中國與塞爾維亞爬坡車道設計對比

中交公路規劃設計院有限公司，北京 100088

1 爬坡車道的設置原則

爬坡車道是指設置在陡坡路段上坡方向右側供慢速車行駛的附加車道。中國規范和塞爾維亞標準中對于爬坡車道設置條件的規定總體一致，主要包括以下四個方面：（1）運行速度。沿連續上坡方向載重汽車的運行速度降低到容許最低速度以下時。（2）通行能力（服務水平）。上坡路段的設計通行能力小于設計小時交通量（未達到設計服務水平）時。（3）技術經濟分析。經設置爬坡車道與改善主線縱坡不設爬坡車道技術經濟比較論證，設置爬坡車道的效益費用比、行車安全性較優時。（4）安全性。超車易發生危險，不能滿足安全駕駛條件時。

中國規范和塞爾維亞標準中爬坡車道設置條件的主要差異包含以下兩個方面：（1）上坡方向容許最低速度的取值略有不同，見表1、表2。

表1 中國規范：上坡方向容許最低速度 單位：km/h

表2 塞爾維亞標準：上坡方向爬坡車道起（終）點處容許最低速度的確定 單位：km/h

表2中，Vmin是設置爬坡車道的最低允許速度，Vgr是爬坡車道全寬段起點（終點）的運行速度。Vmin是判斷是否需要設置爬坡車道的臨界速度，而Vgr是需要設置爬坡車道時的全寬段起點（終點）位置。可參考貨車運行速度與道路縱斷面關系圖（見圖1）中的示例來確定爬坡車道的起終點。

圖1 貨車運行速度與道路縱斷面關系圖

對比表1和表2可知，相比塞爾維亞標準，中國規范的容許最低速度取值稍大一些，在同樣的運行速度下，可能出現塞爾維亞標準無須設置爬坡車道而中國規范需要設置爬坡車道的情形。

（2）對設置爬坡車道的公路等級要求不同。中國規范中規定，四車道高速公路、四車道一級公路以及二級公路連續上坡路段，當通行能力、運行安全等受到影響時，宜設置爬坡車道。塞爾維亞標準中對于需要設置爬坡車道的公路等級、車道數等未予以明確。

2 爬坡車道的設計

2.1 橫斷面組成

中國規范中關于爬坡車道的橫斷面位置及寬度規定如下：（1）高速公路、一級公路以及二級公路在連續上坡路段設置爬坡車道時，其寬度不應小于3.5m，且不大于4.0m。六車道及以上的高速公路、一級公路可不設爬坡車道。（2）高速公路、一級公路的爬坡車道應緊靠車道的外側設置。條件受限時，爬坡車道路段右側硬路肩寬度應不小于0.75m。當高速公路、一級公路爬坡車道長度大于500m時，應按規定在其右側設置緊急停車帶。（3）二級公路的爬坡車道應緊靠車道的外側設置，可利用硬路肩寬度。當需保留原來供非汽車交通行駛的硬路肩時，該部分應移至爬坡車道的外側。

塞爾維亞規范中關于爬坡車道的橫斷面位置及寬度規定如下：（1）爬坡車道設置位置有兩種，一是位于道路中間的超車道，二是位于行車道外側，作為外側行車道，其內側的行車道則作為超車道，見圖2、圖3。（2）爬坡車道標準寬度為3.5m，或者是等同于行車道寬度，但不應小于3m。高速公路在設有爬坡車道的情況下，仍應保持2.5m寬的緊急停車帶（強制性要求）。

圖2 高速公路爬坡車道設置位置

圖3 兩車道公路爬坡車道設置位置

2.2 爬坡車道的起、終點與長度

中國規范中爬坡車道起、終點的確定主要依據表1中的“容許最低速度”，即爬坡車道的起點應設于陡坡路段上載重汽車運行速度降低至“容許最低速度”處，終點應設于運行速度恢復至“容許最低速度”處，或陡坡路段后延伸的附加長度的端部。對于附加長度，規范中也做出了明確的規定，見表3。規范中同時要求爬坡車道起、終點處應設置分流、匯流漸變段，具體規定見表4。設置爬坡車道段落的總長度由分流漸變段長度、爬坡車道長度和合流漸變段長度三部分組成，見圖4。

表3 中國規范：陡坡路段后延伸的附加長度

表4 中國規范-爬坡車道分流、匯流漸變段長度 單位：m

圖4 中國規范-爬坡車道組成示意圖

塞爾維亞標準中，爬坡車道的起、終點依據表2中的Vmin和Vgr確定，無附加長度的相關規定（見圖1）。分流、匯流漸變段的長度根據載重汽車變換車道的時間和運行速度確定。例如，當設計速度為120km/h時，對應的Vgr為60km/h，換算單位后為16.667m/s；載重汽車變換車道的側向移動速度按0.7m/s考慮，車道寬度3.5m，則需要花費5s的時間來完成車道變換，利用公式S=V×t=16.667×5=83.33m，取整后為85m，即分流、匯流漸變段均可按85m設置。這與中國規范中匯流漸變段長于分流漸變段不同。

2.3 其他要求

中國規范規定，相鄰兩爬坡車道相距較近時，宜將兩爬坡車道直接相連，成為一個連續的爬坡車道。塞爾維亞標準中關于爬坡車道有如下設置原則：（1）高速公路爬坡車道最小長度為1000m，不足應取消；其他等級道路最小長度為400m。（2）高速公路相鄰爬坡車道最小間距為700m，若小于700m則應合并；其他等級道路最小長度為300m。

由此可以看出，與中國規范相比，塞爾維亞標準中對于爬坡車道的最小長度、最小間距等的要求更為明確和具體。

3 塞標爬坡車道的確定步驟

爬坡車道確定的基本思路是根據運行速度分析結果初步確定爬坡車道起點、終點位置，之后結合結構物（橋梁和隧道）情況對其進行調整。

3.1 運行速度分析

通過當地道路設計軟件GCM生成運行速度曲線，根據規范要求初步確定爬坡車道范圍。需要準備的數據文件包括“*.hcl”（平面設計文件）和“*.vcl”（縱斷面設計文件）。利用“SPEED”命令組中的“truck speed”命令，導入GCM程序包自帶的DV文件——“truck-test.dv”，該文件源自德國標準而非塞爾維亞標準，無須輸入“travel time”和“fuel”選項，選擇“NO”即可，其他參數可選擇默認值，定義適當的起始速度、最大速度和最小速度。貨車加、減速曲線圖見圖5，運行速度曲線示例見圖6，紅色曲線和綠色曲線分別代表正向和反向。

圖5 貨車加、減速曲線圖

圖6 貨車運行速度曲線示例

3.2 初步確定設置爬坡車道段落

根據相關規范要求在運行速度曲線上初步篩選出需要設置爬坡車道的段落及其起點、終點位置，并計算出漸變段長度；根據最小長度、最小間距的要求對上述段落進行取消或合并。

3.3 結合結構物布置情況調整段落長度

將結構物生成到縱斷面圖中，核查是否與上一步設置的段落相沖突。漸變段不應設置在橋隧結構物上。對于山區公路而言，橋隧結構物往往較多且連續布設，此時應根據結構物規模統籌考慮爬坡車道的設置范圍，避免因設置爬坡車道而導致建設、運營、養護成本的大幅增加，特殊情況下可靈活調整漸變段長度。

4 結束語

文章闡述了中國規范和塞爾維亞標準在爬坡車道設置原則、爬坡車道設計上的異同，介紹了塞標爬坡車道的確定步驟，對工程實踐具有一定的指導作用。在實際項目運用中發現，通過國內道路設計軟件分析出的運行速度和塞爾維亞GCM軟件的結果存在較大差異，塞標需要設置更多段落的爬坡車道，這可能是二者采用的貨車速度模型不同導致的。因此，在進行塞爾維亞相關工程設計時，需考慮當地軟件與規范的適應性，如果用國內軟件進行設計則容易出現結果不匹配的問題。爬坡車道的設置應綜合考慮通行能力、行車安全、工程造價等因素，上述確定原則僅為理論方法，具體設計時還需在此基礎上進行充分的論證研究。