山区高速公路缓坡设计参数研究

论文摘要

随着高速公路的快速发展,因地形条件限制,不可避免会存在一些连续纵坡路段。在山区高速公路越岭路段,因地形复杂,高差大,在路线方案布设和纵坡设计时,为克服高差和控制工程规模,往往采用陡坡和缓坡交替设计。这主要是考虑到载重车在上坡途中利用缓和坡段恢复上坡速度,缩小路段内不同车型之间的速度差,降低交通事故率,提高道路通行能力；另一方面考虑到下坡设置缓坡有利于控制车速,降低车辆使用主制动器的次数,提高下坡路段行车安全而设置。而我国现行公路技术标准和设计规范对缓坡的设置没有详细规定,关于缓坡设计参数的相关研究也不够深入,没有成熟的研究结论,在山区高速公路的缓坡设计中,设计人员无章可循,导致对缓坡设置的参数使用不合理,达不到缓坡设置的目的,不能完全满足实际道路通行能力和行车安全的需求。因此,研究山区高速公路缓坡设计参数,对提高道路通行能力、保障行车安全是非常必要的,也是迫切需要解决的问题。论文通过大量收集相关资料和文献,对山区高速公路缓坡的设计参数值进行了研究。通过分析连续上坡路段纵坡对不同车型运行速度和对道路通行能力的影响,并以恢复载重车的上坡运行速度为出发点,采用主导车型的动力性能分析计算的方法,提出了上坡缓坡路段的坡度坡长设计参数值；在分析连续下坡路段载重车的制动性能和运行速度特征的基础上,以降低下坡载重车运行速度为目标,依据主导车型的制动性能计算,提出了下坡缓坡路段的坡度坡长设计参数值。以实测缓坡路段的运行速度数据分析为基础,结合考虑缓坡上停车带和降温池等安保设施的设置要求,分别提出山区高速公路上坡路段缓坡、下坡路段缓坡的纵坡及坡长指标建议值,并提出了整体式路基缓坡及坡长设计参数值。研究结论对我国山区高速公路纵坡设计具有一定的指导意义,对《规范》的修订具有重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 研究技术路线
• 1.5 本章小结
• 第二章 基于恢复运行速度的连续上坡路段缓坡研究
• 2.1 上坡路段车辆运行速度分析
• 2.1.1 载重车上坡运行速度分析
• 2.1.2 小客车上坡速度分析
• 2.1.3 纵坡对通行能力的影响分析
• 2.2 主导车型的确定
• 2.3 主导车型动力性能分析
• 2.3.1 主导车型在上坡的运行受力分析
• 2.3.2 主导车型的动力因数
• 2.3.3 汽车的行驶状态
• 2.4 上坡路段缓坡设计参数分析计算
• 2.4.1 上坡路段缓坡界限确定依据
• 2.4.2 上坡路段不限长度最大纵坡
• 2.4.3 上坡车辆档位选择
• 2.4.4 上坡缓坡坡长
• 2.4.5 上坡缓坡设计参数确定
• 2.5 小结
• 第三章 基于速度控制的连续下坡路段缓坡研究
• 3.1 下坡路段交通安全分析
• 3.2 下坡路段车辆的受力分析
• 3.3 下坡时载重车的档位选择
• 3.4 连续下坡路段车辆的运行速度分析
• 3.4.1 连续下坡路段载重车的运行车速与坡度坡长的关系
• 3.4.2 下坡路段的速度特征曲线、速度与制动次数
• 3.4.3 辅助制动方式的选择
• 3.5 连续下坡路段缓坡参数研究
• 3.5.1 下坡路段缓坡界限的确定
• 3.5.2 下坡路段缓坡坡长
• 3.5.3 下坡路段缓坡设计参数确定
• 3.6 小结
• 第四章 缓坡上其他设施的设置对缓坡参数的影响
• 4.1 紧急停车带
• 4.1.1 车辆进出港湾式停车带的行驶特点
• 4.1.2 港湾式紧急停车带布置形式
• 4.1.3 港湾式紧急停车带几何尺寸的确定
• 4.1.4 上、下坡时港湾式紧急停车带的长度确定
• 4.1.5 紧急停车带对缓坡设计参数的影响分析
• 4.2 降温池
• 4.2.1 降温池长度计算
• 4.2.2 降温池前减速段长度计算
• 4.2.3 降温池对缓坡设计参数的影响分析
• 4.3 小结
• 第五章 山区高速公路缓坡设计参数值
• 5.1 连续纵坡路段超载状况调查
• 5.2 缓坡路段载重车实测运行速度分析
• 5.2.1 连续上坡缓坡段载重车的运行速度分析
• 5.2.2 连续下坡路段缓坡段载重车运行速度分析
• 5.2.3 缓坡路段载重车的实测运行速度分析结论
• 5.3 山区高速公路缓坡设计参数建议值
• 5.3.1 山区高速公路缓坡设计参数值
• 5.3.2 山区高速公路纵坡的划分
• 5.4 整体式路基的缓坡设计参数的取值
• 5.5 小结
• 第六章 结论
• 6.1 主要研究结论
• 6.2 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢