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欧宝体育娱乐app官方:公路避险车道设计细则
来源:欧宝体育登陆首页 作者:张信哲签约欧宝体育

  JTG JTG/T ***—201* 公路避险车道设计细则 Guidelines for Design of Highway Escape Lane 201*-xx-xx 发布 201*-xx-xx 实施 目 录 目 录 1 总则 1 2 术语4 3 基本规定5 3.1 总体设计5 3.2 设计控制要素 10 3.3 设置位置 15 4 驶离匝道20 5 制动床22 5.1 材料要求22 5.2 结构设计24 6 清障车道31 7 减速消能设施33 7.1 一般规定33 7.2 设计要求34 8 配套交通安全设施36 8.1 交通标志36 8.2 交通标线.1 一般规定41 9.2 设计要求41 10 照明、监控和救援设施43 10.1 照明设施43 10.2 监控设施44 10.3 救援设施45 总 则 1 总则 1.0.1 为使公路避险车道设计安全合理、经济实用,制定本细则。 1.0.2 本细则适用于新建和改建公路避险车道的设计、运营公路增设避险车道 的设计以及运营公路避险车道的改造设计。 条文说明 调研中发现,云南、福建以及山西等省份在公路运营时期进行的连续长、陡 下坡安全治理工作中,采取增设避险车道的措施或对已建避险车道进行改造,由 于已经积累了一定的该路段货车制动失效事故数据以及避险车道使用经验,以此 为基础进行的避险车道设置位置确定以及结构设计往往能够取得更好的使用效 果。 1.0.3 避险车道设置应按照“因地制宜、统筹协调、保障安全”的原则,与超限 车辆治理、提供警示信息、货车制动检查等连续长、陡下坡路段安全管理措施配 合使用。 条文说明 货车制动失效事故是连续长、陡下坡路段常见的事故形态,也是这类路段交 通安全问题突出的重要原因之一。根据调研情况来看,事故原因可以归结为以下 几个方面: (1)车辆超载或改装 车辆超载会直接造成动力性能下降,目前大量存在的货车改装现象使车辆载 重超过动力系统的负荷,车辆制动性能恶化,加大制动失效事故发生的概率。调 研中也发现,发生制动失效的货车均是重载货车,且几乎都存在不同程度的超载 或改装现象。 (2)不良驾驶行为 从汽车理论分析,重型货车在连续长、陡下坡路段行驶时应使用低档位,利 用发动机阻力来消耗一部分动能,以减轻制动器的负荷。但部分驾驶员认为这样 会加大发动机磨损,不愿意采用低档位,长时间频繁使用制动器而导致制动效能 1 总 则 衰减甚至制动失效。个别驾驶员出于缩短运行时间的考虑,连续长、陡下坡路段 仍采用高档位,制动时需要施加更大的制动力,从而加剧制动失效事故的发生。 (3)道路因素 早期修建的公路因条件所限,部分山岭重丘区公路出现连续下坡、急弯、长 下坡加急弯等线形组合,货车制动效能衰减后遇有急弯,极易因为车速过快且无 法有效制动而发生恶性交通事故。 (4)管理原因 调研中发现,外地车辆制动失效事故的比例较高,这主要是由于驾驶员不熟 悉道路情况导致的不良驾驶行为增多。而经常发生外地车辆制动失效事故的路段, 都存在提供警示信息等宣传管理措施不到位的问题。 结合货车制动失效事故发生的原因,采取的安全治理措施除了设置避险车道 以外,还包括超限车辆治理、提供警示信息、货车制动检查等管理措施。避险车 道可以降低货车制动失效事故的严重程度,但其建设和运营维护往往需要耗费更 多的人力和物力,调研中也发现,有些路段采取完善有力的管理措施后能够很大 程度上遏制货车制动失效事故的发生。因此连续长、陡下坡路段安全治理应充分 考虑采取管理措施,经论证确有必要时设置避险车道,并应确保避险车道与管理 措施之间的统筹协调、配合使用。 1.0.4 避险车道设计内容包括:设置位置确定、驶离匝道、制动床、减速消能 设施、配套交通安全设施、清障车道、排水设施、照明设施、监控设施、救援设 施。 1.0.5 避险车道设计应综合考虑货车制动失效事故、连续长陡下坡路段坡度和 坡长、货车交通量、主线线形、坡底情况、地形及可利用的路权、工程造价以及 养护费用等因素,在交通安全评价的基础上充分论证是否设置避险车道和选择设 置位置。 条文说明 调研中发现,我国部分省份有些避险车道很少有失控车辆驶入,甚至从未被 使用过,使用率较低,也存在发生货车制动失效事故的路段没有设置避险车道的 情况,其原因除了避险车道设置位置不合理外,也存在设置决策较为随意等问题, 甚至误认为设置避险车道就可以解决连续长、陡下坡路段的交通安全问题。因此 2 总 则 本细则强调应综合考虑道路环境条件的各方面影响因素,对于是否设置避险车道 和选择设置位置进行充分论证,慎重决策,避免浪费。 1.0.6 运营公路货车制动失效事故多发的连续长、陡下坡路段,可在采取安全 管理措施的同时增设避险车道,增设避险车道的设计应符合本细则的相关规定。 1.0.7 运营公路货车制动失效事故多发的连续长、陡下坡路段,可结合运营中 的避险车道使用情况和货车制动失效事故情况进行避险车道改造,避险车道改造 设计应符合本细则的相关规定。 1.0.8 公路避险车道设计除应符合本细则的规定外,尚应符合国家和行业现行 有关标准的规定。 3 术 语 2 术语 2.0.1 避险车道 escape lane 在公路主线行车道外侧增设的、供制动失效车辆驶离、减速停车、自救的专 用车道。 2.0.2 制动床 truck-arrester bed 铺设一定厚度集料、使制动失效车辆减速停车的特殊行车道。 2.0.3 驶离匝道 exit ramp 从公路主线外侧行车道引出的、供制动失效车辆驾驶员操纵车辆驶离主线进 入制动床的专用车道。 2.0.4 清障车道 wrecker lane 紧邻制动床设置、供救援车辆和维护车辆使用的专用车道。 4 基本规定 3 基本规定 3.1 总体设计 3.1.1 避险车道可分为砂堆型和制动床型两类,砂堆型避险车道如图3.1.1-1 所 示,制动床型避险车道包括图3.1.1-2 所示的上坡型、平坡型和下坡型三种类型。 图3.1.1-1 砂堆型避险车道示意 公路 制动床 上坡型 公路 制动床 平坡型 公路 制动床 下坡型 图3.1.1-2 制动床型避险车道示意 3.1.2 避险车道设计时应首选上坡制动床型避险车道,采用沙堆型以及平坡和 下坡制动床型避险车道时应进行充分论证,在满足安全和使用功能的条件下进行 设计。 条文说明 5 基本规定 3.1.1 和3.1.2 最早的避险车道为重力型,即在行车道侧修建较陡的上坡或 利用废弃且为上坡方向的旧路,通常为铺砌或紧密压实的路面,主要依靠重力使 车辆减速,路面滚动阻力所起的作用很小,因此重力型避险车道通常较长、较陡, 易受到地形的限制。另外,受重力影响,车辆减速停车后会发生折返。重力型避 险车道在实际工程中已停止使用。 砂堆型避险车道由松散干燥的砂子堆砌而成,主要依靠砂子提供的滚动阻力 使车辆减速停车。砂堆型避险车道减速效果明显,但由于易吸水板结,因此仅适 用于降水稀少地区,同时应定期翻松砂堆,保持砂子松散干燥。我国很少采用砂 堆型避险车道,使用经验不足,尚不具备写入本细则的条件。 上坡制动床型避险车道利用重力坡度阻力和集料滚动阻力的共同作用使车 辆减速停车;平坡和下坡制动床型避险车道仅依靠集料的滚动阻力使车辆减速。 与上坡制动床型避险车道相比,平坡和下坡制动床型避险车道的制动床纵坡 不能起到减速消能作用,制动床长度有所增加;优势在于制动床的纵坡顺应主线 下坡,能够大幅度减小填方工程量,避险车道选址较为容易。下坡制动床型避险 车道在车辆清障时为上坡方向拖拽,会对清障车辆作业带来困难。目前云南省和 陕西省正在试用平坡和下坡制动床型避险车道。 平坡或下坡制动床型避险车道还有一种类型为紧邻主线行车道设置,避险车 道与主线平纵线形一致,制动失效车辆在制动床内减速至安全速度后自行驶出, 也可以停车后等待施救车辆在行车道救援。目前福建省正在进行这种类型避险车 道的系统研究,甘肃省正在试用。 图3.1.2 紧邻行车道的平坡或下坡制动床型避险车道 上坡制动床型避险车道是国内外使用最广泛和最有效的避险车道类型,积累 了丰富的应用经验,设计时应优先选用这种避险车道,本细则规定也重点针对上 坡制动床型避险车道的设计。对于沙堆型、平坡和下坡制动床型避险车道,经研 究应用效果检验、满足安全和使用功能要求时可推广使用。 6 基本规定 3.1.3 避险车道一般由驶离匝道、制动床、清障车道、减速消能设施、配套 交通安全设施(交通标志、交通标线、护栏、隔离设施、轮廓标等)、排水设施、 照明设施、监控设施、救援设施等设施组成,如图3.1.3 所示。 公路主线 制动床 监控设施 照明设施 驶离匝道 防撞垫 护栏 监控设施 制动床 减速消能设施 隔离设施 护栏 清障车道 图3.1.3 典型避险车道组成部分示意图 3.1.4 避险车道的设施配置应符合下列规定: 1 避险车道的设施配置等级分为A 、B 、C、D 四级。 A 级:应设置驶离匝道、制动床和清障车道,应设置完善的交通标志、标线、 护栏、隔离设施和轮廓标等配套交通安全设施,应设置减速消能设施,应设置排 水设施,应设置照明设施,应设置监控设施。 B 级:应设置驶离匝道和制动床,宜设置清障车道,应设置完善的交通标志、 标线、护栏、隔离设施和轮廓标等配套交通安全设施,应设置减速消能设施,应 设置排水设施,宜设置照明设施,宜设置监控设施。 C 级:应设置驶离匝道和制动床,应设置必要的交通标志、标线、护栏、隔 离设施和轮廓标等配套交通安全设施,应设置减速消能设施,应设置排水设施, 可设置照明设施,可设置监控设施。 D 级:应设置驶离匝道和制动床;应设置必要的交通标志、标线、护栏、隔 离设施和轮廓标等配套交通安全设施;应设置减速消能设施;应设置排水设施。 7 基本规定 2 各等级避险车道的适用范围应符合表3.1.4 的规定。 表3.1.4 各级避险车道的适用范围 避险车道设施配置等级 适用范围 A 高速公路 B 作为干线的一、二级公路 C 作为集散的一、二级公路 D 三、四级公路 条文说明 调研中发现,由于不同公路功能和技术等级的交通量、设计速度、服务水平 的差异,避险车道的使用率、对救援的方便快捷性和交通安全设施的提示诱导功 能等方面的要求会有所区分。由于避险车道设置往往受地形和经济条件制约较大, 为了使设计更加经济实用,本细则对避险车道的设施配置进行分级,以适应不同 公路功能和技术等级对避险车道使用要求的差别。 为了实现制动失效车辆安全驶离主线、减速停车以及自救的基本功能,避险 车道应至少设置制动床、驶离匝道和必要的交通标志、交通标线、护栏和轮廓标 等配套交通安全设施。设置排水设施对减少制动床集料冻结和板结有重要作用, 且排水设施依托制动床设置,不影响避险车道占地且造价很低,因此将排水设施 作为基本配置设施。减速消能设施设置对失控车辆在制动床内的安全停车发挥重 要作用,且成本较低,因此也作为基本配置设施。 设置清障车道有助于提高车辆救援效率,保障救援人员设备的安全,降低对 主线交通的影响,但同时增加了避险车道用地,会较大幅度提高建设成本。调研 可知,路政交警均认为清障车道对于高速公路避险车道不可缺少。综合考虑成本 效益,仅对配置等级A 级强制要求设置清障车道。 对于交通标志、交通标线、护栏、隔离设施和轮廓标等配套交通安全设施, 配置等级A 级和B 级应按第8 章要求设置所有的相关设施,而配置等级C 级和 D 级可对条文中要求“宜”设置的设施结合具体道路及经济条件有所取舍。 调研结果表明,避险车道照明设施的设置难度主要体现在设备供电,关于照 明设施的必要性,绝大多数设计和运营管理人员认为二、三、四级公路的照明设 8 基本规定 施并不是必备设施。因此仅对配置等级A 级和B 级提出照明设施设置要求,配置 等级C 级和D 级未要求设置照明设施,夜间车辆可通过车灯照亮轮廓标、反光 标志和反光标线等指示避险车道位置,引导车辆进入避险车道。 监控设施的事故报警功能可以实现对驶入车辆及司乘人员的快速施救,通过 信息发布功能快速及时预告避险车道可用或被占用的信息,避免二次事故的发生。 因此对于交通量较大、制动失效货车可能较多的配置等级A 级和B 级,要求设 置监控设施,配置等级C 级和D 级可通过报警电话信息标志提醒驾驶员自行报 警,采用移动式标志进行信息发布。 3.1.5 新建公路避险车道设计时应收集的资料包括: 1 连续长、陡下坡路段主体工程设计资料,包括:技术等级和设计速度;地 形图;填挖方起讫桩号;沿线可利用的路权;坡底情况;横断面设计图;路线平 纵面线形;桥梁、隧道以及涵洞的起讫桩号。 2 连续长、陡下坡路段交通安全设施设计资料,包括:交通标志、标线、护 栏以及轮廓标等。 3 超限检查站、加水点、货车制动检查站等连续长、陡下坡路段交通管理设 施位置桩号。 4 工程可行性研究报告的交通量和车型构成预测数据。 5 交通安全性评价报告,包括连续长、陡下坡路段路线安全性评价结论;运 行速度计算数据;交通工程及沿线设施安全性评价结论。 3.1.6 运营公路避险车道设计时应收集的资料包括: 1 连续长、陡下坡路段主体工程技术资料,包括:技术等级、设计速度、限 速;地形;填挖方起讫桩号;沿线可利用的路权;坡底情况;横断面布置图;路 线平纵面线形;桥梁、隧道以及涵洞的起讫桩号。 2 连续长、陡下坡路段交通安全设施设置资料,包括:交通标志、交通标线、 护栏以及轮廓标等。 3 超限检查站、加水点、货车制动检查站等连续长、陡下坡路段交通管理设 施设置情况以及位置桩号。 4 连续长、陡下坡路段交通量和车型构成调查数据。 5 连续长、陡下坡路段运行速度实测数据。 9 基本规定 6 连续长、陡下坡路段货车制动失效事故记录。 3.1.7 避险车道入口总体布置应包括图3.1.7 所示的驶离匝道渐变段、驶离匝道 正常段、分流点A 、分流点B 、交点O 以及分流鼻端等,其设计应满足以下规 定: 1 分流点A 即驶离匝道的起点位于主线 分流点B 位于制动床左侧边缘线与主线外侧行车道外边缘线 交点O 为制动床中心线与主线外侧行车道中心线 当主线为直线时,避险车道与主线的夹角α为制动床中心线与主线外侧行 车道中心线之间的夹角;当主线为曲线时,避险车道与主线的夹角α为制动床中 心线与主线外侧行车道中心线在交点O 处的切线 驶离匝道正常段起点与分流点B 的位置相对应。 6 分流鼻端位于制动床左侧护栏与主线路侧护栏(或右硬路肩边缘线 分界点C 位于制动床和清障车道的分界位置。 图3.1.7 避险车道入口总体布置 3.1.8 避险车道挖方路堑和填方路基的材料性能指标、结构参数、排水以及防 护等应满足现行《公路路基设计规范》(JTG D30 )对三、四级公路的相应规定。 3.2 设计控制要素 3.2.1 避险车道的设计防护车辆应为符合现行《汽车、挂车及汽车列车外廓尺 寸、轴荷及质量限值》(GB1589 )规定的货车。 条文说明 避险车道的使用对象为连续长、陡下坡路段制动失效的货车,其设计基于制 动失效货车驶离主线以及进入制动床减速停车的运行状态。 10 基本规定 运营公路曾出现客车误入避险车道制动床的个别事故案例,小型客车驶入后 陷入深度较小,可能无法在制动床长度范围内停车,而大中型客车重心较高,驶 入制动床后的颠簸有可能造成翻车,因此避险车道不适于客车使用。 避险车道设计时对不满足《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限 值》(GB1589)规定的非法改装货车和超载货车也不予考虑。 3.2.2 新建公路的连续长、陡下坡路段,当平均纵坡和坡长满足表3.2.2 的规定, 且交通组成的货车构成比例达到 20%~30%时,宜结合交通安全性评价结论,考 虑设置避险车道。 表3.2.2 连续长、陡下坡路段考虑设置避险车道的平均纵坡和坡长 平均纵坡(% ) 2 2.5 3 3.5 4 4.5 坡长(km) 15 10 7 5 4 3 条文说明 本细则规定的新建公路避险车道设置条件是参考国外相关标准,并结合我国 运营公路避险车道使用率调研结果制订的。如前所述,由于货车制动失效事故的 发生受车况、驾驶行为、道路条件以及管理等多方面因素影响,本细则规定的平 均纵坡、坡长以及货车构成比例仅作为新建公路考虑设置避险车道的参考因素, 并不能保证所设置的避险车道具有较高的使用率。 南非《几何设计手册》规定:如果下坡坡度(%)的平方乘以距坡顶的距离 (km)超过60,且坡度超过5%的地方,应考虑设置避险车道。美国亚利桑那州的 《公路设计指导方针》建议考虑设置避险车道的坡度和坡长如图3.2.2 所示。法 国公路协会的研究结果显示,在d ·p

  130m ( d为下坡长度, p为平均坡度)的范围 内,不会产生太大的货车制动失效风险事故,所以把d ·p作为风险指数来衡量事 故发生的概率。 根据对运营公路避险车道的调研,获得的避险车道使用率、连续长陡下坡路 段货车制动失效事故情况、货车构成比例、下坡坡长和平均纵坡汇总见表3.2.2 所示,大致规律与南非《几何设计手册》中的规定基本吻合,即避险车道使用率 较高的下坡坡长和平均纵坡大致符合“坡度(%)的平方乘以距坡顶的距离(km) 超过 60”,以此为原则制订表3.2.2 的下坡坡长和平均纵坡要求。表 3.2.2 的 下坡坡长和平均纵坡规定也与法国 d ·p

  4.0 2.5~3.5 1.0~3.0 4.0 3.0~4.0 3.5 4.0~5.0 2.0~4.0 3.0 5.0~7.0 ≤2.5 7.0~9.0 3.0~6.0 条文说明 对运营公路避险车道的调研发现,在制动失效事故多发的连续长、陡下坡路 段,设置两条或两条以上避险车道时,能够为货车驾驶员提供更多驶离主线的机 会,当驾驶员在犹豫不决中错过前方避险车道或者前方避险车道被占用时,可以 选择进入下一处避险车道。另一方面,若前方避险车道存在视认性不良或距坡顶 距离太近等设置问题时,后方避险车道也可起到弥补作用。综上所述,连续长陡 下坡路段设置两处或两处以上避险车道能够为失控车辆提供更加可靠的安全保 障。 表3.3.5 中的第一处避险车道距坡顶的距离以及增设避险车道的间距是结合 18 基本规定 表3.3.2 设置避险车道的连续长、陡下坡路段的平均纵坡和坡长要求确定的。 3.3.6 避险车道与主线夹角α 的确定应综合考虑地形、工程造价、避险车道视 认性、货车行驶稳定性等因素,并符合下列规定: 1 夹角α取值应尽量小; 2 夹角α取值不宜大于5°; 3 当地形条件受限时,夹角α取值可在5°~10 °之间。 条文说明 从避险车道视认性和车辆转向行驶稳定性两方面考虑,避险车道与主线的夹 角取值越小越好。若夹角过大,车辆需要偏离主线较大角度、反向转向才能进入 驶离匝道和制动床,这会增加驾驶员在方向操纵上的困难,特别是在车辆失控、 车速较高、驾驶员心理紧张的情况下,极易导致车辆横向滑移或倾覆。根据运营 公路避险车道调研可知,当避险车道与主线夹角较大时,由于避险车道预告标志 以及警告标志等交通标志的遮挡,失控车辆很难在较远距离看清避险车道的全貌, 往往是接近避险车道时才能看清驶离匝道和制动床。 失控车辆从主线转向驶离匝道是在平曲线上行驶的过程,从行驶稳定性角度 分析计算,当失控速度120km/h、制动床宽度为4~6m 时,避险车道与主线 °,失控速度越小,夹角α 限值可增大。美国AASHTO 《公路和 街道几何设计方针》(2011 年版)规定,避险车道与主线夹角应尽量小,通常为 5°或更小。 调研的避险车道中,仅有30%的避险车道与主线°以下,将近半数 的避险车道与主线 °之间,运营管理人员对于这些避险车道并未 提出因与主线夹角较大导致的使用问题,但夹角超过此范围的避险车道的确发生 过车辆试图进入避险车道但未成功进入的事故案例。 19 驶离匝道 4 驶离匝道 4.0.1 驶离匝道应位于公路主线外侧行车道与制动床之间,为制动失效货车驾 驶员提供充分的反应时间和足够的空间,操纵车辆安全驶入制动床。 4.0.2 驶离匝道的平面线形应为直线。 条文说明 车辆失控后,驾驶员心理极度恐慌,因此驶离匝道平面线形应采用驾驶员易 于操控行驶的直线,而避免采用需要车辆转向的曲线 驶离匝道的长度应不小于表4.0.3 的规定。 表4.0.3 驶离匝道的最小长度(m ) 制动床设计入口速度(km/h ) 60 80 100 120 避险车道与主线 避险车道与主线 条文说明 驶离匝道的长度越长,则提供给驾驶员操纵失控车辆的空间越大,驾驶员有 充分的时间可以调整车辆行驶方向使其以直线进入制动床,避免与护栏等障碍物 相撞。车辆驶出主线的角度和速度与车辆方向调整时间呈正相关关系,而方向调 整时间决定了驶离匝道的长度,因此将时间作为控制指标。 运营公路避险车道使用经验以及国内相关研究表明,当避险车道与主线s 设计行程时,车辆不易出现因调整方向的时 间不足而未能成功驶入制动床的情况;避险车道与主线 °之 间时,驶离匝道的最小长度应采用9s 设计行程。根据这一时间和制动床设计入 口速度计算出驶离匝道的最小长度,并向上取整,结果如表4.0.3 所示。 4.0.4 驶离匝道正常段的起点宽度应为4m~5.5m ,驶离匝道的终点宽度应与制 动床宽度相同。 条文说明 驶离匝道正常段起点宽度应满足制动失效货车的驶入需求,可按单一车道宽 度设置,并考虑一定的横向余宽,地形条件允许时应尽量给驾驶员提供更大的方 20 驶离匝道 向操纵空间。 4.0.5 驶离匝道终点应与制动床平顺连接,连接处横断面应与制动床中心线方 向垂直。 条文说明 驶离匝道终点的横断面与制动床中心线方向垂直,这样便于更有效地控制失 控车辆的前轮同时进入制动床,保证车辆前轴两轮保持同样的减速度,避免因受 力不均而导致侧翻。 4.0.6 驶离匝道的横坡应符合以下规定: 1 驶离匝道的横坡方向应与主线 主线为直线%的曲线段时,驶离匝道的横坡值应与 主线 主线%的曲线段时,驶离匝道的横坡值应不大于5% 。 条文说明 驶离匝道设置横坡有利于及时排出路面积水。驶离匝道的横坡值和方向均与 主线相邻车道相同,有助于失控车辆在变换车道时倾向于同一方向行驶。参考现 行《公路路线设计规范》(JTG D20 )的规定,规定横坡值不大于5%,这是出于 载重货车稳定性的考虑。 4.0.7 驶离匝道入口处应设置平曲线,驶离匝道纵坡变化处应设置凹形竖曲线。 平曲线和竖曲线设计应满足现行 《公路路线设计规范》(JTG D20 )的规定。 条文说明 设置避险车道的主线为下坡路段,制动床一般为上坡,驶离匝道位于纵坡变 化处,设置竖曲线 驶离匝道宜采用与主线相同的路面结构,驶离匝道与主线相邻车道的路 面应平顺衔接。 4.0.9 驶离匝道路基和路面设计应采用与主线相同的技术等级,并满足现行《公 路路基设计规范》(JTG D30 )、《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40 )和 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50 )的相应规定。 21 制动床 5 制动床 5.1 材料要求 5.1.1 制动床结构层应由面层、基层和垫层等多层结构组成。 1 面层应具有滚动阻力系数高、低剪切强度和不易密实板结的性能,面层材 料应采用砾石集料。 2 基层是主要承重层,应具有一定的强度、水稳定性、抗渗性和耐冻性,基 层材料应采用水泥稳定碎石。 3 垫层主要起隔水和排水作用,并传递和扩散由基层传来的荷载应力,垫层 材料应采用级配碎石。 条文说明 失控车辆驶入制动床后,有些面层集料被车轮挤向轮侧或飞溅出去,车轮与 这部分集料之间存在能量转换;也有部分集料颗粒被车轮碾压至底部,车轮克服 颗粒之间的剪切力做功;车轮的陷入增大了面层集料施加的滚动阻力,所消耗的 货车动能增加;失控车辆的动能通过以上各种方式逐渐被制动床面层集料吸收, 直至速度降为零。因此制动床面层应选择车轮易于陷入、滚动阻力系数较高的材 料类型,同时应确保这种性能具有一定的耐久性。 砾石集料能够满足制动床面层材料的上述功能要求,也是国内外最常用的制 动床面层材料,使用效果较好。尽管碎石和沙子在我国避险车道建设早期也有使 用,但由于碎石集料颗粒容易自锁、孔隙率较小,而沙子长期使用时容易密实板 结,这两种材料均不利于车轮陷入。根据福建省避险车道试验研究结论,在驶入 货车、驶入速度以及铺设厚度等相同的条件下,砾石集料路面的阻力系数大于碎 石集料路面。因此制动床面层材料应采用砾石集料,不推荐使用碎石集料和沙子。 制动床面层以下结构层的功能要求与沥青和水泥混凝土路面的相应结构层 相似,因此参照沥青和水泥混凝土路面结构层设计的相应要求确定制动床基层和 垫层的材料类型。 22 制动床 5.1.2 制动床面层砾石集料级配应满足表 5.1.2 的规定,集料压碎值不应大于 12%,针片状颗粒含量不应大于5%,含泥量不应大于0.5% 。集料级配、压碎值、 针片状颗粒含量、含泥量的检验试验方法应符合现行《公路工程集料试验规程》 (JTG E42 )的规定。 表5.1.2 制动床面层砾石集料级配要求 筛孔尺寸(mm ) 2.36 4.75 12.5 25 37.5 通过率(% ) ≤5 ≤10 25~60 95~100 100 条文说明 制动床砾石集料应是圆形的、尺寸均匀且单一的、干净的、不易被压碎和压 实的,这样能使材料的孔隙率最大化,因此提供最佳排水、减小自锁和压实,以 利于车轮陷入,以此为原则,本条对砾石集料的级配、压碎值、针片状颗粒含量、 含泥量作出了规定。 考虑到砾石集料材料性能对制动床充分发挥作用的重要性,对压碎值、针片 状颗粒含量和含泥量提出了较高要求,指标限值采纳现行《公路桥涵施工技术规 范》(JTG/T F50)中对于 I 类粗集料(适用于强度等级大于C60 的混凝土)的 相应规定。 表 5.1.2 规定的制动床面层砾石集料级配与美国 AASHTO 《公路和街道几何 设计方针》(2011 年版)规定的 AASHTO 57 级完全一致。美国经过大量的实车 试验研究得出结论:AASHTO57 级砾石是所有制动床试验材料中最有效的。目前 我国运营避险车道的砾石集料粒径主要集中在1cm~5cm 范围,与AASHTO 57 级的 粒径范围基本接近。根据我国已有的制动床砾石集料实车试验,这一粒径级配范 围的制动床可以发挥较好的减速作用。 5.1.3 水泥稳定碎石基层和级配碎石垫层的材料技术指标应满足现行《公路水 泥混凝土路面设计规范》(JTG D40 )和《公路沥青路面设计规范》(JTG D50 ) 对三、四级公路相应材料结构层的规定。 条文说明 与公路主线相比,避险车道制动床的车辆荷载频率以及舒适性要求较低,车 辆荷载大小和耐久性要求等可与三、四级公路大致相当,因此规定水泥稳定碎石 基层和级配碎石垫层的材料技术指标满足三、四级公路的要求。 23 制动床 5.2 结构设计 5.2.1 制动床面层、基层和垫层的厚度应符合下列规定: 1 面层砾石集料应按图5.2.1 所示进行厚度过渡,制动床入口处集料厚度宜 为7.5cm,沿制动床长度方向在30m~60m 范围内直线过渡至正常段厚度;正常 段面层集料厚度不宜低于1m。 图5.2.1 制动床面层砾石集料厚度过渡(尺寸单位:mm ) 2 水泥稳定碎石基层厚度宜为30cm,宜分两层摊铺。 3 级配碎石垫层厚度宜为15cm。 条文说明 失控车辆驶入制动床面层集料时,由于初始速度较快,为了使货车保持平稳 的运行状态,制动床面层集料提供的阻力不宜过大,因此在制动床入口处集料厚 度较小,在厚度过渡段由浅入深直线过渡到正常段厚度。 本条中面层砾石集料厚度以及厚度的过渡是参照美国 AASHTO 《公路和街道 几何设计方针》(2011 年版)制订的,我国大部分避险车道的制动床面层集料 厚度也是按此设计的,调研可知基本可以满足使用要求。 5.2.2 制动床纵坡应符合下列规定: 1 纵坡取值应综合考虑地形、工程造价、驾驶员心理、货车行驶稳定性等因 素。 2 纵坡宜采用单一纵坡,单一纵坡坡度最大值不应超过15%。 3 当地形条件限制制动床的设置长度时,可采用先缓后陡的组合纵坡。 4 组合纵坡坡度最大值不应超过20% 。 5 组合纵坡坡度变化点应位于制动床长度后半部分的面层厚度正常段。 条文说明 制动床纵坡是确定制动床长度的重要因素,纵坡增大可使所需制动床长度减 小,降低工程总价;但纵坡过大会出现车辆停止后向坡底倒溜的现象。制动床纵

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