一种坡形道路阶梯式纵断面结构及其设计方法与流程

本发明涉及公路交通领域，更具体地讲，涉及一种坡形道路阶梯式纵断面结构及其设计方法。

背景技术：

由于山区公路地形复杂多变，自然高差大，展线条件差，必须采用连续升坡或降坡的方法克服高差，极易形成长大坡道。虽然长大坡道的平纵线形指标都符合规范标准要求，但车辆在这种路段行驶时，经常会发生刹车失灵以及超速行驶导致的连环追尾事故。特别是重型货车，由于惯性大，制动距离长，在长大下坡道上驾驶员频繁踩刹车，更容易导致刹车发热并失灵，造成的交通事故尤为突出。虽然针对长大下坡路段，我国交管部门已经采取了各种排查整治行动，却仍然难以阻止由长大下坡道引发的交通事故。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够较好消除长大下坡道路安全隐患的坡形道路阶梯式纵断面结构。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种坡形道路阶梯式纵断面结构，所述阶梯式纵断面结构可以包括前缓坡段、后缓坡段以及前缓坡段与后缓坡段之间的平坡段，其中，所述平坡段设置有停车区段，能够用于车辆停车；所述平坡段与所述后缓坡段连接处设置有高低落差，所述平坡段高程高于后缓坡段高程，所述高低落差之间设置有升降机构，所述升降机构能够将平坡段的车辆和/或行人转移至后缓坡段。

在本发明的坡形道路阶梯式纵断面结构的一个示例性实施例中，所述前缓坡段的坡度可以为-2％～-0.5％，所述后缓坡段的坡度可以为-2％～-0.5％。

在本发明的坡形道路阶梯式纵断面结构的一个示例性实施例中，所述平坡段可以设置有屏蔽门，所述屏蔽门可以位于所述升降机构的车辆进入侧，用于保障车辆有序安全进入所述升降机构。

在本发明的坡形道路阶梯式纵断面结构的一个示例性实施例中，所述高低落差之间可以设置有挡土层，所述挡土层可以位于所述升降机构的一侧，所述挡土层用于抵靠所述平坡段的路基。

在本发明的坡形道路阶梯式纵断面结构的一个示例性实施例中，所述挡土层可以设置有若干泄水孔、竖向排水管以及横向排水管，其中，所述若干泄水孔均匀分布于所述挡土层内部，所述泄水孔的进水端设置有反滤层，用于过滤水中淤积物，出水端与所述竖向排水管连接；所述竖向排水管沿垂直于地面方向设置于所述挡土层一侧，所述竖向排水管的一端与所述泄水孔的出水端连接，另一端与所述横向排水管连接；所述横向排水管沿道路横断面方向设置于所述挡土层底部，用于汇集所述竖向排水管排出的水流并将水流导向路堑侧沟或暗沟。

在本发明的坡形道路阶梯式纵断面结构的一个示例性实施例中，所述泄水孔可以为倾斜式泄水孔，沿道路行车方向，所述出水端的高度小于所述进水端的高度，倾斜坡度可以为3.5％～6.5％。

在本发明的坡形道路阶梯式纵断面结构的一个示例性实施例中，所述挡土层内部可以设置有竖向排水管孔位，所述竖向排水管孔位用于安装所述竖向排水管。

在本发明的坡形道路阶梯式纵断面结构的一个示例性实施例中，所述平坡段的路面可以为透水性路面。

本发明的另一方面提供了一种坡形道路阶梯式纵断面线形设计方法，获取地面高程信息，根据所述地面高程信息将所述坡形道路依次设置为前缓坡段、平坡段以及后缓坡段，并在所述平坡段与所述后缓坡段连接处设置高低落差，且平坡段高程高于后缓坡段高程；根据地面高程信息，设置前缓坡段的坡度以及坡长；根据道路车辆流量设置平坡段坡长；根据高程信息，设置后缓坡段的坡度以及坡长；设置高低落差高度，在所述高低落差之间设置升降机构，所述升降机构能够将平坡段的车辆和/或行人转移至后缓坡段。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明通过设置升降机构克服地形上存在的大高差，颠覆了传统加长展线或者设置陡坡等克服高差的方式，能够较好地消除长大下坡道安全隐患；能够很大程度地减少填挖方量，环境友好。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了本发明一个示例性实施例的坡形道路阶梯式纵断面结构示意图。

图2示出了本发明一个示例性实施例的挡土层设置示意图，其中，图(a)为侧视图，图(b)为俯视图。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的坡形道路阶梯式纵断面结构及其设计方法。

图1示出了本发明一个示例性实施例的坡形道路阶梯式纵断面结构示意图。图2示出了本发明一个示例性实施例的挡土层设置示意图，其中，图(a)为侧视图，图(b)为俯视图。

本发明的一方面提供了一种坡形道路阶梯式纵断面结构。在本发明的坡形道路阶梯式纵断面结构的一个示例性实施例中，如图1所示，所述阶梯式纵断面结构可以包括前缓坡段11、后缓坡段13以及位于前缓坡段11与后缓坡段13之间的平坡段12。

所述平坡段12设置有停车区段。所述停车区段可以用于道路车辆的临时停车，道路车辆可以在停车区段等候升降。

所示平坡段12与所述后缓坡段13的连接处设置有呈阶梯状高度落差14。平坡段12与后缓坡段13之间呈现阶梯状。所述高低落差14之间设置有能够升降车辆和/或行人的升降机构15。所述平坡段12中的车辆能够进入升降机构15，通过升降机构15将平坡段12的车辆运送至后缓坡段13。通过设置升降机构15运送车辆能够克服地形存在的大高差，能够很好的消除车辆在长大坡道行驶存在的安全隐患，颠覆了传统的加长展线及设置陡坡的克服高差方式，并且可以大大减少填挖方量。所述高度落差可以为垂直的高低落差。

在本实施例中，所述升降机构可以设置为一个或多个升降机构。例如，可以在双向车道上分别设置升降机构。对于车流量较大的道路，可以设置并排的多个升降机构。对于地形落差巨大的道路，可以设置两段式或多段式的升降机构，将升降机构串联使用。当然，设置多个升降机构可能运用起来更加灵活，但是会在一定程度上增加设置成本。在实际的运用过程中，可以根据实际的地形高差进行升降机构设置。所述升降机构可以包括能够将车辆在竖直方向上进行升降的升降设备，例如，车辆垂直升降机。所述升降机构的内部高度可能根据车辆的大小进行拟定。例如，可以是货车最大高度加一定的净空拟定。内部空间面积可以根据实际交通流量进行拟定。

在本实施例中，由于下坡坡度缓于-2％时，坡长不受限制，并且为了满足排水需求，下坡坡度宜陡于-0.5％。因此，所述前缓坡段的坡度可以设置为-2％～-0.5％。进一步的，前缓坡段的坡度可以设置为-1.8％～-0.7％，例如，前缓坡段的坡度可以为-1.5％或者-1.0％。所述前缓坡段的坡长可以根据实行地形情况情形确定。

在本实施例中，所述平坡段与后缓坡段之间存在的高低落差高度可以根据实际地形情况进行设置。可以综合考虑升降机构(安装成本、安全性等)、前缓坡段坡度及长度、后缓坡段坡度及长度等情况进行设置。所述高度落差的设置可以根据升降机构的最大提升高度进行确定，也可以综合考虑升降机构的提升高度、前缓坡段坡度及长度、后缓坡段的坡度和长度进行确定。例如，高度落差的高度可以设置为20米～50米，例如，可以是23米～45米。

在本实施例中，所述平坡段设置有停车区段。所述平坡段可以全部设置为停车区段，也可以部分设置为停车区段。设置所述停车区段能够方便车辆有序安全的进入升降机构，能够平稳快捷的达到后缓坡段。所示平坡段可以填筑透水性集料，设置为透水性路面。所示透水性路面可以防止道路路面积水。在平坡段的基底可以铺设防水层。由于前缓坡段的坡度能满足排水需求，可设置为不透水路面，水流通过路堑两侧的侧沟或路堤的边坡导出。而平坡段坡度为接近于0或等于0，不能满足纵向排水需求，因此设计为透水性路面帮助排水，水分容易侵入路基基底，在平坡段基底铺设防水层。

以上，为了进一步的增加车辆转运安全，可以在升降机构的车辆进入侧，位于平坡段道路表面设置安全屏蔽门16。部分车辆进入升降机构以后，达到升降机构的运载量或者升降机构正在运行的时候，可以关闭屏蔽门。所述屏蔽门的高度可以根据行驶车辆的高度进行调节，例如，屏蔽门的高度可以设置为2～3米。

在本实施例中，由于下坡坡度缓于-2％时，坡长不受限制，并且为了满足排水需求，下坡坡度宜陡于-0.5％。因此，所述后缓坡段的坡度可以为-2％～-0.5％。进一步的，后缓坡段的坡度可以设置为-1.9％～-0.6％，例如，后缓坡段的坡度可以为-1.5％或者-1.0％。后缓坡段的坡长可以根据实际地形情况确定。

在本实施例中，为了防止平坡段与后缓坡段之间形成的高低落差之间的平坡段路基出现崩塌，影响升降机构的正常运行，如图1所示，在高低落差之间设置了挡土层17。所示挡土层17的厚度、高度以及面积等基础尺寸可以根据实际道路的土压力计算结果进行确定。所示挡土层的顶部面可以与路面齐平，有利于车辆能够顺利进入升降机构。所示挡土层可以为金属结构或者钢筋混凝土结构。当然，本发明的挡土墙的材质不限于此，其他能够防止土层塌陷的材料亦可。为了使挡土层更加稳固，可以在挡土层的底部设置挡土层底部基础18，如图1所示。

以上，为了进一步增加挡土层的稳定性，可以在挡土层17内部设置均匀分布的若干泄水孔21，如图2(a)所示(图中的18为挡土层底部基础)。所述泄水孔21可以间隔一定的距离设置于挡土层内。所述泄水孔21能够自然的泄出路基内的流水，保障路基的稳定性，以免积水增加挡土层的土压力。泄水孔的尺寸可视泄水量的大小进行设置。例如，泄水孔的尺寸可以分别采用100mm×100mm、150mm×200mm的方孔或者直径50mm～150mm的圆孔。泄水孔与泄水孔之间的间距可以为2m×3m，当然泄水孔之间的间距可以根据现场的实际水量进行确定。例如，干旱地区的孔间距可以适当增大，多雨地区的孔间距可以适当减小。泄水孔的孔眼之间可以上下左右交错设置。为了防止泄水孔以及排水管堵塞，可以在泄水孔与路基之间设置反滤层22，即在泄水孔的进水端设置反滤层22。例如，所述反滤层22可以为粗粒料反滤层，可以采用200mm～400mm厚的砂加卵石或人工合成材料。为了更好的泄水，泄水孔可以采用倾斜式泄水孔(如图2(a)所示)，沿着水流的方向逐渐向地面倾斜，倾斜的坡度可以为3.5％～6.5％，例如，倾斜的坡度可以为5％。

所述挡土层的内部或者外部还可以设置竖向排水管道23和横向排水管道24。所示竖向排水管道的一端与所述泄水孔的出水端相接，另一端与所述横向排水管连接。所述竖向排水管沿垂直于地面方向设置于挡土层的一侧(例如，远离平坡段路基的一侧)，可以将泄水孔里面的水引导至挡土层的底部或者靠下部的位置，通过设置于底部并沿道路横断面方向设置的横向排水管排出。竖向排水管的根数可以根据泄水孔的数量、排布，以及泄水量进行设置。例如，可以将位于同一列布置的泄水孔与设置有多个开孔的一根竖向排水管连接。

如图2(b)所示，所述挡土层的一侧还可以设置竖向排水管孔位25。所述竖向排水管孔位25可以用于安装所述竖向排水管23。所述排水管孔位25沿着垂直于地面方向，每隔一定距离进行设置。竖向排水管孔位与泄水孔平面位置相协调，以便泄水孔与竖向排水管连结。

本发明的另一方面提供了一种坡形道路阶梯式纵断面结构设计方法。在本发明的坡形道路阶梯式纵断面结构设计方法的一个示例性实施例中，所述坡形道路阶梯式纵断面结构可以是指上述示例性实施例中记载的阶梯式纵断面结构。所述设计方法可以包括：

步骤s01，获取地面高程信息。根据所述地面高程信息将所述坡形道路依次设置为前缓坡段、平坡段以及后缓坡段，并在所述平坡段与所述后缓坡段连接处设置高低落差。所述地面高程信息包括坡形道路纵断面高程信息。

步骤s02，根据地面高程信息，设置前缓坡段的坡度以及坡长。

步骤s03，根据道路车辆流量设置平坡段坡长。

步骤s04，根据地面高程信息，设置后缓坡段的坡度以及坡长。

步骤s05，设置高低落差高度，在所述高低落差之间设置升降机构，所述升降机构能够将平坡段的车辆和/或行人转移至后缓坡段。

综上所述，本发明通过升降机构克服高差，颠覆了传统加长展线或者设置陡坡等克服高差的方式，能够较好的消除长大下坡道安全隐患；此外，采用本发明的阶梯式纵断面结构，能够很大程度上减少填挖方量，环境友好。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。