交調在遼寧公路設計的應用

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《公路瀝青路面設計規范》中指出，二級設計水平是根據區域軸載譜情況制定地方系數換算軸次進行設計。這對未來路面設計工作提出明確要求：調查地區的軸載譜，制定地方軸次換算系數，依靠地方常規的交調數據進行設計。

遼寧交調工作現狀

遼寧省現有干線公路凈里程1.6萬余公里（交通量趨同路段665個），截至2018年年底安裝了51臺軸載調查設備，占設備總數8%。遼寧省內一些固定治超站附近安裝了15套預檢系統，基本與軸載設備檢測工作原理一樣，采集的數據能夠共享使用，擁有155套連續式設備參與交通情況調查，加上軸載設備、預檢系統的數據，將有221個代表路段（近三分之一）可結合交調數據進行設計。

2018年軸載調查報告顯示：遼寧全年交通量為1.23億輛（41個站點數據），其中11521萬輛未超載，占93.7%；779萬輛超載，占6.3%。超30%以上為400萬輛，占超載總數量近一半，超過百噸以上為75萬輛，約占十分之一。

地方系數制定

軸次換算。當以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標設計時，各級軸載按下面公式換算當量軸次：

2018年遼寧省大連市旅順口區黑大線北三家軸載站特大型貨車交通特征示意圖

設計工作中，設計結構層除滿足彎沉控制時的設計要求，還要滿足以半剛性材料層拉應力為指標設計時的要求，各級軸載按下面公式換算當量軸次：

新規范也需這兩個方面調查換算，公式做了一定的調整。

研究過程。常規調查共分七種車型，其中小貨、小客因換算軸次很小，可忽略不計，只對中貨（包括大客）、大貨、特大貨、集裝箱四種車型的系數研究即可。

使用特大貨車型為例，先調查全省特大貨一年交通量及產生軸次，然后計算平均數得出特大貨車型平均軸次，這個軸次就是地方系數。如果最后計算得出平均單車軸次為11次，那么11就是特大貨的地方系數。

常規連續式設備雖無軸重參數，但可以調查中貨等四種車型的交通量。地方系數能夠確定，就可通過系數對四種車型的交通量進行軸次換算，確保常規交調數據與設計結合使用，無軸載地區的設計能保證二級設計水平，這就是研究的目的和意義。

遼寧省交調分析

單點分析。根據大連市旅順口區北三家站點全年所有貨車重量不同噸位，進行交通量、軸次、軸次系數的調查結果制圖。橫坐標采用31萬個交通量數據，將該站點全年的交通特征形象地顯現出來。北三家站點特大型貨車全年交通量為31萬輛，軸次369萬次，最后得出特大貨系數是11.8。

藍色曲線代表交通量變化，在超限臨界值49噸左右時出現波峰。紅色曲線代表軸次變化，隨車體重量增加，軸次也會增大，從50噸到150噸區間交通量雖然減小了，但由于每輛車軸次都很大，個別車軸次達到1700多次，所以對應的軸次變化曲線相對平緩。波峰根據各個地方實際情況，治超不嚴，相對超載嚴重地區波峰可能移動在60噸或70噸的位置。

遼寧省情況分析。遼寧省14個市的調查分析結果顯示，全年（中貨以上）超載與未超載全部車輛共計1246萬輛。超載率大于200%而小于300%的中型貨車系數是1.9，特大型貨車的系數是24.4。

表1 2018年遼寧省交通量、軸次情況表

表2 鞍山、撫順、丹東、錦州、遼陽、鐵嶺、朝陽、葫蘆島8個市交通量、軸次情況表

普通地區情況分析。為了避開個別超載嚴重地區的影響，確保得出的系數具有地區代表性，剔除特殊地區如沈陽、大連、本溪、營口等市的數據，對鞍山、撫順等8個地市的數據再進行分析。其中，超載率小于300%的特大型貨車系數剔除前為24，剔除后為11。

地方系數復核。最后確定下來的地方系數實際分兩組，一組是彎沉控制使用，另一組是彎拉控制時使用。

交調應用于公路設計的案例

某條一級公路路面擬新建、大修兩個方案，交通量增長率為4%，設計年限為15年，日均交通量如表4所示。

第一步：軸次換算，表中軸次換算是按地方系數換算結果。第二步：確定累計軸次，彎沉控制時一個車道1514萬次，彎拉驗算時一個車道3146萬次，屬于重交通等級。第三步：采用計算機軟件根據彎沉控制時參數進行結構計算，確定基層厚度，然后再進行彎拉驗算復核，兩指標同時滿足，最終路面結構層厚度為設計結構。

表3 遼寧省地方系數表

表4 某一級公路日均交通量

路面早期出現破損的原因之一是由于未按實際抗彎拉控制時的結構層厚度作為最終結構層設計，基層彎拉強度不足，從基層開始出現開裂，反射到面層，面層便出現網裂，業主和設計部門今后應注意避免問題。

交調數據應用于公路設計重要且必要，建議制定下發相關制度或辦法，對設計前期工作提出明確要求，納入交調數據的使用規定，確保工作執行中有依據，也使公路行業路面設計前期使用的數據獲取有正規的渠道、前期工作更加嚴謹規范，把好設計的龍頭關，這樣整個行業設計工作的水平才會不斷提升。