跨线桥墩台及上部结构对视距的影响分析
2019-09-10朱雪梅
朱雪梅
摘要:文章结合公路建设项目的特点和设计要素,对在公路建设项目设计中跨线桥的桥梁墩台及上部结构对视距的影响进行分析评价,通过利用相关法律法规、标准、规范及应用实例,对公路交通安全视距情况进行系统评价,以此来认识安全视距计算和分析对其交通安全的重要性。
关键词:跨线桥;安全视距;安全评价
中图分类号:U443.3 文献标识码:A DOI:10.13282/j.cnki.wccst.2019.08.027
文章编号:1673-4874(2019)08-0100-03
0引言
随着我国交通运输业的飞速发展,人们对现代化公路的要求也越来越高,对交通安全也越来越重视。新的法律法规对公路建设项目交通安全的要求也越来越严格,交通安全的设计也越来越人性化,能使人们更有效地使用公路,达到车辆行驶安全、快速、舒适、经济的目的。
公路建设项目设计中,高速公路与其他各等级公路相交,除因交通转换而设置互通式立体交叉外,必须设置分离式立体交叉;具有干线功能的一级公路同其他等级公路相交,除因交通转换需要而设置互通式立体交叉外,为减少平面交叉,且相交的公路不能截断时,应采用分离式立体交叉;二级、三级、四级公路间的相交,直行交通量很大或者地形条件适宜,且不考虑交通转换时,可设置分离式立体交叉。鉴于以上情况,当公路建设项目设计需要设置分离式立体交叉的时候,需要针对跨线桥墩台及上部结构对视距的影响进行分析评价。
本文通过案例介绍安全性评价中某一级公路与现有高速公路相交处设置的分离式立体交叉,分析评价其跨线桥的桥墩台及上部结构对评价公路视距的影响。如跨线桥设置在圆曲线半径较小或者凹型竖曲线的底部等路段,其桥墩台有可能会阻挡驾驶人的视线,导致视距不足而影响交通安全。
1相关依据及概念
1.1相关依据
针对跨线桥的桥梁墩台及上部结构对视距的影响进行分析评价,主要是根据《公路项目安全性评价规范》(JTG B05-2015)第4.5.4条第4款“上跨桥梁应评价桥梁墩台及上部结构对视距的影响”。
1.2相关概念
评价分析跨线桥墩台及上部结构对视距的影响,主要从以下两个方面进行:
(1)当桥梁上跨被评价公路项目时,上跨桥梁的桥墩台有时会阻挡驾驶人的视线,可能导致圆曲线路段视距不足而影响交通安全,需要评价桥梁墩台对被评价公路视距条件的影响,如图1所示。评价时根据运行速度、桥梁墩台距离行车道的距离等对视距进行验算。
(2)当上跨桥梁位于被评价公路的小半径凹形竖曲线附近时,驾驶人的视线有可能被上跨桥梁的上部结构遮挡,需要评价上跨桥梁的上部结构对被评价公路视觉条件的影响,如图2所示。根据主线车辆的运行速度与竖曲线半径、上跨桥梁梁底净空等对视距进行验算。
下面通过某一级公路与现有高速公路相交设置分离式立体交叉的案例,针对其跨线桥的桥墩台及上部结构对公路视距的影响进行分析评价,从中可解析设计的合理性。
2项目概况及评价对象
2.1案例项目概况
某一级公路在初步设计阶段推荐方案K线建设里程全长15km,共新建2座桥梁,均为中桥。其中完全利用分离式立体交叉桥1座(主线在K5+970处下穿某高速公路大桥的边孔)。
跨线桥某高速公路大桥的基本情况:交叉角度约为90°,该桥上构为(50+84+2×100+84+50)m预应力混凝土变截面连续箱梁,下穿处路基为整体式路基,路线左侧为桥台锥坡,右侧为实体墩。
该交叉路段基本情况:平面位于A=197.484的缓和曲线、R=300m的左偏圓曲线上,纵断面位于R=35000m的凹型竖曲线上,纵坡一0.3%,最大横坡6%,路基宽度为32m。跨线桥梁底至被评价公路路面设计标高最小净高为6.0m。
交叉路段被评价公路的设计速度为80km/h,经软件运算得知小型车运行速度为68.4~70.5km/h,大型车运行速度为44.4~55.1km/h。
2.2评价对象
由上述项目概况得知,应评价分析现有高速公路大桥(跨线桥)的桥梁墩台和上部结构对拟建项目某一级公路视距的影响。
3桥梁墩台对视距影响的验算
该分离式立交桥墩台对视距的影响验算按最不利位置采用最大横净距法进行验算:取停车视距S<圆曲线长度L,车辆行驶轨迹为曲线内侧车道中线位置进行验算,计算图示见图3。
大型车运行速度最大为55km/h,安全停车视距为105m,代入式(1)和式(2)计算后,不同的圆曲线半径对应的最大横净距验算成果见表1。
由上述验算可知,满足路基右侧固有横净距的平曲线最小半径为268m。该交叉路段为位于A=197.484的缓和曲线、R=300m的左偏圆曲线上,大于路基右侧固有横净距的平曲线最小半径268m,右侧满足视距安全要求。反之,如果该路段的圆曲线半径<268m,则跨线桥的桥墩台会阻挡驾驶人的视距,导致圆曲线路段视距不足而影响交通安全。
4桥梁上部结构对视距影响的验算
停车视距根据运行速度验算,按最不利取用小型车或大型车的计算停车视距值进行评价。项目下穿某高速公路大桥路段小型车最大运行速度为70.5km/h、大型车最大运行速度为55.1km/h,小型车最大计算停车视距为95m,大型车最大计算停车视距为105m。因此,桥梁段按最不利的大型车停车视距105m进行控制。
该跨线桥上部结构对视距的影响验算采用最不利位置进行验算:设跨线桥位于凹形竖曲线中部,忽略跨线桥宽对视距的影响,取公路限界净高5m,停车视距S<圆曲线长度K,小型车驾驶员视点离地面高h1=1.2m、大型车驾驶员视点离地面高h1=2.0m,障碍物高h2=0.1m进行验算,计算图示见图4。
由上述验算可知,跨线桥路基段纵断面位于R=35000m的凹型竖曲线附近,其竖曲线半径远大于停车视距最小半径。同时,跨线桥梁底至被评价公路路面设计标高最小净高为6.0m,满足一级公路建筑限界及上部结构对净高视距影响的要求。
5结语
本文通过分析实例,根据车辆的运行速度、桥梁墩台距离行车道的距离、竖曲线半径、上跨桥梁梁底净空等对跨线桥的视距进行验算,由此判断设计是否满足安全视距和规范的要求,可优化设计,提高公路本质安全的程度,从而保障公路交通安全。
无论被评价道路是跨越还是穿越现有公路,为了确保跨线桥的结构安全及道路的行车安全,针对跨线桥梁墩台及上部结构对视距的影响分析十分必要。车辆在行驶中通过跨线桥路段容易造成交通事故,且对公路行车的畅通度造成影响。为了避免类似情况的发生,需要对上跨桥梁墩台及上部结构对视距的影响进行分析评价,避免行车视距受阻。必要时,还应结合交通标志和交通标线进行综合设置,确保行车安全。
总而言之,跨越公路的桥梁不应修建在急转弯路段或是陡坡路段。即使在特殊的条件下一定要进行修建,也要保证桥下公路驾驶人员停车视距不被阻挡,避免行车安全事故的发生。