贵州省普通国省道改扩建工程爬坡车道设计指南.docx

贵州省普通贵州省普通国省道改扩建工程爬坡车国省道改扩建工程爬坡车道设计指南道设计指南贵州省公路局贵州省公路局2019 年年 3 月月前言前言根据贵州省交通运输厅黔交科技20157 号文贵州省交通运输厅关于下达2015 年度科技项目执行计划的通知的要求，由贵州省公路局承担贵州省普通国省干线公路改造爬坡车道设计指南的制定工作。在本项目结题验收中，根据评审意见，项目名称定为贵州省普通国省道改扩建工程爬坡车道设计指南 。贵州省普通国省道改扩建工程中，因大型车辆占用车道导致的路段通行能力降低现象，应引起高度重视。为保证爬坡车道的顺利建设，能因地制宜设计，合理运用技术指标，达到技术、经济的合理统一，规范和指导贵州省普通国省道改扩建工程中的爬坡车道设计，制定本指南。本指南包括 4 章。其中，第 12 章着重规定了爬坡车道设计应遵循的基本原则和名词术语的使用；第 34 章对爬坡车道的设置条件及设计要点进行了规定。请各有关单位在执行过程中，将发现的问题和意见，函告本指南日常管理组，联系人：周熙（地址：贵阳市瑞金北路 101 号，贵州省公路局；邮政编码：550003；电话：0851-86507159） ，以便修订时参考。主编单位：贵州省公路局招商局重庆交通科研设计院有限公司主要编写人员：葛枝槐、孟云伟、高诗龙、曾 鹏、曾 舜、彭顺显、陈 芳、杨传鲁、青光焱、瞿树林、杨 烨、杨红铝、王火明、张维明、周 熙、陈国举、李 席、周 莉、唐光荣、张天余、周 禹、李永军、黄筑江、杨 明、黄建章、邓群英、杨 城、杨春和、王 亚、张 飞、高莺燕、任志育、黎 凯、程 益、景律灵、王 刚。I目目 录录1 总则总则. 1 2 术语术语. 3 3 爬坡车道的设置条件爬坡车道的设置条件. 4 3.1 一般规定.43.2 设置条件.4 4 爬坡车道的设计爬坡车道的设计.6 4.1 一般规定.6 4.2 平面.6 4.3 纵断面. 7 4.4 横断面.84.5 交通安全设施. 9 本指南用词说明本指南用词说明. 10 条文说明条文说明. 11 1 总则总则. 12 2 术语术语. 13 3 爬坡车道的设置条件爬坡车道的设置条件 .143.1 一般规定. 14 3.2 设置条件. 16 4 爬坡车道的设计爬坡车道的设计 . 18 4.1 一般规定.184.2 平面. 184.3 横断面. 19 - 1 -1 总则总则1.1 编制目的编制目的为指导、规范贵州省普通国省道改扩建工程中爬坡车道的设计，制定本指南。1.2 适用范围适用范围本指南适用于贵州省普通国省道二级公路改扩建工程中爬坡车道，三级、四级公路及农村公路可参照本指南执行。1.3 编制依据编制依据1） 公路工程技术标准 （JTG B01）2） 公路路线设计规范 （JTG D20）3） 公路路基设计规范 （JTG D30）4） 公路沥青路面设计规范 （JTG D50）5） 公路排水设计技术规范 （JTG/T D33）6） 公路交通安全设施设计规范 （JTG D81）7） 公路交通安全设施设计细则 （JTG /T D81）8） 道路交通标志和标线 （GB 5768）9） 公路交通标志和标线设置规范 （JTG D82）10）国家和行业其它现行相关标准规范1.4 主要原则主要原则1）爬坡车道的设计，应贯彻环境保护、耕地保护和资源节约的基本国策，充分考虑技术的可行性、经济的合理性，进行科学论证，提出合理方案。2）爬坡车道的设计，应综合考虑交通安全、通行能力、技术经济性，对公路上的超车道、慢车道、变速车道、紧急停车带等的布设情况进行技术经济性论证。3）爬坡车道的设计，除应符合本指南规定外，也应同时符合国家和行业现行有关- 2 -标准的规定。- 3 -2 术语术语2.1 爬坡车道爬坡车道在连续上坡方向的行车道右侧设置的、供慢速上坡的车辆行驶的车道。2.2 爬坡段爬坡段供慢速车辆行驶的、与主行车道并行的上坡路段。2.3 分流渐变段分流渐变段供慢速车辆从主行车道分离，进入爬坡车道的过渡路段。2.4 汇流渐变段汇流渐变段供慢速车辆离开爬坡车道、进入主行车道的过渡路段。2.5 慢速车辆慢速车辆行驶速度小于路段设计速度的车辆。- 4 -3 爬坡车道的设置条件爬坡车道的设置条件3.1 一般规定一般规定1） 普通国省道的连续上坡路段，如当通行能力、运行安全受到影响时，经技术经济论证后能有效提高路段通行能力的，应设置爬坡车道。如交通量较小，设置爬坡车道有可能导致工程造价骤增、诱发地质灾害隐患的，经技术经济论证，可不设爬坡车道，同时加强交通安全设施设计，保证行车安全。2）爬坡车道的设置，应根据公路功能、所在路段的代表车型、交通量的大小、慢速车的比例及行驶方向、通行能力等因素，结合旧路利用、地形条件及工程造价，综合确定。3.2 设置条件设置条件当慢速车辆混入率为 3050%时，且符合下列情况之一者，宜在上坡方向设置爬坡车道。慢速车辆混入率（%） ，应按下式计算：（3.1） =× 100式中，a大型车混入率，%；QM大型车折合的小客车的辆数，pcu；V所有车型折合的小客车的辆数，pcu。1）相对高差为 200500m 时，平均纵坡为 5.0%5.5%，长度超过 3km 的连续上坡路段，宜设置爬坡车道。2）相对高差大于 500m 时，平均纵坡为 4.5%5.0%，长度超过 3km 的连续上坡路段，宜设置爬坡车道。3）任意连续 3km 路段的平均纵坡大于 5.5%的，宜设置爬坡车道。4）沿连续上坡方向慢速车辆的运行速度降低到表 3.2.1 的容许最低速度以下时，且连续路段长度大于 3km 的，宜设置爬坡车道，设置爬坡车道之后路段的运行速度低于- 5 -容许最低速度的长度宜大于 300m。表表 3.2.13.2.1 上坡方向容许最低速度（上坡方向容许最低速度（km/hkm/h）设计速度（km/h）604030容许最低速度（km/h）402520- 6 -4 爬坡车道的设计爬坡车道的设计4.1 一般规定一般规定1）平面线形应结合既有公路的资源利用，与地形、景观、环境等相协调，注重线形的连续与均衡性，其平纵面线形宜与主线基本一致。2） 爬坡车道的起、终点位置应通视良好、便于辨认和过渡顺适。通视条件较差路段，应采用诱导标识。3）在有条件的连续纵坡路段，宜设置连续的爬坡车道；条件受限时，经地形、地质、效果、造价等多因素的论证，可采用“短距多处”的方式。4）爬坡车道的安全设施的设计应坚持“以人为本，安全第一”的设计理念。4.2 平面平面1） 爬坡车道应由分流渐变段、爬坡段、汇流渐变段共 3 部分组成。爬坡车道的平面布设形式如图 4.2.1 所示。图图 4.2.14.2.1 爬坡车道平面布置图爬坡车道平面布置图 爬坡车道的起点，应设于陡坡路段上慢速车辆的运行速度降低至表 3.2.1“容许最低速度”处。爬坡车道的终点，应设于慢速车辆爬经陡坡路段后恢复至“容许最低速度”处，或陡坡路段后延伸的附加长度的端部。该陡坡路段后延伸的附加长度应符合表 4.2.1 的规定。表表 4.2.14.2.1 陡坡路段后延伸的附加长度陡坡路段后延伸的附加长度上坡附加段纵坡（%）下坡平坡0.51.01.52.0- 7 -附加长度（m）100150200250300350若终点处临近凸形竖曲线的顶点，宜将终点延续至通视良好、便于辨认和过渡顺适的位置。2)受地形、造价等因素限制时，爬坡车道可按短距多处的方式设置。每处爬坡车道的最小设置长度宜满足表 4.2.2 的规定值，相邻爬坡车道的间距宜按 4.2.2.条的规定确定，且在连续上坡路段的间距宜小于 2.0km。表表 4.2.24.2.2 爬坡车道最小设置间距爬坡车道最小设置间距设计速度（km/h）80604030一般值（m）550350200150极限值（m）3502501501003)渐变段长度不应小于表 4.2.3 的规定。表表 4.2.34.2.3 爬坡车道渐变段长度表爬坡车道渐变段长度表公路等级分流渐变段长度（m）汇流渐变段长度（m）二级及以下等级公路50904.3 纵断面纵断面爬坡车道的纵断面宜与主线保持一致。典型爬坡车道的纵断面如图 4.3.1 所示。图图 4.3.14.3.1 爬坡车道纵断面布置爬坡车道纵断面布置- 8 -4.4 横断面横断面1) 硬路肩和土路肩宽度可与标准路段保持一致，条件受限时可利用硬路肩宽度，其外侧宽度不应小于表 4.4.1 的规定。爬坡车道与主行车道之间用标线分开，可不作硬性隔离。与主线并行的爬坡车道的宽度及右侧路肩宽度按表 4.4.1 的规定。图图 4.4.14.4.1 爬坡车道横断面布置爬坡车道横断面布置表表 4.4.14.4.1 爬坡车道右侧路基宽度爬坡车道右侧路基宽度设计速度（km/h）80604030爬坡车道宽度（m）3.50右侧硬路肩宽度（m）0.250.75-土路肩宽度（m）0.75（一般值） ，0.50（最小值）0.750.502) 爬坡车道的曲线加宽应采用一个车道曲线加宽规定执行。加宽类别及加宽半径宜与主线相同。爬坡车道处于平曲线内侧时，爬坡车道与主车道的分隔线应处于主车道平曲线加宽后的车道边缘，其加宽于平曲线内侧；爬坡车道处于平曲线外侧时，爬坡车道与主车道的分隔线应处于车道边缘，其加宽于平曲线外侧。3)爬坡车道的超高坡度应按其运行速度确定，超高应小于主线正常行车道的超高；爬坡车道的超高坡度应按表 4.4.3 的规定，超高横坡的旋转轴应为爬坡车道内侧边缘线，超高渐变率宜与主线相同。宜在无超高路段设置爬坡车道的分流、汇流渐变段。表表 4.4.34.4.3 爬坡车道超高值爬坡车道超高值主线的超高横坡（%）1098765432爬坡车道超高横坡（%）5432- 9 -4.5 交通安全设施交通安全设施1)在爬坡车道分流渐变段起点前 1000m、500m 的位置，宜各设置一处进入爬坡车道预告标志。在分流渐变段起点位置，设置一处进入爬坡车道分流标志。在爬坡车道中间位置，设置一处爬坡车道标志。在汇流渐变段与主线行车道汇合位置，设置一处爬坡车道汇流标志。短距多处设置的爬坡车道，根据视距条件，可设置一处爬坡车道标志。2)标志板上的文字、符号、反光膜等内容，按现行道路交通标志和标线（GB5768）的规定执行。3)爬坡车道与行车道之间的分界标线及分流、汇流渐变段，宜采用与主线行车道标线宽度一致的白色虚线标线。爬坡车道外侧划设车道边缘线。- 10 -对执行标准严格程度的用词，采用以下写法：1、表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用“必须” ；反面词采用“严禁” 。2、表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用“应” ；反面词采用“不应”或“不得” 。3、表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：正面词采用“宜” ；反面词采用“不宜” 。4、表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”本指南用词说明本指南用词说明- 11 -贵州省普通国省道改扩建贵州省普通国省道改扩建爬坡车道设计指南爬坡车道设计指南条条 文文 说说 明明- 12 - 13 -1 总则总则1）现行标准规范针对爬坡车道，尤其是适应贵州省特点的普通国省道改扩建特点的爬坡车道设计的规定较少，故对国内外已有的成果进行了梳理、总结，形成系统性的规定，以指导今后爬坡车道的设计。2）在普通国省道的改扩建过程中，无论是公路整体还是局部的爬坡车道，都应充分利用既有公路的路域资源，对于完全新建的路段，应按照现行的国家、行业标准执行。3）爬坡车道的设计是以主线设计为依托，本指南并未对主线的设计做出要求。4）普通国省道在改扩建工程中，将尽量利用既有公路的资源，这样做具有保护环境、节约土地、降低工程造价等优点，易于体现贵州特色。爬坡车道是其重要组成部分，也应在科学论证、悉心设计的基础上，提倡充分利用既有公路的路域资源，符合整条路的使用功能要求。- 14 -2 术语术语根据普通国省道改扩建工程的实际情况，爬坡车道应与既有公路的资源利用充分结合起来，爬坡车道既可以与行车道相连，形成局部路段的加宽，也可利用既有公路路段，但应保证车辆的通行顺畅安全。- 15 -3 爬坡车道的设置条件爬坡车道的设置条件3.1 一般规定一般规定贵州普通国省道多为山区公路，连续上、下坡路段常见，在改造工程中，仅通过调整公路纵坡设计指标，采用更趋于平缓的纵坡设计方案，会导致公路建设里程、用地、建设规模、造价和运行成本的显著增加，而且目前相关研究尚不能得出“采用平缓纵坡的方案就能有效提高对应长大纵坡路段的行车安全性”的明确结论。因此，在改造中，应结合项目特点进行设计。要么明显改善陡坡路段的坡长，要么通过优化线形设计、完善安全设施、实施速度管理等综合措施，来提升公路的本质安全。在实际工程中，应对路段内大型车的爬坡性能和混入率对通行能力及大、小车型速度差等的影响进行分析，以确定是否设置爬坡车道。上坡路段的设计通行能力参照公路路线设计规范 （JTG D20）中第 3.4 节“二级公路、三级公路通行能力”的要求执行。爬坡车道的设置是陡坡路段坡长受限后的补充措施，即在陡坡路段满足坡长限制的规定后，行车速度和通行能力仍不能满足正常要求时，需考虑设置爬坡车道。车辆在公路上行驶的自由度不仅受交通量大小的制约，还要受慢速车辆因在长大纵坡上减速慢行而产生是阻车限制，在贵州省的普通国省道上，双车道为主要路幅形式，此时这种阻车限制尤为突出。小客车在上坡道上的速度变化不大，而慢速汽车却会因爬坡能力不足而减速行驶，结果在坡道上 2 种车辆的速度差增大，超车需求增多、 “强超硬会”的可能性增大，危及行车安全。而多车道公路由于设置了超车车道，只有在交通量和慢速车比例达到一定程度后，慢速车辆才会对车流运行产生严重影响。因此，在长上坡上为低速车辆设置爬坡车道，将会缓解这种不利影响。从保证公路通行能力的角度出发，凡是上坡- 16 -路段坡长超过限制坡长时都应设置爬坡车道，消除慢速车辆对交通量的影响，但如果不考虑交通量和慢速车的比例，则这种设计的经济性不好，难以适应贵州省的实际需要。从驾驶人的心理来讲，多数驾驶人虽然难以承受整个公路长度内的拥堵，但可以忍受局部路段的跟驰排队行驶。同时，在交通量较小的公路上，即使纵坡长度超过了限制坡长，但阻车只是偶然现象，可不设置爬坡车道。考虑到贵州省内地形多横坡陡峻，在临河或陡崖路段，若无条件选择新的路线走廊，若强行设置爬坡车道，可能导致工程量剧增，或诱发地质灾害，导致项目在技术经济上不可行，因此提出了可不设置爬坡车道的条件。在考虑设计爬坡车道的路段，应对连续上坡路段，进行相对高差、平均纵坡的检验。相对高差（m） ，应按下式计算： =|1 2|式中，H相对高差，m；H1连续纵坡起点的设计高程，m；H2连续纵坡终点的设计高程，m。平均纵坡（%） ，应按下式计算： = 式中，i平均纵坡，%；上坡路段的坡长，m。- 17 -3.2 设置条件设置条件主线的设计，应按照国家、地方及行业现行的标准执行，对于爬坡车道的设置，均是在此前提下考虑的。同时需要指出的是，设置爬坡车道，不能代替纵坡路段的交通工程措施，尤其是在纵坡较大的路段，应加强交通安全工程，以保证行车安全。交通量换算采用小客车为标准车型。各汽车代表车型及车辆折算系数规定如附表1。附表附表 1 1 各汽车代表车型及车辆折算系数各汽车代表车型及车辆折算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车1.0座位19 座的客车和载质量2t 的货车中型车1.5座位>19 座的客车和 2t20t 的货车拖拉机和非机动车等交通量换算应符合下列规定。 （1）畜力车、人力车、自行车等非机动车按路侧干扰因素计。 （2）公路上行驶的拖拉机每辆折算为 4 辆小客车。 （3）公路通行能力分析所要求的车辆折算系数应针对路段、交叉口等形式，按不同的地形条件和交通需求，采用相应的折算系数。慢速车辆的容许最低速度值，是判断是否应该设置爬坡车道的一个重要指标。不同车型的速度差过大，将引起速度的不协调，使通行能力降低，不利于行车安全。容许最低速度，通过运行速度值 V85 来体现，用实测或计算的方法获得。容许最低速度值的位置，即是爬坡车道的设置的起点位置，待慢速车辆在爬坡车道上行驶一段距离后，运行速度大于容许最低速度时，即应设置汇流渐变段，即可确定爬坡车道的终点位置。无论是实测方法，还是计算方法，都要经过试算，以确定爬坡车道的起终点位置、长度值。在普通国省道改扩建项目中，对于仍予以利用的路段，可通过实测车辆的速度得到运行速度值；对于尚处于设计阶段的公路，一般均要求做运行速度的检验，此时，即有- 18 -整条公路的运行速度的测算值，可以直接使用作为爬坡车道设置的依据，也可根据附录4 的方法计算得到运行速度值 V85，以确定爬坡车道设置的起点、终点位置。- 19 -4 爬坡车道的设计爬坡车道的设计4.1 一般规定一般规定1）在设置爬坡车道的路段，路基宽度较宽，应充分考虑拟设位置的地形、地质等客观条件，综合多种因素，做好各种方案之间的比选。2） 隧道、长大桥、高架构造物和长大挖方等区间，因设置爬坡车道的工程费用增加很大时，可以缩短或省略，形成“短距多处” 。3）交通标志作为公路行车的主动引导设施，应从服务于完全不熟悉道路及周边环境的公路使用者的角度出发，将公路沿线的信息及时、准确地传达，使其有合理的反应和决策时间。从而杜绝有害交通的驾驶行为，如突然变更车道或紧急制动。标志、标线及安全设施的设计内容均应符合道路交通标志和标线 （GB 5768)、公路交通标志和标线设置规范(JTG D82)、公路交通安全设施设计规范(JTG D81)和其他相关标准规范的规定。4.2 平面平面1）爬坡车道按车辆进入直至驶离的顺序，依次分为分流渐变段、爬坡段、汇流渐变段，爬坡车道长度指慢速车辆车速降至容许最低速度（起点）到车速恢复至容许最低速度（终点）的长度。2）设置爬坡车道时，应综合考虑其与线形设计的关系，起、终点应设置在通视良好、便于辨认和过渡顺适的位置。- 20 -4.3 横断面横断面1）爬坡车道的路幅宽度根据不同设计车速进行设置。硬路肩和土路肩宽度原则上与标准路段保持一致，条件受限时可利用硬路肩宽度，其外侧宽度不应小于正文表4.4.1 的规定。爬坡车道与行车道之间用标线分开，不作硬性隔离。2）爬坡车道的超高坡度是按爬坡车道的运行速度确定的，如果行车道处于曲线超高路段，爬坡车道一般需设置与主线不同的超高，因为爬坡车道上的车辆多为大型货车，一方面其速度低，超高值小；另一方面，应考虑最大超高不超过某一限值，以免低速或侧风影响时，发生大型车辆侧翻的风险。