【博士】螺旋展線在山區(qū)高速公路中的應(yīng)用研究【2008】

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　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：長(zhǎng)安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　螺旋展線是為了將路線在局部地域集中地提高或降低某一高度，路線以同一轉(zhuǎn)向(順時(shí)針或逆時(shí)針)連續(xù)盤旋來(lái)延展距離克服高差，且前后路線上下交叉，相交路線以隧道或跨線橋形成分離式立體交叉的展線方式。螺旋展線一般多在山脊利用山包盤旋，以早橋或隧道跨線；也有在峽谷內(nèi)，路線就地迂回，建橋跨溝跨線。因螺旋展線需修建隧道或高橋、長(zhǎng)橋，造價(jià)很高，在低等級(jí)公路中較少采用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速公路向山區(qū)縱深延伸。當(dāng)采用自然展線無(wú)法克服路線控制點(diǎn)間的高差時(shí)，因螺旋展線比回頭展線具有更好的線形條件和滿足山區(qū)高速公路線形指標(biāo)的潛能，開(kāi)始受到重視。同時(shí)，隨著橋梁和隧道建設(shè)水平的不斷提高，螺旋展線在山區(qū)高速公路布設(shè)中將發(fā)揮其獨(dú)特的價(jià)值。但螺旋展線在山區(qū)高速公路中的應(yīng)用還處于探索階段，在山區(qū)高速公路選線中如何運(yùn)用螺旋展線、把握技術(shù)指標(biāo)、保障行車安全，需要進(jìn)行深入研究?！　‰S著高速公路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的逐步積累，人們對(duì)公路“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的認(rèn)識(shí)逐步深入。本文首先定義了螺旋展線的概念，歸納出了螺旋展線的特征，分析了適合螺旋展線的有利地形，并將螺旋展線與自然展線和回頭展線進(jìn)行比較，從技術(shù)性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性等方面論證了螺旋展線在山區(qū)高速公路中的可行性?！　「鶕?jù)高速公路螺旋展線的線形特點(diǎn)，即平面線形以連續(xù)的小半徑曲線為主，縱斷面線形為縱坡較大的單向上下坡，研究了隧道外考慮夜間停車視距時(shí)的設(shè)計(jì)指標(biāo)；隧道內(nèi)考慮視距、橫坡時(shí)的平曲線半徑；連續(xù)下坡路段的最大縱坡及坡長(zhǎng)限制；單向連續(xù)上坡路段的縱斷面設(shè)計(jì)指標(biāo)。這些指標(biāo)對(duì)于高速公路螺旋展線具有指導(dǎo)意義?！　≡诖_定高速公路螺旋展線線形指標(biāo)的基礎(chǔ)上，研究了螺旋展線的線形設(shè)計(jì)原則、步驟及線形設(shè)計(jì)方法，分析了分離式路基中平面設(shè)計(jì)線的位置、縱斷面設(shè)計(jì)高程線的位置、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面橫坡、超高旋轉(zhuǎn)軸的位置、超高過(guò)渡方式、分幅和合幅點(diǎn)處的平縱面設(shè)計(jì)、分離式路基的總體設(shè)計(jì)、隧道洞口橫斷面的過(guò)渡等設(shè)計(jì)方法，對(duì)螺旋展線設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題提出創(chuàng)造性建議。　　研究了國(guó)內(nèi)外在線形安全評(píng)價(jià)方面的研究成果，對(duì)《指南》中的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行細(xì)化，對(duì)其不足進(jìn)行補(bǔ)充。分析了螺旋展線路段的線形特點(diǎn)，確定了評(píng)價(jià)的主要車型，提出基于“速差”、“車型速差"和“速度梯度”的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提出了考慮橫斷面變化路段、長(zhǎng)大彎坡路段、隧道路段的運(yùn)行速度修證模型，使運(yùn)行速度的評(píng)價(jià)方法能夠適用于螺旋展線路段，確保線形設(shè)計(jì)的連續(xù)性和一致性?！　母咚俟吩O(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等各個(gè)階段提出了螺旋展線路段的安全保障措施。在設(shè)計(jì)階段，主要利用運(yùn)行速度對(duì)道路線形進(jìn)行安全性檢查評(píng)價(jià)，通過(guò)運(yùn)行速度對(duì)線形平縱面指標(biāo)、橫坡、視距進(jìn)行檢查修正；設(shè)置路肩隆聲帶、線形誘導(dǎo)標(biāo)、曲線外側(cè)的加強(qiáng)型護(hù)欄等措施減少交通事故；充分利用地形，設(shè)置避險(xiǎn)車道和大型車輛冷卻站。在施工階段，要積極利用新工藝、新技術(shù)、新材料提高路面的摩擦系數(shù)。在運(yùn)營(yíng)階段，要加強(qiáng)交通安全管理，不斷完善交通安全設(shè)施，加強(qiáng)對(duì)超載、超速的管理，并對(duì)司機(jī)加強(qiáng)安全教育。　　

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