高速公路小半径圆曲线停车视距分析

刘建锁 惠彬永

在一般公路设计过程中,设计者对行车道外侧横净距要求较为严格,当行车道外侧的建筑物、树木、路堑边坡等在行车视距以内阻碍了视线,则采取加宽路基、清除边坡、开挖视距台等方式处理,保证路线有足够的横向净距。但在高速公路设计中,往往对视距的考虑不够全面。高速公路行车道的右侧由于设置了硬路肩、土路肩、边沟和碎落台等,公路横向净距至少在4.0 m以上,一般不会因障碍物侵入净空而阻隔视线,可以满足对应设计车速下停车视距要求,而行车道内侧的横向净距要求往往被设计者忽视。如圆曲线半径选用过小,会使横净距不够,防撞护栏、绿化或中央分隔带防眩物侵入视线,导致圆曲线路段视距不能满足停车视距要求,给行车造成安全隐患。

1 平面线形设计与停车视距

1.1 停车视距

停车视距是否充分,直接关系到行车安全与迅速,它是高速公路使用质量评价的一项重要指标。按照JTG B01-2003公路工程技术标准3.0.12条规定,高速公路、一级公路停车视距见表1。

1.2 中央分隔带外侧超车道横净距的取值

高速公路外侧超车道的视点定在距离左侧路缘带1.20 m的位置;设计速度为120 km/h,100 km/h时,左侧路缘带采用0.75 m;设计速度为80 km/h,60 km/h时,左侧路缘带采用0.50 m;左侧路缘石距离防撞护栏0.5 m,就可以得到一般情况下中央分隔带外侧超车道的横净距 h,见表 2。

表1 高速公路、一级公路停车视距

表2 中央分隔带外侧超车道的横净距

表3 满足停车视距要求的圆曲线最小半径

1.3 满足停车视距要求的圆曲线最小半径

根据最大横净距计算公式得知:Rs为未加宽前路面内缘的半径加上1.5 m,横净距h采用表3所列数值,通过最大净距计算公式反算Rs值,就可求得满足停车视距条件的平面最小半径,现以设置回旋线,L′＞S的情况进行计算,求得满足停车视距条件的圆曲线最小半径,见表3。

规范中提出的停车视距为小客车停车视距,是以小客车行驶时安全停车所需的最短行车距离。而载重货车行驶时,对视距要求比小客车高(见表1),在高速公路和一级公路设计中应采用货车停车视距对相关路段进行检验,并考虑下坡对停车视距的影响。

对比表3和表4可知,满足停车视距要求的圆曲线最小半径大于规范规定的极限最小半径和一般最小半径,高速公路采用小于表3所列的圆曲线半径时,中央分隔带外侧超车车道的停车视距小于《规范》规定值,如果不采取措施,将会给行车带来安全隐患。

按照JTG D20-2006公路路线设计规范7.3.3条规定,圆曲线最小半径见表4。

表4 圆曲线最小半径

2 不满足视距要求路段的处理措施

2.1 增大圆曲线半径

在高速公路设计中,如果工程量增加不大,应尽量采用较大的平曲线半径,使中央分隔带外侧超车车道的横净距满足视距要求。根据最大横净距公式计算,满足停车视距的最小圆曲线半径计算结果见表3。当为满足视距要求而增加的工程量较大时,可采取其他措施以保证交通安全。

2.2 调整中央分隔带布置形式

由于地形条件限制,高等级公路的圆曲线半径达不到表3所列数值时,可以加宽中央分隔带,增加中央分隔带外侧超车车道的横净距,保证其停车视距。中央分隔带加宽,在缓和曲线上进行过渡。护栏靠内侧布置,原有的护栏宽度不变。

当加宽中央分隔带有困难时,可以将中央分隔带护栏靠曲线内侧布置,减小护栏宽度或者改为单片护栏,以增加中央分隔带外侧超车车道的横净距,保证其停车视距。

2.3 改变曲线外侧行车道的平曲线半径

1)当平曲线外侧有条件时,可以适当减小曲线外侧行车道的平曲线半径,使外侧行车道向外靠,内侧行车道和中央分隔带位置保持不变,从而增加外侧超车车道的横净距,见图1。加宽部分可以作为左侧硬路肩或者中央分隔带使用。

外侧行车道平曲线减小后的半径为:

其中,R1为外侧行车道平曲线减小后的半径,m;R为外侧行车道平曲线原来的半径,m;W为需要增加的横净距,m;α为平曲线转角。

这种方法只有当平曲线转角α较大时(一般不小于20°)采用效果比较明显,否则将使外侧行车道平曲线半径减小太多。

2)当中央分隔带宽度较宽且平曲线转角较小时(一般不大于10°),可以减小中央分隔带宽度,使外侧行车道向内靠,从而增大外侧行车道的平曲线半径,减小所需要的横净距,见图2。

外侧行车道平曲线增加后的半径为:

其中,R2为外侧行车道平曲线增加后的半径,m。

2.4 通过交通工程标志、标线限速

在不满足停车视距的路段,可以加强交通工程标志标线设计,通过标线将行车道往右侧移动,占用部分硬路肩,增加左侧横净距,以达到视距要求。或者提前设置限速、禁止超车等标志,限制速度可以由该处实际的停车视距反算速度求得。

3 结语

在高速公路设计时,如采用小半径圆曲线,中央分隔带外侧的超车车道会由于护栏的阻挡,横净距受到限制,造成视距不良。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,所以在高速公路设计时,应给予足够的重视。本文仅讨论了设置回旋线时圆曲线长度L′大于停车视距S时的情况,其余情况及不设置回旋线时的情况,停车视距所需的横净距可根据最大横净距计算公式进行计算,其处理措施与本文相同。

[1] JTG B01-2003,公路工程技术标准[S].

[2] JTG D20-2006,公路路线设计规范[S].

[3] 张雨化.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版社,1997.

[4] 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(8):9.