王立军
(山西省交通规划勘察设计院,山西 太原 030012)
高等级公路在我国出现之前,平面视距问题主要集中在曲线内侧路堑段引起的视距阻挡,这方面我国的研究已经很成熟。高等级公路出现之后,由于中央分隔带的设置,使车辆对向行驶完全分开,解决了车辆会车问题,大大减少了由于会车处置不当引起的交通事故,使驾驶者敢于在公路上高速行驶,提高了交通通行能力,但也正是由于中央分隔带及其衍生的一些方式(单向行驶隧道),彻底颠覆了平曲线视距不利位置,因此本文将就这一问题作简单探讨。
式中:L——停车视距;
Rs——视点轨迹半径;
θ——视距线所对圆心角;
D——视距所需的横净距(如图1所示)。
图1 视距通视图
小客车视距位置不良主要在于超车道行驶时中分带防眩设施对视距的遮挡(如图2所示)。
图2 视距受防眩板遮挡图
高等级公路视距采用停车视距,该值可由《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)表7.9.1获得。目前我国高速公路设计车速80~120km/h,允许小客车最大行驶速度为120km/h,所以按照设计速度120km/h的要求,停车视距L应取值210m,则D和Rs的关系如图3所示。
图3 小客车的D和Rs关系图
下面以设计速度80km/h的高速公路断面布置形式为例,半幅中央分隔带宽1m,左路缘0.5m,小客车视点距左路缘1m。如果中央分隔带采用防眩板布设,则该断面提供横净距为2.5m,由图3可知当视点轨迹线半径Rs<2200m时,应加宽中央分隔带,以达到小客车以120km/h行驶时的最小视距要求。如果中央分隔带采用植物防眩,则该断面提供横净距为1.50m,由图3可知,当Rs<3650m时,应加宽中央分隔带,以达到小客车行驶时的最小视距要求。
目前我国高等级公路曲线半径为400~10000m,整体式路基中间带宽度一般采用4.5~3m,即中央分隔带3~2m,左路缘0.75~0.5m,在设计阶段基本没有考虑视距所需的横净距加宽,因而小客车在部分曲线段超车道上行驶存在一定风险。
大货车停车视距的眼球高度规定为2m,物高规定为0.1m[1],防眩设施高速一般都小于2m[2],所以中间带不会遮挡大货车视距,其主要遮挡来自于曲线内侧的路堑边坡。
高等级公路大型货车视距可由《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)表7.9.3获得。目前我国高速公路设计车速80~120km/h,允许大货车最大行驶速度是75km/h,所以按照设计速度120km/h的要求,下坡坡度为0~3%的停车视距L应取值265m。D和Rs的关系如图4所示。
图4 大货车的D和Rs关系图
以设计速度80km/h的高速公路断面布置形式为例,大货车视点距硬路肩边缘2.75m,硬路肩2.5m,土路肩0.75m,边沟宽0.5m,碎落台1.5m,路线边坡横距1.5m(坡率1∶0.75,坡高2m),断面提供横净距9.6m。由图4可知,当视点轨迹线半径Rs<910m时,应做内侧路堑边坡切除,以达到大货车行驶的最小视距要求。
由于隧道内光线暗,内壁阻隔视线,所以车辆在隧道内行驶具有一定的危险性。如果在隧道内无法满足停车视距要求,则非常危险。低等级公路隧道内平面线形较好,并且不作分幅处理,所以隧道内横净距要求在行车方向的右侧隧道壁。高等级公路对向分离行驶的出现使隧道横净距要求变化到了行车方向的左侧隧道壁(如图5所示)。该图为设计速度80km/h的对向四车道高速公路半幅单洞隧道的断面,左侧行车道视点轨迹位于排水沟右侧1m处,排水沟宽0.5m,检修道宽0.75m,断面提供横净距2.25 m[3]。
图5 隧道断面
目前我国高等级公路隧道内车辆限速为70km/h。停车视距计算公式为[4]:
式中:f1——纵向摩阻系数,依车速及路面状况而定;
t——驾驶者反映时间,取2.5s(判断时间1.5s,运行时间1.0s)。
由公式(2)计算得出停车视距为110m,D和Rs的关系如图6所示。
图6 隧道内的D和Rs关系图
由图6可知,如果车辆在隧道内能严格按照限速70km/h 行驶,则视点轨迹线半径Rs必须大于675m,但是考虑我国司机的素质和隧道前后线形的一致性[5],除特长隧道采用直线和大半径曲线外,长、中、短隧道视距应按照高速公路容许大货车最大行驶速度75km/h、纵坡小于3%考虑[6],即参考图4。如果隧道洞壁横向宽度过宽,则工程规模投入将成几何增长,因此隧道处平曲线半径应取满足视点与左侧隧道壁的净距要求。
若高等级公路隧道建筑界限组成最小宽度为2.00~1.25m[3],则视点与左侧隧道壁的净距为3~2.25m,根据图4,对应的高等级公路隧道内平曲线半径取值不宜小于2900~3500m。如果隧道半径过小,则应计算其视点所需的横净距,增加洞身建筑宽度。
本文单独以路线平面为出发点,阐述视距观点,文中采用的断面几何尺寸和行车速度均是按照最不利情况考虑,但是对于路线选线和施工图阶段具体布线而言,视距是判断平面位置和选用指标好坏不可忽视的一个方面,好的平面线形是线形优美、视距不良且问题少的线形,如果平面布线后存在大量视距不良地段,那么将使其后的所有专业设计工作变得复杂,同时视距不良地段的存在也对高等级公路运营带来危险隐患。
[1]JTG D20—2006,公路路线设计规范[S].
[2]JTG/T D81—2006,公路交通安全设施设计细则[S].
[3]JTG/T D70—2004,公路隧道设计规范[S].
[4]JTG D20—2006,公路路线设计规范[S].
[5]JTG/T D70—2010,公路隧道设计细则[S].
[6]JTG B01—2003,公路工程技术标准[S].