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【關鍵詞】公路;交通安全;安全評價
引言
伴隨著我國經濟社會的飛速發展,高速公路已經逐漸成為我國現價段綜合交通運輸系統的重要組成部分,它具有通行能力高、行車舒適、快捷方便以及經濟效益好等特點,其建設情況反映著一個國家和地區的交通發達程度乃至經濟發展的整體水平。但是根據相關統計資料,我國高速公路交通安全總體形勢嚴峻,各項統計指標的安全程度與發達國家之間還存在較大差距。探索我國高速公路交通事故發生的規律,分析影響高速公路交通安全的因素,做好高速公路交通安全設計與評價工作,在設計階段消除高速公路潛在的交通事故隱患,改變以往事故發生后再進行防護的被動局面,提高我國高速公路交通安全服務水平,具有重要的現實意義
1 高速公路道路的安全設計
將主動安全理論引入高速公路設計當中時要考慮交通安全,從而可以在道路建成通車后杜絕事故多發點段的出現,取得良好的經濟和社會效益。公路線形是車輛運行的直接載體,一經確定就幾乎無法改變。任意不安全的設計指標、不良的設計參數組合都有可能造成交通事故。因此,公路線形的設計不但要盡可能滿足公路的自身功能,而且要高度重視公路使用者的行車安全。在公路線形設計中,各基本要素在滿足國家標準和規范的技術要求的基礎上,還要科學、合理地組合各項基本要素,從而確保公路使用者的行車安全。互通式立交是高速公路主要構造物之一,正確地把握互通立交設計要素,合理選擇互通立交方案,準確應用技術指標,對于保證行車的安全和服務水平,降低高速公路工程的投資,節約土地,提升公路景觀效果等十分重要。目前國內互通立交設計在對互通立交規模的理解、方案選擇和技術指標的合理應用等方面存在一些問題。
當前高速公路設計中選取技術指標時以設計速度為依據,導致線形設計存在的弊端體現在以下三個方面:(1)線形設計指標經常采用最低指標;(2)無法保證前后線形組合的連續一致性和均衡性;(3)設計線形與實際的車輛行駛特性不一致。
前后線形組合設計缺乏連續性一致導致建成后的實際運行速度與設計速度不一致,進而導致相鄰路段之間的速度差增大,最終出現交通事故率增加的不良后果。
2 高速公路交通安全評價
2.1 高速公路交通安全評價方法
基于上述模糊評價理論基礎,本文利用層次分析法建立高速公路交通安全評價體系,再結合權重體系,對高速公路交通安全環境這一復雜的系統進行多級模糊綜合評價,構建了一個實用有效的評價模型,如圖1所示。
圖1 高速公路交通安全評價模型
2.2 評價的具體步驟
根據上文建立的高速公路交通安全評價指標體系,利用模糊綜合評價的方法對其進行評價,具體步驟如下:
(1)確定因素集 此處的因素集是指影響高速公路交通安全性的各因素組成的集合;
(2)建立評價集 評價集是由對評判對象可能做出的評判結果所組成的集合;
(3)確定隸屬度函數 隸屬度表示因素集U與評價集V之間的模糊關系;
(4)確定權重向量 每個評價指標都從某一角度來衡量高速公路交通安全程度,然而各個指標對高速公路交通安全的影響程度則各不相同;
(5)多級模糊綜合評價 對于一級指標道路結構U1而言,包括相鄰路段速度差和視距滿足率兩個二級指標;
(6)評價結果處理 在模糊綜合評價中,由于每個被評對象的評判結果都是一個模糊向量,可以直接把矩陣B作為最終結果,那么可認為隸屬度最大的等級便是評價結果等級。
2.3 安全評價實例應用
京化高速公路二期工程土木至膠泥灣高速公路(以下簡稱京化高速公路)位于安化市中南部,路線走廊總體呈東北、西南走向。路線起點順接高速公路一期工程終點即土木樞紐互通,向西南經懷來縣、琢鹿縣、下花園區、宣化縣,終至膠泥灣與張石高速公路連接。路線全長約71.340km。全線采用100km/h設計速度的高速公路的技術標準,其中起點至洋河南段共計55.8km采用雙向六車道標準建設,整體式路基寬度33.5m,洋河南段至膠泥灣段16.8km采用雙向四車道標準建設,整體式路基寬度26m,橋涵設計的汽車荷載等級采用公路為I級。全線設置特大橋1267m/座,大橋3519m/16座,中橋967m/15座,小橋584m/22座,涵洞14道,隧道3座,互通式立交6處,分離式立交11處,管理處1處,養護工區1處,服務區2處,停車區2處。
該項目按雙向六車道高速公路標準建設,路基寬33 . 5m (分離式路基寬2 × 16 . 75m ) ,設計 速 度100kn/h。中央分隔帶寬2.0m,行車道3×3.75m,左側路 緣 帶0 . 75m ,右 側 硬 路 肩3 . 00m (含 路 緣 帶0.5m),右側土路肩寬0.75m。設計中線位于中央分隔帶中心線,設計標高及超高旋轉軸位于中央分隔帶外邊緣處。
利用特征向量法分別計算高速公路交通安全評價體系一級指標、二級指標的權重計算結果見表1,各計算結果均通過一致性檢驗。
以道路路線為例,由隸屬函數計算隸屬度,形成一階道路線性評判矩陣如下:
R1=()
且有:
w1=(0.667 0.333)
B1=w1·R1=(0.333 0.667 0 0 0)
同理有:
路基路面系統B2=(0 0.429 0.571 0 0)
護欄設施系統B3=(0.018 0.900 0.050 0.016 0.016)
交通標志B4=(0.468 0.365 0.026 0.141 0)
交通標線B5=(0.351 0.516 0.083 0.033 0.017)
隔離設施系統B6=(0.022 0.376 0.584 0.012 0.006)
從而有:
B1=(0.207 0.534 0.246 0.010 0.003)
從上面的五維向量可以看出,等級為二級的隸屬度最大,可以認定該高速公路的安全情況較好。
從目前的交通運輸狀況來看,存在著以下幾個方面的問題:
1.1公路運輸壓力大。隨著社會對交通運輸的要求不斷增多,需要的運輸量也會不斷加大,這樣就會導致運輸車輛頻繁出現超載、超速等違規的情況出現,給交通運輸的安全帶來很大潛在隱患,也使得交通運輸的質量大大下降。
1.2公路運輸發展不均衡。由于不同地區經濟發展水平存在較大的差距,公路運輸的發展也出現不均衡的現象。在發達地區的無論是客運還是貨運,經常會出現供不應求的情況,而有些地區則會出現相反的情況,形成很大的反差使得地區發展不均衡。
1.3客貨運站服務機制不完善。由于我國公路運輸的起步相對比較晚,再加上經濟發展的限制條件,沒有形成比較完善的交通運輸體系,甚至有些地區缺乏完善的交通運輸基礎設施,從而降低了我國客運站的服務質量。因此,針對不同的地區特點,要建立相對比較健全的服務機制。
2加強公路交通運輸管理的措施
針對目前我國公路運輸出現的問題,為了更好地發展,具體措施如下:
2.1加強公路運輸管理,交通運輸是我國經濟發展的先行官,因此,應該重視交通運輸的工作,這對促進公路交通運輸的發展起到至關重要的作用。
2.2提高公路運輸服務質量,目前,我國公路運輸正朝著現代化服務方向發展,提高公路運輸的服務質量,是保證公路運輸快速發展的前提,也是必經之路。
2.3注重交通運輸發展和創新,在高科技發展的影響下,充分利用各種現代化手段,建立能夠適應現代社會發展的交通運輸體系。
2.4完善客貨運建設的體制,不斷完善公路客貨運站基礎設施和管理體制,是提高公路交通運輸管理的有效途徑之一。
2.5協同交通運輸管理工作,為了充分發揮交通運輸系統的整體優勢,使公路交通運輸管理系統能夠科學、合理的進行管理,就需要交通運輸管理協同工作。
2.6建立交通運輸安全監管網絡,為了保證公路交通運輸的安全運行,提高對客貨運站和駕駛人的監督和管理,有效地為交通運輸管理提供信息支持,這就要求建立專業技能強、辦事效率高的交通運輸安全管理監督隊伍。
3新時期公路交通運輸管理體制深化改革的原則
3.1強化交通運輸主管部門的管理職責。管理部門的職責要起到實效作用,即加強對公路建設、運營的日常監管工作。
3.2建立與“兩個公路體系”相適應的管理體制。“兩個公路體系”是指以高速公路為主的收費公路體系和以普通公路為主的非收費公路體系。各級公路部門要做好管理高速公路網的工作,使高速公路能夠和諧發展,與此同時,增強高速公路路網的通行效率。
3.3做好公路收費工作。公路的建設是國民經濟的基礎,是個民生工作,因此,要清理公路收費和完善公路收費政策,使普通公路徹底回歸公益事業。政府可從高速公路收費所得資金中,支持普通公路的發展。
4我國公路交通運輸發展趨勢
隨著經濟的不斷發展,對公路交通運輸要求不斷提高,面對我國公路交通運輸的現狀,其發展的趨勢主要表現在以下幾個方面。
4.1需求會持續增長。雖然我國公路基礎設施在不斷地健全發展,公路運輸能力也得到了明顯地提高,但是,仍然無法滿足大量客運量和貨運量的需求。
4.2智能化運輸系統。隨著智能化運輸技術的不斷發展,高科技的不斷發展,電子技術、通信技術、信息技術等高科技技術也會逐漸應用到公路運輸領域。智能化運輸系統的應用可在,且能夠有公路安全運輸、提高公路網絡的通行能力等方面起到至關重要的作用。
4.3物流的快速發展。隨著經濟、網絡的高速發展,現代的物流行業已經在交通運輸業中占有重要的地位。這不僅是國內現有市場的需求,也是經濟全球化必然趨勢。
4.4集約化經營、規模化發展。隨著我國公路基礎設施建設規模的不斷擴大,特別是高等級公路的飛速發展,公路客運市場也將會發生具有大的轉折性變化。因此,我國未來的公路交通運輸發展方向應當是集約化經營、規模化發展的趨勢。
5結束語
1.1生態環境的破壞由于公路線路選擇不當,可能會導致一些物種的滅絕,這方面的損失是難以彌補的。在公路交通施工中,一方面假如沒有很好的進行野生動物保護,就可能對當地的生物環境產生破壞。另方面是邊坡開挖造成的生態環境的破壞,因為在公路建設過程中,需要進行大量的邊坡挖掘工作,尤其是在一些石灰巖地區進行公路修建,就不能避免的要進行高挖深填,這樣的開挖就會給原來的植被鋪蓋層面產生了一定的破壞,導致公路建設項目經過的地區出現了巖石、水土流失加劇等方面的狀況,使生態環境進一步退化,這種狀況在我國北方干旱地區表現得更加明顯。
1.2噪聲、大氣以及水污染
1.2.1公路工程建設過程中,噪聲的來源主要有兩個方面:一方面是在施工過程中,因為挖掘機、平地機或者攪拌機、運輸車輛等使用過程中所產生的噪聲污染;另一個方面是公路在運營之后,汽車車體的振動、發動機的轉動、鳴笛、輪胎摩擦等都會產生噪音污染,在公路沿線出現噪音帶。
1.2.2大氣污染在公路工程施工過程中,施工的機械和運輸材料的車輛就會產生大量的揚塵,而水泥與砂石料的攪拌,加上瀝青路面施工都會帶來一定的大氣污染。在公路工程施工中的一個特點就是存在大量的土石方量,這樣所產生的粉塵污染是相當嚴重的。在公路運營之后所產生的大氣污染主要是汽車的尾氣,富含一氧化碳、黑煙、醛等。
1.2.3水污染在公路工程施工中,水污染的表現主要是,在施工中所出現的生產與生活污染,如果沒有得到很好的控制和處理,直接排到江河中,就會污染地面水環境,甚至對地下水源也產生危害。在公路橋梁基礎等施工過程中,洼坑排水以及鉆孔等產生的泥漿排入到河水中,會增加水質的含泥量。
2公路交通工程建設中的環境保護措施
2.1合理選擇路線,精心設計要減少公路工程建設對于環境破壞的一個最有效的方式就是選擇相對合理的路線,在路線選擇的時候要遠離那些環境比較敏感的地區,包含多個方面:像氣候、水資源、野生動物的棲息地等等。公路路線在經過那些植被比較茂密、動物種類比較多的路段的時候,就要盡量減少公路對于主河道的侵占以及對于周圍植被的破壞。進行路線設計為了減少工程建設對于地形和植被的破壞,減少對自然水系產生的影響,就要把傳統的定線方式改變,這樣不但能夠更好的提高定線的效率,還能使線路的布設跟沿線的地形吻合,減少斷背曲線等不良路線。在縱面設計的時候,要在平面線位的配合下進行因勢利導,不能過分的追求高指標,要減少大填大挖的現象出現,這樣就能減少對自然植被所產生的毀壞。對于濕地、水源地等對生態環境起到重要作用的特殊地段,在進行路線設計的時候要盡量選擇繞行。那些不能避開的,就要選擇影響最小的路線,采用合理的措施減少環境破壞。公路建設在一定程度上破壞了山區或者丘陵地帶原有的自然穩定性,因為開挖問題就可能導致應力釋放引發坡度滑動。當前很多設計都很少考慮到應力釋放問題,只做了一些簡單的地質勘探工作,在出現滑坡問題之后的治理費用要比之前避免滑坡的費用要高出很多。此外,還要重視公路排水設計問題,因為排水設計不到位不但會影響公路本身的使用,還會對環境產生破壞,出現沖刷原地表的現象。
2.2施工過程中的環境保護措施
2.2.1減少噪聲污染的措施為了減少公路工程施工過程中可能產生的噪聲污染,就要注重對公路施工機械的保養問題,保證機械有足夠的來減少噪聲。對于施工路段在居民住宅區的距離小于150m的情況,要限制施工的時間,也可以對施工的時間進行調整,減少施工噪聲對于居民生活的干擾。為了進一步強化施工工人的勞動保護,要實施輪班機械操作制度,減少大范圍接觸高分貝噪聲的時間。而對于那些在噪聲周圍工作時間比較長的工人,發放相應的耳塞等保護工具讓他們進行自我保護。除此之外,還可以設置相應的公路防噪聲屏障,把金屬、輕型符合材料等多種材料結合在一起。
2.2.2減少大氣污染的措施為了防范公路工程施工過程中可能產生的大氣污染,就要在施工過程中定時進行灑水降塵工作,在粉塵材料運輸的時候要有遮擋措施。料場與攪拌站要設立在比較空曠的地區,在距離兩百米的范圍之內不能出現集中的學校或者居民區等等。在進行瀝青路面施工的時候,瀝青材料攪拌廠要設置在學校或者居民區等環境敏感地點之外的風向處,這樣為生產提供了方便的同時,也符合衛生方面的要求,此外,還要進一步提高爆破技術,可以采用合理的爆破器材以及裝藥方法,強化公路施工現場的管理,通過對施工人員進行施工作業安排、技術交底與指導,制定相應的規章制度,從而減少爆破所產生的粉塵污染。
2.2.3減少水污染的措施為了減少公路施工帶來的水污染,以路邊溝的路邊水污染為例,要把路面的水跟農作物灌溉的水分開,可以在公路沿線設置一部分集水池,把公路路面水導入到這些水池中進行凈化處理,經過處理達標之后排入到相應的污水處理系統。
3結論
【關鍵詞】地面沉降;公路交通工程;影響及危害;防治措施
引言
我國人口眾多,資源人均占有量低于世界上大多數的國家,作為一個人口大國我國對自然資源的需求量較大,特別是對地下水資源的需求量一直居高不下,對于我國而言水資源較為短缺,生活用水、工業用水等都需要利用一定的地下水資源,這就導致了對地下水資源的大量開采,而這一行為的一個不良后果就是會導致地面出現大范圍的沉降。近年來,在我國的很多城市地面沉降問題已較為常見,有些城市甚至經常出現地面坍塌災害,并且今年來這種現象呈顯著遞增趨勢,增長速度觸目驚心。對于公路交通工程而言地面是其地基基礎,所以其受地面沉降災害的影響頗大,例如一直困擾人們的不均勻沉降對公路交通工程結構物的影響等,地面沉降對公路交通工程的影響會給行車帶來一定的安全隱患,威脅著人們的生命財產安全。
1、產生地面沉降的主要原因分析
通過匯總大量的地面沉降災害發現產生地面沉降的主要原因可分為地質條件因素以及人為因素兩類。會產生地面沉降的地質條件大致可分為以下幾類:一是自然的地質構造作用使原地面發生變形造成地面沉降;二是在外部荷載作用下原來的松散地表或者含水量較大的地基會產生一定的沉降變形;三是地震災害等自然災害也會使地面發生較大的沉降。近年來,研究表明地面沉降受人為因素的影響要遠遠大于受自然因素的影響。由于我國城市化進程不斷增速,城市內人口逐年增加,這個城市交通帶來了更大的壓力,建設單位便會加大公路交通工程的建設力度,然而在設計及施工環節對地面沉降對公路工程的影響考慮的較少,缺乏一定的治理方案,比如在公路工程設計過程中對地基處理設計不當、施工過程中偷工減料造成地基沉降無法控制等等,這些都為地面沉降提供了一定的人為可能。
2、地面沉降對公路交通工程的影響
(1)地面沉降對公路交通工程高程貫通產生的不良影響
地面沉降按其沉降的類型分為均勻沉降和不均勻沉降兩種,通常情況下均勻沉降對公路交通工程的影響不是很大,也不會造成嚴重的危害。對公路交通工程影響較大的是地面沉降中的不均勻沉降,施工過程中若公路地基存在不均勻沉降,整個公路工程的進度及施工質量都會受到嚴重的影響。當公路工程地基出現較大的不均勻沉降時設計方及施工單位都應提起足夠的重視,因為較大的不均勻沉降很有可能會破壞在建的公路工程。通常情況下由于各種原因城市內修建公路工程需要較長的工期,而地基沉降的一個特點是隨著時間的增長而不斷增長,對于地質條件較差的地段地面沉降有時會達到 70 mm 以上。這樣的沉降量會給公路交通工程的工程造成嚴重的影響,其主要表現在建設階段及運營階段中,如施工過程中較大的不均勻沉降會影響高程控制點的高程,使其失去其準確性,對同一位置而言前后兩次的測量數據便會存在一定的差異;對于在建的公路工程而言地面不均勻沉降會帶來一定的結構高程貫通誤差,有時甚至超過規定的限值;長時間不收斂的地面沉降會使公路工程的路面出現反射裂紋,影響道路的使用壽命,為各類病害埋下隱患。
(2)地面沉降施工測量會產生一定的影響
施工測量在保證公路工程修建質量方面起著非常關鍵的作用,通常需要較高的測量精度,但是,實際施工過程中不同地段使用的水準控制點也不盡相同,由于不均勻沉降的存在兩個水準點之間的誤差就會受到地面沉降的影響,會使相鄰兩個工點之間的公路工程的銜接等出現較大的偏差。如果在施工過程中不對地面沉降加以控制,任由不均勻沉降發展將會使土建工程等的銜接超出設計規定的限值,有時甚至會出現錯臺等嚴重的工程問題。
3、地面沉降的防治措施分析
通常情況下可采用以下措施來防治地面沉降給公路交通工程帶來的不良影響:
(1)通過一定的措施提高高程貫通過程中測量環節的測量精度,這樣會人為的增大地基不均勻沉降的處理余量,也從另一方面保證了貫通高程的準確性。這種控制措施的重點在于要對工程的工期及地面沉降與時間的關系進行嚴格的把控,并通過對相關數據進行重新設計等措施來提高測量過程、施工過程等流程的精度,從而盡可能減少人為因素對公路交通工程影響的權重,增大誤差余量。實際操作起來人們會發現提高施工精度實現起來較為困難,但是施工過程中對測量施工及操作施工的具體環節進行嚴格的質量控制通常情況下可以將貫通測量精度提高三分之一甚至更多。提高貫通精度的另一個方法是在公路交通工程施工前人為的留出 10 毫米左右的誤差余量,這個方法理論上是可行的,但實際操作起來卻有很大的局限性,因此,應具體工程具體分析。
(2)適當縮短工期可以從一定程度上降低地面差異沉降。這一方法主要應用到施工范圍較小的工程,對于公路工程而言具有一定的局限性,通常情況下縮短施工工期可以將一定范圍內的差異沉降控制在規范要求的限值內。
(3)通過公路工程施工期間的適當調整可以降低差異沉降的影響。一般講施工期間的各項調整要分階段開展。如若通過地質勘查等資料判定某一地段有可能會出現較大的差異沉降,施工過程中便可以人為的分幾個階段對公路工程施工進行調整。需要注意的是對于每一個階段的調整都應該認真全面的分析外部存在的客觀情況,然后根據這些具體存在的情況以及測量到的沉降數據對公路工程的全線高程起算數據進行統一的修正調整。當對具體地段的客觀條件不熟悉時應及時聯系設計人員,并聯合制定調整方案,切不可無根據的進行調整。這種預防措施涉及到的施工階段較多,需要進行多次復雜的調整,一點存在操作不當現象,不僅不會對地面沉降的影響起到控制作用,反而會對工程施工起到一定的反作用,所以當采用這種方法時應制定詳細的方案,認真實施。
(4)充分結合沉降觀測成果進行防治。施工過程中必須通過對不良地段進行沉降觀測掌握差異沉降情況,通過結合前期測得的差異沉降值及沉降預測情況便可以有針對的對工程線路的坡度進行調整,這樣便可以有效的降低地面差異沉降對公路交通工程的不良影響。通常情況下有經驗的設計人員及專業的沉降測量單位通過前期沉降觀測數據都可以較為準確的分析出具體地段的沉降變化規律及其主要發展趨勢,因此,該方法是較為準確可行的一種方法,且具有一定的經濟性,特別是對于那些地面差異沉降較大的地段,需要注意的是采用該方法時需要有經驗的監測人員的積極配合,并保證前期測量數據的準確,否則就失去了該措施的意義。
4、結論
近年來我國公路交通工程發展速度較快,其規模不斷擴大,地基質量對公路交通工程的施工及日后運營都會產生一定的影響。本文對地面沉降對公路交通工程的影響進行了研究,并提出了相應的防治措施,對降低地面不均勻沉降對公路工程的影響具有一定的參考價值,望對今后的公路工程設計及施工具有一定的指導作用。
參考文獻
從公路建設中導致的污染來看,主要應側重以下幾點:
(1)水環境的保護與防治:在施工時,應該盡可能不使水流方向發生改變,不得堵塞、阻隔河流。設計排水系統的路線時,要注意水流方向,確保路面水、邊溝水不影響公路兩側的水體和土壤,以免造成水土流失和污染周圍的水土資源。在營運期,公路周邊應設置良好的排水系統,可以堅固路基路面,防止水土流失;在生活區附近布置污水處理設施,污廢水需達標排放,保護公路沿線環境,最大程度的避免污染。
(2)土壤的保護與防治公路建設施工中使用較多的礦渣、石灰粉、礫石等材料筑造公路的路基路面,這些填充材料在使用中給環境帶來了不利影響,嚴重污染了公路兩側的土壤,破壞了自然生態環境,為了在施工中保證土壤避免污染,較好的辦法是設計中保證路基邊坡表面有40-100cm的土壤不受污染;營運期營造人工防護林,多建灌木喬木復合型林帶,既可防止粉塵污染,美化環境,降低噪聲污染,亦可防止水土流失,保護土壤,改善生態環境,一舉多得。
(3)噪音的防治公路建設中的噪聲污染貫穿了整個施工過程并延續到使用中,無法根本杜絕,只能加強管理,規范施工規范操作;我們可以定期維護修理機械,加強消音裝置來減小各種施工機械產生的噪聲。施工中可采用消聲混凝土,環保目標密集路段可采用聲屏障,使噪聲污染對人們的生活起居工作的干擾降到最低程度。
2結論