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西非地区公路路线设计探讨

来源:汇意旅游网
2021年第3期(总第329期)黑龙江交通科技HEILONGJIANG JIAOTONG KEJINo. 3,2021(Sum No 325)西非地区公路路线设计探讨李敏(中交第一公路勘察设计研究院有限公司,陕西西安79075)摘 要:为探究西非地区路线设计方法及思路,以科特迪瓦北部路项目为例,结合项目当地工程设计特点,对西非法语区公路

设计方法进行分析,并与国内设计思路进行对比,研究科特迪瓦高等级道路的几何设计方法。可为本地区类似项目提供

参考。关键词:西非地区;路线总体;勘察设计中图分类号:U412 文献标识码:A 文章编号:908 - 3383 (2021 )03 - 0071 -03Discussion on Highway Route Design in West AfricaLI Min(CCCC First Highway Consultants Co. ,Ltd. , Xi'an, Shaanxi 710075 , China)Abstract:In order to explore the ronte design methods and ideas in West Africa,thin article takes the North C te d' Ivoire road project nt an example,combineX with the loot exaineerina design characteristics of the project,6x02X3 the road design methoOu in the French -speanina arens of West Africa, and compares with the domestic desiga idens to study the high - /rane roans in C te d' Ivoire. Geo­

metric design method. It can provide refereecc for simiCr projects in this aree-Keywords:West Afrid;cverall route;survey and designo引言奥迭内到马里边境路段外,圣佩德罗到奥迭内段均 已铺设沥青路面,由于现状道路没有完整的路面结 构,导致近年道路路况逐渐恶化,日常通行困难,雨

科特迪瓦位于非洲西部,处于西非国家的中 部,东接加纳,西与利比里亚和几内亚交界,北同马 里和布基纳法索为邻,南临大西洋几内亚湾,海岸 线长约552 km,国土面积322443 km2。1工程概况季无法通行,安全事故时有发生,严重影响了道路 的通行能力和使用功能,阻碍了区域发展。因此科 特迪瓦政府迫切希望对现有道路进行整治,修建一

条双车道沥青路面道路,并在国家公路网的总体发

展政策下,将本项目规划为优先实施工程。2科特迪瓦设计规范体系本项目位于科特迪瓦西北部的DengtO区,由 两条主线及三条连接线组成,主线基本沿A5国道、

B319省道旧路走向,其中A5国道连接奥迭内市与

马里边境,B319省道连接奥迭内与几内亚边境。本

马 、 亚 的 南部地区的交通要道,是西非共同体(CEDEAO)公路 网的重要部分,是马里和几内亚等国家通往科特迪 瓦出海口的重要通道。本项目的建设为马里、几内 亚到圣佩德罗港提供了一条畅通的道路并缩短了

科特迪瓦为法兰西共同体成员国,目前国内工 程项目建设依托法标体系,本项目路线设计主要参 照依据为:法国交通和旅游设施部SETRA1994年8 月出版的《法国干线公路规划(ARP)》。3技术标准3. 3 技术标准的选择运输距离,也给其它相邻国家进入科国生产大区提 供了便利条件,有助于西非共同体内部人员流动和

物资运输。《法国干线公路规划(ARP)》根据平面线位和 延伸轮廓线的技术特性对公路进行等级划分。其

技术特性的差异主要体现在市区外短途路段的动 态舒适性方面。即同一条道路在受地形的限制条

由圣佩德罗港至马里边境的道路,除本项目的

收稿日期:2020 -11 -24作者简介:李敏(1990 -),男,陕西商洛人,学士,工程师,主要从事路线总体设计工作-5 -总第325期黑龙江交通科技第3期件下,进行结构的几何尺寸模拟后对同级别公路的

不同速度进行选择。针对困难路段,可以采用“S型”曲线。当这两

个环形曲线未采用平顺连接(非倾斜曲线)时,就必

对于R型公路,进行以下等级区分。(1)等级R60,适合起伏地势,通常是成本和舒

须预备一条57 m长的直线插入两条曲线的连接。(2)路线平面半径适性最佳折中方案(涉及到动态舒适性方面)。(2 )等级R80,适合较平缓的地势,是较常使用

的。各种类型公路上能够带来安全和舒适的半径 规定值见表1。表8平曲线设置表公路类型平曲线最小半径:WmR60对于T型公路,进行以下等级区分:(1)等级T80,适合起伏地势,通常能够同时满

T80 和 R8024T190425足该类型公路舒适性和成本控制的要求。190(2 )等级T100,适合较平缓的地势,是较常使

用的 。对现有公路进行规划和改造,对目标公路类型 的限定是严格的,但对等级的要求是相对宽松,可 以在遵循其安全规定的范围内作相应的调整。等 级的定义在某些情况下可以做出相应的变动。安

全规定特别是公路平面线位的安全性指标要求必

须得到严格的遵守。3.2路线指标技术指标选用《法国干线公路规划(ARP)》中明确要求公路

设计应能保证良好的安全性和舒适性。驾驶人的舒适性要求应高于平纵面指标,如果

设计者按照规范要求的最小速度来选取速度曲线。 这样就导致必须按照公路类型来确定最小半径。一方面,经常使用大半径曲线会导致诸多不利

情况;比如,会限制安全超车能力,会促使司机连续

高速行车,不利于安全,尤其不利于交叉道口和某

些难行车地点的安全。另一方面,在条件受限制情况下,设计者为遵守

与规划线路连贯性有关的强制性规定而忽略运行速

度的连续性,会导3、半径曲线产生安全问题。(1)曲线和连线的连贯性对于新建公路来说,规划线路是由直线、圆曲

线和回旋线构成的;回旋线只能用于直线与环形曲

线或两条方向相反的环形曲线之间的连接。同向曲线间直线段长度应不小于大半径曲线

卩85速度3 S行程长度;为了简便起见,在通常情况下

可以取Z =75叫它与3 s和99 km/h是一致的。新建公路禁止以下曲线形式:① 不同半径相近的圆弧形组成的曲线;② 由一个或多个回旋曲线(即所谓的“OVE 型”或“C型”曲线)的弧形连接的同方向环形曲线 或其它连接曲线构成的曲线;③ 由两条直线连接的两个回旋曲线的弧构成

的曲线(即所谓的“尖峰曲线”)。以上平面线形会导致驾驶员反映不及时,从而 降低新建道路的安全性。-72 •不设超高最小半径Rnd/m691520新建公路应满足如下要求:① 避免大半径连接的线形;② 条件允许时,优先选用直线线形,并交替运

用平均曲线(大于圆曲线最小半径,小于不设超高

最小半径);交叉道口和良好条件下超车能见区域

的定位时,直线运用不宜少于57% ;③ 在大于1 km大直线段的端头及长大纵坡路

线端头,不宜使用半径小于320 m的曲线;在直线

段(0.5-1 km)较短段落的端部,不宜使用半径小

于220 m的曲线;④ 当曲线相互连接时,其半径R1和亿应该满 足下列条件:9.29 除外;⑤ 不宜采用卵形、C形和尖峰形曲线。(3)回旋线公路直线段与半径R小于不设超高圆曲线最 小半径连接处,应设置回旋线;在条件受限制情况

下,可以采用如表2规定长度的较小值。表2旋线 表横断面回旋曲线的长度2车道公路L = =n.14R0- 0,62)5车道公路L = =n.15R0- 2)100 82x2车道公路(R型)厶=泌.(12卯-2)135)对于引入圆曲线半径小于其不设超高圆曲线

最小半径,建议采用表3长度。表3回旋线设置表断面回 曲 的长度2 车道公路长度=6肿25车道公路长度=9^- 22x2车道公路(R型)长度=12 R223.3 超高当转弯半径小于44 m的时候,弯道上的超高

取值6%。对于转弯半径在44 m和257 m之间,弯

道上的超高由1/R的插值来决定,而250 m长的转

弯半径对应的弯道上的超高则为2.9%o对于长度

在257 m和400 m之间的转弯半径,弯道上的超高

应为2.9%。当转弯半径超过了 440 m,则需要根据第3期李敏:西非地区公路路线设计探讨总第325期具体情况参考以下超高设置值;附近入土不太深时:至少2.2%;表4不设超高的圆曲线最下半径

公路的类型R66T82 和 R52T102不设超高圆曲线最小半径 25765902表9R60类型的公路超高设置表半径值弯道超高的方向弯道超高的值/%120 m的9%在120 ~452 m之间的2 : 56 +736•2/R45 m的225%在292 ~660 m之间的225%660 m或以上在顶部225%表9 R80或T80类型的公路超高设置表半值道超高的弯道超高的值/%24 m的9%在290 ~652 m之间的-2. 9 + 6 712.2/R65 m的225%在692 ~902 m之间的225%80 m或以上在顶225%3.2加宽在曲率半径小于202 m的曲线情况下,在转弯

处要进行路面加宽。这种加宽通常是有好处的,采

用52/(循环车道,R表示半径(m)。在起伏不平路段,附加宽度的规定可以减为

25/R。在条件受限制的情况下,也可以借助载重卡

车的回旋图来确定附加宽度。3.5

纵断面纵断面是由以其坡度(上坡或下坡)为特性的

直线要素和以其半径为特性的环形连接所构成的。出于动力学舒适、尤其是视觉舒适的考虑,纵

断面的几何参数应满足表5所示的规定特性。表5最大纵坡表公路的类型R6T82 和 R52T102最大坡度9%6%5%凸角的最小半径/m6 9029 0226凹角的最小半径/m6 902229 002在凸角上,这些最小值不足以永远保证安全能 见度条件,还要取决于速度,这些条件会导致在凸

角上采用高于上表所示的半径值。比如,在R66型公路上,V59的实际速度为 99 km/h,而能见度要求则导致使用大约3 302 m的

凸角半 。此外,在转弯处、交叉道口、交换道等特殊地

点,能见度要求导致采用高于上表所示与常见断面

相关的最小值。为了保证路面上和纵向排水工程中的径流水

的排泄畅通,宜采用下列最小纵向坡度:(1) 在有薄冰、路面横向坡度小于2. 5%的地区

内:2.5% ;(2) 在路堑的纵断面上,纵向排水工程的下游(3)为降水预备的回填断面上:至少2.2%o

3.2 视距随速度卩59变化的刹车距离见表8o表3最大纵坡表V59//(km//h)23245698292120d(在直线上)/m925995655912992126d(在曲线上\"m17.5262545592791269697反算半径R/h87612762716422264964本项目设计指标采用情况根据拟建项目的使用任务、性质和功能,结合

现有APD资料、沿线地形条件、车辆构成、驾驶习惯 以及业主接受程度等因素,综合考虑区域其它公路

网的衔接和服务水平的协调,本项目按《法国干线 公路规 ( ARP)》 车道 , 具 设计原理及论述研究如下。奥迭内至马里边境段(OM段))设计时速为

192 km/h,横断面宽度为 12. 4 m;Kimbirila hud 至

几内亚边境段(KG段)设计速度为102 km/h,横断 面宽度为9.2 m;连接线(B1 -Kh,B2 -SK,B3 -

MK)设计时速为82 km/h,横断面宽度为9.2 mo本项目公路设计等级为T192及R82,由于现有

道路现状不能达到所要求的服务水平及行车安全

要求,为提高道路服务水平,改善行车安全,增大通 行能力,需重新设计本项目平纵面几何要素。平面:为满足T102、R89等级下的行车要求,保

证驾驶的舒适度和安全性,路线平面指标应满足表

9。表9路线平面指标表公路等级T120R82R6最小半径:Rm/m42524120最小超高半径:Rdmm826545无超高半径:Rnd/h6 3029026根据设计速度,当曲线半径较小时,采用设有 超高的圆曲线半径时,需设置回旋线。回旋线的长度取决于所选择的曲线半径和采

用的设计 度。回旋线长度Z采用如下公式计算L = mid(6R2■4 ;P5. 2 m) (1)结合本项目路线平面现状,依据主线及连接线

对于平面指标的要求,对旧路不满足规范路段增大

半径,改善行车条件,同时尽量减少对沿线农作物

用地的影响,对于旧有桥梁路段,无法利用的考虑

将线位偏移,新建构造物。纵断面:为满足T192或R89等级下行车舒适

度及行车安全。 断面的 参数需表9中的极限值。

(下转第75页)-73 -第3期李梦妍:公路水泥稳定碎石层试验检测技术的应用研究总第325期至试验室后,将其放到水槽中浸水,试样的顶面要 没过水,直到试样达到饱和状态;③对达到饱和后 试样的吸水率进行测定,按照实测吸水率,采用表 干法或蜡封法确定其密度,如果吸水率在2%以内 (包括2%),则采用表干法进行;而当吸水率超过 2%f,m 用 法进行。2平整度检测平整度是对路面质量和服务水平进行评价的 一项重要指标,指的是根据标准量规,对基层表面 凹凸状况进行连续或间断测试。对于基层平整度, 它和其它结构层次实际平整情况存在一定程度的 联系,即其它结构层次实际平整情况可能会累积反 映至基层表面。目前对于基层平整度,主要采用以下几种方法 检测2 m直尺法,以最大间隙为主要评价指标;连 续式平整度仪法,以标准差为主要评价指标;颠簸 累积仪法,以颠簸累积值为主要评价指标;断面仪 法,包括水准仪、断面尺和激光技术,以国际平整度 指数为主要评价指标。在实际的检测工作中,无论 采用何种方法,都要将结果监理和国际平整度指数 之间的关系。以目前最常用的3 m直尺法为例,其具体操作 步骤为:(1 )检测开始前,先做好以下各项准备工作:按 照相关规范提出的要求选取试验段落;在选择好的 试验段落中选出测点,如果是施工中的质量检测, 则测点要根据具体需要确定,以单杆检测为主;如 果是质量检验或路况综合评定,应连续测量12尺。 当没有特殊要求时,将行车道其中一侧作为进行连 续测定的具体位置。完成上述工作后,将基层表面 的垃圾和杂物清扫干净。(2)当检测是在施工中进行的,沿需要的反向 放好3 m直尺;将3 m直尺放好后,对其底面和基 层表面之间的缝隙大小进行观察,并找出缝隙为最 大的部位;在找出的最大缝隙部位塞入塞尺,对缝 隙高度进行测量,结果精确到2. 2 mm;当检测是在

施工完成后进行的,按照相关标准提出的要求,每 处都要连续测19尺,即按照以上步骤对9个最大

的值进行测 和 。(3) 单杆检测基层平整度计算,将3 m直尺和 路面之间的最大缝隙值作为最终结果。当连续测 19尺时,需判断各测定结果是否满足要求,按照具 体要求对合格的百分率进行计算,并对9尺检测 结果平均值进行计算。(4) 在单杆检测过程中,应随时对测试的具体 位置和该位置对应的检测结果进行记录。而在连测 1 的过 , 对 均值、 的数和合格率进行报告。水泥稳定碎石基层压实度和平整度检测方法、 频率及规定值或允许偏差如表3所示。表3水泥稳定碎石基层压实度和 平整度检测方法、频率及规定值或允许偏差项次检查项目压实度值规定值或允许偏差检查方法、频率629894按《公路工程质量检验评定标准》

(JTGFF2/C-2022)附录 B 检查,每 200 m每车道2处平整度/mm59 m直尺法,每200 m测2处X12尺3结语综上所述,水泥稳定碎石基层是现阶段公路工 程最常用的基层或底基层形式,以上对水泥稳定碎 石基层的压实度和平整度两项重要指标的试验检 测方法进行了分析,旨在为实际的试验检测工作提 供参考借鉴,保证试验检测顺利完成,并保证试验 检测结果的真实性与准确性,为之后的施工或质量 评定提供可靠参考依据。参考文献:[1] 庞小勇,付艳.公路水泥稳定碎石层试验检测技术的

应用分析[J]黑龙江交通科技,205,43((2 :99.[2] 蔡程.公路水泥稳定碎石层试验检测技术的应用研究

[J].现代物业(中旬刊),0 1 9,11(09) :41 -42.[3] 唐莉.抗裂水泥稳定碎石基层试验检测及质量控制

[J]城市建设理论研究(电子版),2017,9 (24):

51 -52.(上接第73页)表9路线纵面指标表公路等级最大纵坡T102R82R69%5%6%9 022凸曲线最小半径/m凹曲线最小半径/m6 0009 0026 9026 902225总结通过对《法国干线公路规划(ARP)》的分析,并 与国内设计思路进行对比,研究结论主要如下。(1) 西非法语区高等级公路建设目前尚处于成 长阶段,技术标准对法标依重较多,实际设计中,除 对规范的完全执行外,科特迪瓦监理对填挖平衡严 格要求,即考虑项目计价方最力、的方案往往会成为 最优方案。(2) 路线平面设计中,科特迪瓦监理要求构造 物布设尽量位于直线段,以方便施工,对于沿线构

造物严格控制数量,以降低工程量。(3) 由于项目处于广阔的丘陵地带,纵面设计 时纵坡应均匀、平缓。在满足规范的前提下,应尽 量采用平缓的纵坡,保证行车的安全性与舒适性。 同时道路所处区域降雨较多,为保证道路安全,满 足涵洞处控制标高等要求,在APD纵面基础上进行 了调整,在减少雨水对道路影响的同时,尽可能有 效降低工程规模。(4) 随着西非地区的经济社会发展,法国标准 的设计原理已不能完全适应其实际需要。勘察设 计阶段需要与现场监理就项目特点结合国内丰富 设计理念,提出优化的思路,以使公路服务水平向 着更高层次进步。参考文献:[1] 奥迭内至马里边境公路.工程可行性研究报告.[2] 奥迭内至马里边境公路APD设计文件.[3 2 Kimbirile hud至几内亚边境公路APD设计文件.[4]奥迭内至马里连接线APD设计文件.-75 -

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