摘要：我國是交通事故頻發(fā)的國家，交通事故率和事故的嚴(yán)重程度已居世界首位，隨著人們生活水平的提高，交通安全問題已成為人們最關(guān)心的問題。本文分析了道路交通事故產(chǎn)的主要原因和道路線形與道路交通事故的關(guān)系，提出了用布勞斯曲線改進(jìn)道路曲線的設(shè)計(jì)方法和道路線形設(shè)計(jì)的核查方法，以滿足行車的力學(xué)性能，同時滿足線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適等要求，使道路曲線與地形和車輛的行駛軌跡達(dá)到完美的組合。

關(guān)鍵詞：交通安全 布勞斯曲線 道路線形

我國是世界上黃土分布最廣泛的地區(qū)，而且在我國西北地區(qū)黃土地層也是最厚，最完整，分布連續(xù)，非常具有代表性。

由于黃土濕陷變形具有突變性，非連續(xù)性和不可逆性，對工程產(chǎn)生的危害嚴(yán)重，其主要原因是對黃土浸水后的變形特性和浸水破壞機(jī)理認(rèn)識不夠。所以有必要對黃土浸水后的變形特性和浸水破壞機(jī)理做進(jìn)一步研究，建立系統(tǒng)的防治措施和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，從而減少黃土濕陷對各種工程的危害。

1. 研究現(xiàn)狀

經(jīng)研究，影響黃土濕陷性的微觀因素主要有黃土的微觀結(jié)構(gòu)特征、顆粒組成、化學(xué)成分；宏觀因素主要有黃土的含水量和上覆壓力大小。

對于微觀因素的研究主要集中在以下幾個方面：通過對骨架顆粒的微觀結(jié)構(gòu)變形分析，認(rèn)為黃土的濕陷過程就是骨架顆粒的分解和重新排布的過程；而對孔隙的微觀結(jié)構(gòu)變形分析認(rèn)為黃土的濕陷過程是大孔隙破壞，中孔隙變形，小空隙、微空隙增多，空隙比減小的過程；而對膠結(jié)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)變化分析認(rèn)為黃土的濕陷破壞主要是土中骨架顆粒膠結(jié)的破壞。在外力作用下，黃土顆粒原先的粒間膠結(jié)力遭到破壞，骨架顆粒脫離原先膠結(jié)力的約束而重新排列。

對于宏觀因素的研究主要集中在以下幾個方面：對于含水量的研究表明，隨初始水量的增大，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度連續(xù)降低，而且在低含水量下的降低幅度遠(yuǎn)大于高含水量下的降低幅度;對于上覆應(yīng)力的研究表明，根據(jù)上覆應(yīng)力的性質(zhì)可分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土兩類，前者是指那些在自重壓力下浸水濕陷的黃土，這種黃土浸水后對構(gòu)筑物危害極大，即使本身荷重不大的構(gòu)筑物（公路、鐵路和機(jī)場跑道）受水浸后也會下沉；后者是指在土自重壓力下浸水不發(fā)生濕陷，只有在一定附加荷重下浸水才會濕陷的黃土。

本研究項(xiàng)目是交通部西部黃土課題的延續(xù)，現(xiàn)場試驗(yàn)?zāi)壳盎疽呀?jīng)完成，進(jìn)行了部分室內(nèi)試驗(yàn)，已經(jīng)獲得的試驗(yàn)資料包括：黃土的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)成份和粘土礦物成份四項(xiàng)。通過對于已有資料進(jìn)行分析，確定濕陷系數(shù)與浸水時間、含水量的關(guān)系。

2.試驗(yàn)內(nèi)容

黃土具有特殊的工程性質(zhì)，為了更好的了解黃土的性質(zhì)，做好現(xiàn)場試驗(yàn)研究，在對黃土路基進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)研究之前，對所選定的銀古路輔路K13+140~200試驗(yàn)路段黃土的物理、水理及力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了現(xiàn)場取樣和室內(nèi)土工試驗(yàn)，共取６組原狀土樣和３組擾動土樣。本研究是交通部西部黃土課題的延續(xù)。

（1） 土的物理性質(zhì)試驗(yàn)：主要有顆粒分析試驗(yàn)、天然含水量、天然密度和干密度、比重、孔隙比、飽和度試驗(yàn)、滲透性試驗(yàn)和液、塑限等試驗(yàn)。

（2） 土的力學(xué)試驗(yàn)：主要有直接抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)、三軸排水固結(jié)試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)。

（3） 土的化學(xué)成份分析：主要分析了黃土的化學(xué)成份。

（4） 土的粘土礦物成份分析：主要進(jìn)行了黃土的Ｘ射線定量分析。

（5） 黃土水理性質(zhì)試驗(yàn)：滲透試驗(yàn)、濕陷試驗(yàn)

3. 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1顆粒分析試驗(yàn)

見表1所示，分別對６組原狀土樣和３組擾動土樣進(jìn)行了顆粒分析試驗(yàn)。

表1銀古高速公路輔路K13+140～200顆粒分析試驗(yàn)

檢測號 15376 15377 15378 15379 15380 15381 15382 15383 15384 送樣號 1-⑴ 1-⑵ 2-⑴ 3-⑴ 3-⑵ 4-⑴ A B C 取樣深度 1.0~1.5 1.0~1.5 1.0~1.5 1.0~1.5 1.0~1.5 1.0~1.5 擾動(重塑土) 擾動(重塑土) 擾動 (重塑土) 粒徑0.5~0.25/mm 0 0 0 0 4.3 0 0 1.3 0 粒徑0.25~0.075/mm 1 0 14 0 46 0 18.3 4.7 0 粒徑0.075~0.005mm 34.8 22 63.4 20.3 37.2 91.2 61.3 34.7 73.3 粒徑<0.005/mm 64.2 78 22.6 79.7 12.5 8.8 20.4 59.3 26.7

檢測號

15376

15377

15378

15379

15380

15381

15382

15383

15384

送樣號

1-⑴

1-⑵

2-⑴

3-⑴

3-⑵

4-⑴

A

B

C

取樣深度

1.0~1.5

1.0~1.5

1.0~1.5

1.0~1.5

1.0~1.5

1.0~1.5

擾動(重塑土)

擾動(重塑土)

擾動 (重塑土)

粒徑0.5~0.25/mm

0

0

0

0

4.3

0

0

1.3

0

粒徑0.25~0.075/mm

1

0

14

0

46

0

18.3

4.7

0

粒徑0.075~0.005mm

34.8

22

63.4

20.3

37.2

91.2

61.3

34.7

73.3

粒徑<0.005/mm

64.2

78

22.6

79.7

12.5

8.8

20.4

59.3

26.7

從顆粒分析試驗(yàn)可以看出，該處地基土的主要為顆粒均小于0.25 mm的粉狀黃土，粉粒直徑為(0.75~0.005mm），少數(shù)土樣是以粘粒（＜0.005mm）為主的粉質(zhì)粘土或以粉砂粒(0.25~0.075mm)為主的粉砂。從黃土的顆粒分析結(jié)果可知，該區(qū)黃土為近源風(fēng)積為主，顆粒主要為粉粒，含有較多的粉砂粒。

3.2 黃土樣物理性質(zhì)試驗(yàn)：分別對６組原狀土樣和３組擾動土樣進(jìn)行了土的物理性質(zhì)試驗(yàn)。

根據(jù)土的物理性質(zhì)試驗(yàn)分析可知，該試驗(yàn)段粉狀黃土的天然含水量一般在10%左右，天然密度1.60~1.71g/cm3，干密度為1.45~158g/cm3，飽和度為32.6~31.9%，天然孔隙比為0.697~0.848，說明該段黃土由于粉粒含量較高，并含有少量粉砂粒，導(dǎo)致黃土具有較大的干密度和較小的孔隙比，并且具有較好的透氣性和透水性，所以該黃土具有較低的天然含水量。

由黃土的稠度分析指標(biāo)可知，黃土的液限較低，一般為21.2~27.4%，說明該黃土由于粉粒含量較高，在較低的含水量時即可產(chǎn)生液化，導(dǎo)致黃土的濕陷和破壞。所以黃土路基的病害防治應(yīng)以防水為主，并輔以其它的工程措施。

3.3 濕陷試驗(yàn)：土樣的濕陷試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 銀古高速公路輔路K13+140～200黃土的濕陷性試驗(yàn)

檢測號 15376 15377 15378 15379 15380 15381 15382 15383 15384 送樣號 1-(1) 1-(2) 2-(1) 3-(1) 3-(2) 4-(1) A B C 取樣深度 1.0~1.5 1.0~1.5 1.0~1.5 1.0~1.5 1.0~1.5 1.0~1.5 擾動 (重塑土) 擾動 (重塑土) 擾動 (重塑土) 濕陷系數(shù) /200kPa 0.008 0 0.054 0 0.031 0.006 0 0 0 濕陷起始 壓力/kPa 25.6 10.1

檢測號

15376

15377

15378

15379

15380

15381

15382

15383

15384

送樣號

1-(1)

1-(2)

2-(1)

3-(1)

3-(2)

4-(1)

A

B

C

取樣深度

1.0~1.5

1.0~1.5

1.0~1.5

1.0~1.5

1.0~1.5

1.0~1.5

擾動

(重塑土)

擾動

(重塑土)

擾動

(重塑土)

濕陷系數(shù)

/200kPa

0.008

0

0.054

0

0.031

0.006

0

0

0

濕陷起始

壓力/kPa

25.6

10.1

濕陷試驗(yàn)表明，只有2-（1） 和3-（2）兩個土樣濕陷較為明顯，為中等濕陷性黃土（濕陷系數(shù)為0.03～0.07之間），其他土樣濕陷性均不明顯。

在對土樣的室內(nèi)研究中，除了對土樣的一般物理性質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)外，還對土樣的濕陷性與浸水的關(guān)系進(jìn)行了研究，不僅對試驗(yàn)路段的黃土進(jìn)行了研究，還對其它路段的黃土浸水特性進(jìn)行了對比研究。如黃土的變形量與浸水時間的關(guān)系、濕陷量與含水量及飽和度的關(guān)系，為土工材料在道路病害中的防治方法提供了依據(jù)。

黃土浸水時間與濕陷變形系數(shù)關(guān)系，寧夏黃土的濕陷產(chǎn)生和一般黃土的濕陷性質(zhì)一樣，均為快速形成，但不同地區(qū)由于黃土的顆粒組成和化學(xué)成份不同，濕陷產(chǎn)生的速度不同，在西部和北部地區(qū)，由于接近顆粒源區(qū)，顆粒直徑相對較大，并含有較多的可溶鹽類，粒間接觸以點(diǎn)接觸為主，可溶鹽充填，孔隙類型以架空孔隙為主，在受到水浸后，可溶鹽的運(yùn)移需要一個過程，產(chǎn)生濕陷的速度相對較慢，濕陷變形量也相對較小，大約產(chǎn)生濕陷的過程需要10～20分鐘，而南部和東部地區(qū)黃土，顆粒較細(xì)，礦物顆粒多呈片狀，孔隙多為絮狀結(jié)構(gòu)，易被壓縮而產(chǎn)生快速的壓縮變形，導(dǎo)致濕陷的形成，而且濕陷變形量往往較大，產(chǎn)生濕陷的過程較短，一般在幾十秒內(nèi)即形成大范圍的濕陷。

當(dāng)黃土處于干燥狀態(tài)時，黃土的變形系數(shù)很小；當(dāng)黃土的含水量增加，變形系數(shù)隨著含水量的增加而明顯增大；當(dāng)含水量達(dá)到一定程度時，含水量增加而變形系數(shù)趨于一穩(wěn)定值；然后隨著黃土的含水量的繼續(xù)增加，到某一極限值后，黃土的含水量增加，變形系數(shù)再次明顯增加。

在黃土的增濕變形過程中，黃土的變形系數(shù)變化經(jīng)歷了兩次快速增加的過程，第一階段即黃土的含水量增加，黃土的變形系數(shù)增大的過程，也即黃土隨著含水量的增加產(chǎn)生濕陷的過程，當(dāng)黃土的含水量增加到20%左右時，變形系數(shù)不再增加，即濕陷系數(shù)趨于穩(wěn)定或逐漸減小，至含水量增加到25%左右時，黃土的變形量基本穩(wěn)定，濕陷性基本消失。第二階段是當(dāng)黃土原含水量增加到25%以后，隨著黃土含水量的增加，黃土所產(chǎn)生的變形繼續(xù)增加，即黃土開始產(chǎn)生液化變形，在一定的壓力作用下，黃土顆粒間粘結(jié)力消失，產(chǎn)生快速變形而黃土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞，呈液態(tài)形式，這是黃土含水量增加產(chǎn)生液化的階段。

當(dāng)黃土處于干燥狀態(tài)時，黃土的變形系數(shù)很小；當(dāng)黃土的飽和度增加，變形系數(shù)隨著飽和度的增加而明顯增大；當(dāng)含水量達(dá)到一定程度時，飽和度增加而變形系數(shù)趨于某一穩(wěn)定值；然后隨著黃土的飽和度的繼續(xù)增加，到某一極限值后，黃土的飽和度增加，變形系數(shù)再次明顯增加。這一規(guī)律與黃土的含水量和變形系數(shù)關(guān)系一致。

4. 結(jié)論

本研究是交通部西部黃土課題的延續(xù)，研究重點(diǎn)濕對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，從而獲得濕陷變形系數(shù)于浸水時間、含水量之間的關(guān)系，得出結(jié)論如下：

（1）黃土浸水初期，濕陷變形系數(shù)迅速增加。經(jīng)過10～20分鐘，濕陷變形趨于穩(wěn)定。濕陷變形速度的不同是由于黃土的微觀結(jié)構(gòu)存在差異而造成的。

（2）當(dāng)含水量較低時，濕陷變形系數(shù)隨含水量的增大而增大；當(dāng)含水量達(dá)到某一定值時，黃土的濕陷變形系數(shù)呈階梯狀增長；當(dāng)含水量超過25%后，黃土產(chǎn)生液化。

（3）黃土的飽和度和變形系數(shù)關(guān)系與黃土的含水量和變形系數(shù)關(guān)系一致。