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最大直线长度在风积沙路基公路设计、施工与防沙中的影响

【摘要】:因此路线平曲线间2 000 m以上的长直线多,长直线有视野开阔、方向明确、超车视距大、路线短捷、测设简便等优点。我国规范未对最大直线长度做出具体规定。

2.6.3.1 沙漠公路调查分析

沙漠公路平面线形多采用长直线~短平曲线形,特别是在平坦沙地地区。因此路线平曲线间2 000 m以上的长直线多,长直线有视野开阔、方向明确、超车视距大、路线短捷、测设简便等优点。但是过长的直线亦有弊端:一是在长直线上行车过于单调乏味,容易造成驾驶人员的疲劳和放松警惕;二是长直线容易导致高车速,不利行车安全;三是长直线往往难与自然地形相适应。我国规范未对最大直线长度做出具体规定。主要原因是我国国土辽阔,地形与自然条件各异,选用直线长度须依各地地形等具体情况而定。但在沙漠公路多选用长直线,目的在于:

(1)沙漠公路平面线形中,直线路段的公路沙害普遍较轻。根据国道315线新疆且末—民丰沙害路段的实际经验,该公路1978年前的老公路及便道,其路线都是回避沙丘、沙垄及灌丛沙堆布设的,曲多弯急,因此沿线有近50 km沙害路段,行车非常困难。但到1980年截弯取直,建成三级公路后,公路沙害逐年减轻,到1982年该线公路沙害基本消除,直到2016年仍无公路沙害现象。

又根据风洞试验验证,在路基高度相同、边坡大小一致的条件下,进行直线段与平曲线段断面流场观测,所得资料见表2-9。资料显示,直线路段与凸弧面迎风平曲线其路中心、背风路肩、背风坡脚的风速减弱率很接近,贴地层气流分离区虽厚但范围很小;但凹弧面迎风平曲线路中心与背风路肩风速减弱率最高,贴地层气流分离区厚而范围大,几乎占据了整个路基宽度。因此沙漠公路的平曲线经常积沙,尤其凹弧面迎风平曲线积沙现象更为严重。而直线段则积沙较少且轻。

表2-9 直线路基与平曲线路基近地层风速变化

(2)降低沙漠公路工程总造价。沙漠公路沿线的风积沙除可作为沙漠路基材料外,沿线可利用的路面材料及防沙治沙材料很少,几乎都是空白,都要远运。为了减少沙漠公路长度,减少主体、防沙及养护等的工程量和总造价,显然,以控制点间的路线增长系数越接近于1越好。

以上是沙漠公路选设长直线的原因,当然选设长直线必须密切结合风沙地貌实际,决不能一味地强求长直线,也不能硬性设置不必要的平曲线。对于长直线路线在使用方面的不足之处,应在长直线间适当距离(2~5 km)处,增设以绿色为主的醒目警示标志,刺激视觉神经,减轻或消除驾驶员和乘客的疲乏困倦。

2.6.3.2 国内外调查研究结果

一些国家对长直线最大长度做了规定,如德国RAL规定直线长度不超过20v(v是设计车速,单位用km/h,20v相当于72 s行程),俄罗斯规定为8 km,美国为3 min行程。

近年来通过对国内外长直线问题调查结果的对比分析,得出如下一致观点:

(1)长直线由于其单调性,容易分散驾驶员的注意力,产生疲劳感和使反应迟钝,无意间提高车速,目测距离容易发生误差等原因,造成超速行车,引起交通事故,对行车安全是不利的。

(2)在长直线路段一般不宜设长、大纵坡,两端不应接小半径曲线。

(3)在长直线路段上除应按规范要求设置交通标志、标线外,还应增设限速标志、减速标线,行车速度越高,交通事故中的死亡率也越高,从增加道路的安全性方面考虑,在长直线段上按规定的标准限制车速是完全必要的。限制速度后交通事故平均可减少约30%,效果很显著。

2.6.3.3 新疆戈壁沙漠地区长直线调查结果

根据对新疆16段戈壁及沙漠公路长直线段落的野外路况、驾驶人员的调查以及对交通事故、交通量的调查和分析,借鉴国外对公路长直线的研究成果,结合新疆沙漠特殊的地理环境,对长直线路段直线长度问题提出以下建议:

(1)平坦沙地地区,高速、一级、二级公路最大长直线长度不宜大于10 km。

(2)平坦沙地地区公路长直线路段不宜设置短而起伏过多的纵坡段,在长直线两端接近平曲线段最大纵坡,对高速公路和一、二级公路不宜超过3%,对于三级公路不宜超过4%。

(3)下坡或平缓坡的长直线两端所连接的平曲线半径,对于高速公路及一级公路不宜小于1 500 m、二级公路不宜小于1 000 m,对于三、四级公路不宜小于700 m。

(4)长直线路段应根据不同的公路等级设置齐全相应的交通标志并对路面进行画线。同时,应在长直线的两端或其间不大于5 km的长度范围内设置限速警告标志或在行车道上设置厚2~5 mm、长度为30 m的热熔限速标线。