山区高速公路爬坡车道长度可靠性设计

摘要

现有规范对爬坡车道设计仅对起终点位置进行宽泛设置,并没有给出明确的长度及计算方法,文中以20 km/h速度折减量作为设置爬坡车道起点的依据,将爬坡车道分为爬坡段和附加长度段,建立爬坡车道长度与坡度的功能函数.将可靠概率与失效概率作为表征可靠度的指标,采用蒙特卡洛法计算在不同设计坡度坡长组合下,爬坡车道长度设计值的可靠概率.以《工程结构可靠性设计统一标准》为依据,为满足高速公路对应安全等级的可靠度要求,将可靠度概率大于95%的爬坡车道长度设计值作为安全建议值,提出不同坡度范围内爬坡车道长度的限制要求.结果表明:在相同设计坡长条件下,爬坡车道长度设计值可靠度随着坡度的增大而减小;当设计速度分别为100、80 km/h时,坡长分别为800、700 m的条件下,对应最大纵坡坡度为4%、5%的爬坡车道安全建议值为865、895 m.最后运用工程实例从事故率的角度说明了合理设置爬坡车道的必要性,并对事故路段重新布置爬坡车道.