昌毓虹
摘要:为给广大交通参与者提供更加安全、舒适的行车环境,交通管理部门越来越重视公路的安全评价工作,并将二级公路也纳入交通安全评价中。文章结合路线的卵形曲线的设置情况,对其安全评价的内容进行分析。
关键词:公路卵形曲线;卵形曲线参数分析;交通安全性评价;处理措施
中国分类号:U412.34文献标识码:A
0 引言
随着公路建设里程的增加以及高等级公路路网的加密,公路设计受地形、地物以及技术标准等限制更多,而卵形曲线具有曲率变化连续且能有效避开障碍物保障行车视距等优势,在高等级公路的设计中被采用得越来越多,随着卵形曲线的运用增多,曲线各要素的选取对路线的协调性起到了决定性作用。根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)以及《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)等规范以及实际运用中的要求,在安全评价过程中卵形曲线主要评价的是其线形的协调性,其协调性又是由以下要素确定的:两圆曲线半径、回旋线的长度、曲率变化等,因此,根据《公路项目安全性评价规范》(JTG B05-2015)4.5.2关于路线的评价要求,对卵形曲线的交通安全性进行评价就成为必然。
设计中选用卵形曲线是根据地形、地物条件、技术标准等多种复杂条件而定的,在高等级公路以及立交匝道上采用较多,根据国家和自治区有关文件要求,二级及二级以上的公路在建设过程中需进行交通安全性评价,因此,在进行公路项目的交通安全性评价时常常遇到卵形曲线的评价,本文就怎样进行评价进行了探讨,论述在评价过程中需要对哪些要素分别采用定性、定量的评价分析,从公路使用者的安全性、舒适性角度找出影响行车安全的潜在危险、有害因素,判断卵形曲线各要素对发生交通事故的可能性及其严重程度产生的影响,并提出适当、合理、适用的安全措施。
1 卵形曲线评价要点
卵形曲线是指用一条回旋线连接两个同向曲线的组合曲线,两个圆曲线的半径需满足,大圆完全包住小圆,它们通过共享一段回旋线过渡,它是由直线、缓和曲线(A1)、圆曲线(R1)、缓和曲线、圆曲线(R2)、缓和曲线(A2)、直线的顺序组合构成的路线线形。卵形曲线的回旋线是曲率从1/R1到1/R2这一段的不完整回旋线,而不是从起点开始的完整回旋线。
卵形曲线用于当两同向圆曲线径相衔接或插入的直线长度不足时,可用回旋线将两同向圆曲线连接组合为卵形曲线,《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)对此进行了相应的规定,卵形曲线宜满足以下条件:
(1)卵形曲线的回旋线参数宜选R2/2≤A≤R2(R2为小圆曲线半径)。
(2)[JP5]两圆曲线半径之比,以R2/R1在0.2~0.8为宜。
(3)两圆曲线半径的间距,以D/R2在0.003~0.03为宜(D为两圆曲线间的最小间距)。
2 工程实例分析
广西区某山区公路,项目路线位于山岭重丘区,总体为沿山线。项目部分沿原有旧路走向,考虑到原有旧路等级较低、线形差,不能满足本项目的线形指标,为了提高投资效益,选线以尽量利用旧路用地及部分旧路路基为原则。路线设计充分考虑技术指标
的合理性、线形的连续性及与周围环境、景观的协调性。对地形、地势较好的路段,原则上采用较高的技术指标,以提高公路的使用性和安全性;对地形复杂、困难路段,在保障安全的基础上采用中、低限技术指标,使路线顺应地形、地势变化,最大限度地减少对自然环境的破坏,尽可能保持原地貌形态和自然景观,达到线形自然、流畅并与周围环境融为一体的目的。同时尽量减少高填深挖路段和废方并减少设置大型构造物,遵循少占农田、少拆迁建筑物和其他构造物,尽量利用旧路的原则,以保护环境及降低造价。因此,在路线设计时多处采用了卵形曲线。
该项目按双车道二级公路标准修建,路基宽度为12.0 m。K0+000~K0+867.764、K24+079.171~K31+574.238采用40 km/h设计速度,K0+867.764~K24+079.171采用60 km/h設计速度,共设置了4处卵形曲线,本文选取其中一处来进行分析,该卵形曲线位于K6+019.456~K6+497.594段,其对应的设计速度为60 km/h,曲线要素如表1所示。
3 安全性评价分析
回旋线参数及其长度直接影响线形设计的安全、视觉效果等方面。合理的回旋线长度和参数能使驾驶人从容操纵转向盘,适当的离心加速度变化率能使驾乘人员感觉安全、舒适。当A>R2、D/R2<0.003,则曲率变化过慢,使人感觉不到连续的圆曲线,易造成判断失误,导致司机不能及时转方向盘,等到发现前面还是曲线时才赶紧转弯,易造成司机情绪上的紧张,给司乘人员带来行车不平稳、舒适度降低的影响。
当A
根据上述计算分析可知,此处的卵形曲线回旋线及两圆曲线半径间距不满足规范要求,其协调性差。需要对该段的运行速度、交通安全设施设置情况等进行核查,卵形曲线K6+019.456~K6+497.594段的运行速度为58~85 km/h,设计速度60 km/h对应的圆曲线最小半径的一般值为200 m,极限值为125 m(超高8%)(该两端圆曲线对应的超高为8%),卵形曲线的两个圆曲线半径均小于一般值200 m;再核查该段的交通安全设施,设置了陡坡、让行、慢行、村庄、落石、指路等标志以及减速标线等,未见设置线形诱导标。
根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2017)第9.2.4对回旋线的规范要求,需要满足线形诱导标设置。结合运行速度和交通安全设施设置情况,考虑两处的半径均小于一般值,半径较小,为了更好地引起司机注意,可设置线形诱导标以引导驾驶员转弯,给司乘人员带来更加安全、舒适的行车体验,因此结论为“A宜在R2/2~R2范围内和D/R2宜调整在0.003~0.03范围内”或“增设线形诱导标”。