公路工程技術標準

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更新時間: 2013-10-18

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公路工程技術標準是中國交通部在1985年所下發的關於公路新建和改建工程所必須遵循的基本技術法規。它規定了各等級公路的建設技術指標和有關設施的技術要求,以充分發揮公路的使用效能。

公路工程技術標準 -公路工程技術標準

 

公路工程技術標準 -正文
  公路新建和改建工程所必須遵循的基本技術法規。它規定了各等級公路的建設技術指標和有關設施的技術要求,以充分發揮公路的使用效能。
  發展簡史  從19世紀末汽車問世到第一次世界大戰期間,公路處於初期發展階段。公路上汽車與畜力車混合行駛,對公路的技術要求比較簡單。30年代以後,汽車製造業迅速發展,一些工業發達國家大量使用汽車,而畜力車被逐漸淘汰。與此同時,公路的標準和質量也逐漸提高,如德國於1933年開始修建高標準的汽車專用公路。第二次世界大戰後,汽車的載重量、行駛速度日益提高,要求公路提供迅速、安全、舒適的行駛條件。這樣情況下,公路技術標準便由簡到繁,以適應現代化公路運輸的需要。
  中國自周、秦時期,對道路建設就作了一些規定。清末民初,開始引進汽車和築路技術。1929年10月,當時的鐵道部頒發了《國道工程標準及規則》,其內容甚簡陋,公路也沒劃分等級。1934年7月,全國經濟委員會頒發了《公路工程標準》,按公路路基、路面寬度將公路分為甲、乙、丙三個等級,分別是有一、二、三個車道。1941年6月,交通部公路管理處頒發了《公路工程設計準則草案》,按地形分別規定了各等級公路的設計速度和相應的技術指標。1946年10月,交通部交通技術標準委員會,按行車密度和運量大小,將公路劃分為甲、乙、丙、丁四個技術等級,並按地形規定了各個等級的公路設計速度及其相應指標。此外,還按行政管理系統將公路分為主要幹線、次要幹線、主要支線、次要支線及鄉村支線五種,並分別規定其技術等級,公路技術標準的內容逐漸完善。
  中華人民共和國成立以後,1951年9月,交通部頒發了《公路工程設計準則(草案)》,將公路按10~15年的遠景行車密度分為五個等級。現行的《公路工程技術標準》是交通部在總結公路建設實踐的基礎上,於1981年頒發的。這一標準的主要內容是:①一般規定,包括公路分級、交通量、設計車輛、計算行車速度等;②公路設計的標準規定,包括公路線形方面的視距、平曲線半徑、縱坡,標準橫斷面,荷載標準,路基、路面、橋樑涵洞、隧道的技術要求;③公路附屬設施的若干規定。
  公路分級  一般是根據公路交通量及其使用任務和性質來分級。中國將公路分為以下五個等級。
  高速公路  一般能適應的年平均晝夜汽車交通量為25000輛以上,為具有特別重要的政治、經濟意義,專供汽車分道高速行駛並全部控制出入的公路。
  一級公路  一般能適應的年平均晝夜汽車交通量為5000~25000輛,為連接重要政治、經濟中心,通往重點工礦區,可供汽車分道行駛並部分控制出入,部分立體交叉的公路。
  二級公路  一般能適應按各種車輛摺合成載貨汽車的年平均晝夜交通量為2000~5000輛,為連接政治、經濟中心或大工礦區等地的幹線公路,或運輸繁忙的城郊公路。
  三級公路  一般能適應按各種車輛摺合成載貨汽車的年平均晝夜交通量為2000輛以下,為溝通縣及縣以上城市的一般幹線公路。
  四級公路  一般能適應按各種車輛摺合成載貨汽車的年平均晝夜交通量為200輛以下,為溝通縣、鄉、村等的支線公路。
  交通量  在單位時間內通過公路某一斷面的汽車車輛數。如果公路是混合交通,交通量可用通過的各種車輛表示,但通常將各種車輛換算為一種車輛表示。
  中國二、三、四級公路的交通量是將各種車輛換算成載貨汽車計算的,即將在公路上混合行駛的自行車、人力車、畜力車、轎車、拖拉機、汽車拖帶挂車或半挂車等,都按一定係數換算成載貨汽車作為這條公路的交通量。
  設計車輛  公路的各項設計指標同汽車的尺寸及性能有關。因此,須要制定公路設計所採用的各種設計車輛的外廓尺寸。公路上通行的汽車大體上可歸納為轎車、載貨汽車和半挂車三種。

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公路工程技術標準公路工程技術標準

  計算行車速度  公路線形指標,大部分是根據行車速度進行計算來確定的。計算行車速度是公路設計時所確定的速度。當天氣好、交通密度小,行車只受公路本身條件影響時,具有中等駕駛技術的駕駛員能安全順適地駕駛車輛的速度,即接近計算行車速度。由於受交通量和路面乾濕情況等影響,實際行車速度往往低於計算行車速度。考慮到汽車性能,結合工程運輸經濟,各國計算行車速度範圍一般最低為20公里/小時,最高為120~140公里/小時。中國規定的最低計算行車速度為四級公路的20公里/小時,最高為高速公路的 120公里/小時。
  視距  當汽車以可能達到的速度行駛時,駕駛員向前能看見的路線距離。視距分為停車視距和超車視距。
  停車視距  駕駛員發現同一車道前方有障礙物時,制動停車所需距離。這一距離為駕駛員發現障礙物需要停車的瞬間到使用制動的瞬間汽車行駛的距離與使用制動到汽車停止時汽車行駛的距離之和。
  對於單車道公路應考慮對方來車,視距應是停車視距的兩倍。對於雙車道公路,如果公路缺乏嚴格的分道設施或管理措施,汽車可能不嚴格在各自車道上行駛,這樣,視距也應採用二倍停車視距,以保證來往車輛會車時的安全。
  超車視距  在雙車道公路上,較快的汽車超越前方較慢汽車時,其視距應能保證佔用對方車道進行超車時的安全的視距。
  在線形設計時,各級公路(高速公路和一級公路除外)的視距應不小於兩倍停車視距;並應根據需要,結合地形設置保證超車視距的路段。
  平曲線半徑  當汽車在平曲線上行駛時,所產生的橫向力應不超過輪胎與路面摩阻力所允許的界限,並使駕駛員無不順適感覺。平曲線半徑R、行車速度V、路面超高i和橫向摩阻係數f的關係式為公路工程技術標準,其中(f+i) 直接關係到汽車在平曲線上行駛時的安全和順適感。
  極限最小半徑  是公路受到地形或地物等限制所允許採用的最小半徑。其計算的條件是:f為0.10(V=120公里/小時)~0.15(V=40公里/小時),這時駕駛員仍感順適;t是路面超高允許最大值,一般用6%,個別用8%,特殊情況下用10%。
  一般最小半徑  為使公路平麵線型在整體組合上不致不協調,駕駛員感到較為順適的常用的最小半徑。這時,f為0.05~0.06;i為6%~8%,不用10%。
  不設超高的最小半徑  公路的平曲線保持直線上的路拱(即不設超高),駕駛員不感到有彎道的最小半徑,這時,f為0.035;i為-2%或-1.5%。
  回頭曲線  當公路需要展線以爭取高程,而又受地形限制不能繼續前進而須折返展線時,在折返處設轉角一般大於180°的平曲線,稱為回頭曲線。回頭曲線因受地形限制,常採用極限甚至小於極限的最小半徑。
  超高  汽車在平曲線上行駛時產生離心力,設置超高,可抵消其部分離心力,使汽車不致向外傾覆。超高值過大不利於駕駛操作和行車安全,也不利於公路養護、施工;過小則不利於排水。專供汽車行駛的高速公路,一級公路的超高橫坡度不超過10%,其他各級公路不超過8%。在積雪寒冷地區,最大超高橫坡度不超過6%。
  平曲線加寬  汽車在平曲線上行駛時,後輪的軌跡在前輪的內側,其車輪所佔有寬度比在直線上的要寬,因此車道內側應予加寬。加寬值視車型和平曲線半徑 (R)而定,一般可按L2/2R計算。式中L為汽車前後軸距;如為半挂車時,可分別按牽引車和挂車的前後軸距L1,L2計算。R越大,加寬值越小,R大到一定值時,加寬值則小到無實際意義。當R大於250米時,即可不加寬。
  緩和曲線  汽車從直線駛入曲線時,其間應設一個緩和段,以便汽車的迴轉半徑從直線的無窮大漸變為這一曲線的半徑R,同時曲線的超高和加寬也可在這段內逐漸實現。一般設置超高的平曲線都須設緩和曲線。
  當汽車按一定的角加速度行駛時,這個緩和曲線是迴旋曲線,其關係式為R·L=K,式中R為從曲線起點沿曲線長度為L時的曲線半徑,K為常數。
  緩和曲線應有一定的長度,這樣離心加速度的變化率不致太大,超高和加寬變化也不致過急。一般採用3秒內汽車的行程作為緩和曲線的長度。在等級較低的公路上,可用切線代替緩和曲線。
  縱坡  汽車在上坡時,因重力影響導致車速降低。因各種汽車的輸出功率不同,其車速降低的程度各異。在設計上不可能要求各種車輛在坡道上都保持設計車速行駛,因此,在不同設計速度下的最大縱坡度是按轎車大致能保持平均行駛車速,普通載貨汽車能保持1/2設計速度行駛來制定的。
  在交通量大的公路坡道上,由於載貨汽車降速,將阻滯較高速車輛的正常行駛。此時,沿上坡方向增設一個專為降速上坡的車輛行駛的車道,稱為爬坡車道。
  在有平曲線的坡道上,有橫向坡度(超高)和縱向坡度,這兩坡度平方和的平方根,稱為合成坡度。合成坡度大於縱向坡度,因此,對於平曲線還規定了最大合成坡度值。
  豎曲線  在縱坡變更點處,為緩衝汽車行車的衝擊和保證視距,必須設置豎曲線。豎曲線按拋物線設置,但用曲率半徑R表示。對於凸形豎曲線,需要考慮緩衝衝擊和視距兩個因素,其中在豎曲線上任一點保證視距是控制的。長凹形豎曲線,需要考慮緩衝衝擊、夜間前燈視距和跨路橋下視距,其中緩衝衝擊是控制的。根據設計行車速度、視距和不產生不舒適感的衝擊變化率,可以導出公式計算豎曲線的極限最小半徑值,為了行車安全舒適,一般採用這個值的1.5~2倍作為最小半徑值。豎曲線以設計速度在3秒內的行程作為最小長度,以免過短產生縱坡急變的現象。
  路基橫斷面  行車道和路肩是公路路基橫斷面最基本的組成部分。當非機動車行駛較多時,則需加寬行車道或另設輔道;對高速公路或一級公路,橫斷面中尚包括由中央分隔帶和路緣帶組成的中間帶、緊急停車帶、加速車道、減速車道、爬坡道等。
  車輛荷載標準  設計公路橋涵或其他受車輛影響的構造物所用的車輛荷載,分為計算荷載和驗算荷載兩種。計算荷載以汽車車隊表示,驗算荷載以履帶車、平板挂車表示。
  計算荷載  計算荷載的汽車車隊分為汽車- 10級、汽車-15級、汽車-20級和汽車-超 20級四個等級。車輛按總重分級,如主車總重為10噸的車輛(包重車為15噸),以汽車-10級表示;主車總重為 15噸的車輛(包括重車為20噸),以汽車- 15級表示,余之類推。中國《公路工程技術標準》對各級汽車車隊和縱向排列作了具體的規定。
  驗算荷載  為檢驗特重車輛通過橋涵的安全性,規定了驗算荷載。驗算荷載可分為:50噸履帶車(簡稱履帶-50),80噸、100噸和120噸平板挂車(簡稱挂車-80、挂車-100和挂車-120)等四種,中國《公路工程技術標準》對各級驗算車的縱向排列和橫向布置也作出了具體的規定。
  此外,公路設計標準規定中還對公路路基的高度、壓實度、邊坡坡度、排水設施的要求,公路路面的等級和路拱坡度,橋樑涵洞的跨徑、橋面凈寬、橋下凈空、設計洪水頻率,隧道的建築限界、洞口和排水等作了規定。

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公路工程技術標準公路工程技術標準

  公路附屬設施  對交通安全設施和交通管理設施等作的規定。
  交通安全設施  為保證行車和行人的安全,充分發揮公路作用而建造的設施,如跨線橋、地下橫道、防護網、護欄和必要的照明設施等。
  交通管理設施  為保障良好的交通秩序和防止事故發生而設置的交通標誌、道路交通標線、緊急電話、公路情報板和公路監視設施等。
  公路工程技術標準包括的內容較多,除上述一些標準外,還對防護設施、停車設施(停車場、車站等)、渡口碼頭、公路養護和營運房屋等,以及公路綠化等作了具體規定。對於公路與公路、公路與鐵路、公路與農村道路或管線等交叉處,根據具體情況設置平面交叉或立體交叉也有具體規定。

 

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