风电场道路转弯半径加宽设计

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1、风电场道路转弯半径加宽设计杜建文，祁建学（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙410014）【摘要】风电场道路设计是以满足风电机组运输的要求为前提的。大件运输道路总的要求是安全、适用、经济与耐久，是通过人、车、路和环境等方面来保证的。因此，在风电场道路线形设计时，需要研究运输车辆在道路上的行驶特性及其对道路设计的具体要求，从理论上分析道路线形的设计指标，重视弯道半径加宽设计。本文首先分析了平曲线加宽测算，并就工程实例对其进行了具体探讨。【关键词】风电场；转弯半径加宽设计；测算【中图分类号】U436.41【文献标识码】B【

2、文章编号】2095-2066（2014）23-0279-02引言在平面几何线形设计阶段，如果未全面考虑平面曲线段加宽或车辆超长等特殊因素，那么超长车辆一旦驶入道路其通过性及安全性都将受到车辆侧向横移的严重影响，因此曲线段加宽是公路平面曲线设计中关键设计内容之一。从另一方面来看，若曲线加宽采用值过于保守，则也会因过渡的填、挖方导致施工成本大大增加，因此从节约工程费用、减少占地的角度，曲线段加宽值的选取也极为关键。风电场转弯半径加宽设计概述风电场受制于场地地形条件限制，大件运输时的计算行车速度不大于10km/h。考虑到重大件运输车辆的重

3、心较高，为保证汽车行驶的横向稳定性，避免发生横向倾覆，路面上不设超高。由于风电场叶片运输车辆尺寸较长，故在路面加宽取值上与普通道路有所不同。根据大量的工程实例反馈的情况，为尽可能减少道路工程量，设计人员在风电场平面布线时，基本采用小半径平曲线（半径一般小于100m）。对于地形复杂和原有改造道路半径小于15m的局部路段，设计时采用葫芦弯与平台相结合的处理方案，并对弯前后进行坡度调整，最终保证转弯处纵坡控制在8%以内，直线段纵坡控制在14～18%。且通过现场观测研究表明，风机的大件运输车辆在小半径平曲线弯道处的行车速度一般小于5km/h

4、，故在研究路面平曲线加宽时，以最长件的运输车辆作为控制性参数是合适的。因此，根据风机厂家提供的叶片尺寸选取合适的车型参数，对典型机组的平曲线半径及相应的路面加宽值进行计算，得出风电场典型机组运输道路的极限最小平曲线半径及小半径平曲线相应的最小加宽值。1图1半挂车辆转弯行驶几何关系示意图（传统）平曲线加宽测算分析我国认为曲线段宽度的影响因素包括平曲线半径、设计车辆轴间距及车辆外廓尺寸各项参数；另外，相关指出在计算平曲线加宽还应考虑因行驶侧向摆动及驾驶操作行为造成的加宽余量。因此平曲线段加宽（B）应包括几何加宽基准值（b）和转弯车辆侧向

5、摆动加宽值（b′），如下各式所列：（1）几何加宽基准值（b）加宽组成要素主要与典型半拖挂车辆转弯的几何线形相关，如图1所示。根据实际行车轨迹驾驶员视觉分析和驾驶员行车中考虑车辆首尾为参照控制点的驾驶行为和询问调查结果，上述图中A2的取值，在符合驾驶员视觉的习惯上应取第二轴至拖车后悬的距离，这样也能够提高驾驶员对对向来车的辨识，更早作出反应（如图2所示）。根据图2，因此半拖挂车辆的宽度即为：2图2半挂车辆转弯行驶几何关系示意图（推荐）半拖挂车辆牵引车的宽度为：b2=A22/2R其中，R′=R-b1，由于b1远小于半径R，因此对于半拖挂

6、车辆的单车道加宽值如下式所示：2+A2）/2Rb=b1+b2=（A12式中：b为单一车道的加宽值（m）；R为道路弯道的平曲线半径（m）；A1为牵引车前悬至第二轴的距离（m）；A2为第二轴至拖车后悬的距离（m）。（2）转向车辆横向摆动加宽值（b′）汽车转弯横向摆动加宽值可按如下公式计算：b′=0.05v/姨R式中：v为汽车转弯时的速度。（3）单车道加宽（B）综上所述，单车道加宽值为：b1=A1/2R2279低碳世界LOWCARBONWORLD22在风电场道路建设中，考虑到运输车辆较长，对于小半径平曲线加宽值不宜大于10m（极限路段采用

7、葫芦弯与平台相结合的处理方案除外），以此为限确定平曲线内、外弯最小半径见表1。表1风电场道路平曲线最小半径表B=（A1+A2）/2R+0.05v姨R工程实例工程概况33.1黄岭风电场位于广东省茂名市电白县，场区由一条S形山脊的南部区域及其分支组成，地理坐标位于北纬21°46.431′～21°49.711′和东经111°5.298′～111°7.395′之间。有效山脊总长度约4.5km。风电场距离根子镇公路里程约4km，距离高州市公路里程约27km。风场附近有S113、S280、S281及G15通过，对外交通条件十分便利。安装25台单

8、机容量为2000kW的风力发电机组，总装机规模为50MW，预计年上网电量为11173万kW·h。考虑到路面外侧尚有0.5m土路肩以及约0.5m边沟的净宽空间，加宽值可减少0.5m。（2）平曲线加宽工程本工程场内施工道路路基5.5m，路