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第二章
路线

第一节 一般规定

第2.1.2条 根据国务院批准的国家地震局(79)震发地字第034号《关于保护地震台站观测环境的暂行规定》的要求,规定路线设计应避开地震台站及其它重要地物标志。设计时,厂外道路至地震站的最小距离不得小于1,000m;厂外道路至Ⅰ类、Ⅱ类地磁台的最小距离分别不得小于100m、70m。这些均是参照《地震台站观测规范》拟定的。

第2.1.3条 第一段的规定主要是对等级较高的路面而言。为了防止这类路面遭受破坏,当对路面破坏性大的车辆通过次数很少时,可采取铺草垫等临时措施;当通过次数较多时,则应考虑另设辅道。根据油田道路建设的经验,在道路一侧设置辅道,其宽度一般为3~4m。

第2.1.6条 考虑到矿山建设要求投产快,填方路基不稳定,行驶车辆较重,而且矿山开采境界线内迟早都要被开采,因此,在矿山开采境界线内宜采用挖方路基。

第二节 厂外道路

第2.2.1条 厂外道路设计有三种不同的情况:一、位于城市道路网规划范围内的厂外道路设计,应符合城市规划的要求,并按现行的《城市道路设计规范》执行。二、位于公路网规划范围内的厂外道路设计,应符合公路规划的要求,并按现行的《公标》、《公路路线设计规范》执行。三、上述两者之外的厂外道路设计,应按本规范执行。

本节,根据国务院《工农业产品和工程建设标准管理办法》第四条中的“一切应当而又能够在全国范围内统一的技术标准,都必须采用同一标准,以利于全国通用;同时也要根据用途不同、地区不同、生产或建设条件不同,区别对待”的规定,同时参照《公标》,并结合厂矿特点拟定的。这样,既统一了技术标准,又有一定的独立性和灵活性。

由工厂大门至城市道路(或公路)的厂外道路,其长度很短时,本节条文中虽未给予规定,但根据多数单位意见,可以明确为:厂区出入口与城市道路(或公路)衔接的很短的厂外道路,在征求城建(或交通)部门意见后,可按本章第三节厂内道路的有关技术指标设计。

第2.2.2条 本条以《公标》一至四级技术指标为基础,并对其中某些技术指标作了适当的调整和补充。

计算行车速度,系指一般水平的驾驶员,在天气良好、路面干燥、交通秩序正常、无任何干扰的情况下,汽车在道路受限制部分(圆曲线等)行驶时,所能保持的理论最大安全速度。所以,计算行车速度是设计各级厂外道路受限制部分的主要基础技术指标。实际上,驾驶员并不按照道路计算行车速度行驶,而是根据地形、实际线型、路面状况、沿线各种自然景观、混合交通等情况自行选择行驶速度的。

计算行车速度由下面两方面决定:

一、在平原、微丘区,汽车在道路上的行驶速度与平均技术速度相近。根据一些观测资料,并参考国外资料,当计算行车速度较高时,平均技术速度约为其60~70%;较低时,约为其80~90%;再低时甚至相等或超过。根据这种关系,拟定、计算行车速度如表S2.2.2-1。

二、山岭、重丘区计算行车速度的大小,直接影响山区道路工程量的大小。所以,拟控制山区道路工程量来考虑计算行车速度。根据实践经验,大致如表S2.2.2-2。

厂矿企业通往本企业外部的辅助道路,一般交通量很小。有的平均每天只有一、两趟汽车,有的几天才通行一辆汽车。这种道路,通行能力不是主要矛盾,主要是解决有无道路的问题。因此,控制路线各项技术指标的计算行车速度可拟定得低些,以使工程造价与交通量相称。

平原、微丘区计算行车速度与平均技术速度关系 表S2.2.2-1

山岭、重丘区计算行车速度与圆曲线半径关系 表S2.2.2-2

第2.2.3条 厂外道路等级,主要根据下面三个因素确定:

一、企业类别及其规模

由于厂矿企业类别繁多,其大、中、小型之间的差别很大。例如:同样是中型厂,钢铁厂与纺织厂相比,交通量显然不同。所以,在确定道路等级时,首先应考虑企业类别,再考虑其规模。

二、道路性质和使用要求

如企业常有接待外宾任务,道路等级可适当定得高些;通往飞机场的道路,其等级亦应适当定得高些。

三、交通量

道路通行能力的弹性很大,它与交通组成、道路养护有密切关系。混合交通干扰少、养护条件好的道路,其通行能力就大些;反之,就小些。例如:陕西西潼线西豁段,其技术指标相当于三级厂外道路,最大日双向交通量为汽车800辆、架子车800辆、马车180辆,已达饱和,而同一等级的西包线铜金段,因非机动车极少,汽车交通量达1500辆以上,尚未饱和。又如:陕西铜川由金锁关至柳林一段,主要为煤矿运输服务,混合交通干扰很少,汽车交通量可达 5000 ~ 6000 辆。所以,不能单纯以交通量为依据。否则,容易产生确定道路等级偏高或偏低的问题。故交通量只能作为确定厂外道路等级的参考指标。

确定交通量时,不能忽视混合交通的影响,即行人、自行车、架子车和兽力车对机动车的影响。特别在厂矿企业附近,通往居住区的路上,职工上、下班时,人流、自行车流更为突出。所以,各级厂外道路(除一级厂外道路外)的交通量,是将行驶在该道路上的各种车辆,按表S2.2.3折算为载重汽车来表示。

车辆折算系数 表S2.2.3

关于辅助道路交通量定为年平均日双向20辆以下的问题:辅助道路的交通量一般都很小,大部分都小于年平均日双向20辆。1983年曾发函百份,向全国有关单位征求意见,收到复函70封,均无反对意见,认为合适,故采用了这个数值。

一级厂外道路,为汽车快速行驶创造了条件。对行人、自行车、架子车、兽力车和慢速机动车等,另辟慢行道,并部分控制出入、部分立体交叉,以保证汽车高速安全行驶。目前,一级厂外道路,采用较少。

第2.2.4条 关于车行道宽度和路面宽度以及路肩宽度,分述如下:

一、车行道宽度和路面宽度

车行道宽度为车道宽度乘以车道数。车道宽度是根据汽车尺寸、速度确定的。一级厂外道路的路面宽度,应包括车行道、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带和慢行道等。二、三级厂外道路的路面宽度基本上是双车道,当混合交通干扰大时,可将快、慢行道分开。四级厂外道路的路面宽度基本上是单车道,但当交通量稍超过200辆时,可采用双车道。

1.单车道宽度:单车道宽度系指行驶车辆的最大宽度(一般载重汽车为2.5m)加安全宽度(行驶摆动幅度)确定的。

2.双车道宽度:目前,能采用实测与使用经验相结合的办法来确定。根据交通部对解放CA-10B型汽车的209次试验,结合各地司机意见,得出会车时两辆汽车车厢之间的安全净距X(m)与会车速度V 1 、V 2 (km/h)的关系式为:

汽车后轮外缘至车行道边缘,应有一定的距离Y(m),经验公式为:

当会车速度为15km/h时,Y = 0.2m;当会车速度为40km/h时,Y = 0.3m。

双车道路面宽度B(m),可按下列公式计算:

式中,车厢宽度为b(m)、汽车后轮外缘间的距离为c(m)。按公式S2.2.4-3算得的双车道路面宽度,可保证82.5%的一般载重汽车不驶出路面(图S2.2.4)。

3.一般载重汽车会车速度的确定:若以平均技术速度作为常速,则会车时,受到各种因素的影响,会车速度可分为常速、减速(不换档、不刹车或轻微刹车)和慢速(刹车、换档,甚至一方停车)三种。对于道路等级高的、交通量大的,应提供常速会车的条件;对于道路等级低的、交通量小的,可提供常速或减速会车的条件。

4.车行道宽度的计算与采用:见表S2.2.4-1。

平原、微丘区的一级厂外道路采用车行道宽度 2× 7.5m。这主要考虑:计算行车速度高,远景交通量大,特别是我国以一般载重汽车为主;同时,参考了国外的车道宽度。

如错车道设在曲线上,其路面加宽值应按双车道考虑。

二、路肩宽度

路肩的作用,主要是保障路面稳定、供汽车偶尔驶出路面,以及为行人、非机动车通行提供方便条件。路肩宽度可按表S2.2.4-2采用。

图S2.2.4 双车道路面宽度计算图

车行道宽度的计算与采用 表s2.4.4-1

厂外道路路肩宽度 表s2.4.4-2

注:在受地形条件限制或其它有特殊情况的路段,可采用括号内的减少值

第2.2.5条 为了保证汽车在道路弯道上行驶时的安全和乘客的舒适,在确定圆曲线半径时必须保证汽车不倾覆、不滑移和不使乘客感到不舒适。尤其在长的直线或大半径曲线的尽头处设置小半径的曲线时,应特别重视。

一、平曲线中圆曲线半径(m)的确定:根据汽车在弯道上行驶时的受力分析,可以导出不设超高的最小圆曲线半径的计算公式

圆曲线设置超高的极限最小圆曲线半径公式

式中V——计算行车速度每小时公里数;

i 1 ——路拱坡度(%),内侧为“+”、外侧为“-”,根据路面面层类型、自然条件等确定;

i b ——超高横坡值(%);

μ——横向力系数,可用横向力Z与车重G之比表示,即μ =

横向力系数μ值,应满足如下要求:

1.保证汽车不发生横向滑移,必须横向力Z小于、等于横向附着力G·φ 0 (路面横向附着系数φ 0 值,见表S2.2.5-1),即Z = G·μ≤G·φ 0 ,所以μ≤φ 0

路面横向附着系数φ 0 值 表S2.2.5-1

2.应考虑乘客的舒适感。汽车在弯道上行驶时,当横向加速度超过一定数值时,驾驶员就着手增加汽车稳定性操作。根据美国各州公路工作者协会介绍的成果:基本上,乘客舒适感的界限为车速70km/h时,μ = 0.16;车速120km/h时,μ = 0.12。

交通系统在广东、陕西、四川、云南、山东、黑龙江等省对不同半径的圆曲线进行了386次调查实测,结果为:横向力系数值在0.1以下时,乘客不觉得有曲线,感到舒适、安全;大于0.15时,乘客感到有曲线存在,并感到不适;大于0.18时,乘客有急剧转向感,不舒适感加重;大于0.2时,则行车不平稳,有不安全感。综合上述,横向力系数取0.1~0.15 是适宜的。条文中极限最小圆曲线半径,采用的横向力系数值如表S2.2.5-2。

横 向 力 系 数 值 表S2.2.5-2

3.考虑汽车行驶中燃料和轮胎的消耗。根据研究资料,汽车在弯道上行驶,燃料和轮胎的消耗要比直线上为大,与μ值的大小有关。从汽车的运营经济出发,μ值以不超过0.15为宜。

因此,在一般情况下,应采用较大的圆曲线半径。故本规范规定了一般最小圆曲线半径,其横向力系数值为0.05~0.06。这种半径在多数情况下是可能实现的。因此条文规定:“应采用大于或等于本规范表2.2.2所列一般最小圆曲线半径。当受地形或其它条件限制时,可采用表列极限最小圆曲线半径”。

当圆曲线半径大到一定程度后,汽车在曲线上行驶和在直线上行驶情况几乎一样,允许有反超高,即正常的路拱坡度。例如:1.5%的路拱坡度,i 1 = -0.015,横向力系数值采用0.035,就得出条文中规定的不设超高的最小圆曲线半径值。

司机驾驶汽车通过居民区,一般都得减速;汽车到达厂区大门或居住区附近,一般也得减速。在这些地段,汽车的行驶速度,一般也不超过20km/h。所以,可以按计算行车速度20km/h设置极限最小圆曲线半径,以解决地形等条件所引起的平面布线的困难。

二、关于“在平坡或下坡的长直线段的尽头处,不得采用小半径的曲线”的问题:这是根据事故发生路段的实践经验总结而来的。对此,作定性的规定大家认识是一致的;但对定量规定,到目前为止见解不一。有的意见将计算行车速度提高一级来确定半径;有的意见则采用极限最小圆曲线半径的两倍;有的意见则采用一般最小圆曲线半径;有的曾提出了各种长直线段尽头处设置半径的计算方法。究竟何为恰当,还有待于进一步做工作。

据调查,西北地区一个圆曲线半径为200m的路段,曾多次发生事故;中南地区一个圆曲线半径为100m的路段,也曾多次发生事故。所以,采用极限最小圆曲线半径的两倍或将计算行车速度提高一级来确定圆曲线半径的设想,并不能保障行车安全。有些国家,如西德曾作如下的规定:

当直线长度L≤500m时,半径R≥Lm;

当直线长度L>500m时,半径R≥500m。

由于西德大部分地区的地形相对而言比较平坦,因此该规定在我国显然不太合适。

一般来说,直线段越长,汽车超速行驶的可能性就越大,车速往往超过该道路等级所允许的速度。如果加之视线不良,超高不足,遇有急弯,就容易肇事。例如,南芬铁矿一段厂外道路,坡长350m,纵坡8%,坡脚处没有设置缓和坡段,紧接着一个半径为15m的回头曲线,下坡因车速过大,曾发生过两次翻车事故,所以有人建议:在长大下坡的尽头处,最好不要设置小于不设超高的最小圆曲线半径,视距不要小于会车视距。总之,应该根据地形、景观等情况,因地制宜地分析研究。在路线布设上要防止圆曲线半径的突变,并注意设置交通标志和标线,创造条件促使司机事先意识到前方有急弯。

据广东调查,直线路段平均行车速度为41km/h,在弯道上只有28km/h速度相差1.46倍,要在几十米的距离内将速度降下来,比较难,属于突变。不仅在长直线段尽头处不应有这种突变,就是在相邻两个圆曲线半径的设置中,也应该注意这个问题。例如:在相邻两个同向圆曲线的衔接中,其半径之比以不大于1.5~2为宜。曲线路段上的安全车速和曲线前的允许直线长度,大致如表S2.2.5-3。

曲线路段上的安全车速和曲线前的允许直线长度 表S2.2.5-3

由表S2.2.5-3中,可以预估到直线段尽头处可能达到的行车速度,以便设置相应的圆曲线半径。如果因条件限制,则应调整已布设的路线。若调整路线受限制,小半径圆曲线难免时,必须在其前端容易识别该圆曲线的地段插入一个中等半径圆曲线,作为过渡曲线,且过渡曲线的纵坡应尽量平缓一些。

第2.2.6条 根据云南十余处路段的调查,驾驶员反映:15~50m半径的圆曲线路段,超高横坡8%,车速 25~40km/h时,运行平稳,乘客较为舒适。建议计算行车速度在80km/h以下的二、三、四级厂外道路,极限最小圆曲线半径处可采用8%的超高横坡。广东省公路部门也认为:路面超高横坡6%偏低,应加大。因此采用:一级厂外道路超高横坡值不超过10%,其它各级厂外道路不超过8%。在寒冷冰冻、积雪地区,最大超高横坡不宜大于6%。

本条中表2.2.6的圆曲线半径和超高横坡值,是根据公式μ = - i b,计算得来的。与条文中表 2.2.6 相应的μ值见表S2.2.6。

关于路面超高横坡的过渡方式:

一、无中央分隔带的道路

当超高横坡值大于路拱坡度时,先绕路中线旋转,达到单向横坡时,是继续绕路中线旋转还是绕路面加宽前的内边缘旋转至设计超高,宜与路基设计标高相配合,即以路中线为设计标高时,则就绕路中线旋转(或以路肩边缘为设计标高时,则就绕路面加宽前的内边缘旋转),以便路基设计和施工放样。

绕路中线旋转设置超高,路中线原设计标高不变。但由于路面内侧标高降低较多,给行车和排水带来不便。绕路面加宽前的内边缘旋转,路面内边缘标高不变,而外边缘升高较多。若为路堑时,影响排水;若为路堤时,工程量有所增加,并加大了路线纵坡。但有些控制点(如计算水位、涵洞填土高度等),设计时容易控制其标高。

二、有中央分隔带的道路

除条文中叙述的绕中央分隔带的两个边缘旋转(多数采用此法)外,还有以下两种方法:

1.绕中央分隔带的中心线旋转,先将外侧车行道绕中央分隔带中心线旋转达到与内侧车行道构成单向横坡后,整个断面一同绕中心线旋转,直至超高横坡值。此时中央分隔带呈倾斜状。

2.绕各自的车行道路中线旋转,即将两侧车行道分别绕各自的路中线旋转,使之成为各自独立的单向超高横坡。此时中央分隔带两边缘分别升高与降低而成倾斜断面。一般当车道数大于4条时,采用此种方法。

分离式断面的道路超高过渡方式,可视为两条无中央分隔带的道路,分别予以处理。

第2.2.7条 汽车在弯道上行驶时,由于前后轮所走的圆弧半径不同,所需的路面宽度比在直线段为宽。汽车轴距愈长,所需加宽值也愈大。

根据汽车行驶的轨迹,双车道路面加宽值b j(m)按下式计算:

式中L——汽车轴距加前悬(自保险杠至前轴中心距离)米数;

R——圆曲线半径米数;

V——对应于计算行车速度的会车速度每小时公里数。

条文中表2.2.7的加宽值,当R = 12~20m时,采用经验公式计算:

有拖挂运输的道路的路面加宽值,按下式计算:

各种不同的车型均用 ,作为路面加宽值的速度影响量是否完全确切,值得进一步商讨(因为其它国家没有考虑这个影响量)。

经常行驶运输集装箱的半挂车或经常行驶载重50t以下的半挂、全挂汽车的道路,其圆曲线部分双车道路面加宽值,可采用条文表2.2.7“5.2 + 8.8”栏内的加宽值。

第2.2.8条 当汽车从直线路段驶入圆曲线路段或由大半径的圆曲线路段驶入小半径的圆曲线路段时,为了避免行车方向的突变和离心力的突然发生,应在圆曲线外设置缓和曲线,使汽车安全、迅速、顺畅地驶入或驶出圆曲线。

缓和曲线的长度应满足三个条件:

一、驾驶人员驾驶方便和乘客舒适。汽车在行驶过程中,从直线或曲率半径大的曲线驶入曲率半径小的曲线,其离心加速度变化率较大,使乘客感到不舒适,所以离心加速度变化率也直接影响了缓和曲线的长度。缓和曲线长度按下式计算:

式中L s——缓和曲线长度(m);

V——计算行车速度每小时公里数;

ρ——离心加速度变化率,其容许值一般为0.5~0.75m/s 3

R——平曲线的曲率半径米数。

二、由驾驶员合理操作方向盘的时间,确定缓和曲线长度。汽车在缓和曲线上行驶时,应使驾驶员有足够的时间改变方向盘,以适应前方线型的改变。缓和曲线长度(m)为:

式中V——计算行车速度每小时公里数;

t——最短的合理操作时间秒数,一般双车道路面采用3;无分隔带或分隔带较窄的四车道路面采用 4。

条文中表2.2.8-2的厂外道路缓和曲线最小长度,就是根据t = 3计算出来的。

三、由直线路段或大半径的圆曲线路段之标准路拱断面过渡到需设超高的圆曲线路段,必须设置超高缓和段。当超高缓和段长度大于条文中表2.2.8-2内相应的长度时,缓和曲线长度至少应采用超高缓和段长度的数值。

第2.2.9条 平曲线长度应符合下面三个条件:

一、不使驾驶员操纵方向盘感到困难,则平曲线的最小长度L k (m):

根据以往的经验,在平面线型部分操作方向盘不感到困难,至少t = 6。这样,能达到缓和曲线长度的两倍。

二、使离心加速度变化率不致过大,不使乘客感到不舒适。容许的离心加速度变化率为0.5~0.75m/s 3 。平曲线最小长度L k 范围内的离心加速度变化率为:

当t = 6代入式(S2.2.9-2)计算,校核条文中表2.2.9-1所列数值,离心加速度变化率基本在容许值范围之内。

三、路线走向的转角小于7°时的平曲线长度。道路的走向转角非常小时,驾驶员往往看成比实际的大,且产生急转弯的错觉,造成司机心理紧张,迫使减速行驶。转角越小,这种与实际不符的错觉越显著,应予避免。一般情况下,道路的转角以不小于10°为宜。所以,转角越小,越应插入较长的曲线。

第2.2.10条 对于一、二级厂外道路及平原、微丘区的三级厂外道路,由于车速较高,在不同半径的相邻两个同向圆曲线径相连接时,为了便于驾驶员改变行车方向和缓和离心力的突变,使汽车能够安全、迅速、顺畅地从一个圆曲线驶入另一个圆曲线,一般应在两个圆曲线之间设置缓和曲线。

对于四级厂外道路、辅助道路及山岭、重丘区的三级厂外道路,由于车速较低,不同半径的相邻两个同向圆曲线可以径相连接。

当相邻两个同向圆曲线间的直线长度较短时,行车要迅速变换方向,增加了驾驶员的劳动强度,故宜改变为一个单曲线或复曲线。

当相邻两个反向圆曲线均设置超高时,为了缓和行车方向的突变和突然改变离心力的方向,所以规定一、二级厂外道路及平原、微丘区的三级厂外道路,相邻两个反向圆曲线间应有设置两个缓和曲线长度的距离;四级厂外道路及山岭、重丘区的三级厂外道路,相邻两个反向圆曲线间应有设置两个超高缓和段长度的距离。

第2.2.11条 视距是保证行车安全的一个条件,也是道路设计中的要素之一。

在厂外道路的设计中,主要是考虑停车视距和会车视距。

一、停车视距

停车视距是指汽车驾驶员从发现前面道路上有障碍物,必须紧急采取刹车制动,到汽车在障碍物之前完全停止下来所需要的最短距离。

停车视距S t 包括:驾驶员在反应时间内汽车继续向前行驶的距离l f 、驾驶员刹车制动到车辆完全停止下来这一段时间内汽车所行驶的距离l 2 h、以及汽车完全停止以后与前面障碍物应保持一段必要的安全距离l a 。即:

按照公式S2.2.11计算的结果,就得出条文中表2.2.2的各级厂外道路的停车视距。

二、会车视距

会车视距是在同一条车道上有相向行驶的车辆时,为了避免车辆相撞而双方都采取刹车制动后车辆完全停下来所需要的最短距离。

会车视距规定为停车视距的两倍,是从保障行车安全和简化计算考虑的。

对于寒冷冰冻、积雪地区,刹车制动距离和安全距离都应增加,但是这时的行车速度一般都会降低些,所以在平原、微丘区一般可以不加大视距。但在山岭、重丘区纵坡较大的路段,可以适当加大视距。

第2.2.12条 回头曲线是道路越岭展线或要达到指定地点规定高程(但受地形条件限制)需要采用的曲线。由于回头曲线处往往坡大弯急,行车条件极差,工程量又很大,在设计中应尽量利用有利地形进行展线,只有在受到限制,实在不得已时才可以采用回头曲线。特别是在一个坡面上,采用两个以上回头曲线,施工时会相互干扰,建成后上面的路段遇到水冲塌方,就会影响下面的路段,这种地段易损坏难修复,同时也不利战备。因此,这种路线方案要格外慎重考虑,应尽量避免采用。

第2.2.13条 关于厂外道路的纵坡:

一、厂外道路的最大纵坡

四川省1978年至1979年进行了调查,选择15个不同纵坡及长度的路段进行随车观测。当纵坡在 8%以内,解放牌载重汽车重车上坡,一般采用二档,车速为18~20km/h。若带挂车只能用一档,车速在10km/h以内。坡长在150m以内,汽车行驶及操作一般无异常感觉。据道班工人反映,当纵坡在8.5~9%以上时,手扶拖拉机上坡行驶困难,经常将路面爬起坑,大大增加了养护工作量,对行车也不安全。车辆下坡时速度一般比上坡时提高很多。纵坡在7%以上,当小雨或雨后初晴时路面摩擦力减小,汽车往往发生打滑,易翻车。

云南省的实验资料提出:纵坡为8.2%、坡长为285m,铺筑沥青路面后,上坡车速稍有提高,解放牌载重汽车一般用一挡(夏天水箱会开锅),车速为13~16km/h;黄河牌载重汽车车速多为20km/h,少数可达30km/h。纵坡为6.8%、坡长为366m,其中有一处圆曲线的半径为60m,解放牌载重汽车上坡的车速为15km/h,黄河牌载重汽车上坡的车速为30km/h;下坡车速为40 km/h左右。由于路面光滑,在下雨之初,下坡车辆容易滑移,事故较多。1976年10月曾发生过 8 辆汽车一辆接一辆滑到边沟里的事故。

从调查资料看,解放牌载重汽车上坡,可用二档顺利通过纵坡为11%、坡长为260m,甚至更陡的坡段。但下坡危险,故最大纵坡主要应从下坡考虑。调查七处行车事故地点中,有五处在纵坡大于 8%、坡长大于或等于360m的坡段下面,有一处在纵坡为11%、坡长为260m的坡段下面。在这次调查的路段上,凡是坡度大于8%、坡长大于或等于360m,或者坡长虽短,但纵坡很大(11~12%)的坡段者,多数发生过事故。从北京市汽车下坡时使用刹车情况的试验和随车观察的情况看,纵坡大于8.5%以后,下坡车辆挂三档行驶时,刹车次数骤增。由于刹车次数增加,易于导致刹车发热失效而造成事故。可见纵坡大于8%而坡长达360m,或坡长虽短但纵坡很大(11~12%)的坡段,都是发生事故的主要因素。从越岭路段陡坡累计长度与行车质量的关系看,行车没有问题的16个路段中,纵坡大于 8%的累计坡长仅占总长的0.5~5.4%;下坡行车紧张以及发生事故的13个路段中,纵坡大于8%的累计坡长占总长的14%以上(其中急弯数量过多的已经除外)。综合事故与纵坡的关系,下坡刹车次数和陡坡累计长度的分析,大于 8%的纵坡的采用应严格加以控制。因此,在一般情况下,纵坡最大不应超过 8%。

根据行车速度、行车安全、驾驶条件、各种实践要求以及工程经济等综合考虑,最大纵坡一般规定为 8%是合适的。但考虑到厂矿企业的四级厂外道路和辅助道路的交通量不大,车速也较低,故将最大纵坡加大到 9%。

在工程艰巨的山岭、重丘区,对于交通量较小的道路,考虑受到具体条件的限制和为了节省投资,对四级厂外道路的最大纵坡还可增大至10%,辅助道路的最大纵坡还可增大至11%。但都应严格控制采用。

二、通往炸药库的辅助道路的纵坡

根据兵器工业部某单位1984年 6 月的复函:“通往‘炸药库’道路纵坡不大于8%认为是可以的”,条文规定:通往炸药库的辅助道路的纵坡不应大于8%。

三、海拔3,000m以上地区的纵坡折减

海拔3,000m以上地区的纵坡折减值,是参照1960年《高原公路极限纵坡试验报告》确定的。虽然这份资料年代较早,但多年来在实践中还未发现有多大问题,同时也没有搜集到类似的新编资料,所以规范中仍沿用该资料。

在《高原公路极限纵坡试验报告》中指出:解放牌汽车发动机功率在海拔3 ,000m时降低33.3%,4 ,000m时降低46.7%,4 ,500m时降低52%;3,000m以下时汽车(不带挂车)行驶的最大纵坡可达9%。并建议在3 ,000m以下一般最大纵坡可用 8%,3 ,000~4 ,000m可用7%,4 ,000~5 ,000m可用6%,5 ,000~6 ,000m一般不大于5%,困难地段可用6%。

因此本条规定,在海拔3 ,000m以上的地区,厂外道路的最大纵坡值应按规定折减:3 ,000~4 ,000m折减1%,4 ,000~5 ,000m折减2%,5,000m以上折减3%。但最大纵坡折减后如果小于4%,则其最大纵坡仍采用 4%。

四、辅助道路在小半径圆曲线路段的最大纵坡

由于辅助道路的计算行车速度低(15km/h),在小半径圆曲线路段,汽车的离心力小,其横向力系数在0.15以内,因此道路不需要设置超高,汽车也不会滑移或倾覆,乘客也不会感到不舒服。所以,在小半径圆曲线路段处的最大纵坡,就不能按照第2.2.16条的条文中关于“超高横坡与纵坡的合成坡度值”加以限制。但在小半径圆曲线路段,如果仍然按照辅助道路在直线路段处所采用的最大纵坡值,由于行车阻力加大,就会增加驾驶困难,容易发生事故。为了确保行车安全,就在本条条文中规定了辅助道路在小半径圆曲线路段的最大纵坡值。

第2.2.14条

一、陡坡限制坡长

在道路的纵断面设计中,出现较大纵坡的情况是很难避免的。一般纵坡越陡,汽车上坡时的速度损失就越大,并且坡长的影响也是很大的。有时,纵坡并不很陡,而坡长很长,对汽车上坡时的车速影响,往往比纵坡较陡而坡长较短时为大。由于受地形或其它因素限制,不得已采用大于不限制长度的最大纵坡时,为了避免汽车在这种陡坡上的行驶车速降低到不合理的程度,在设计中就应限制这种陡坡的长度,并且还应尽量在陡坡前后设置缓和坡段,使汽车有机会加速,以提高汽车的平均速度。

为了避免汽车在上坡时因降低速度过多而影响通行能力,同时为了保证汽车在下坡时的安全,对各种陡坡的坡长应加以限制。

下面对各种陡坡限制坡长的数据加以说明:

1.纵坡>5%~6%

根据调查,载重汽车爬6%的纵坡时一般采用三档。据驾驶员反映,一般用三挡爬6%的纵坡,坡长稍长一些问题不大,但应有所限制。在调查中缺乏坡道很长的单一的 6%纵坡的试验资料。综合各地意见,限制坡长规定为800m。

2.纵坡>6%~7%

根据使用过程中驾驶员的反映意见和参考国外资料及《公标》,限制坡长规定为500m。

3.纵坡>7%~8%

载重汽车爬大于7%~8%的纵坡时都采用二档。根据驾驶员的反映,虽然与大于8%的纵坡有差别,但上坡的情况基本相同,下坡时使用刹车的次数也一样。考虑到纵坡大于8%,而坡长到360m时就容易发生事故,并参考各地意见,限制坡长规定为300m。

4.纵坡>8%~9%

考虑到这类纵坡是用于交通量较少而车速又较低的四级厂外道路和辅助道路,故技术标准不能过高,限制坡长规定为200m。

5.纵坡> 9%~10%

在工程艰巨的山岭、重丘区,四级厂外道路和辅助道路可能采用这类纵坡,限制坡长规定为150m。

6.纵坡>10%~11%

考虑到只有在工程艰巨的山岭、重丘区的辅助道路,才允许采用这类纵坡,其交通量很小,车速也很低,故限制坡长规定为100 m。

二、缓和坡段

缓和坡段的作用,是为了汽车在上坡时可以减轻机件的负荷,并起加速作用,有利于提高汽车的平均速度;下坡时可以少制动,便于刹车设备的降温并易降速,有利于车辆安全行驶。

调查中,车辆下坡速度为30~40km/h时,坡长100m,仅需10s左右;车辆上坡速度为20km/h时,坡长100m,也只需18s左右。调查中还反映,行车较好的坡段都有较长的缓和坡段(多数大于或等于80m,少数为60m)。

经过综合分析,缓和坡段的纵坡不应大于3%。为使上坡时换成三挡的车辆正常行驶(即加速过程),则最少应坡长 100m;为便于带挂车行驶,则应大于100m。

三、连续陡坡换算

连续陡坡是由几个不同坡度值的陡坡坡段组合而成,如果不能明显地判断出其是否已经超过限制坡长时,则应进行计算。如果计算的结果已经超过限制坡长,则应在其间设置缓和坡段。

目前对连续陡坡的换算方法有两种:即平均纵坡法和折算法。这里推荐采用平均纵坡法。

例如:纵坡6.7%、坡长400m,接着要采用纵坡9%,能用多长就要设置缓和坡段?可用100m坡长来试算,则纵坡加权平均值为

这时,纵坡加权平均值7.16%、坡长500m,超过限制。

如果纵坡仍用9%,则坡长缩短到多少,才能使纵坡加权平均值不超过7%?

这时,纵坡加权平均值7%、坡长460m。如果这道是辅助道路(纵坡最小长度为50m),则似乎符合规定。但实际仍不符合规定。因为

这时,纵坡加权平均值7.16%、坡长300m,已到该设置缓和坡段的处境。

如果纵坡仍用9%,则坡长缩短到多少,才能使纵坡加权平均值不超过7%?

由于坡长小于纵坡最小长度50m,因此不符合规定。

如果坡长仍用60m,则纵坡减少到多少,才能使纵坡加权平均值不超过7%?

根据计算分析,可采用纵坡6.7%、坡长440m,接着采用纵坡8.2%、坡长60m。这样,纵坡加权平均值为6.88%、坡长500m,符合规定(还可采用其它的坡段组合)。

如果这道路是山岭、重丘区的三级厂外道路,则最大纵坡规定为8%、纵坡最小长度规定为100m。上述纵坡8.2%、坡长60m,就不符合规定。

如果坡长仍用100m,则纵坡减少到多少,才能使纵坡加权平均值不超过7%?

根据计算分析,可采用纵坡6.7%、坡长400m,接着采用纵坡7.6%、坡长100m。这样,纵坡加权平均值为 6.88%、坡长500m,符合规定(还可采用其它的坡段组合)。

从平均纵坡法的计算过程,可以看出:任意相邻两个缓和坡段之间,如果是由几个不同纵坡值的坡段组合而成时,应对其中任意两点间的纵坡或纵坡加权平均值,及其相应长度进行检查,并应符合限制坡长的规定,不能仅检查各变坡点之间的纵坡或纵坡加权平均值及其相应长度。

第2.2.15条 道路纵断面的设计,即使能完全符合最大纵坡、限制坡长以及缓和坡段的规定,也并不就能保证使用质量。不少路段虽然单一的陡坡并不长,甚至也有缓和坡段,但由于平均纵坡较大,上坡用二档时间较长就容易使水箱开锅;下坡时驾驶员紧张,甚至造成刹车发热、失效,而发生事故。因此有必要规定平均纵坡,从越岭路段的相对高差和其中任何一段距离的平均纵坡两个方面加以控制。这样既可以保证路线总长度的平均纵坡不致过陡,也可以避免局部路段使用过大的平均纵坡。

如果规定受控制的路段过长,会导致陡坡集中;如果规定受控制的路段过短,又会导致产生局部困难路段,因平均纵坡的限制而引起工程量过分增加。所以,规范条文中又规定:“任何连续3km路段的平均纵坡,不宜大于5.5%”。

第2.2.16条 合成坡度是指道路的纵坡与圆曲线的超高横坡(或不设超高的道路横向坡度)组成的坡度(即流水方向的坡度)。

汽车在有曲线的坡道上行驶,比在直线的坡道上行驶,增加了一个曲线阻力。如果遇到纵坡大而曲线半径又小时,会增加上坡车辆的操作困难,对下坡的车辆由于速度一般较高,离心力大,更加危险。所以,在坡道和弯道组合的路段,为了防止汽车向合成坡度的方向倾斜、滑移和货载偏重等,将纵坡与横坡的组合控制在适当的范围内,而定出最大合成坡度值加以限制。

在具有纵坡和横坡的曲线上,道路路面上某个方向有一个比纵坡、横坡方向上的任何一个坡度都大的合成坡度,其计算公式如下:

式中S——合成坡度(%);

i h ——超高横坡或横向坡度(%);

i z ——纵向坡度(%)。

在同时具有纵坡和横坡的曲线上,下坡行驶的汽车,其前轴荷载的增量与在水平路段上前轴荷载的比为:

上式中的h和c为汽车重心至后轮与地面接触点的垂直距离和水平距离。现代汽车的 平均大致为1。所以得出:

如果是在直线的坡道上行驶,则

从上式可以看出,当汽车在直线坡道下坡时,其前轴荷载的增量与直线水平路段上前轴荷载的比,等于该路段的纵坡。如果要使在曲线上的车辆与在直线路段上的车辆具有相同的行驶条件,则其关系式为:

式中 i max——为厂外道路的最大纵坡(%)。

于是得出道路的合成坡度:

现在根据本规范规定的计算行车速度、最大纵坡和最大超高横坡,就可以计算出合成坡度值,如表S2.2.16-1。

合成坡度计算值 表S2.2.16-1

参照上述的计算,就采用了与《公标》相同的“合成坡度值”,也就是本规范条文表2.2.16中的“最大合成坡度值”。

当合成坡度超过规定时,就应减少纵坡或者减少超高横坡(即增大圆曲线半径),来改善行车条件。

如果已经确定了道路的超高横坡和最大合成坡度,在有超高横坡的路段,设计可采用的最大纵坡,可由下式求得:

根据公式S2.2.16-4,求出的在不同超高横坡上的设计可采用的最大纵坡,均不得大于本规范表2.2.2规定的该级厂外道路的最大纵坡。

为了便于设计参考,现将厂外道路在不同的超高横坡(与圆曲线半径相对应,见本规范条文表2.2.6)上,设计可采用的最大纵坡,列于表S2.2.16-2。

在有超高横坡的路段设计可采用的最大纵坡 表S2.2.16-2

将合成坡度控制在一定范围以内,其目的是想尽量避免陡坡与急弯相重叠。但是,假如采用10%来控制合成坡度时,并不是说在超高横坡为10%处,就绝对不允许有纵坡了。当横向坡度为最大限制值时,与其相关的纵向坡度,只要不妨碍道路的排水,应尽量缓和一些,一般控制在1~2%以下是可以的。总之,设计时合成坡度值可略为突破。

从表S2.2.16-2可以看出:二级厂外道路及平原、微丘区的三、四级厂外道路,即使在最大超高横坡时(也就是在极限最小圆曲线半径的路段处),其设计可采用的最大纵坡仍然可以采用本规范中规定的该级厂外道路的最大纵坡;也就是说该级厂外道路的最大纵坡,即使在极限最小圆曲线半径的路段处,也不用减

小(即最大纵坡不受超高横坡和圆曲线半径的影响)。一级厂外道路,只有在最大超高横坡(即10%)的路段,其最大纵坡才需明显减小;山岭、重丘区的三级厂外道路,只有在最大超高横坡(即8%)的路段,其最大纵坡才减少0.5%。由于合成坡度刚采用不久,我国在这方面还缺乏实践经验,因此目前在设计使用中应该掌握得严格一些。为此,在本规范中还提出了“最大合成坡度推荐值”可在一般情况下采用。待通过一段时间的实践,积累了较多的经验以后,再根据具体情况,加以大胆采用。

根据本规范中最大合成坡度推荐值的规定,一至四级厂外道路在不同的超高横坡(与圆曲线半径相对应,见本规范条文表2.2.6)上,设计推荐的最大纵坡,列于表S2.2.16-3,供设计参考。

在有超高横坡的路段设计推荐的最大纵坡 表S2.2.16-3

从表S2.2.16-3可以看出:当道路弯道处的超高横坡为7~8%时,设计推荐的最大纵坡,比该级厂外道路的最大纵坡减小较多。因此,在设置超高的圆曲线上,当采用最大合成坡度推荐值时,建议超高横坡不宜大于6%(即采用本规范条文表2.2.6两套数字中右边的数据)。

第2.2.17条 为了使车辆行驶平顺、安全和路容美观,一至四级厂外道路纵坡变更处,均应设置竖曲线;辅助道路在相邻两个坡度代数差大于2%时,亦应设置竖曲线。

条文表2.2.17中规定了极限最小值和一般最小值。极限最小值是车辆在纵坡变更处行驶时,为了缓和冲击和保证规距所需要的最小半径。该值是在工程艰巨、不得已时才可以采用的。竖曲线半径的大小,一般对工程量的影响不大,因此采用较大的半径是合适的。

竖曲线的长度太短,对车辆行驶不利。为此,本规范条文中规定了竖曲线最小长度。该长度是按计算行车速度在3s中所行驶的距离确定的。

设汽车在竖曲线上作匀速运动,则:

式中L m i n ——竖曲线最小长度(m);

V——计算行车速度每小时公里数;

t——汽车在竖曲线上的行驶时间秒数,一般采用3。

根据上述公式计算出竖曲线最小长度列于表S2.2.17。

竖曲线最小长度 表S2.2.17

第2.2.18条 对道路线形的设计,要求对驾驶员能够保持视觉的连续性,而且要有足够的舒适感和安全感,使驾驶员的视觉和心理反应达到均衡。

在视觉上能够自然地引导驾驶员视线的线形,是道路的竖曲线与平曲线组合时最根本的要求。因此,本条规定:“竖曲线与平曲线组合时,竖曲线宜包含在平曲线之内,且平曲线应稍长于竖曲线”。这种布置的优点是当汽车驶入凸形竖曲线的顶点之前,就能够清楚地看到平曲线的始端,可以辨明弯道的走向,不致因为判断错误而发生危险。

在凸形竖曲线的顶部,如果有小半径的圆曲线,由于驾驶员对凸形竖曲线顶部前面的圆曲线部分看不见,因此不仅不能引导视线,而且到时驾驶员要急速转换方向盘,容易发生行车事故。在凹形竖曲线的底部,如果有小半径的圆曲线,就会出现汽车正在加速时又要急转弯,对行车也很不利。因此,本条规定:“凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部,应避免插入小半径圆曲线”。

将凸形竖曲线的顶部作为反向曲线的转向点,线形不能引导驾驶员的视线,等到汽车到达顶点时,驾驶员才发现要向相反的方向转弯,就会造成操作困难,容易发生危险。如果将凹形竖曲线的底部作为反向曲线的转向点,则对排水不利。因此,本条规定应避免这种情况。

当连续出现几个凹凸的竖曲线时,会将整个道路的线形切断,使驾驶员只能看到眼前和远处的路段,而看不见中间凹下去的路段,因而会使驾驶员产生踌躇和不安全感。因此,本条规定:“在长的平曲线内应避免出现几个起伏的纵坡”。

第三节 厂内道路

第2.3.1条 通过对冶金、交通、核工、兵器、化工、轻工、林产等部门五十余个工厂、十多个设计科研单位的调研和几次专题讨论表明,厂内道路按性质、使用要求及交通量(包括行人和自行车)划分为主干道、次干道、支道、车间引道和人行道五类,能够反映出厂内道路的特性,是比较合理的。

各类道路的含义如下:

一、主干道——全厂性主要道路,是厂区道路网的中枢。一般多与厂区主要出入口相连接,或贯通整个厂区,其交通量大而集中。如职工上、下班时形成人流高峰;也有的生产运输繁忙,交通密度很大。

二、次干道——与厂区次要出入口相连接的道路,或者是厂内某些运输量较大、职工人数较多的车间、仓库、码头等之间相互连接的道路。这类道路上的车辆和行人比较多。

三、支道——厂内某些运量小、职工人数少的车间、仓库等之间相互连接的道路,或通往厂内水泵站、总降压变电所等辅助设施的道路,以及备用的消防道路等专用道路。这类道路上车辆和行人均较少。

四、车间引道——车间、仓库等的出入口与主、次干道或支道相连接的道路。这类道路长度较短,使用要求不同,繁忙情况不一。

五、人行道——专供行人通行的道路。

第2.3.2条 厂内道路路线较短,交叉口较多,因此车辆行驶速度较低,一般都达不到汽车的经济速度(如解放牌CA-10B型载重汽车的经济速度为35~40km/h)。从调研的五十余个工厂来看,大部分认为厂内主、次干道的计算行车速度定为15km/h是合适的。但有少数Ⅰ、Ⅱ类企业的大型厂,如梅山铁厂、内蒙一机厂、大同内燃机厂等,由于厂内道路技术条件较好,某些路段实际行车速度达20~30km/h;然而,也有些Ⅱ、Ⅲ类企业中的小型厂,道路技术条件较差,实际行车速度只有 10km/h,甚至更低。综上所述,考虑多数厂的实际情况,从经济、实用和行车安全出发,规定厂内主、次干道的计算行车速度,宜采用15km/h。

计算行车速度是只对道路受限制部分而言的。在技术条件较好的路段上,实际行车速度可大于计算行车速度。

第2.3.3条 厂矿规模、企业类型、道路性质、交通量(包括行人)、车种和车型等,对厂内道路路面宽度的确定均有不同程度的影响。上述诸因素,集中体现在厂矿规模、企业类型和道

路性质(类别)三个方面。因此,本条以这三者为基本条件来确定路面的宽度。

一、根据冶金、核工、兵器、化工、轻工、林产等六个工业部门(五十余个工厂)现有厂内道路路面宽度调研情况,汇总如表S2.3.3-1所示。

现有各类企业厂内道路路面宽度 表S2.3.3-1

注:主干道宽度,鞍钢18m、首钢23m、宝钢17m,均属特例,未列入表中。

二、运用经验公式计算所需路面宽度

1.经验公式

厂内道路上的交通特点:一是在一天的时间内交通量很不均衡,上、下班高峰时间(一般20min左右)人流和自行车流十分集中,而其它时间则甚少;二是人流、自行车流和机动车流的高

峰时间是交错的,即在上、下班人流高峰时间,绝大部分生产用机动车辆尚停在车库中,道路上很少有机动车辆行驶,而待上班后机动车辆正常作业时,职工却都在岗位上工作,道路上行人甚少。上述两个特点为混合交通提供了有利条件。行人、自行车和机动车辆相互借道行驶不但是可能的,也是经济合理的。因此,在确定路面宽度时,应考虑相互借道的这一因素。据调查,有些厂即使在车行道两侧设有人行道,在职工上、下班时,车行道也是被借用供行人通行的。鉴于上述特点,厂内道路路面宽度采用下列经验公式进行计算。

(1)主干道路面宽度B 1 (m):一般以车行道双车道为基础,按上、下班人流高峰时间借用车行道一条车道宽度考虑,再加自行车和行人所需路面宽度的不足部分(图S2.3.3)。

图S2.3.3 主干道路面宽度计算图

式中 b 1 ——车行道双车道路面宽度(m)。一般采用6~7m,当经常行驶车宽2.65m以上的大型车辆时,可参照露天矿山道路计算确定;

b 2 ——自行车所需路面总宽度(m);

b 3 ——行人所需路面总宽度(m);

a 2 ——一条自行车道宽度(m),一般采用1m;

n 2 ——自行车道条数,见公式S2.3.3-2;

——一条人行道宽度(m),一般采用0.75m;

n 3 ——人行道条数,见公式S2.3.3-3;

a 4 ——路面两侧安全值(m),一般采用0.5m。

式中Q 2 ——高峰小时内,通过自行车总数(辆/h);

Q 3 ——高峰小时内,通过行人总数(人/h);

P 2 ——一条自行车道通行能力(辆/h),一般采用1,200辆/h;

P 3 ——一条人行道通行能力(人/h),一般采用1,000人/h;

K——高峰小时内,通过自行车、行人的不均衡系数,一般采用1.3~1.5。

(2)次干道路面宽度B 2 (m):一般按车行道双车道计算;当车辆和行人较少时,可采用单车道。自行车和行人借道通行,不另计算宽度。

式中B 2 ——次干道路面宽度(双车道)。

(其它符号及计算方法与厂外道路相同)

(3)支道路面宽度B 3 (m):按车行道单车道计算。自行车和行人借道通行,不另计算宽度。

式中 b——汽车车厢宽度(m);

Y '——汽车车厢边缘至路面边缘距离(m);

N——汽车行驶摆动宽度(m),一般采用0.5~0.7m。

2.路面宽度计算值

以实地观测的17个工厂上班高峰时的车流、人流,代入上述公式。经计算汇总得出路面宽度计算值,详见表S2.3.3-2。

厂内道路路面宽度计算值 表S2.3.3-2

三、从上述情况可以看出,调研的五十余个工厂现有厂内道路路面宽度与运用经验公式计算所需的路面宽度相比,除大型Ⅰ类企业主、次干道路面宽度略高外,基本一致。据此,订出了厂内道路路面宽度的规定。

此外,路肩的作用是保障路面稳定,并考虑汽车偶尔驶出路面,以及便于行人、自行车等避让汽车。路肩的宽度,以满足上述要求为原则。调研中多数工厂路肩宽度为1~1.5m,也有少数工厂宽达2m,窄至0.5m。据此,同时为了尽量做到模数化,故规定厂内道路路肩宽度一般采用1m或1.5m。当受场地条件限制时,可采用0.5m或0.75m。

第2.3.4条 由于厂内道路行车速度低,因此在转弯处一般毋需设超高、加宽。路面较窄且需采用小半径圆曲线时,路面宽度按本规范第2.2.7条的规定予以加宽。

厂内道路交叉口路面内边缘最小转弯半径是根据在西安变压器厂、电炉厂等五个单位对有关车型进行的29次试验结果和52个设计、使用单位提供的实际采用数据确定的。试验主要是在工厂观察车辆实际转弯的轮迹半径和在场地上画出不同半径的圆圈,观察车辆行驶的轮迹并结合司机的经验和感觉,按不同车型归纳如表S2.3.4所示。

解放牌CA-10B型汽车的轴距为4m,构造半径为8.6m。由产

品样本查得,大部分载重量4~8t的各类汽车的轴距,一般都在4m左右,构造半径为8~9m。例如江淮牌150型和济南牌JN-151型,其载重量、轴距和构造半径均为8t、4m和8.25m,与解放牌CA 10B型汽车基本一致。故将从解放牌CA-10B型汽车实测到的数据,扩大应用到载重量4~8t的其它各类汽车。

各种车型实测的前外轮最小转弯半径 表S2.3.4

“车间引道及场地条件困难的主、次干道和支道,除陡坡处外,表列路面内边缘最小转弯半径,可减少3m”,是在降低车速的条件下才允许的。故设计采用时,车辆也应限速行驶,以保障安全。

第2.3.5条 厂内道路设计中,应考虑停车视距、会车视距和交叉口停车视距。

一、停车视距、会车视距

停车视距和会车视距的影响因素和计算方法同本说明第2.2.11条。

二、交叉口停车视距

交叉口停车视距系指车辆在驶入交叉口前,驾驶人员能看清相交道路上车辆的行驶情况,并能顺利地通过交叉口或及时减速停车,避免相撞所需的最短距离。这一距离不应小于停车视距。考虑到厂内道路交叉口较多和行车条件较差,故规定交叉口停车视距为20m。

当道路转弯处和交叉口处的视距不符合规定时,其横净距以内和交叉口视距三角形范围内的障碍物应予以清除,以保障行车安全。但考虑兼顾厂区绿化、管线布置等要求,故又规定上述地点范围内对视线影响不大的稀疏树木,或单个管线支架、电杆、灯柱等可保留。

第2.3.7条 厂内道路最大纵坡主要参照现行《公标》对最大纵坡的分析意见,并结合厂内道路最大纵坡的调查,以及厂内道路的特点而确定的。

厂内道路最大纵坡的调查情况如下:

一、根据51个设计单位提供的厂内道路最大纵坡采用值来看,一般最大纵坡采用8~10%,其中8%以下的占多数,超过8%的占少数;

二、从陕西、四川等省10个山区工厂的厂内道路调查来看,其纵坡一般都较大。主干道常采用8%(个别超过8%),支道、车间引道常采用8~10%(个别用到15.6%);

三、从对厂内道路最大纵坡征求意见的复函来看,有15个单位认为,山区建厂受地形限制,主干道最大纵坡不超过8%是合适的,其它道路最大纵坡可适当增加;有18个单位认为,要考虑混合交通,山区可用8%,平原区建议用6%;有5个单位认为厂内道路最大纵坡还可大些,山区地形复杂,交通量小,可规定不宜大于 8 ~10%,特殊情况可增至11~14%。

综合上述情况,并考虑厂内道路车速低、路线短、展线困难、连续性陡坡较少等特点,确定主干道最大纵坡不应大于6%,困难时可增至8%;次干道最大纵坡不应大于8%,困难时可增至9%;支道、车间引道最大纵坡不应大于9%,困难时可增至11%。鉴于有些车间引道交通运输较繁忙,有的还有停车作业,此时最大纵坡不宜增加。

第2.3.8条 当前我国厂矿中有相当数量的职工骑自行车上下班,且自行车交通量尚有增加的趋势,厂内道路一般是机动车与非机动车混合行驶。在有大量自行车行驶的厂内道路,往往自行车行驶要求的纵坡,就成为控制该段道路纵坡的一个重要因素。设计中,应给予重视。

从搜集到的国内外资料来看,厂内自行车道最大纵坡的确定,既要考虑上坡时自行车的爬坡能力,更要考虑下坡时自行车的安全要求。陡而长的路段,上坡时因骑车人体力不足而踩不上去,下坡时则由于车速过高,容易造成交通事故。

日本通过实验得出坡长与坡度值乘积与速度的关系是:当坡长与坡度值乘积为250时,自行车由初速为零开始,末速可达 20~25km/h;乘积为500时,则末速可达30~35km/h。

据国内调查,武汉江汉桥两侧引道坡度及坡长分别为3.5%、4.3%及339m、162m;武汉长江大桥两侧引道坡度及坡长分别为3.4%、3%及800m、591m。以上两桥自行车均踩不上去。下坡时,为保障安全,规定必须推行。南京钢铁厂某路坡度4.8%,坡长200m,曾发生伤亡事故。以上说明,陡而长的路段,骑自行车是很不安全的。

考虑到厂内道路与城市道路较为相似,故参照《城市道路设计规范》规定:经常通行大量自行车的厂内道路的纵坡宜小于2.5%,最大纵坡不应大于3.5%。

当纵坡为2.5~3.5%时,限制坡长采用《城市道路设计规范》的规定。

第2.3.9条 厂内道路边缘与相邻建(构)筑物的最小净距,主要是考虑汽车的安全行驶。对于一些管线,为保障安全生产,应与道路保持一定距离,管线支架与道路的最小净距,采用了有关手册、资料的规定。对有特殊要求的管线支架,应符合现行有关规定的要求。

与围墙的最小净距规定为1m,是考虑到:

1.若干企业,如山西机器厂、山东铝厂等道路边缘与围墙净距有的只0.5~1m,没发生过事故。司机们也认为有1m净距足够保障行车安全。

2.现有若干城市道路为渠化交通沿纵向设置护栏(长沙市0.6~0.7m高,上海市南京路为1.3m高),汽车行驶(速度10~20km/h)时,间距仅0.5m,而极少发生问题。

3.当发生行人必须回避车辆的情况时,1m的净宽也能满足要求。

第2.3.10条 电瓶车道、内燃叉车道主要技术指标的确定,分别说明如下:

一、电瓶车道主要技术指标,系根据在现场的调查和部分试验,并充分考虑征求意见过程中收到的百余份来函和106个设计单位及16个电瓶车生产厂的书面意见而确定的。

1.车型

由于国家有关部门生产的电瓶车的吨位均在2t以下,且各厂的产品大同小异。根据调查,北京清河机械厂生产的BJ-D30型2t电瓶车,已广泛用于工厂、车站、码头、仓库等处。故确定以BJ-D30型电瓶车为标准来制订专用道路的主要技术指标。

另外,尚有叉式电瓶车(通常用以装卸),其主要技术指标与平板式电瓶车基本相同,只是转弯半径很小,故专供叉式电瓶车行驶的道路主要技术指标除转弯半径外,应与平板式电瓶车相同。

2.计算行车速度

据调查,电瓶车的速度,满载时为8~15km/h,空载时为11~25km/h。经在清河厂对BJ-D31型电瓶车实测,满载时为9.88 km/h,空载时为15.6km/h,均在上述范围内。

在九个来函单位中,有六个单位采用8km/h为计算行车速度。另外,我们征求了几个工厂的意见。他们认为,计算行车速度采用8km/h是可以的。据此,电瓶车的计算行车速度规定为8km/h。

3.路面宽度

企业中很少有单独设置电瓶车道的。单独设置时,常设在车间引道或通向站台的坡道等处。

单车道路面宽度定为2m。因为BJ-D30型电瓶车宽为1.35m,车体外缘距路面边缘尚有32.5cm。即使考虑到车辆行驶的摆动,路面宽度2m也是可以满足电瓶车单向行驶需要的。

双车道路面宽度定为3.5m,主要是依据电瓶车宽加会车间距以及车体外缘与路面边缘的距离。会车间距为0.4m,车体外缘与路面边缘的距离为0.2m。这样,需要的路面宽度为:

当电瓶车的吨位较小(如1t、1.5t)时,因车体宽度较窄,双车道路面宽度可减为3m。

4.最大纵坡

最大纵坡是根据对四种不同坡度站台所进行的爬坡试验确定的。试验地点为北京化工二厂。试验结果,如表S2.3.10-1所示。

试验情况表明,电瓶车的爬坡能力主要取决于它的技术性能。当满载(载重量2t)爬3.84%坡度的站台时,电压和电流都很正常;爬5.06%坡度的站台时,电压和电流亦趋正常。因此,规定电瓶车道的最大纵坡为4%。困难路段的最大纵坡可为5%,但以少用为宜,故条文内未予规定。

当采用其它型号电瓶车时,可根据该车型的技术指标,并参考已做试验车型的资料确定。如电瓶车不经常满载时,其车道纵坡可略增大。

关于限制坡长。试验的四种坡度的站台,其坡长都较短。在北京化工路跨线桥南、北坡也进行了爬坡试验(南段纵坡约为2.3%,坡长约为123m;北坡约为1.9%,坡长约为150m),爬坡时电压和电流都很稳定,没有出现异常现象。

电瓶车爬坡试验情况 表S2.3.10-1

注:①额定电流为80A,使用时电流不应超过160A。

②额定电压为40V,正常使用范围36~44V。

根据电瓶车的技术性能,最大载重量短时间(2min以内使用)是允许的。以8km/h计算,2min可行驶265m。从整个试验看,在爬坡时电压和电流都很稳定。然而,坡度大或坡段过长需要的电流就大,电瓶放电也多,则不经济。电瓶使用时间长短对爬坡能力影响很大。综合上述情况,提出表S2.3.10-2数据供参考。

5.最小转弯半径

根据所采用的电瓶车类型,确定最小转弯半径。叉式电瓶车转弯半径很小,其内侧半径只有0.2m。平板式电瓶车,从有关单位提供的21份资料中看到,采用的最小转弯半径不等。为此,在北京化工二厂和清河机械厂对三种车型做了转弯半径的测试。测试是在原地转死弯,分左、右转,并试了空载与满载的转弯情况。测试的结果:空载与满载和左转与右转的半径相差不大,都在1.625~1.71m之间。确定电瓶车道的最小转弯半径时,不能以电瓶车本身的最小转弯半径作为电瓶车道的最小转弯半径,应考虑转弯时的车速和行车安全。故在一般情况下,电瓶车道的路面内边缘最小转弯半径规定为4m,困难时可采用3m。

电瓶车道限制坡长 表S2.3.10-2

6.视距

在合用车道时,一般不单独考虑电瓶车道的视距。当需要计算视距时,应考虑司机反应时间、刹车制动距离和必需的安全距离等因素。电瓶车制造厂一般规定,满载时刹车制动距离为2m。清河机械厂对BJ-D30型电瓶车作了多次刹车试验,其平均值亦接近2m。因此,在车速8km/h,相向行车双方刹车制动的距离各为2m,司机反应时间按1s计(每秒行驶2.22m),考虑安全距离1.5m。故确定会车视距为10m。如会车视距不能满足要求时,还可适当减少些,但应降低车速。

二、内燃叉车道主要技术指标是根据现场调查和少量试验及机械部通县试验场提供的资料,并考虑了约40个使用、管理单位的意见而确定的。

1.车型

我国目前已使用并能生产的内燃叉车有0.5、0.8、1、1.5、2、2.5、3、5、8、10、16、20、23、25t近30种。据对13个大、中型企业的调查,使用5t叉车者占55.6%,3t叉车者占 27.8%,3t以下叉车者占16.6%,5t以上叉车者没有。

据有关方面介绍,我国5t以上叉车产销量甚少。除大型港口为搬运集装箱在操作场地上使用一些之外,很少使用;而1t以下的叉车多用于仓库或船仓内。故主要技术指标是依据3t和5t叉车制订的。

2.计算行车速度

额定车速:2t、3t、5t叉车为7~26km/h,2t以下的叉车为5~17km/h。据对8个单位约200台叉车的调查,实际车速多为7~20km/h。叉车在进车间、通过平交道口时车速最低,约为5~10km/h;道路宽敞、交叉口少时车速最高,约为 20~25km/h。最常用的车速是15km/h左右。各单位司机和管理人员认为,以15km/h作为计算行车速度是合适的。

实际上,小吨位叉车的车速比大吨位叉车的车速略低。为简化起见,都采用同一标准。

3.最大纵坡

额定的满载最大爬坡度与叉车吨位无关,均在15~20%之间。但由于种种原因,此指标不能直接采用。现场调查的情况,如表S2.3.10-3所示。

据苏联的有关设计手册规定,内燃叉车道的最大纵坡为8%(无挂车)或5%(带挂车)。

综上所述,确定最大纵坡为8%。当条件困难且坡长不大于20m时,可采用9.5%的纵坡;但应尽量少用,故条文内未予规定。

4.路面宽度

(1)参照公路有关公式,算得路面宽度,如表S2.3.10-4所示。

内燃叉车道路面宽度(参照公路)表S2.3.10-4

(2)据苏联机械设计手册规定(车速≤25km/h),如表S2.3.10-5所示。

苏联规定的内燃叉车道路面宽度 表S2.3.10-5

(3)调查的情况:叉车交会时,间距在0.5~1m之间,一般为0.6~0.8m。司机们反映不宜少于0.6m。否则,要明显减速,出问题的可能性增大。车厢外缘与路面边缘的间距,调查值为0.25~0.3m(城市型道路时,车厢外缘与路缘石的间距为0.5m)。

由调查情况推算出路面宽度,如表S2.3.10-6所示。

内燃叉车道路面宽度(据调查)表S2.3.10-6

(4)综合上述情况,总的说相差不大。故决定以调查为主,并加以简化采用之。

5.最小转弯半径

调查的实际转弯半径,当车速很低时,与额定的半径相差无几,数值很小;当车速略大于10km/h时,实测前外轮转弯半径为5.6~6m(3t叉车)和7~9m(5t叉车),其数值近似为产品额定值的两倍。

苏联机械手册规定,转弯半径应为产品构造要求的两倍以上。因此,确定最小转弯半径基本为产品额定值的两倍。当场地条件困难时,考虑可降低车速行驶,半径值可减少2m。

6.视距

(1)内燃叉车额定的制动距离为8m(车速20km/h)和4m(车速10km/h)。据几个生产厂的介绍,内燃叉车出厂前全都进行了制动测定,绝大多数都小于额定值,少数不符合要求者也都重新调整到符合要求。机械部介绍,将来的叉车,其制动距离将改为5m(车速20km/h)。

(2)实测的制动距离,如表S2.3.10-7所示。

现场测定的制动距离 表S2.3.10-7

(3)据青岛港务局交通中队(有三年多的管理和交通事故分析的经验)介绍,制动距离有7~8m,即可满足安全要求。

(4)按一般理论计算,车速为15km/h,则停车视距接近15m。

(5)综合以上情况,从安全角度考虑,确定停车视距为15m。

三、在调查中,所有企业都认为,电瓶车道、内燃叉车道应修建高级路面(特别是水泥混凝土路面)。生产实践证明,路面平整对防止事故和提高作业效率,是必不可少的。因此,对路面的采用作了规定。

第2.3.11条 一、设置人行道条件:本条只作了原则规定。据调查,近几年为数不少的企业(特别是大、中型企业),在连接厂区主要出入口的主干道两侧均设置了人行道,以利于上、下班时人流的疏散和行人的安全,以及壮观厂容。对于其它干道(包括小型企业主干道)是否设置人行道,应根据干道上运输繁忙程度和人流密集情况,以及混合交通是否危及行人安全等因素确定。

“经常通过行人而无道路的地方”,一般指通向车间办公室、生产装置和厕所等处。

二、主干道两侧人行道的宽度,主要是满足人流畅通的要求。此外,适当照顾到与路幅其它部分宽度相协调,以美化厂容。一般情况,每侧可按两条步行带考虑,每条步行带宽度为0.75m。故本条规定为1.5m。对于改建厂,可按实际情况确定。

每条步行带宽度,根据我国城建部门在武汉、南京等地的调查,一般情况为0.75m;在车站、码头、大商店等附近,因携物需要,宽度为0.85m。结合厂矿企业实际,本条采用0.75m。

厂矿企业在上、下班时人流具有单向、集中的特点。根据三个厂的不完全调查,每条步行带的通行能力,超过1 ,000人/h。据对10个厂的测定,人流高峰时间,一般在上班前或下班后20min左右。

三、人行道的纵坡,主要根据21个单位的来函意见,其中有17个单位规定不大于8%。大于8%时,宜设置粗糙面层或踏步,以防止雨雪天行人滑倒。人行道的横坡主要考虑道面面层类型、行人的安全和舒适感,以及雨水能顺利排除。人行道的横坡,根据26个单位的来函意见,其中有20个单位规定横坡为0.5~2%,故本条规定人行道的横坡为1~2%。

四、人行道边缘至屋面为无组织排水的建筑物外墙最小净距为1.5m。这主要考虑人行道不要紧靠散水坡,以防止雨水溅到行人身上。对屋面为有组织排水,利用散水坡作为人行道时,以建筑物窗户的开启不妨碍通行为原则。

第四节 露天矿山道路

第2.4.1条 本条按露天矿山道路的使用要求和性质分类,以便于针对特征确定其技术等级。

生产干线、生产支线和联络线为主要行驶自卸汽车的道路。

辅助线为通往单独设置在矿山工业场地以外专为本矿(或矿区)服务的附属厂(车间)和各种辅助设施(如变电所、水源地等设施),行驶各类汽车的道路。

露天矿山道路上行驶汽车的规格随露天矿山的生产规模和生产运输设备的配备不同而异。

第2.4.2条 露天矿山道路分为三个等级。鉴于各部门露天矿山的生产规模划分标准不同、工作制度不一致、采用的自卸汽车吨位相差悬殊等情况,难以按不同规模规定统一的年运量分级指标,故规定以小时单向交通量(本条中简称交通量)指标确定道路等级。

对于露天矿生产线而言,生产干线的交通量较大,生产支线的交通量较小。对于生产规模较大的深凹露天矿的总出入沟路段及山坡露天矿的矿岩运输共用路段,因其运量很大,使用年限较长,道路采用较高等级可取得较好的运输经济效益。

根据露天矿的生产实践,各级道路的交通量可按露天矿所配置的电铲数量及与其相匹配的自卸汽车数量推算。大型露天矿一般配置7台以上电铲,按每台电铲装一车为5min左右(包括调车、等待时间)计算,每台电铲每小时装载能力为12辆左右,生产干线的最大矿岩运输交通量可达85辆以上,通常每个开采台阶配置1~2台电铲,则承担一个开采台阶运量的生产支线,其交通量在25辆以内。为此,确定交通量大于85辆可采用一级露天矿山道路;交通量为85~25辆可采用二级露天矿山道路;交通量小于25辆可采用三级露天矿山道路。为兼顾有色冶金、建材等运量较小的露天矿,每个开采台阶多为配置1台电铲,其二级露天矿山道路的交通量可降至15辆。

道路等级的采用,要有一定的灵活性。除考虑交通量指标之外,还应从实际出发,根据道路性质、使用要求、道路服务年限、车型、开采条件、地形条件等因素,综合考虑是否提高或降低道路等级。例如,按交通量可采用二级露天矿山道路。若其交通量接近上限,且道路服务年限较长,矿山开采条件、地形条件较好,在不过多增加开拓和道路工程量的前提下,可提高道路等级,采用一级露天矿山道路技术指标;反之,如交通量接近下限,且道路使用年限较短,条件较困难,则可降低道路等级,采用三级露天矿山道路技术指标。对于建材等运量较小的部门,如交通量虽未超过15辆,但采用载重量15t以上的较大车型、年运辆大于0.6Mt时,技术指标也可由三级提高到二级。

当露天矿山(区)道路的部分路段有社会交通或与厂外道路共用时,则该路段同时具有厂外道路性质,应使该路段同时符合厂外道路和露天矿山道路相当等级的要求。

第2.4.3条 计算行车速度的定义,见本规范第2.2.2条的说明。

本条露天矿山道路计算行车速度,是根据我国露天矿的实际情况和自卸汽车的性能综合考虑而确定的。

当在困难条件下需降低局部路段的个别技术指标时,必须相应降低计算行车速度,并为安全行车采取一定措施。

第2.4.4条 露天矿山道路的路面宽度,是根据《矿山公路路面宽度的研究》专题报告所提出的会车间距X值(m)公式和后轮外缘至路面边缘距离Y值(m)与X值的关系式计算而得的。该两式如下:

式中F——汽车横断面积平方米数,见表S2.4.4-1;

V 1 、V 2 ——会车时两个方向的汽车行驶速度每小时公里数;

C——对于一、二类车宽时为 ,对于三至八类车宽时为

求出X值和Y值后,再按下列各式计算路面宽度(m):

一、双车道

二、单车道

式中B——计算车宽(m)。

在计算时,先按表(S2.4.4-2)(由表S2.4.4-1露天矿自卸汽车资料归纳而得的)确定计算车宽,再分别计算其所需路面宽度。

由于公式S2.4.4-1是根据七类及其以下各类车宽的试验资料归纳出来的,因此现在将它用到八类车宽是否合适,有待实践验证(或可考虑对所需路面宽度作适当调整)。

露天矿自卸汽车资料 表s2.4.4-1

续表s2.4.4-1

八类计车宽 表s2.4.4-2

另外,双车道露天矿山道路的路面宽度,近似采用两倍计算车宽,再加X + 2Y值。这与双车道厂外道路确定路面宽度略有不同(详见本条文说明第2.2.4条)。

第2.4.5条 一至五类车宽汽车行驶的道路路肩宽度,是根据我国露天矿的实际情况而确定的。

新增加的六至八类车宽汽车行驶的道路路肩宽度,对于挖方路基,一般情况不再增加。这是考虑路基较稳固,行车也较安全,没有必要再加大。对于填方路基,则考虑到较大车型的车宽和视线高度都增加很多,需要有较宽的路肩,以增进司机在驾驶汽车时的安全感,故分别增加0.25或0.75m。这样,汽车司机的视点高度与视点至路肩外边缘水平距离的比值约为 0.6,略小于一至五类的平均比值,亦即视倾角略小,而具有大致相同的安全感。

本条规定的路肩宽度是最小值。为有利于自卸汽车行车安全和路基稳定,对于三至八类车宽的道路,在地形等条件适宜时,宜尽量加宽路肩。

在积雪地区,应根据具体情况,考虑清扫路面积雪时,在路肩临时堆置的要求;必要时,可适当加宽路肩。

第2.4.6条 计算最小圆曲线半径采用的横向力系数μ值,是参考《公标》并结合矿山自卸汽车运输的特点(如行车速度低、基本上是货运等)而确定的。一般情况下,最大值采用μ = 0.22。

露天矿山道路的圆曲线,宜采用较大半径以提高道路使用质量,尽量少用表列的最小圆曲线半径。当需要采用小半径时,建议:一、二、三级露天矿山道路分别不宜小于60、40、25m。

由于六至八类车宽的双车道路面宽度较大。若仍采用表列最小圆曲线半径,其路面内边缘半径(Rmin - ,b为路面宽度)不考虑加宽已经很小;如考虑加宽,则更小(见表S2.4.6)。为使规定的最小圆曲线半径能满足六至八类车宽汽车在露天矿山道路内侧车道顺利行驶的要求,需按表2.4.6的规定分别增加一个相应的计算车宽值。

最小圆曲线半径验算表 表S2.4.6

注:①R 1 为曲线加宽前路面内边缘半径。

②R 2 为曲线加宽后路面内边缘半径。

③R 3 为曲线加宽后内侧车行道中心半径。

④R 4 为增加一个计算车宽值时曲线加宽后内侧车行道中心半径。

“道路服务年限较短”,本节中通常是指道路只使用3年以内。这类道路的地形复杂路段,可适当减小其最小半径,但要相应降低车速。采用六至八类车宽时,圆曲线半径减小后仍应增加一个相应的计算车宽值。三级露天矿山道路减小圆曲线半径时,其加宽前内侧车行道中心半径不应小于汽车最小转弯半径。各种自卸汽车的最小转弯半径见表S2.4.4-1。根据该表数值,归纳为:一至五类车宽的汽车,其最小转弯半径取 9m;六至八类取12m。由此得知:三级露天矿山道路的圆曲线半径减小为 1.3倍汽车最小转弯半径(一至五类车宽)和1.5倍汽车最小转弯半径(六至八类车宽),均能满足上述条件,但应设置限制速度标志。减小后的半径均进取整数。

汽车在平坡或下坡的长直线段上行驶,总是容易成为汽车行驶的加速段,车速往往超过计算行车速度。如突然遇到小半径圆曲线,就可能促使事故的发生。因此,设计时应在平坡或下坡的长直线段的尽头处,尽量采用等于或大于前面所建议的小半径圆曲线,或在长直线段与小半径圆曲线之间插入一个缓和坡段,其长度应符合第2.4.14条的规定。

关于“长直线段”,目前我国还没有明确一致的规定。国外有行车时间超过72s的路段,即算作长直线段的规定。按此计算:一级为800m,二级为600m,三级为400m。上述长度,包括不设超高的圆曲线的路段在内。

第2.4.7条 为保障汽车在小半径(小于不设超高的最小圆曲线半径)圆曲线上行驶的稳定和安全,并减少运载物料甩出车外,应在这类圆曲线路段上设置超高,即将圆曲线路段的路拱按表2.4.7-2规定的超高横坡做成向内侧倾斜的单向横坡。但当行车速度限制在15km/h以内时,虽然采用小半径圆曲线,但是它的μ值以及运行时产生的离心力均较小,故可不设超高。

形成单向横坡的方法,与第2.2.6条相同。在露天矿山道路中,由于弯道较多,路面较宽,为争取圆曲线间有足够的正常路拱的直线长度,宜采用以路中线为轴旋转的设置方法。

陡山坡路段,当圆曲线中心位于山坡外方,过去曾考虑设置反向超高,以及在寒冷冰冻、积雪地区或多雨地区将直线路段的路拱做成1~3%的向山坡内方的单向横坡。经调查,反映不好,故不再作这些规定。

根据露天矿山道路采用的μ值(0.07~0.22),和超高横坡(2~6%),为使不同超高横坡值对应的圆曲线半径范围更趋合理,按二次抛物线进行分配,并按 2~2.5%、> 2.5~3.5%、>3.5~4.5%、>4.5~5.5%、>5.5~6%划分超高横坡,求得表列圆曲线半径范围。

第2.4.8条 由于露天矿山道路的计算行车速度较低和重型自卸汽车的轴距加前悬值很大,再加上路面宽度较宽,为减少道路工程量,在计算路面加宽值b(m)时,略去 部分,即按下式计算。

式中L——汽车轴距加前悬(m);

R——圆曲线半径(m)。

各种自卸汽车轴距加前悬值,见表S2.4.4-1。根据表列资料,L值取5、6、7、8、8.5m五种。

第2.4.9条 由于露天矿山道路的计算行车速度较低,故可以不设置缓和曲线。

超高缓和段长度应根据路面宽度、超高横坡等因素计算确定。当计算的超高缓和段长度小于10m时,应采用不小于10m的长度。

当圆曲线既设超高又设加宽时,为简化测设工作,可取加宽缓和段长度等于超高缓和段长度。当圆曲线不设超高仅设加宽时,加宽缓和段长度可按6倍加宽值确定,但不得小于10m。

超高、加宽缓和段一般应设在紧接圆曲线起、终点的直线上,以保证圆曲线从起、终点开始就达到需要的超高和加宽值。但在地形困难、两个圆曲线间的直接长度较短时,允许将超高、加宽缓和段的一部分插到圆曲线内。这时,该部分圆曲线的超高、加宽不足,对行车是不利的,插到圆曲线内的长度越长,超高、加宽不足的长度也就越长。为此,规定这部分长度不得超过缓和段长度的一半。

当长度较短(<20m)的缓和段需将一部分插到圆曲线内时,为保障超高、加宽的顺适性,避免过于突变,插到圆曲线后所剩余的缓和段长度不得小于10m。

第2.4.10条 当相邻两个同向圆曲线间的直线长度较短时,对行车来说,要迅速变换方向,增加了司机的劳动强度,故宜改为单曲线或复曲线。复曲线能较好地适应地形和其它限制条件,但运用时应注意该两个圆曲线的半径比值的规定。露天矿山道路规定复曲线的两个半径的比值不宜大于2,主要是从线形要求出发,避免线形突变,尽量使汽车能以匀速通过圆曲线。如两个圆曲线的半径均大于不设超高的最小圆曲线半径时,它们的比值可不受此限制。

当行车速度较低时,如改变半径合并为一个单曲线或复曲线确有困难,可将两个同向圆曲线间的直线段按两个圆曲线的超高设置单向横坡。但设计中不宜过多采用。

相邻两个反向圆曲线间,不论其设置超高与否,均应首先考虑设有一定的直线长度。只有受条件限制,且两个圆曲线均不设超高、加宽时,才可径相连接。当均设置超高时,相邻两个反向圆曲线间,应至少有设置两个超高缓和段长度的距离;当受条件限制时,可将超高缓和段长度的一部分插到圆曲线内,但反向圆曲线间的直线长度不得小于20m。

第2.4.11条 为了保障圆曲线处的视距,横净距内除了对视线影响不大的稀疏树木、电杆等可保留外,其它所有障碍物均应予以清除。

经调查和分析,确定视线横距按 双车道路面宽度(加宽前的三级露天矿山道路路面宽度)计算;视线高T按0.75 倍的汽车高度确定。

同时行驶几种自卸汽车的路段,视线高应按小值确定。

第2.4.12条 回头曲线可根据地形情况采用不同的形状。当回头曲线前后有圆曲线连接时,该两个曲线的连接,应符合第2.4.10条规定,并尽可能使两个曲线间的直线段较长。

据调查,汽车行驶在下坡的长直线段尽头的回头弯道上容易发生翻车事故。为此,在这种坡道的尽头宜插入一个缓和坡段,其坡度和长度应符合第2.4.14条的规定,或将变坡点设在距主曲线起、终点外至少50m处。

关于表2.4.12双车道路面加宽值的问题:当采用的汽车轴距加前悬值在6~7m之间时,采用6m的加宽值与7m括号内的加宽值进行内插计算,当采用的汽车轴距加前悬值在7~8m之间时,采用8m的加宽值与7m无括号的加宽值进行内插计算。

第2.4.13条 最大纵坡值是为了使汽车按一定的速度在该坡道上行驶的设计控制值,是一般情况下的极限值。在使用时往往由于纵坡选择及与其它技术指标的组合不当,致使不能使汽车在一定速度范围内行驶。这对运营是不利的。故在满足开采工艺和工程量增加不大的情况下,最大纵坡应尽量少用或不连续使用。

一级露天矿山道路,往往是运量集中的生产干线,是整个露天矿的咽喉。为使这类道路有较大的通行能力和较高的运输设备生产效率,要求道路的平、纵面均应有较好的技术条件。为此,规定最大纵坡值不大于7%。

二、三级露天矿山道路的交通量均较小。一般情况下,它们的纵坡值不应大于表2.4.13的规定。但在地形条件困难的情况下,考虑到某些路段布线的实际困难,条文中给予适当放宽是必要的。纵坡加大对重车上坡、重车下坡带来的后果不同。前者主要是影响汽车的运行速度,后者将危及汽车运行的安全。因此,必须区别对待,对重车上坡的二、三级露天矿山道路生产干线、支线最大纵坡值规定可增加1%,深凹露天矿开采底部的较短路段最大纵坡值规定可增加2%;对重车下坡,仅限于在山坡露天矿开采山头时可增加1%。因为这些路段受地形条件限制较大,运量较小,使用时间短。考虑到这些特殊情况,给予放宽。

前面已提及重车下坡坡度加大主要危及行车安全,虽然三级露天矿山道路的最大纵坡值规定为9%,但根据许多露天矿反映,采用9%的纵坡设计时应慎重考虑。同时,重车下坡大于8%的纵坡,不宜连续使用。

在寒冷冰冻、积雪地区,特别是冰冻和积雪时间较长的地区,由于路面与轮胎之间的附着系数较一般干燥状态降低很多,致使汽车的驾驶和制动困难。从行车安全考虑,在条件允许时应尽量采用较小纵坡值。对于三级露天矿山道路,最大纵坡值也不应大于8%。

电传动自卸汽车的动力特性与内燃机传动的动力特性不同,其最大纵坡值与限制坡长也应不同。鉴于目前国内用得不多,缺乏足够的经验数据,尚不能另作具体规定。在设计时,如取得足够依据时,可不受第2.4.13条和第2.4.14条的限制。

第2.4.14条 汽车爬坡作减速行驶,由某一速度降低到一定速度,此时必有一段与该纵坡大小相适应的行程。根据道路性质和等级,确定道路的坡道起点速度和终点速度,可由汽车理论减速性能曲线定出各种坡度的限制长度。不同等级道路的计算行车速度不同,它们的减速范围也不同。表2.4.14-1是分别根据:一级露天矿山道路减速范围为22~13km/h、二级露天矿山道路为20~12km/h、三级露天矿山道路为18~10km/h来确定它们各种坡值下的减速理论行程,再结合露天矿山道路实际情况,及重车下坡的安全等因素,对理论值作了适当的调整而得出的。

缓和坡段对下坡车辆起减速安全的作用,对上坡车辆起加速的作用。根据理论分析,若欲起到以上两个作用,缓和坡段的坡度不得大于3%,其坡长最好不小于100m。表2.4.14-2中一、二级露天矿山道路缓和坡段最小长度,一般规定为100m;三级及一、二级的地形条件困难路段,考虑露天矿山道路特点,予以适当降低。

关于任意相邻两个缓和坡段之间如果是由几个不同纵坡值的坡段组合而成时的规定,见说明第2.2.14条。

关于利用纵坡不大于3%的回头曲线路段作为缓和坡段的问题:一种意见认为,这是山岭、重丘区受地形条件限制而采取的不得已的做法(有不少实例);另一种意见认为,这种做法不可取,因为小半径回头曲线对行驶的汽车来说,已处于一种极限状态,起不到缓和坡段的作用。故本规范对此未作规定。

为了合理地运用最大纵坡、限制坡长及缓和坡段的有关规定,并使汽车能以一定的速度安全顺利地行驶,同时为控制设计不过分集中用陡坡,确定一个合适的平均纵坡以指导布线是必要的。

露天矿运输矿岩的道路,可能由几段不同等级的路段组成。检查平均纵坡,应按其不同等级,分段检查。

第2.4.15条 有关合成坡度的概念,已经在说明第2.2.16条谈过,故不再赘述。

为了便于设计参考,现将各级露天矿山道路在不同的超高横坡(与圆曲线半径相对应,见本规范条文表2.4.7-2)上,设计可采用的最大纵坡,列于表S2.4.15。

在有超高横坡的路段设计可采用的最大纵坡 表S2.4.15

第2.4.16条 各级露天矿山道路竖曲线的型式,采用理论准确、计算简单的二次抛物线,其主要要素的计算公式如下:

式中L——竖曲线的曲线长度(m);

R——二次抛物线参数(相当于抛物线内切圆半径),一般称做竖曲线半径(m);

ω——相邻两个坡度代数差(%);

T——竖曲线的切线长(m);

E——竖曲线的外距(m);

h——曲线上任意点的竖距(m);

l——曲线上任意点至竖曲线起点的距离(m)。

为保障汽车行驶的顺适性,设计时应尽可能采用较大的半径。为保证视距,缓和汽车行驶的冲击,参照《公标》相当等级公路的规定,按3s行程规定了竖曲线最小长度。当坡度代数差较小时,应以竖曲线最小长度确定竖曲线半径值。 8t8VdSxdCGZiBtasKeRloX3/oJRg2fa77c2oYE6TQYJtOtxKbKdv+XEvmDYNMQLk

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