高速公路小半徑圓曲線停車視距分析

劉建鎖 惠彬永

在一般公路設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)者對(duì)行車道外側(cè)橫凈距要求較為嚴(yán)格,當(dāng)行車道外側(cè)的建筑物、樹木、路塹邊坡等在行車視距以內(nèi)阻礙了視線,則采取加寬路基、清除邊坡、開挖視距臺(tái)等方式處理,保證路線有足夠的橫向凈距。但在高速公路設(shè)計(jì)中,往往對(duì)視距的考慮不夠全面。高速公路行車道的右側(cè)由于設(shè)置了硬路肩、土路肩、邊溝和碎落臺(tái)等,公路橫向凈距至少在4.0 m以上,一般不會(huì)因障礙物侵入凈空而阻隔視線,可以滿足對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)車速下停車視距要求,而行車道內(nèi)側(cè)的橫向凈距要求往往被設(shè)計(jì)者忽視。如圓曲線半徑選用過小,會(huì)使橫凈距不夠,防撞護(hù)欄、綠化或中央分隔帶防眩物侵入視線,導(dǎo)致圓曲線路段視距不能滿足停車視距要求,給行車造成安全隱患。

1 平面線形設(shè)計(jì)與停車視距

1.1 停車視距

停車視距是否充分,直接關(guān)系到行車安全與迅速,它是高速公路使用質(zhì)量評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。按照J(rèn)TG B01-2003公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.0.12條規(guī)定,高速公路、一級(jí)公路停車視距見表1。

1.2 中央分隔帶外側(cè)超車道橫凈距的取值

高速公路外側(cè)超車道的視點(diǎn)定在距離左側(cè)路緣帶1.20 m的位置;設(shè)計(jì)速度為120 km/h,100 km/h時(shí),左側(cè)路緣帶采用0.75 m;設(shè)計(jì)速度為80 km/h,60 km/h時(shí),左側(cè)路緣帶采用0.50 m;左側(cè)路緣石距離防撞護(hù)欄0.5 m,就可以得到一般情況下中央分隔帶外側(cè)超車道的橫凈距 h,見表 2。

表1 高速公路、一級(jí)公路停車視距

表2 中央分隔帶外側(cè)超車道的橫凈距

表3 滿足停車視距要求的圓曲線最小半徑

1.3 滿足停車視距要求的圓曲線最小半徑

根據(jù)最大橫凈距計(jì)算公式得知:Rs為未加寬前路面內(nèi)緣的半徑加上1.5 m,橫凈距h采用表3所列數(shù)值,通過最大凈距計(jì)算公式反算Rs值,就可求得滿足停車視距條件的平面最小半徑,現(xiàn)以設(shè)置回旋線,L′＞S的情況進(jìn)行計(jì)算,求得滿足停車視距條件的圓曲線最小半徑,見表3。

規(guī)范中提出的停車視距為小客車停車視距,是以小客車行駛時(shí)安全停車所需的最短行車距離。而載重貨車行駛時(shí),對(duì)視距要求比小客車高(見表1),在高速公路和一級(jí)公路設(shè)計(jì)中應(yīng)采用貨車停車視距對(duì)相關(guān)路段進(jìn)行檢驗(yàn),并考慮下坡對(duì)停車視距的影響。

對(duì)比表3和表4可知,滿足停車視距要求的圓曲線最小半徑大于規(guī)范規(guī)定的極限最小半徑和一般最小半徑,高速公路采用小于表3所列的圓曲線半徑時(shí),中央分隔帶外側(cè)超車車道的停車視距小于《規(guī)范》規(guī)定值,如果不采取措施,將會(huì)給行車帶來安全隱患。

按照J(rèn)TG D20-2006公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.3條規(guī)定,圓曲線最小半徑見表4。

表4 圓曲線最小半徑

2 不滿足視距要求路段的處理措施

2.1 增大圓曲線半徑

在高速公路設(shè)計(jì)中,如果工程量增加不大,應(yīng)盡量采用較大的平曲線半徑,使中央分隔帶外側(cè)超車車道的橫凈距滿足視距要求。根據(jù)最大橫凈距公式計(jì)算,滿足停車視距的最小圓曲線半徑計(jì)算結(jié)果見表3。當(dāng)為滿足視距要求而增加的工程量較大時(shí),可采取其他措施以保證交通安全。

2.2 調(diào)整中央分隔帶布置形式

由于地形條件限制,高等級(jí)公路的圓曲線半徑達(dá)不到表3所列數(shù)值時(shí),可以加寬中央分隔帶,增加中央分隔帶外側(cè)超車車道的橫凈距,保證其停車視距。中央分隔帶加寬,在緩和曲線上進(jìn)行過渡。護(hù)欄靠?jī)?nèi)側(cè)布置,原有的護(hù)欄寬度不變。

當(dāng)加寬中央分隔帶有困難時(shí),可以將中央分隔帶護(hù)欄靠曲線內(nèi)側(cè)布置,減小護(hù)欄寬度或者改為單片護(hù)欄,以增加中央分隔帶外側(cè)超車車道的橫凈距,保證其停車視距。

2.3 改變曲線外側(cè)行車道的平曲線半徑

1)當(dāng)平曲線外側(cè)有條件時(shí),可以適當(dāng)減小曲線外側(cè)行車道的平曲線半徑,使外側(cè)行車道向外靠,內(nèi)側(cè)行車道和中央分隔帶位置保持不變,從而增加外側(cè)超車車道的橫凈距,見圖1。加寬部分可以作為左側(cè)硬路肩或者中央分隔帶使用。

外側(cè)行車道平曲線減小后的半徑為:

其中,R1為外側(cè)行車道平曲線減小后的半徑,m;R為外側(cè)行車道平曲線原來的半徑,m;W為需要增加的橫凈距,m;α為平曲線轉(zhuǎn)角。

這種方法只有當(dāng)平曲線轉(zhuǎn)角α較大時(shí)(一般不小于20°)采用效果比較明顯,否則將使外側(cè)行車道平曲線半徑減小太多。

2)當(dāng)中央分隔帶寬度較寬且平曲線轉(zhuǎn)角較小時(shí)(一般不大于10°),可以減小中央分隔帶寬度,使外側(cè)行車道向內(nèi)靠,從而增大外側(cè)行車道的平曲線半徑,減小所需要的橫凈距,見圖2。

外側(cè)行車道平曲線增加后的半徑為:

其中,R2為外側(cè)行車道平曲線增加后的半徑,m。

2.4 通過交通工程標(biāo)志、標(biāo)線限速

在不滿足停車視距的路段,可以加強(qiáng)交通工程標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計(jì),通過標(biāo)線將行車道往右側(cè)移動(dòng),占用部分硬路肩,增加左側(cè)橫凈距,以達(dá)到視距要求。或者提前設(shè)置限速、禁止超車等標(biāo)志,限制速度可以由該處實(shí)際的停車視距反算速度求得。

3 結(jié)語

在高速公路設(shè)計(jì)時(shí),如采用小半徑圓曲線,中央分隔帶外側(cè)的超車車道會(huì)由于護(hù)欄的阻擋,橫凈距受到限制,造成視距不良。而且超車車道上車速快,保證停車視距對(duì)于安全行車就顯得更加重要,所以在高速公路設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)給予足夠的重視。本文僅討論了設(shè)置回旋線時(shí)圓曲線長(zhǎng)度L′大于停車視距S時(shí)的情況,其余情況及不設(shè)置回旋線時(shí)的情況,停車視距所需的橫凈距可根據(jù)最大橫凈距計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,其處理措施與本文相同。

[1] JTG B01-2003,公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTG D20-2006,公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 張雨化.道路勘測(cè)設(shè)計(jì)[M].北京:人民交通出版社,1997.

[4] 趙永平,楊少偉,趙一飛.具有中央分隔帶公路彎道外側(cè)超車車道的視距[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004(8):9.