文档介绍：长安大学
硕士学位论文
山区高速公路平均纵坡的研究
姓名:王博
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:赵一飞
20100610
摘要随着山区高速公路的建设发展,连续长大纵坡路段不断出现。多条山区高速公路的运营表明,连续长大纵坡路段交通事故率高,危及行车安全。相关研究主要集中在单个纵坡的坡度和坡长,缺少对山区高速公路连续长大纵坡路段的研究,规范中对于平均纵坡的规定对于高速公路不具备指导意义,设计人员无章可循,导致连续纵坡的大小和长度无法正确控制。因此,对山区高速公路平均纵坡进行研究,也迫切需要解决的问题。论文通过大量收集相关资料和文献,在连续纵坡路段调查实验,通过数据的理论分析,本文通过路段试验、场地试验和理论分析,对山区高速公路陡坡和缓坡以及平均纵坡指标进行了研究,通过分析货车在纵坡路段的运行特性,结合未来载货车的发展趋势,拟定了额定载质量亩ǚ缙礒驮鼗醭底魑I挛魃角咚俟飞杓的主导车型,从理论上确定了主导车型加速上坡和减速冲坡的换档速度、平衡速度以及爬坡性能曲线图,提出了不同速度折减量下的临界坡长值;通过实地速度观测分析,确定了高速公路坡底货车的平均行驶速度;根据上坡路段容许的速度折减量/,提出了陕西山区高速公路各设计速度下不同纵坡坡长限制建议值,为山区高速公路连续纵坡路段陡坡的设计提供了依据。实测大货车在山区高速公路连续纵坡路段缓坡上的运行速度,研究了大货车的运行特征,提出了连续长大纵坡路段的缓坡期望值。运用主制动器温度预测模型,提出了山区高速公路的平均纵坡指标值,并通过分析连续纵坡路段的百万车公里事故率与坡长的关系,论证了平均纵坡指标适用范围值。关键词:山区高速公路、连续纵坡路段、平均纵坡、缓坡、事故率、主制动器温升模型
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第一章绪论近年来我国的公路交通事业迅速发展,高速公路建设的重心已由东部向西部转移,由平原微丘区向山岭重丘区延伸。以陕西省公路建设为例,陕西是中国西部重要的公路交通枢纽、新丝绸之路和新欧亚大陆桥上重要的过境通道,国家规划的跏锥挤派湎摺跄媳弊菹蛳吆醵骱嵯蛳咦槌傻募虺啤咚俟吠条在陕西交汇,具有承东启西、连南接北的公路枢纽地位。在国家实施西部大开发以来陕西省高速公路建设取得了实质性进展,目前已经实现了市市通高速,路网结构明显改善,交通综合服务水平显著提高。但是陕西地域狭长,地势南北高、中间低,同时,地势由西向东倾斜的特点也很明显。有高原、山地、平原和盆地等多种地形。北山和秦岭从北到南把陕西分为陕北高原、关中平原、秦巴山地三个地貌区。待建高速公路大部分位于陕南秦巴山区和陕北黄土沟壑地区,高速公路建设的主战场已由平原区转向地形地质条件复杂的陕南、陕北山区。山区复杂的地形、地质、水文条件决定了山区高速公路具有平纵面指标相对较低,连续上下坡路段较长,工程规模大,造价高等特点。这些都增加了高速公路设计的难度,经常出现局部路段虽然设计满足规范要求,但是运营后行车舒适性较差,存在较大的安全隐患,事故频发;或者由于指标偏高,填挖太大,对自然地形和生态环境破坏大,景观效果差,甚至诱发较严重的地质病害,极大地威胁着道路设施的安全,进而降低交通运营的安全性。由于山区高差大,地形、地质、地貌条件复杂,在越岭路段,为降低工程造价,缩短越岭路线长度,减少对生态环境的破坏,常采用坡长较长或平均纵坡值较大的连续纵坡组合坡段。从已建高速公路运营情况来看,连续长大下坡对高速公路的行车安全产生重大影响。主要表现在:连续长下坡,车速超出驾驶员的安全期望值,汽车需频繁制动,载重车易制动失灵,诱发交通事故,甚至恶性事故,并造成长时间交通中断。连续上坡路段载重车运行速度降低过多,影响路段通行能力,妨碍爬坡性能较好车辆的行驶,使超车需求增多,增加了“强行超车目赡苄裕菀追⑸∑底肺泊蠡醭档氖鹿省《标准》在条文说明中解释:“长大纵坡对大货车行驶很不利,上坡会使车速减慢,妨碍后续的快速车辆,使超车需求增多,“强超硬会”的可能性增大,安全性降