厂区道路交通调查与轴载换算方法研究
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厂矿道路重载交通路面结构计算摘要:对厂矿道路重载交通路面结构计算中的一些环节,如标准车选定、交通量计算、轴载换算、路面结构计算、路基模量取值等进行了一些探索和分析。
关键词:厂矿道路、重载交通、路面结构、计算厂矿道路是工厂企业内部厂(场)区、库区、站区、港区之间各种原材料、半成品、成品的主要运输通道,具有起讫点固定、交通量相对稳定、重载车比例大的特征。
特别是一些大型的钢铁企业内部,大宗原材料、半成品、成品的运输主要使用一些特种车辆,而这些特种车辆与正常道路上行驶的车辆相比,具有轴数多、满载吨位大、对路面作用时间长的特点。
这些车型的轴载远远超出沥青路面设计规范标准轴载BZZ-100的技术要求,不能简单地用现行《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)确定的方法进行计算。
厂矿道路重载交通路面结构计算可以根据《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)中规定的方法进行计算。
但由于《厂矿道路设计规范》是1987年颁布,其后一直没有经过修订,当时的道路建设条件及理念与现在存在很大的改变。
特别是道路路面面层、基层的常用材料都发生了改变。
与《厂矿道路设计规范》相比,现行规范中很多路面结构层计算参数的实验方法也已经完全改变。
因此,用《厂矿道路设计规范》中规定的方法计算重载交通路面既存在结构层参数取值无依据,也存在计算结果不准,与现行规范数据不兼容问题。
作者近几年参加了一些钢铁企业内部专用道路重载交通的路面结构设计,对厂矿道路重载交通路面结构设计计算中的一些环节,如标准车选定、交通量计算、轴载换算、路面结构计算、路基模量取值等进行了一些探索和分析,有关观点供同行参考。
1、计算标准厂矿道路重载交通路面结构计算是以《厂矿道路设计规范》(GBJ 22-87)、《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)、国家建筑标准设计93SJ007(三)《道路-行驶重型车的柔性路面》等为标准,以道路规划的交通量为依据,对各级沥青混凝土道路进行结构层厚度计算。
新旧规范轴载换算对比公路沥青路面设计规范JTG+D50-20061.交通量的组成表1 交通量的组成和汽车数据参数2. 荷载等级的确定指标:根据规范1规定,以设计的弯沉值和沥青层层底的拉应力作为指标:路面开通时第1年的双向的日平均当量轴次是,设计的年限内的1个车道上的累计的当量轴次,由规范3.1.7得,属中等交通等级。
(3610⨯)⨯~1.2710根据规范规定,又以半刚性材料的结构层的层底拉应力作为设计的指标:路面开通时第1年的双向的日平均当量轴次,由公式计算得,设计的年限内的1个车道上的累计的当量轴次,由公式计算得,属中等交通等级。
(36⨯)10⨯~1.2710综合上面的2种情况,取最重的交通等级,即为路面设计的交通等级为中等交通等级。
公路沥青路面设计规范JTG+D50-2017根据公路沥青路面设计规范A.1.2,该题按车型可分为1类车、2类车、3类车和5类车,1类车不需要考虑轴载换算;改建设计应采用水平一,新建路面设计可采用水平二或水平三,水平二是当地经验值,故采用水平三;根据公路沥青路面设计规范A.2.4,无实测数据时方向系数在0.5~0.6范围内选取,本题选用0.5;根据公路沥青路面设计规范A.2.5,车道系数取0.4;根据公路沥青路面设计规范A.2.6,该题TTC分类取TTC5,2类车类型分布系数取9.9%,3类车取42.4%,5类车取0.0%;根据规范,各类车辆的当量设计轴载换算系数EALF——m类车辆中非满载车的当量设计轴载换算系数;式中:mlmh EALF ——m 类车辆中满载车的当量设计轴载换算系数;ml PER ——m 类车辆中非满载车所占的百分比;mh PER ——m 类车辆中满载车所占的百分比。
初始年设计车道日平均当量轴次1N式中:AADTT ——2轴6轮及以上车辆的双向年平均日交通量(辆/d );DDF ——方向系数; LDF ——车道系数;m ——车辆类型编号;m VCDF ——m 类车辆类型分布系数;m EALF ——m 类车辆的当量设计轴载换算系数。
轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量1 北京BJ130 13.55 27.2 1 双轮组16002 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组18003 黄河JN360 50 110 2 双轮组<3 2204 东风EQ240 25.5 25.9 2 双轮组<3 1305 五十铃EXR181 60 100 3 双轮组>3 20设计年限15 车道系数.65 交通量平均年增长率 3 %一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 1410 ,属中等交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次: 1271设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 5608405属中等交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次: 1592设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 7024847属中等交通等级路面设计交通等级为中等交通等级公路等级一级公路公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1路面设计弯沉值: 26.8 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)1 细粒式沥青混凝土 1 .362 中粒式沥青混凝土.8 .293 粗粒式沥青混凝土 1 .364 石灰粉煤灰碎石.6 .35 石灰土.25 .16 天然砂砾新建路面结构厚度计算公路等级: 一级公路新建路面的层数: 6标准轴载: BZZ-100路面设计弯沉值: 26.8 (0.01mm)路面设计层层位: 4设计层最小厚度: 30 (mm)层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差容许应力(mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa) (MPa)1 细粒式沥青混凝土30 1400 0 2000 0 .82 中粒式沥青混凝土40 1200 0 1600 0 .73 粗粒式沥青混凝土60 900 0 1200 0 .64 石灰粉煤灰碎石200 1500 0 1500 0 .145 石灰土250 550 0 550 0 .086 天然砂砾150 500 0 500 07 新建路基40按设计弯沉值计算设计层厚度:LD= 26.8 (0.01mm)H( 4 )= 30 mm LS= 2.5 (0.01mm)由于设计层厚度H( 4 )=Hmin时LS<=LD,故弯沉计算已满足要求.H( 4 )= 30 mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度:H( 4 )= 30 mm(第1 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 30 mm(第2 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 30 mm(第3 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 80 mm σ( 4 )= .149 MPaH( 4 )= 130 mm σ( 4 )= .13 MPaH( 4 )= 104 mm(第4 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 104 mm(第5 层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度:H( 4 )= 30 mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 104 mm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度:路面最小防冻厚度600 mm验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.*公路新建路面设计成果文件汇总*一、轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量1 北京BJ130 13.55 27.2 1 双轮组16002 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组18003 黄河JN360 50 110 2 双轮组<3 2204 东风EQ240 25.5 25.9 2 双轮组<3 1305 五十铃EXR181 60 100 3 双轮组>3 20 设计年限15 车道系数.65 交通量平均年增长率 3 %一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 1410 ,属中等交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次: 1271设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 5608405属中等交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次: 1592设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 7024847属中等交通等级路面设计交通等级为中等交通等级公路等级一级公路公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1 路面设计弯沉值: 26.8 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)1 细粒式沥青混凝土 1.4 .512 中粒式沥青混凝土 1 .363 粗粒式沥青混凝土.8 .294 石灰粉煤灰碎石.6 .35 石灰土.25 .16 天然砂砾0 0。
甘肃典型路面结构弯沉等效的轴载换算通过甘肃省四种典型路面结构在不同轴载下的弯沉测试,以弯沉等效为原则,计算弯沉等效的换算指数,并考虑面层模量、基层模量对换算指数的影响,为重载路面结构设计提供理论依据。
标签:轴载换算;弯沉;面层模量;基层模量1 轴载换算基本原则路面结构设计时,要进行交通量调查,并将不同车辆、不同轴重按照一定的原则换算层标准轴载,轴载换算必须要遵循以下基本原则:(1)不同轴载在同一路面结构上重复作用不同次数后,使路表弯沉或层底拉应力达到同一破坏极限。
(2)对同一交通组成,不论以何种轴载标准进行轴载换算,由换算所得当量轴次计算的路面厚度是相同的。
3 弯沉等效轴载换算的计算在甘肃武威加速加载试验场,分别修建了甘肃典型的四种路面结构,并对四种路面结构进行路表弯沉测试,分别计算弯沉等效的换算指数。
具体如表1、表2。
通过统计弯沉测试结果,柔性基层路面弯沉测试结果大于半刚性基层,随着轴重的增大,弯沉值增大,结构C、结构D路面结构的沥青层较薄,因此,弯沉值最小,弯沉值的大小主要影响因素在沥青面层(详见表3)。
通过计算,我们可以看到随着轴载增加,轴载换算指数b减小,路面结构对轴载指数的影响较大,上面的计算只考虑了典型路面结构弯沉大小对轴载换算指数的影响,没有考虑层间模量对换算的影响,我们拟定不同面层、基层模量,对换算指数进行计算,如表4、表5:从上面的计算,我们可以看出,随着面层模量的增大,换算指数增大,随着基层模量增大,换算指数基本不变,说明面层模量的大小,对换算指数影响较大。
4 结论通过甘肃典型路面结构的弯沉测试,以及考虑不同因素对换算指数的影响,我们可以得出以下结论:(1)轴载重量的增加,轴载换算指数b减小,随着面层模量增大,换算指数b增大,随着基层模量增大,换算b指数基本不变。
(2)通过文章的计算,推荐常规的半刚性基层路面结构n取5.4,柔性基层的路面结构n取4.4,面层较薄的沥青路面结构n取4.4,排水路面结构n取5.8。
三、标准轴载与轴载换算路面设计时使用累计当量轴次的概念。
但在道路上行驶的车辆类型很多,所以必需选定一种标准轴载,把不同类型轴载的作用次数。
根据道路汽车运输车辆的现状及发展趋势。
我国路面设计以双轮组单轴载100kn为标准轴载,以BZZ-100表示。
标准轴载的计算参数按下表确定。
标准轴载计算参数当把各种轴载换算为标准轴载时,为使换算前后轴载对路面的作用达到相同的效果,应该遵循两项原则:第一,换算以达到相同的临界状态为标准,即对同一种路面结构,甲轴载作用N1次后路面达到预定的临界状态,路面弯沉为L1,乙轴载作用路面达到相同临界状态作用次数为N2,弯沉为L2,此时甲乙两种轴载作用是等效的。
则应按此等效原则建立两种轴载作用次数之间的换算关系;第二,对某一种交通组成,不论以哪种轴载的标准进行轴载换算,由换算所得轴载作用次数计算的路面厚度是相同的。
当以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时,凡轴载大于25kn的各级轴载(包括车辆的前、后轴)P i的次数n i,均按如下公式换算成标准轴载P的当量作用次数N。
式中:N——标准轴载的当量轴次,次/日;n i——被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日;P——标准轴载,kn;P i——被换算车辆的各级轴载,kn;k——被换算车辆的类型数;C1——轴数系数,C1 =1+1.2(m-1),m是轴数。
当轴间距大于3m时,按单独的一个轴载计算,当轴间距小于3m时,应考虑轴数系数;C2——轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
当进行半刚性基层层底拉应力验算时,凡轴载大于50 kn的各级轴载(包括车辆的前后轴)的作用次数n i,均按如下公式换算成标准轴载p的当量作用次数n’。
式中:C1’—轴数系数,C2’=1+2(m-1);c’2—轮组系数,单轮组为1.85,双轮组为1.0,四轮组为0.09。
上述轴载换算公式仅适用于单轴轴载小于130 kn的轴载换算。
对于城市道路的路面设计,请参照城市道路设计规范的有关规定进行轴载换算。
文章编号:1673-6052(2019)05-0053-03 DOI:10.15996/j.cnki.bfjt.2019.05.015具体交通条件下车辆轴载换算系数计算方法常家树(辽宁省高速公路运营管理有限责任公司 沈阳市 110003) 摘 要:依据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)对车辆当量设计轴载换算系数的确定过程进行分析,并参考国家及地方相关超限超载的治理政策,提出了具体设计交通条件下车辆当量设计轴载换算系数的计算方法。
关键词:特定交通;车辆当量设计轴载;换算系数中图分类号:U414 文献标识码:A1 概述《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)(以下简称设计规范)已于2017年9月正式实施。
规范中对于交通荷载的计算采用将车辆按轴型及轮胎数量划分为11类,然后将每类车换算为标准轴载作用次数来确定设计轴载作用次数,这需要首先确定车辆当量设计轴载换算系数。
对于此系数,规范规定可以采用三个水平来确定,其中,水平一是依据道路的实际荷载确定,水平二是根据当地经验确定,水平三是根据规范中推荐的数值来确定。
在实际应用中,对于低等级道路或者新建的高等级道路,由于缺乏必要的资金、时间及技术手段,故很难依据水平一来进行设计,而水平二的建立需要大量的地方统计数据,因此对其应用受到一定的限制,所以设计时绝大多数采用的是水平三,也就是规范中推荐数值。
由于规范中推荐数值是建立在全国交通条件下的一般值,对于具体设计的某一条路,荷载计算针对性不强,依据规范,对具体计算过程进行细化分析。
2 车辆当量设计轴载换算系数确定过程分析由于设计规范中对车辆当量设计轴载换算系数给出了推荐值,但未给出其确定方法,不能直接进行应用。
故需依据其提供的计算公式,找到具体的计算过程。
车辆类型分类及相关参数的定义与设计规范相同。
首先依据式(1)确定车辆的当量设计轴载换算系数:EALFm=EALFml×PERml+EALFmh×PERmh(1)式中:EALFm为m类车辆的当量设计轴载换算系数;EALFml、EALFmh为m类车辆中非满载及满载的当量设计轴载换算系数;PERml、PERmh为m类车辆中非满载及满载的车辆百分比。
高速公路路段交通量分析及轴载换算朱靓雯;刘黎萍【摘要】交通荷载数据对沥青路面设计和管理有重要作用。
轴载谱方法可以更为全面、准确地描述交通荷载。
文中收集了江西省部分高速公路荷载站点的实测轴载数据和交通量数据。
通过对每一辆车进出收费站的名称识别,结合公路网分布统计得到各路段的交通荷载数据集合。
对各路段实测轴载数据特征、交通增长率和累计标准轴次等进行分析,建立了轴载谱数据和交通量数据之间的关系,并给出了调查地区的当量轴次换算系数参考值。
%Traffic loading data is very important for asphalt pavement design and management.Axle load spectrum is more comprehensive and accurate in describing the traffic load.This study collected the measured axle load data and traffic volume data of asphalt pavement freeways from toll gates in Jiangxi Province.Traffic loading data in freeway sections is obtained through the data from the en-trance and exit toll gate,combined with the highway network.The data was used to analyze the axle load spectrum factors,the number of accumulated equivalent axle loads,and the growth rate of equiv-alent axle loads.It has been found that the growth rate of equivalent axle loads in some highway sec-tions is negative.In addition,the relationship between axle load data and traffic volume data was de-veloped through the equivalent axle load factors,the value of which in investigated area was listed at last.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】4页(P134-136,137)【关键词】沥青路面;交通荷载;轴载谱;当量轴载换算系数【作者】朱靓雯;刘黎萍【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海 201804;同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海 201804【正文语种】中文交通荷载数据是路面分析、设计和管理的重要输入参数,对路面的寿命和使用性能有关键影响。
三、标准轴载与轴载换算路面设计时使用累计当量轴次的概念。
但在道路上行驶的车辆类型很多,所以必需选定一种标准轴载,把不同类型轴载的作用次数。
根据道路汽车运输车辆的现状及发展趋势。
我国路面设计以双轮组单轴载100kn为标准轴载,以BZZ-100表示。
标准轴载的计算参数按下表确定。
标准轴载计算参数当把各种轴载换算为标准轴载时,为使换算前后轴载对路面的作用达到相同的效果,应该遵循两项原则:第一,换算以达到相同的临界状态为标准,即对同一种路面结构,甲轴载作用N1次后路面达到预定的临界状态,路面弯沉为L1,乙轴载作用路面达到相同临界状态作用次数为N2,弯沉为L2,此时甲乙两种轴载作用是等效的。
则应按此等效原则建立两种轴载作用次数之间的换算关系;第二,对某一种交通组成,不论以哪种轴载的标准进行轴载换算,由换算所得轴载作用次数计算的路面厚度是相同的。
当以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时,凡轴载大于25kn的各级轴载(包括车辆的前、后轴)P i的次数n i,均按如下公式换算成标准轴载P的当量作用次数N。
式中:N——标准轴载的当量轴次,次/日;n i——被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日;P——标准轴载,kn;P i——被换算车辆的各级轴载,kn;k——被换算车辆的类型数;C1——轴数系数,C1 =1+1.2(m-1),m是轴数。
当轴间距大于3m时,按单独的一个轴载计算,当轴间距小于3m时,应考虑轴数系数;C2——轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
当进行半刚性基层层底拉应力验算时,凡轴载大于50 kn的各级轴载(包括车辆的前后轴)的作用次数n i,均按如下公式换算成标准轴载p的当量作用次数n’。
式中:C1’—轴数系数,C2’=1+2(m-1);c’2—轮组系数,单轮组为1.85,双轮组为1.0,四轮组为0.09。
上述轴载换算公式仅适用于单轴轴载小于130 kn的轴载换算。
对于城市道路的路面设计,请参照城市道路设计规范的有关规定进行轴载换算。
1前言近年来,国际道路界有一个倍受关注的名词———重任务(HeavyDuty)交通,它是指道路通车后累计当量标准轴次大大超过一般水平时,路面性能衰减超常规发展的现象。
在我国,对这类情况一般称之为重载交通,主要指道路上车辆轴重超过道路的规定限值,从而对路面一次性破坏较为严重的情况。
在工业建设中,承载着大量物流货运的厂区道路就是典型的具有这种特点的道路,尤其像宝钢这样的特大型钢铁企业,主要物流干道上实际行驶着大量轴重超过13t的车辆,这些车辆对路面的破坏是主导性的。
由于超出了《公路沥青路面设计规范》(JTJD50-2004)的适用范围,加上设计交通量参数的获取手段太过粗糙,路面设计与其服务对象存在着比较大的偏差。
面对全新重载交通道路的特征,对路面设计和养护过程中的交通调查与轴载换算方法必须做相应的外延和调整。
为了提升宝钢厂区道路养护管理的专业水平,本文拟针对该厂区交通组成的特殊性,对系统原有厂区道路交通调查轴载换算方法研究与计永椿1,杨强2,陈长2(1.上海宝钢建筑维修公司,上海201901;2.同济大学道路与交通工程教育部重点试验室,上海200092)摘要:根据宝钢厂区的交通特点,对大型重工业厂区道路的交通调查和轴载换算方法研究中,具体可将各类重型及超重型特种车辆重新分类,采用新的轴载换算方法确定当量轴次,并通过实例进行比较分析。
该方法可用于指导宝钢厂区的道路设计和养护,也可为其他大型重工业厂区道路的设计和养护提供参考。
关键词:厂区道路;轴载换算;当量轴次中图分类号:U412.21文献标识码:B文章编号:1002-4786(2008)05-0164-03FactoryAreaRoadTrafficInvestigationandAxleLoadConversionMethodResearchJIYong-chun1,YANGQiang2,CHENZhang2(1.ShanghaiBaosteelStructureMaintenanceCo.,Ltd.,Shanghai201901,China;2.KeyLaboratoryofRoadandTrafficEngineeringofMinistryofEducation,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:AccordingtothetrafficcharacteristicsinthefactoryareaofBaosteelCompany,thepaperstudiesthemethodoftrafficinvestigationandaxleloadconversionfortheroadinheavymanufacturingfactoryarea.Theauthorre-classifiesheavylorryandsuperheavylorry,andcalculatesequalsingleaxleload(ESAL)withnewconversionmethod.Comparisonismadeintegratingtheexamples.ThemethodinthispapercanbeusedastheguidanceofroaddesignandmaintenanceinthefactoryareaofBaosteelfactory,andcanalsobereferredforotherheavymanufacturingfactories.Keywords:roadoffactoryarea;axleloadconversion;equalsingleaxleload(ESAL)164表1宝钢厂区主要特种车辆的参数车型总重(kg)前轴轴重(kg)后轴轴重(kg)后轴轴重(kg)接地压(kg/cm2)*日野80t牵引车228705000178706.41*60t全挂拖车(12m平台)7600038000380006.9360t全挂拖车(16m平台)7900039500395007.0460t全挂拖车(凹型平台)7820039100391007.0236t容器翻斗车581101301022550225506.29日野30t翻斗车49800980020000200008.00奔驰28t翻斗车450001000017500175007.2072t升降翻斗车1093172494842185421858.30德国产60t升降倾翻车8400021000kg/轴×4轴5.25德国产90t升降框架车11900023800kg/轴×5轴5.95*德国产120t升降倾翻车15800022570kg/轴×7轴5.64德国产140t升降框架车18000030000kg/轴×6轴6.67表2纬5路路段小时交通量统计表<2t2t~10t10t~30t全挂拖车框架车合计13:30~14:3083151415212914:30~15:30771022189136小计16025363311265车型时间的交通量采集方法进行修改,使之既要符合宝钢道路管理的要求,便于使用人员的掌握和操作,同时也为其他大型重工业厂区道路的设计和养护提供参考。
2宝钢厂区道路交通概况宝钢属特大型钢铁工业企业,目前每年钢产量达1500多万吨,厂区占地面积达20多平方公里,道路面积约为290多万平方米,钢铁产成品道路运输量占厂区总交通量的70%以上,厂区道路以大型载重车交通为主。
2.1宝钢运输车辆概况20世纪中后期宝钢产能大幅度提升,为了满足产成品运输的需求,随着机械装备业的迅速发展,引进了大量的特种车辆。
这些运输车辆的主要特征是大型化、多轴化和超重化,其中最典型的就是德国产140t框架车,自重达48t,满载总重达180t。
宝钢运输部提供的《厂内现有特种汽车外廓尺寸及接地压等参数表》中列举了宝钢厂区部分主要特种车辆的一些主要参数,见表1。
2.2宝钢交通概况因前期交通基础数据量的缺乏,本文仅以2003年厂区纬5路的经5路至经6路路段的交通统计数据为对象进行分析(如表2和图1所示)。
从多年来道路养护巡视管理观察的情况来看,厂区主干道高峰时段交通流量约为100辆/h~150辆/h,可见宝钢厂区道路路段交通总量不大,但大于10t以上的重载车、特种车所占比例较大,达35%以上,而且这其中30t以上的特种车辆达50%以上。
因此,在缺乏相关资料的情况下,如何结合道路管理的需要,较为快捷、方便、准确地统计路段交通量信息,并合理地对各类10t以上的重载车进行轴载换算,对路面养护的科学决策和分析有着十分重要的意义。
3路段交通调查与分析3.1各种车辆分类在交通调查中,一般将车辆分为八类:大型货车、中型货车、小型货车、大型客车、小型客车、拖挂车、集装箱、大中型拖拉机。
车辆具体所属分类,则应根据其轴数、轴载、轮距、轴距和总重等各类技术参数而定。
在宝钢厂区运输车辆中,车型繁多复杂,除上述提到运输部的特种车辆外,还有其他如废弃物、废钢、资材备件等物资运输单位使用的大吨位货车和超重特种车辆。
此时若仍按原有方法对车辆进行分类,显然是行不通的。
另外如对厂区各类运输车辆的技术数据采取详细调查的方法,不仅需耗费大量的人力和时间,而且该项工作的专业性较强,最终还可能会造成难以分类或分类较多的问题,不利于后期操作人员方便快捷的运用。
因此,车辆分类需针对上述现有宝钢厂区运输车辆的特征,比如针对框架车、60t平板车等特种车有关容易辨认、超重较多和所占比例较大的特点,可以考虑单独分类,至于其他运输车辆则可结165表3由一般轴载换算方法所得计算结果序号车型分类代表车型分类平均小时交通(辆)平均轴载换算系数等效轴载次数(次)1中型货车黄河JN-150130.11951.552大型货车黄河JN-253180.826014.873拖挂车60t全挂拖车168.2410131.864拖挂车德国产120t升降框架车68.241049.45合计197.73表4由本文轴载换算方法所得计算结果序号代表车型小时交通(量)轴载(kN)轴载换算系数等效轴载次数(次)前轴后轴1黄河JN-1501349(单轴单轮)101.6(单轴双轮)1.35817.6542黄河JN-2531855(单轴单轮)2×66(双轴双轮)0.83615.0483牵引车+60t挂拖车1650(单轴单轮)178(双轴双轮)24.154386.464合计3374.7964120t升降框架车6226(5轴单轮2轴双轮)340.4292042.574380(双轴四轮)380(双轴四轮)57.066913.056合厂区运输车辆的特点仍采用原有方法进行分类。
可将厂区车辆总体分为六类:小型客车、小型货车、中型货车、大型货车、全挂拖车、框架车。
3.2轴载换算公式在轴载换算中,除小型客车和小型货车(总重2t以下)可忽略不计外,还需针对其他四类车辆合理选择代表车型,并以100kN的标准进行计算。
根据上述厂区的道路交通特征,代表车型可分别选取:中型货车-黄河JN-150、大型货车-黄河JN-253、全挂拖车-60t全挂拖车、框架车-德国产120t升降框架车。
我国现行行业标准《公路沥青路面设计规范》(JTJD50-2004)的轴载换算公式为:N=∑C1C2n1PiP"#4.35(1)式中:N———标准轴载的当量轴次(次/日);n1———各种被换算汽车的作用次数(次/日);P———标准轴载(kN);Pi———各种被换算车型的轴载(kN);C1———轮组系数,双轮组为1,单轮组为6.4,四轮组为0.38;C2———轴数系数。
式(1)主要用于设计弯沉值及沥青层层底拉应力的验算,且仅适用于单轴轴载小于130kN的各种车型的轴载换算,而事实上全挂拖车等特种车辆轴载均大于130kN,这给选用上述公式带来了困难。
理论上,特种车的轴载都属超重范畴,但轮压均小于0.7MPa,故而不属于超载,且框架车为4~6轴的多轴车,对路面面层受力比超载有利。
因此,在目前无成熟理论依据的条件下,结合厂区纬5路、经6路等主干道主要损坏为车辙的现象,依据有关研究[1]针对轴载大于100kN的特种车,可选择基于车辙等效的重载轴载换算指数5.5,即以下轴载换算公式:N=∑C1C2n1P1P"$5.5(2)3.3其他因素除以上所述外,交通量增长率、轮迹横向分布系数等其他因素对交通量统计数据的拟合性也有一定影响。
其中厂区交通量增长率与企业生产产能、项目建设等两大因素有关,而近年来宝钢的钢铁产能已趋于稳定,项目建设的厂址也主要位于规划的新厂区,这些对老厂区的路网交通量影响很小。