山区高速路小半径曲线段中分带外侧车道停车视距保障研究

2016-12-09 06:19张志峰
工程与建设 2016年3期
关键词:净距视距车道

张志峰, 林 露

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230088)



山区高速路小半径曲线段中分带外侧车道停车视距保障研究

张志峰, 林 露

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230088)

由于山岭重丘区高等级公路进行线型设计时,因地形限制,小的圆曲线半径往往难以避免,无法满足中分带外侧的停车视距要求。文章结合G213策克至磨憨公路乐都至化隆段,提出不能满足停车视距时的解决措施及注意问题,以供参考。

山岭重丘区;中分带;停车视距

长久以来,公路设计人员对平面视距问题的关注主要集中在曲线内侧路堑段引起的视距阻挡,这方面的方案研究已经很成熟,可以通过加宽碎落台等方案解决[1]。一般情况下,对于高等级公路,尤其是平原区高等级公路在布设线位时,由于地形有利,曲线半径一般都比较大,线型标准往往较高,基本无需考虑视距不足的情况[2]。但是对于山岭重丘区高等级公路线型设计时,因地形限制,小的圆曲线半径往往难以避免,此时,中央分隔带弯道外侧超车车道上,由于防撞护栏、绿化或防眩物阻挡视线而引起的停车视距不足,往往被设计者忽视,给行车造成安全隐患[3]。

1 中央分隔带外侧超车车道的横净距

文献[4]规定,停车视距计算中的目高为1.2 m。高等级公路中分带护栏高度一般为70~80 cm,虽然小于目高,但考虑到护栏距离中分带外侧车道距离较近,因此很容易阻挡司机的视线,影响停车视距。所以,中央分隔带外侧超车车道的横净距应以护栏为界。根据研究,当车道宽度为3.75 m时, 驾驶员的视点位置可确定在距离左侧路缘带1.2 m、高度为1.2 m的地方,作为道路设计依据的小客车和载重汽车的宽度分别为1.8 m和2.5 m[4-6]。

当圆曲线长度L大于停车视距S时,平曲线内最大横净距计算公式为

(1)

其中,h为最大横净距;S为停车视距;RS为汽车行驶轨迹半径(即视点位置半径)。

对于中央分隔带外侧超车车道,RS为

(2)

其中,By为中央分隔带宽度;Bd为左侧路缘带宽度。

G213策克至磨憨公路乐都至化隆段,全线采用高速公路标准,设计速度为80 km/h,沿线均为山岭重丘区,整体式路基宽度为24.5 m,最小平曲线半径为305 m,行车道宽度为3.75 m,路缘带宽度为0.5 m。

根据规范[4],当设计速度为80 km/h,停车视距S为110 m,则根据(1)式,本项目的中央分隔带外侧超车车道横净距为2.2 m。再根据(2)式,本项目横净距不足的路段共15处,即曲线半径分别为305 m、400 m、410 m、440 m、495 m时,对应的的横净距不足值分别为2.66 m、1.5 m、1.4 m、1.16 m、0.78 m。

2 满足停车视距的措施

以往的公路设计中,当条件受限,道路线形必须采用小半径圆曲线时,一般在小半径曲线段采取限速措施、加宽中分带、通过减小中分带宽度的方式,以增大超车道平曲线半径及增加车道内侧路面宽度等[7-10]。结合本项目具体特点对各方案进行分析,以确定本项目采用的方案形式。

(1) 限速措施。以本项目平曲线半径最小处305 m处考虑,若该段限速为60 km/h,根据规范[4],其停车视距为75 m,通过计算,该处最大横净距差值为0.08 m,几乎可以忽略不计。显然,限速后该段的停车视距满足规范要求。但是,由于本项目线型指标不能满足80 km/h的路段较多,以20~33 km为例,该段有7处不能满足停车视距要求,全段几乎都要进行限速处理,从而大大降低道路通行能力,确定的设计时速也毫无意义。因此,采取限速处理措施虽然可以解决停车视距不足的问题,但是牺牲了线形设计的连续性,大大降低道路通过能力。

(2) 减小中分带宽度。直观上看,减少中分带宽度,可增大超车道平曲线半径。但以20 km+960 m处为例,该处按照最小停车视距计算,横净距差值为2.66 m,而本项目中分带宽度为2 m,即使取消中分带,也无法满足视距要求,故该方案不可行。实际上,以往的项目经验表明,减少中分带宽度增加视距的方案更适用于中分带较宽的城镇道路。

(3) 加宽中分带。加宽中分带的设计方案不增加路面工程量,且增加占地宽度有限,经济性显著,适用范围较广。但是该方案也具有局限性,即若加宽段内既有路基也有桥梁段,在桥梁段内难以实现线型连续改变中分带距离,尤其是在曲线桥上,该方案更加不可行。

(4) 增加车道内侧路面宽度。减小平曲线外侧超车道半径,从而增加横净距,车道加宽部分可作左侧硬路肩使用,增加的部分也具有使用价值,是比较好的解决方案。本项目采用加宽绿化带外侧路面面积的方法,解决中分带视距不足问题。

3 加宽段渐变方式确定

文献[4]规定,中分带宽度发生变化时将导致相邻行车道的线形变化,为保证行车安全和驾驶舒适性,宽度不应发生突变应平稳过渡。

根据《公路路线设计细则》规定,整体式路基的中间带宽度宜保持等值。当中间带的宽度增宽或减窄时,应设置过渡段。过渡段以设在回旋线范围内为宜,长度应与回旋线长度相等。条件受限时,过渡段的渐变率应不大于1/100。兼顾安全与经济性要求,当回旋线长度满足渐变率要求时,在回旋线范围内完成宽度渐变,而当回旋线长度不能满足渐变率要求时,按1/100的最小渐变率确定。

3.1 加宽段全部在路基

当加宽段全部在路基段和回旋线长度满足渐变率要求时,在回旋曲线内完成宽度渐变,圆曲线内全加宽。当回旋线长度过短,不能满足渐变率要求时,从节约造价和占地的角度控制,按1/100的渐变率控制,将渐变起点提前到直线段,圆曲线范围内仍然全加宽[5],如图1所示。

图1 宽度渐变示意图

3.2 渐变段位于路基与桥梁段

(1) 加宽宽度小于1.5 m时。当桥梁段加宽宽度在1.5 m以下时,可通过调整桥梁伸缩缝的方式解决,因此,为了预制方便,在设计过程中,在不影响造价的情况下,通过渐变段前移或后移的情况,尽量在路基段完成宽度渐变,桥梁段全部加宽,如图2所示。

图2 在路基上完成渐变示意图

(2) 加宽宽度大于1.5 m时。当加宽宽度大于1.5 m时,已无法单纯依靠调整伸缩缝的方式增加视距,如果仍将桥梁段全部放在全加宽段内,将会大大增加桥梁造价。

以21 km+764 m处大桥为例,该桥长为900 m,仅有不到一跨的距离位于加宽段内,若桥梁段全部加宽2 m,则桥面面积要增加1 800 m2,相应下部结构增加,单个桥的造价要增加数百万元,显然不合理。

在路桥衔接段进行加宽设计时,可通过改变宽度渐变率,降低宽度渐变对桥梁影响,尽量使宽度渐变的起终点位于桥梁单跨的起终点位置,如图3所示。

图3 同一加宽段采用不同的渐变率

4 结束语

山岭重丘区受地形所限,在布线时,小半径曲线乃至回头曲线往往难以避免,小半径段中央分隔带外侧、车道由于护栏及绿化植物的阻挡,横净距常不能满足视距要求。而且超车车道上车速快,保证停车视距对于安全行车就显得更加重要,所以,在山岭重丘区高等级公路设计时,应当足够重视视距检验。在G213策克至磨憨公路乐都至化隆段中,通过增加中分带外侧行车道路面面积,合理解决超车车道停车视距不足的问题,但是在设计中还要注意通过增设交通标志,结合交通标线的合理设置,保证行车安全。本项目在设计时,为了保证处理方案的统一,采用的均为加宽超车道内侧路面方式增加视距,实际上本文所提措施在具体项目中可以单独采用,也可以联合使用,以达到更加安全、经济的效果。

[1] 杨少伟,石飞荣,潘兵宏.可能速度及其在公路线形设计中的应用方法[J].长安大学学报(自然科学版),2004,24(3):1~4.

[2] 赵永平,杨少伟,赵一飞.具有中央分隔带公路弯道外侧超车车道的视距[J].长安大学学报(自然科学版),2004,24(5):31~34.

[3] 余顺景,林国涛,苏永和.基于运行安全的山区高速公路路线设计及实例[J].公路,2005(1):24~29.

[4] JTG D20-2006,公路路线设计规范[S].

[5] JTG B01-2014,公路工程技术标准[S].

[6] 张雨化.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,1997.

[7] 王玉标.基于运行安全的山区高速公路路线设计[J].公路交通科技,2011(4):90~92.

[8] 刘义虎,张天乐,张进华,等.基于安全停车视距的螺旋隧道圆曲线方案比选[J].中外公路,2009,29(5):20~22.

[9] 王吉双,奚 勇.视距要求对路线平、竖曲线半径的影响[J].公路交通科技,2001(6):31~33.

[10] 李大鹏.停车视距指标对路线设计的影响分析[J].公路与汽运,2004(1):93~113.

2016-04-06;修改日期:2016-05-03

张志峰(1976-),男,山西文水人,安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司工程师.

U412.3

A

1673-5781(2016)03-0336-03

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