要配置的規定,總體上提高公路的服務水平和質量;對管理設施提出了與公路功能相適應配置規定,對監控設施根據公路功能劃分為四個等級并明確了適用范圍,對高速公路根據需求分為全程監控和分段監控兩種模式。

對收費設施的交通量規劃年限、ETC收費系統的設置、通信管道的容量與使用效率、配電系統的負荷等級、照明設施的設置與技術要求等,做了修訂或補充規定。

標準修訂是實際工程經驗的高度總結,“新標準”與國外代表性國家的標準對比來看,技術指標的確定充分考慮了與我國國情、經濟社會發展階段、土地資源現狀和建設條件的適應和協調,整體特點是安全、實用、經濟,在國際標準體系中屬于技術先進、特色突出的公路工程建設標準。

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