超載因素下的道路橋梁交通量設(shè)計分析

　　摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，超載車輛越來越多，超載幅度越來越大，考慮了超載車輛的極端破壞因素，通過不同的設(shè)計要求，采用不同的設(shè)計交通量，解決超載問題。

　　關(guān)鍵詞：超載因素，交通，設(shè)計

　　一、 問題由來

　　近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，超載車輛越來越多，超載幅度越來越大，一些公路工程項目出現(xiàn)前修后壞或遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計年限就遭到破壞的現(xiàn)象，已經(jīng)不是少數(shù)，究其原因，超載運輸已經(jīng)成為公路橋梁以及其他一些公路設(shè)施破壞的第一“殺手”，道路車轍、網(wǎng)裂的形成、危橋的驟增等等，很少由車輛荷載的疲勞強度而產(chǎn)生，絕大多數(shù)是超載所致。而目前，對于超載的現(xiàn)象的處理辦法就是超限治理，雖然治超的力度在日益加大，但還是有些越治越多，愈演愈烈的感覺，治理難度很大。既然很難達(dá)到根治的目的，把超載行為進(jìn)行量化，納入交通量的調(diào)查、計算之中，作為一個設(shè)計指標(biāo)。

　　二、現(xiàn)行交通量的計算模型

　　交通量是目前我國公路工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定的重要指標(biāo)，交通量的大小，直接影響著道路的等級、橋涵的設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)的確定。對路面厚度、路面強度、橋梁各部位的混凝土設(shè)計強度、配筋的設(shè)計等技術(shù)指標(biāo)，起著決定性的影響。

　　目前的交通量是通過對斷面單位時間通過的車輛進(jìn)行間斷或連續(xù)觀測取得的。斷面道路交通量調(diào)查的內(nèi)容包括道路結(jié)構(gòu)狀況、道路交通狀況。道路結(jié)構(gòu)狀況的內(nèi)容有：區(qū)間長度，道路車道數(shù)，車道寬度，中央分離帶的有無、結(jié)構(gòu)尺寸，人行道有無、結(jié)構(gòu)尺寸，沿道狀況（商業(yè)區(qū)、平原、丘陵、山區(qū)、縱斷坡度）等。道路交通狀況的內(nèi)容有：各種交通量（各車型機(jī)動車、行人、自行車），通行能力，交通事故發(fā)生情況，交叉口個數(shù)，平均行駛車速等。

　　道路交通量調(diào)查有連續(xù)式和間隙式兩種。前者由人工或機(jī)器自動完成，調(diào)查的數(shù)據(jù)自動儲存在儲存器里。后者一般在確定的日期由人工進(jìn)行，調(diào)查的數(shù)據(jù)必須進(jìn)行統(tǒng)計處理；我國在國道上一般采用連續(xù)式調(diào)查,在省、縣鄉(xiāng)道上以間隙式調(diào)查為主。隨著交通科學(xué)技術(shù)的提高，道路斷面交通量調(diào)查逐漸由人工向機(jī)器自動觀測發(fā)展。

　　目前，我國道路斷面交通量調(diào)查時對交通流的車型進(jìn)行分類調(diào)查統(tǒng)計，將機(jī)動車分成了10類，其中汽車分成了8類；將非機(jī)動車分成了３類，即畜力車、人力車和自行車。還規(guī)定了車輛的折算系數(shù)，即將實際車輛換算成當(dāng)量車輛時，１輛車相當(dāng)于換算車輛的數(shù)值。

　　交通量調(diào)查車型分類及車輛折算系數(shù) 

　　目前，我國調(diào)查交通量的確定，是將各種分類車輛的雙向通行數(shù)量與折算系數(shù)的積綜合所得。

　　設(shè)計交通量的確定，是以設(shè)計小時交通量，為擬建道路交通設(shè)施的設(shè)計指標(biāo)而定的交通量，一般采用設(shè)計年限最后一年的預(yù)期第30位小時交通量。第30位小時交通量是一年中按小時連續(xù)測得的8760個小時交通量從大到小順序排到第30位的交通量。省、縣鄉(xiāng)道上，是以間隙式調(diào)查的交通量，按照區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為依據(jù)，按照其增長比例，以一定的比例推算設(shè)計年限的交通量，同時考慮誘增交通量等來確定設(shè)計年限的交通量。

　　二、 現(xiàn)行設(shè)計交通量計算存在的弊端

　　從目前的設(shè)計交通量計算模型來看，其調(diào)查內(nèi)容和計算模式對道路的寬度，車道數(shù)量的確定，應(yīng)當(dāng)還是很準(zhǔn)確的。對于前些年沒有或很少超載車輛，那樣的計算還是非常準(zhǔn)確的。但是，隨著車型和載重量的變化，作為道路設(shè)計的關(guān)鍵指標(biāo)交通量的調(diào)查和計算模型也應(yīng)當(dāng)隨著進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

　　一是車型類別分類更細(xì)一點，折算系數(shù)也要隨之進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，特別是超大型貨車，其分類折算應(yīng)當(dāng)更細(xì)化。

　　二是將超載車輛對道路的破壞的因素，要以一個重要指標(biāo)考慮進(jìn)交通量調(diào)查中。車型分類細(xì)化，折算系數(shù)調(diào)整，很容易，不再進(jìn)行討論。就車輛超載，特別是大型超載車輛對路面及橋梁的破壞，隨著超載百分比的增加，是以幾何級數(shù)增加的，好像一個人負(fù)重行走一樣，如果一個人正常負(fù)重100斤可以行走1000米，如果負(fù)重增加10%即110斤，其行走距離可能只能夠達(dá)到800米，增加20%，即120斤，可能400米，如果增加到130斤，可能就會寸步難行！

　　當(dāng)然，超載車輛對路面的破壞，沒有確切的相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，但超載對路面破壞程度隨超載百分比的增長，以幾何級數(shù)增加的結(jié)論，應(yīng)當(dāng)是毋容置疑的。

　　三、 解決的思路

　　如何將車輛超載考慮進(jìn)設(shè)計要根據(jù)道路的交通流的情況進(jìn)行確定。如機(jī)場專用線、城市道路等，基本沒有超載車輛的道路橋梁設(shè)計，還是繼續(xù)沿用目前的交通量計算模式，進(jìn)行設(shè)計計算。對于有超載車輛的國道、省道以及重要的縣鄉(xiāng)公路以及礦產(chǎn)資源開發(fā)專用道路，就要考慮超載因素的影響。將超載影響，以交通量的形式進(jìn)行量化，考慮進(jìn)設(shè)計。具體為：

　　1、 交通量調(diào)查

　　在進(jìn)行交通量調(diào)查時，在常規(guī)調(diào)查的基礎(chǔ)上，將不同類型的超載車輛的數(shù)量以及超載車輛的超載百分比統(tǒng)計出來，作為設(shè)計交通量的計算依據(jù)。

　　2、設(shè)計交通量的確定

　　根據(jù)道路交通量調(diào)查資料，按照常規(guī)的計算模式，求的設(shè)計年限的交通量A；再以超載百分比對應(yīng)的實驗出來的以幾何級數(shù)增加的折算系數(shù)，乘以超載車輛的數(shù)量，計算出考慮超載因素的交通量。再按照常規(guī)的設(shè)計交通量計算模式，求的設(shè)計年限的設(shè)計交通量B。

　　3、設(shè)計交通量的采用

　　按照不同的設(shè)計要求，采用不同的設(shè)計交通量指標(biāo)。如在確定道路的等級、路面寬度、行車道寬度、行車道數(shù)量以及橋梁寬度等指標(biāo)時，采用交通量A進(jìn)行設(shè)計計算；在進(jìn)行路面厚度、基層強度、路面強度、橋梁的梁板、支座、蓋梁、立柱、基礎(chǔ)以及樁徑、樁長等設(shè)計的時候，采用交通量B進(jìn)行設(shè)計計算。

　　通過不同的設(shè)計要求，采用不同的設(shè)計交通量，即不會太多地影響道路及其設(shè)施的外觀尺寸，又考慮了超載車輛的極端破壞因素，因此，應(yīng)當(dāng)是解決超載問題的一個行之有效的途徑。