交调在辽宁公路设计的应用

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《公路沥青路面设计规范》中指出，二级设计水平是根据区域轴载谱情况制定地方系数换算轴次进行设计。这对未来路面设计工作提出明确要求：调查地区的轴载谱，制定地方轴次换算系数，依靠地方常规的交调数据进行设计。

辽宁交调工作现状

辽宁省现有干线公路净里程1.6万余公里（交通量趋同路段665个），截至2018年年底安装了51台轴载调查设备，占设备总数8%。辽宁省内一些固定治超站附近安装了15套预检系统，基本与轴载设备检测工作原理一样，采集的数据能够共享使用，拥有155套连续式设备参与交通情况调查，加上轴载设备、预检系统的数据，将有221个代表路段（近三分之一）可结合交调数据进行设计。

2018年轴载调查报告显示：辽宁全年交通量为1.23亿辆（41个站点数据），其中11521万辆未超载，占93.7%；779万辆超载，占6.3%。超30%以上为400万辆，占超载总数量近一半，超过百吨以上为75万辆，约占十分之一。

地方系数制定

轴次换算。当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标设计时，各级轴载按下面公式换算当量轴次：

2018年辽宁省大连市旅顺口区黑大线北三家轴载站特大型货车交通特征示意图

设计工作中，设计结构层除满足弯沉控制时的设计要求，还要满足以半刚性材料层拉应力为指标设计时的要求，各级轴载按下面公式换算当量轴次：

新规范也需这两个方面调查换算，公式做了一定的调整。

研究过程。常规调查共分七种车型，其中小货、小客因换算轴次很小，可忽略不计，只对中货（包括大客）、大货、特大货、集装箱四种车型的系数研究即可。

使用特大货车型为例，先调查全省特大货一年交通量及产生轴次，然后计算平均数得出特大货车型平均轴次，这个轴次就是地方系数。如果最后计算得出平均单车轴次为11次，那么11就是特大货的地方系数。

常规连续式设备虽无轴重参数，但可以调查中货等四种车型的交通量。地方系数能够确定，就可通过系数对四种车型的交通量进行轴次换算，确保常规交调数据与设计结合使用，无轴载地区的设计能保证二级设计水平，这就是研究的目的和意义。

辽宁省交调分析

单点分析。根据大连市旅顺口区北三家站点全年所有货车重量不同吨位，进行交通量、轴次、轴次系数的调查结果制图。横坐标采用31万个交通量数据，将该站点全年的交通特征形象地显现出来。北三家站点特大型货车全年交通量为31万辆，轴次369万次，最后得出特大货系数是11.8。

蓝色曲线代表交通量变化，在超限临界值49吨左右时出现波峰。红色曲线代表轴次变化，随车体重量增加，轴次也会增大，从50吨到150吨区间交通量虽然减小了，但由于每辆车轴次都很大，个别车轴次达到1700多次，所以对应的轴次变化曲线相对平缓。波峰根据各个地方实际情况，治超不严，相对超载严重地区波峰可能移动在60吨或70吨的位置。

辽宁省情况分析。辽宁省14个市的调查分析结果显示，全年（中货以上）超载与未超载全部车辆共计1246万辆。超载率大于200%而小于300%的中型货车系数是1.9，特大型货车的系数是24.4。

表1 2018年辽宁省交通量、轴次情况表

表2 鞍山、抚顺、丹东、锦州、辽阳、铁岭、朝阳、葫芦岛8个市交通量、轴次情况表

普通地区情况分析。为了避开个别超载严重地区的影响，确保得出的系数具有地区代表性，剔除特殊地区如沈阳、大连、本溪、营口等市的数据，对鞍山、抚顺等8个地市的数据再进行分析。其中，超载率小于300%的特大型货车系数剔除前为24，剔除后为11。

地方系数复核。最后确定下来的地方系数实际分两组，一组是弯沉控制使用，另一组是弯拉控制时使用。

交调应用于公路设计的案例

某条一级公路路面拟新建、大修两个方案，交通量增长率为4%，设计年限为15年，日均交通量如表4所示。

第一步：轴次换算，表中轴次换算是按地方系数换算结果。第二步：确定累计轴次，弯沉控制时一个车道1514万次，弯拉验算时一个车道3146万次，属于重交通等级。第三步：采用计算机软件根据弯沉控制时参数进行结构计算，确定基层厚度，然后再进行弯拉验算复核，两指标同时满足，最终路面结构层厚度为设计结构。

表3 辽宁省地方系数表

表4 某一级公路日均交通量

路面早期出现破损的原因之一是由于未按实际抗弯拉控制时的结构层厚度作为最终结构层设计，基层弯拉强度不足，从基层开始出现开裂，反射到面层，面层便出现网裂，业主和设计部门今后应注意避免问题。

交调数据应用于公路设计重要且必要，建议制定下发相关制度或办法，对设计前期工作提出明确要求，纳入交调数据的使用规定，确保工作执行中有依据，也使公路行业路面设计前期使用的数据获取有正规的渠道、前期工作更加严谨规范，把好设计的龙头关，这样整个行业设计工作的水平才会不断提升。