道路交通论文
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摘要 ：
交通安全关乎国计民生，是我国基础设施建设中不容忽视的问题之一。公路设计作为公路交通建设中关键的环节，其科学合理性直接影响着公路通车以后的使用性能，必须在公路设计阶段充分考虑对交通安全的影响。通过分析交通安全中公路设计因素的影响作用，探讨了改善公路设计的措施，以确保公路交通自设计之初就消除不必要的隐患，进一步提升公路交通安全。
关键词 ：
交通安全；公路设计；线形设计；视距
引言
交通安全的影响因素中，公路设计是最不容忽视的因素之一。公路设计是公路工程建设中的关键环节，其科学性直接影响着道路以后的使用性能。公路设计过程中如果未对公路线形、抗滑系数等充分考虑，就可能在以后的车辆行驶过程中引发安全事故。因此，探讨公路设计中对交通安全的影响因素，并采取相应的改进措施是十分必要的。
1公路设计因素对交通安全的影响
公路交通作为交通系统中重要的组成部分，其安全性能对交通安全的影响是不容忽视的。公路设计是公路交通建设的关键步骤，设计质量的优劣直接影响着公路的使用性能。通常情况下，公路交通安全会受到多种因素影响，因此在公路设计的过程中应充分考虑各种因素的综合影响，进而在设计之初就采取相应的措施以确保公路交通系统的可靠性。
1.1平面线形设计对交通安全的影响
公路线是公路交通系统的主要组成部分，平面线形设计也是公路交通安全中首要考虑的因素。公路平面线形设计中必须充分考虑驾驶员在道路行驶过程中的心理和视觉感受，因为这些因素都直接影响着驾驶员在车辆行驶中的安全稳定性。实际上，每个驾驶员在车辆驾驶中的习惯和操控手法都不一致，这里主要考虑驾驶员的共性习惯问题，并兼顾个性效应。此外，设计中还应考虑紧急情况出现时驾驶员能够做出的控制和反应，以应对不同紧急状况的发生，从而在公路设计过程中就加强对交通事故及严重交通事故的预防。平面线形设计的优劣能够直接影响以后道路行驶中驾驶员的视觉效果，在设计过程中应特别重视对以上因素的影响[1]。1.2视距设计对公路交通安全的影响所谓视距，通常包括平面视距和纵断视距。视距对于驾驶员安全行车的影响也是不容忽视的，良好的视距设计可以在驾驶员的行车过程中营造舒适的外在环境，并在紧急情况出现时能够有更加充分的时间和空间来采取措施，及时操控车辆到安全的区域。公路设计中的视距设计根据内容又可以分为停车视距设计、会车视距设计及超车视距设计，其中最应该引起重视的是超车视距，因为超车通常是最容易引起交通事故的操作之一。超车视距也被认为是最长的视距，交通意外风险最高，在行车过程中需要的时间和空间最多，因此必须在超车视距设计中给予充分的考虑。
1.3纵断面线形设计对公路交通安全的'影响
纵断面的公路设计通常对视距的影响是决定性的，同时也是公路设计中影响交通安全的重要因素之一[2]。公路的线形设计中纵断面设计是十分重要的一个环节，特别是出现较长或者大型纵坡的情况时，公路纵断面的影响必须完全考虑。在公路上行驶的车辆一旦遇到长或大的纵坡，车辆载重量又较大的情况，就会保持长时间的低档行驶，进而对车辆造成一定的影响。除了大纵坡以外，还有一些其它方面的情况需要认真考虑，由于涉及到道路危险，因此纵断面的线形设计至关重要。
1.4平纵组合设计对公路交通安全的影响
平纵组合设计是影响交通安全的又一重要因素。组合设计的最终目的是为了让道路行驶过程更人性化，更符合驾驶员的习惯，也是帮助行驶车辆能够更好地协调。只有设置了相应的平纵组合设计，才能够尽量避免或减少车辆在行驶的过程中由于不适应而引发的交通事故。平纵组合的设计对于公路交通来说是十分重要的，要充分考虑到驾驶员的行车习惯及在各种路段行车过程中产生的惯性心理及其影响。
2改善公路设计中对交通安全影响因素的措施
公路交通安全关系到社会生活的方方面面，提供良好的交通环境需要公路设计过程中充分地考虑到影响交通安全的因素，并采取相应的措施。公路交通安全系数的提高，离不开科学合理的公路设计。
2.1改进公路平面线形设计
公路直线路段过长就容易引起驾驶员的视觉疲劳，同时也可能导致驾驶员的车速过快，因此，公路支线路段在设计长度上应尽量避免连续过长的路段。为了确保公路路段前后线形性能的稳定性，选择曲线半径时通常要用到比最小半径大的半径，且一般不超过1000m。此外，行车路段中出现比现行路段更复杂的情况后，应充分考虑车辆面临突然的变化采取习惯性制动措施的情况，一方面应尽可能通过曲线技术指标将路段科学过渡，留给驾驶员充分的时间做好预防突发状况的准备。此外，公路不仅仅是供人们通行的基础设施，同时也是周围环境的营造者，公路设计中也要考虑到对环境的影响，以为人们提供良好的行车外在环境。
2.2改进公路视距设计的方法及措施
在改进公路视距设计中主要从以下3个方面进行分析[3]：首先，驾驶员在公路上行车要实现超车就必须具有足够的超车时间和空间，视距设计时就应考虑到为车辆超车提供行车净空的标准要求，并在以后的施工中严格保证净空的规范质量，以确保车辆行进过程有序地完成。其次，公路设计的过程中任何设计方案的提出都要满足国家标准的要求，特别是高等级公路和主干线公路，必须满足在该路段标准车速行驶的状态下完成超车所需要的时间和空间保证。最后，公路路段中如果出现人工构造物或者边坡时，除了要保证相应的空间以外，还应该考虑到构造物对驾驶员视线的影响，可以适当设置交通标志以提示驾驶员可能要面临的路况，以尽早采取制动或其它措施来应对，预防和减少交通意外的出现。
2.3改进纵断面线形设计的措施
纵断面线形设计主要是针对长、大纵坡的路段，在设计的过程中要考虑长、大纵坡等实际情况。路段中出现较长或者较大的纵坡路段时，就需要对该路段进行爬坡设计，除了相应的受力计算外，也要保证各种行驶车辆在该路段爬坡时车辆的性能稳定性，绝不可采取极限值计算并应用于设计中。因为如果采取极限值法进行设计，一旦车辆性能受到影响就会发生不必要的交通事故。如果必须要采取极限值时，也应该辅助以相应能够有效降低车速的措施，或者设置醒目的道路警告交通标志，提前向驾驶员提示预警，让其尽早采取措施以减少由于特殊路段行车不当而引起的交通安全事故。
2.4改进平面组合设计的措施
组合设计的目的通过平面上直线与曲线的交叉或者其它方式的纵断相接，为驾驶员提供良好的行车环境，以预防和减少交通意外的出现。例如，公路路段中出现急转弯或者连续陡坡的情况时，通过平面曲线设计将道路平曲线设置的长于平面竖曲线，可以有效降低车辆行驶该路段过程中的不适应，从而降低交通意外的发生概率。直线纵断面在驾驶员行车的过程中可能会造成视觉上的阻碍，在公路设计中应注意避免，同时，还应考虑到驾驶员突然采取制动措施时的车辆可能行进状况，设置相应的平面区域，以降低紧急意外引起的事故发生率，确保公路交通安全。
3结语
经济的发展离不开基础设施的建设，公路交通作为我国的主要交通形式正在扮演者越来越重要的角色。公路设计是公路交通的关键步骤，良好的公路设计能够为交通安全及早地剔除隐患，减少重大交通事故的出现频率。随着我国经济建设的快速发展，公路交通安全越来越受到公众的重视，公路设计工作者需要承担的责任越来越大，在设计过程中应充分考虑交通安全的影响因素，提高公路交通的可靠稳定性。
浅析高速公路收费广场内建筑的总体规划设计
【摘 要】文章通过实际工作经验，介绍了高速公路收费广场规划与设计中的一些要点，对收费广场的规划设计提出了一些见解。
【关键词】收费广场；规划设计；布置
高速公路收费广场是高速公路的重要组成部分，属于交通建设的范畴。它除了具有一般建筑的特点外，还必须具有服务于高速公路这一特殊功能。如何运用各种技术手段和艺术手法创造出畅通、便捷、优美的交通建筑环境，是高速公路收费广场内建筑设施规划与设计的首要任务。
高速公路收费广场内的建筑设施主要包括收费站的宿舍办公楼及生活区、收费棚、收费岛与车道路面、地下通道、收费室与收费设施等。福建的高速公路沿线土建设施不再将管理所单列，所以有一些站点兼有行政管理职责及交通工程和养护工程的管理职责，在这些站点就要考虑满足所辖各站点及养护工作能正常运行，所以他们的建设规模相对于一般的收费站就来得大，例如宁德收费站、田厝收费站等。高速公路收费广场内的建筑设施的总体规划设计要根据其使用功能、设置功能、建筑物性质及与主线的关系来综合考虑；同时，还要充分利用场地条件和适应于高速公路的要求。要遵循利于车辆通过、方便收费员使用、整齐有序、排列合理的原则。主要应考虑以下几点：
一、收费广场与连接道路间应有良好的观察条件
收费站是车辆停下来交费的设施，但它的设置不应成为交通安全方面的障碍，应能最大限度地防止交通事故和交通拥挤。为此，除了在收费广场足够的距离以前设置标志，给驾驶员以预告和提醒外，还要有较好的通视条件，是驾驶员在到达收费站前足够的安全距离内就能看到收费广场的情况。当在立体交叉的挖方路段设置收费广场时，为了保证视距，应做到路侧（或中央）的各种障碍物如桥台、桥墩、挖方边坡等都不妨碍驾驶员 眼睛与通视目标的视线，必要时应拆除障碍物或开挖视距台。总之，要兼顾立交的总体性和收费站的特殊性，并考虑立体线形，综合平、纵、横诸方面的问题，使之有机结合，协调布置。
二、收费岛的平面布置
在进行收费岛的平面布置时，要考虑交通安全、导流及设置车辆检测设备等因素，保证收费岛有一定的长度。收费岛在平面上主要有两种布置形式，一种是将收费亭对齐，一种是将收费岛对齐，还有个别的像马尾收费站那样受地形限制，将左右半幅分开设置等。
三、收费广场的平面线形
收费广场段的路线线形最好选择一段直线。如不得已采用曲线线形时，则收费岛应采用直线，如再不得已需采用曲线时，则收费车道的宽度就应根据需要加宽。尽管如此，由于驾驶员在交费时总是将车往左侧靠，若线形为左转弯则是很危险的。因此，当采用曲线时，其曲线半径不宜小于250M。
在接近收费站时，车辆往往需要多次反复地起步和停车，在此期间，驾驶员常常把注意力集中在通行卡和钱款上，如果车辆此时忽视了刹车，就会顺着纵坡方向滑动而碰撞前后车辆引起交通事故，因此收费站附近的纵坡应尽量平坦一些，其纵坡最好不要超过2%。
四、车辆要便于进出收费站
在布置收费站时，应根据地形地理情况，尽量在收费站与被交叉道路之间设置联系路，或直接把收费站靠近被交道路布置，这样有利于车辆进出收费站。
收费站一般设置在收费广场的一侧（出口侧比入口侧好）。当收费站房设在收费广场出口侧，则从高速公路下来的车辆进入收费站后，要再进入高速公路时，可以在被交道路上调头再进入高速公路。当收费站房设在收费广场的入口侧时，车辆可通过收费广场从被交道路上进入收费站房。相反如果收费站房不靠近被交道路设置，那么要进出收费站房时势必需要在收费广场左转弯，这是相当危险的事情。
对于主线收费站，其收费车道数比较多，收费广场也比较宽，为了使通过收费站或收费站房的车辆进入高速公路时不在收费广场调头或左转弯，一般宜在收费广场的拓宽段以外设置一处地下车行道，专供内部车辆使用。
五、充分利用公路现有土地
在高速公路、互通立交匝道和被交道路之间，均含有一些被高速公路包围起来的地方，而这些地方往往由于交通安全等方面的原因不利于耕作而被高速公路征用，在布置收费站房时应充分利用这些土地。
六、管道、管线要合理安排
高速公路的监控、通信、供电、照明等的电缆管道在收费站的总体布局中要同意考虑。由于这类管道属于不同的专业设计，施工时也不是同一单位，因此各专业要统一协调，在平面、纵面上相互兼顾。互通式立交和收费站是各类管线的汇接处，在设计时应把各个专业的设计进行汇总，绘出总平面布置图，以使各种管线在平纵面上合理布置，在施工过程中也便于掌握。
七、收费站设计
收费站处填土不宜过高，一般不超过3米，平曲线半径不得小于200米，纵坡应小于2%，当受地形条件及其它特殊情况限制时，不得大于3%，竖曲线半径大于800米，收费广场的横坡为1．5%～2．0%，交通特别繁忙，收费车道多的收费站，应设置供收费工作人员上、下岗位的专用地下通道，收费广场的路面结构应比匝道要高一级。
总之，收费广场内的建筑设施可能布局多种多样，但可行位置要基于收费卡门及路线线形的位置。在实际布局中要以收费卡门及遮棚的位置为中心，通过设计手段，利用地形、周围环境等，达到合理布局。
索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施
摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、
系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其
提出了很高的防腐性能要求。
研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使
用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀
锌和环氧喷涂处理。
关键词:桥梁工程;索结构应用;腐蚀特点;防腐措施;热浸镀锌;环氧喷涂
随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输
服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结
构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高
的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索
结构的防腐处理提出了新的要求与课题。
1 索结构在桥梁等工程中的应用特点
索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根
据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆
索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、
钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能
要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆
等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围
是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥
的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的
吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊
处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固
等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁
工程中的应用范围。
另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁
等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡
墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,
对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,
尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从
防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定
的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成
为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟
的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工
程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低
工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半
自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件
更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实
保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇
结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有
效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。
目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工
条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应
用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是
钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随
着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、
钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐
全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工
操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在
桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐
蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的
防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁
工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之
一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共
同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提
高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面
必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂
层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采
用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年
限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。
对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等
构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用
热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE
材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或
双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观
效果等多方面要求;悬索桥主缆在成桥后需对其采取
综合防护处理,有较高技术要求;对于由钢丝绳构成的
索结构通常可采用涂装或油脂防护;此外,对索结构的
锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系
列工艺改进措施。
2 桥梁索结构应用中存在的主要问题
由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之
中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工
程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括
索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需
予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影
响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证
其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。
在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防
护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处
理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及
重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理
不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程
实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费
工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重
的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结
构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的
问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱
桥的吊索也很容易发生类似问题。
针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分
重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成
型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理
措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭
状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为
均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用
工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会
出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主
缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主
缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长
一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不
表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大
跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查
较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年
来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆
索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发
现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因
是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处
理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,
防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在
是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形
成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢
丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采
取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,
当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是
必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间
不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可
能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主
缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。
国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较
大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-
brand Estruary桥,由于斜拉索腐蚀严重,建成的第三
年就更换了全部的斜拉索,耗资达6 000万美元,是原
来斜拉索造价的4倍;委内瑞拉的Maracibo桥,建于
1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没
有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风
雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得
斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈
蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定
对全桥斜拉索进行更换,全部进行镀锌处理,并采用了
含有铅质的酚醛树脂糊膏进行表面防护,且换索后拉
索根数增加一倍;我国广州海印大桥于1988年年底建
成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表
明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部
灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为
防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资
大量资金及时间; 2001年11月7日,宜宾南门大桥
(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈;
此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部
换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现
代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平
和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防
护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆
索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇
处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻
止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维
护工作,耗资7 300万美元。
3 索结构的腐蚀特点
索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空
之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地
区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影
响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或
钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应
用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂
再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的
最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标
不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标
准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今
后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应
工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,
钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的
抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用
1 600~1 700MPa。
由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%
之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件
下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包
括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境
中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致
金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对
应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合
金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破
裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内
部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在
内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防
止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状
况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用
耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出
现;疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共
同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程
的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少
疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐
蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻
疲劳腐蚀的作用。
桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从
保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系
数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具
体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力
状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是
在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如
果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发
生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从
桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接
部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥
的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进
行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,
锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连
接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还
需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条
件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之
间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为
应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。
4 钢丝的热浸镀锌处理
热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤
其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,
是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行
热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架
设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理
措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长
期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展
历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而
得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造
现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在
悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界
闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多
因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。
热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或
者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔
锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌
表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基
体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:
除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀
锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常
在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300
g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查
控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处
理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理
(锌层均匀性及表面效果)等。
5 环氧树脂涂层处理
5. 1 基本材料特点及应用条件
环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用
下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪
基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和
柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化
时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着
力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维
交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使
用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机
多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成
的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂
肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十
分理想。
当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使
用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特
点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一
步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环
烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,
同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐
体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具
有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性
及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、
固化剂、填料等组成。
根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料
的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐
蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,
必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜
厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐
冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的
要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日
本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于
需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了
必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产
能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢
绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求
高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条
件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应
用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及
一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用
于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,
结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损
失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行
更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,
而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。
5. 2 SC钢绞线主要技术特点
随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程
中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形
式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整
体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及
耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应
发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐
久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称Sur-
passCoa.t Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快
的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常
用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢
绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢
绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组
成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂
膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时
打散,喷涂后再将其复扭成型。
以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、
外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线
外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是
对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处
理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此
称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理
类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工
艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能
方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由
于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因
而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是
强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤
后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发
生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防
腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效
果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特
点如下:
5.2.1 对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表
面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与
其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~
180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,
具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线
辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理
想,应用前景广阔。
5.2.2 与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强
度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不
高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其
强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可
保证,十分有利于设计施工控制。
5.2.3 普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀
或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由
于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀
现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散
情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现
防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充
分保证其涂膜质量。
涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很
小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采
用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。
由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用
量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会
另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主
要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面
因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的
不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应
降低。
6 结论
(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁
等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术
及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建
设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中
具有难以替代的作用。
(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作
量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,
应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接
构造。
(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程
长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐
必须高度重视,采取相应工程处理措施。
(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着
技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很
大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷
涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其
它防护处理措施,可取得良好防腐效果。
参考文献:
[1] 中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)
[S].
[2] JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].
[3] GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].
[4] 唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建
筑, 2005(1): 125-126.
城市道路交通管理规划与研究
摘要：城市道路交通管理规划是城市可持续性发展的前提和基础，本文分析介绍了我国城市道路交通管理规划的现状，阐述了交通管理规划的目的、内容、层次及过程，论述了交通需求预测的分析方法及其相应交通需求模型在交通管理规划中的应用。
关键词：城市道路交通 管理规划 交通需求
1.道路交通管理规划现状
西方国家城市交通系统发展经历了两个阶段，即建设阶段：二战后至二十世纪70年代；管理阶段：二十世纪80年代至现在。重点在公共交通系统、小汽车发展、单项交通、交通信号控制以及道路的有效利用等多方面进行交通管理规划。
目前我国城市交通发展的历程相当于西方国家的60～70年代，与发达国家相比，城市机动车密度还比较低。尽管如此，由机动车引发的环境污染问题和城市交通堵塞问题也很严重。这充分说明了我国在道路交通管理方面还存在体制上、行政上和技术上的问题。
随着全国城市道路交通畅通工程的深入开展，许多城市的交通状况得到了很大的改观，而且一系列先进的交通管理设备和先进的管理模式被采用，取得了很好的效果。如厦门、大连、南京、青岛、济南、杭州等城市的交通管理工作均很有成效，先后被评为畅通工程“优秀管理水平”。
取得成绩的同时，我们还要清楚地认识到，目前我国城市交通管理总体水平与畅通工程要求还有一定差距。在2000年全国“畅通工程”工作组检查的138个城市中，42个城市的交通管理规划工作只达到畅通工程11项要求中的5项要求，20个城市仅满足4项要求。由此可见，我国在城市交通管理规划方面远远滞后于现代道路交通发展的要求。
城市网络很复杂，交通的运行很复杂，产生交通问题的因素也很复杂，相应制定的城市交通管理方案往往由多个管理策略、管理措施组合而成，任何一个建设或管理措施的实施都会引起整个城市路网上交通运行情况的改变。如将一条路的某个路段改为单行道或单双号通行、将交叉口的类型改变（无控制改为信号控制）、将某路段改为公交专用道、打通某条路或拓宽某条路等，都会引起整个城市80%～90%以上的主要道路交通流量和车速的改变。因此，交通管理问题是一个系统工程，必须用科学的方法解决，常用的经验性的方法是不能完全解决的。因此交通管理需要做规划，实际上，目前一些城市所实施的有些管理措施，都是做过规划的，只是不太系统、全面而已。
为了改变当前城市交通管理规划滞后的局面，哈尔滨工业大学、清华大学、同济大学和东南大学等高校以及公安部交通科学研究所、中国城市规划设计研究院等部门正致力于部分城市的道路交通规划编制工作，为提高我国道路交通管理水平作出应有的贡献。
2.道路交通管理规划基本内容与方法
2.1 道路交通管理规划的目的
道路交通管理规划的目的是解决要不要管、什么时间管、怎么管、管什么地方等问题。通过规划，人们能预先知道管理策略实施后的效果，避免由于盲目管理而带来政策上的失衡和经济上的巨大损失。
2.2 道路交通管理规划的基本内容
道路交通管理规划的工作内容主要包括：
（1）城市道路交通现状调查
应调查、搜集的资料包括：交通小区划分及小区经济、土地利用资料、交通网络结构及道路几何要素资料、历史道路交通量及流向资料、居民出行特征资料、机动车出行特征资料、货物出行特征资料、现有交通管理设施及效果资料等。在这方面，由于交通调查面广，调查工作量大，资金投入多，因此，有的城市交通规划编制单位，甚至有关政府部门领导对基础数据调查工作不够重视，认为只要在原有交通规划资料搜集的基础上，作些补充调查即可，以致于规划方案与现实脱节，其针对性和可操作性差。这是一种极为错误和片面的观点，应引起有关部门的高度重视。
（2）现状分析与问题的诊断
从道路基础设施状况、土地利用与公共交通、交通管理设施及现代化程度、交通秩序、交通质量及交通安全以及交通管理体制、政策、规划及宣传教育等方面对城市道路交通及管理现状进行分析、诊断。
（3）城市交通需求分析
通过交通需求模型的建立和计算（具体模型及方法将在下一节讨论），获得交通管理规划方案实施（评价）年份的各车种（客车、摩托车、公交车、出租车、货车、自行车）的OD矩阵，为后期交通规划提供规划依据和参数。
（4）城市交通管理方案的制定
一个城市的交通管理方案，往往是由多种管理策略和数种管理措施组合而成的。一般包括交通需求管理策略，如优先发展策略、限制发展策略、禁止出行策略、经济杠杆策略；交通系统管理策略，如结点交通管理、干线交通管理、区域交通管理。
（5）城市交通管理方案的评价
通过方案评价，分析交通管理措施是如何影响交通流的，预测交通管理措施实施下的交通运行指标，分析是否达到了管理目标。
交通管理方案的评价可按道路网络抽象化、交通管理方案抽象化、交通流重分布模拟以及管理效果分析四个步骤进行。
3.交通需求模型的建立及发展预测
交通需求预测是城市道路交通管理规划工作的基础，要做好一个城市的交通管理规划，首先要对出行进行定量预测，并对某一交通设施或系统进行分析、论证，各个路段、路口以及整个路网的通行能力都必须满足现状、近期或远期出行的交通需求，因此只有搞好流量预测才能了解该路网能否满足该城市的出行需求，并由此加以改善。
3.1 出行生成预测
居民出行产生预测的目的是建立小区居民出行发生量和吸引量与小区土地利用、社会经济特征等变量之间的定量关系，推算规划年各交通小区的居民出行发生量、吸引量。出行产生包括出行发生与出行吸引。居民出行产生预测的方法很多，常用的方法有交叉分类法、回归分析法、生成率法、吸引率法及平均出行次数法等。
居民出行分布预测是将预测的各分区出行发生量、吸引量转化为未来交通分区之间的出行交换量的过程。预测方法大体分为三类，即：增长率法、概率模型法和重力模型法。其中，双约束重力模型法在国内外交通规划中使用最为广泛。
3.2 交通分配预测
在掌握各分区出行产生、出行吸引，以及出行分布情况后，即知道了各分区之间有多少出行交换量后，就可着手进行交通分配。交通分配就是把各分区之间的空间 O-D量分配到具体的交通网络上。通过交通分配所获得的路段、交叉口交通量资料是检验道路规划网络是否合理的主要依据之一。目前，道路交通管理规划中应用较广泛的交通分配是随机用户平衡模型(Stochastic User Equilibrium)。该模型建立了路段行驶时间与路段交通量之间的函数关系，并考虑了通行能力的限制，通过反复迭代计算，直至达到要求的精度为止，最后分配出各路段上的交通量。
3.3 停车需求预测
世界上许多大城市均对停车需求预测进行过深入研究，由于各国国情不同、城市发展形态不同、经济增长不同，停车预测模式也不同，其计算方法差异较大。常用的预测模型有：停车生成率模型、用地与交通影响分析模型、相关分析模型、机动车OD预测模型、交通量-停车需求模型、静态交通发生率模型。下面对应用较为广泛的静态交通发生率模型和交通量-停车需求模型作一简要介绍。
（1）静态交通发生率模型
根据停车调查数据汇总可得到各交通小区的日停车数，再根据停放车辆车型比例换算为标准车，利用综合交通规划中社会经济与土地利用现状及发展预测所提供的现状和近、远期规划年的就业岗位数，抽取一定的样本，可建立静态交通发生率模型：
Pij=∑aiLij （i=1，……，m j=1，……，n） （1）
式中：Pij为预测年第j交通小区的基本日停车需求（标准车次/日）；ai 为第i类用地的静态交通发生率（标准车次/100工作岗位·日）；Lij为预测年第j交通小区第i类用地的就业岗位数（人）；n为小区数；m为用地分类数。
对模型的求解采用非线性优化的方法，即建立非线性优化模型：
式中参数意义同前。
（2）交通量-停车需求模型
通过对几种停车需求预测方法的比较可知，该模型虽不能具体得到区域内每一土地使用的停车设施需求量，但由于它与动态交通的预测方法相结合，因此比较适用于对交通小区的宏观停车需求分析。因此该模型可用来检验静态交通发生率模型的计算结果。
模型表达式为：
logPi=Ao+A1·logVki+A2·logVhi （3）
式中：Pi为预测年第i交通小区的日停车需求量（标准车次/日）；Vki为预测年第i交通小区的客车日出行吸引量（标准车次/日）；Vhi为预测年第i交通小区的货车日出行吸引量（标准车次/日）；Ao、A1、A2为回归系数。
参考文献：
1.庄严、罗辑.促进城市交通发展、走城市交通可持续发展之路. 交通工程通讯，2000（2）
2.盖春英、裴玉龙.基于公路网的路段交通量预测方法研究. 交通工程通讯，2001（2）
3.王炜、徐吉谦、杨涛、李旭宏.城市交通规划理论及其应用. 南京:东南大学出版社,1998.
4.TransCAD Transportation GIS Software (Travel Demand Modeling with TransCAD 3.2)，1999.
5.Meyer D. Urban Transportation Planning. McGraw-Hill Book Company，1984.
交通工程毕业论文题目
交通工程是运输工程学中的一个分支。运输工程包括：公路交通、铁路交通、航空交通、水上交通、管道交通五项内容。下面是我为你带来的 交通工程毕业论文题目，欢迎阅读。
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