高等级公路视距要求下小曲线半径应用与措施

2022-05-11翟丽君

交通世界 2022年10期

翟丽君

（中交远洲交通科技集团有限公司，河北石家庄 050000）

0 引言

随着我国经济的快速发展，高等级公路已经成为公路运输的主要载体，公路项目安全性设计和评价已经成为设计关注的重点。高等级公路设计速度高，线形设计应做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适，其中圆曲线半径的合理选用对线形组合设计尤为关键。受地形、规划等控制因素制约，采用圆曲线最小半径越来越多，如何满足停车视距要求，保证行车安全成为值得探讨的问题。

1 圆曲线最小半径选择的控制因素

公路平曲线半径是路线设计的基础要素，是保证汽车行驶安全性、稳定性、舒适性的关键。平面圆曲线半径的选择应与公路等级、设计速度相适应，同时受地形地质条件、城镇规划、征地拆迁、投资等多种因素的影响，设计中不可避免采用圆曲线最小半径。其选用条件包括以下方面：

（1）技术等级和设计速度。《公路路线设计规范》（以下简称《规范》）规定了公路等级与设计速度的选用原则，在选用圆曲线半径时，应与设计速度相适应，并给出了不同设计速度条件下圆曲线最小半径的一般值和极限值。

（2）地形地质条件。地形地质条件是公路路线布设的重要控制因素，尤其是山区高等级公路。受地形条件限制，路线沿地形展线成为山区道路设计常态，加之不良地质的双重影响，圆曲线小半径的灵活性特点在路线设计中得到了广泛应用。

（3）城市规划。为便捷城市交通出行，高等级公路路线一般距离城市较近，随着城市规划范围的不断拓展，开发区、经济区、工业园区等分块规划发展成为趋势，受城市总体规划控制，局部路段只能采用圆曲线最小半径或者极限半径；同时，大量的国省干线绕城改建项目，过城镇段路线多依据城市规划的环线进行设计。

（4）占地及拆迁。高等级公路建设用地规模大，生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界三条控制线的规划确定，对路线设计的大半径高指标的应用形成坚实的屏障；设计上对区域内大型建筑物、文物、景区等绕避和众多的旧路改建项目为充分利用旧路用地资源，圆曲线小半径成为不二选择。

（5）工程规模及投资。高等级公路投资高，建设资金筹集难度大，因此，在路线方案比选中，将工程规模和投资作为重要的控制因素。一般情况下，路线的高指标会引起工程规模大、高投资，特别是山区项目。

2 视距要求下圆曲线最小半径计算分析

视距是驾驶员在行驶过程中的通视距离，是保证行车安全的一项重要控制指标。《规范》规定高速公路、一级公路的视距应采用停车视距。视距检查时，视点位置应取车道宽度的1/2处（即车道中心线），小客车视点高度取高出路面1.2m，货车取2.0m，目标（障碍物）的位置应取路面两侧对应的车道边缘线，停车视距的物高取高出路面0.1m[1]。

为提供行车视距，平曲线内侧必须保证一定的侧向净宽，即横净距。高等级公路平曲线内侧车道由于设置了硬路肩、土路肩、边沟等，《规范》规定的圆曲线半径一般值可以满足对应设计速度下停车视距要求；而中央分隔带曲线外侧靠中间带的行车道，由于防撞护栏、绿化、路缘石的设置，按标准断面路基宽度布设更容易导致横向净距不足，不满足视距要求［2］。

本次根据视距的定义，计算出圆曲线最小半径的停车视距，并根据满足视距的横净距值计算出满足内侧车道停车视距要求的最小平曲线半径，计算结果见表1。

通过表1计算结果可知，《规范》规定的圆曲线最小半径一般值小于满足停车视距要求值。《规范》规定的圆曲线最小半径一般值主要从汽车行驶动力学和舒适性需求考虑，对于其他影响行车安全的因素（如视距）考虑较少。因此，高等级公路设计中建议尽量采用大于满足视距要求的圆曲线半径值；在条件受限制时方可采用圆曲线半径的一般值；在特殊条件下才可采用圆曲线最小半径的极限值。

表1 满足视距平曲线计算结果表

3 不满足视距要求条件下的措施方案

对采用小于满足视距要求的圆曲线半径值路段，应采取相应措施，消除停车视距形成的安全隐患，保证行车安全。

3.1 加大圆曲线半径

高等级公路设计中尽量采用较大的平曲线半径，因此，在综合考虑地形地质等自然条件和占地拆迁等社会条件的基础上，首先考虑增加圆曲线半径并满足视距要求的方案，进行同深度比选。如果工程量、投资等增加不大时，推荐加大圆曲线半径方案；如果工程量、投资等增加较大时则需考虑采取其他措施。

3.2 调整中央分隔带护栏形式及位置

高等级公路中央分隔带均设置护栏，以保证对向行驶车辆的安全。护栏设置根据公路等级、设计速度、防撞等级等要求进行设计，护栏的布置形式包括分设型、整体型、组合型，护栏的结构分为刚性护栏（混凝土护栏）、半刚性护栏（波形梁护栏、缆索护栏），各种护栏的尺寸对应的不同形式和防撞等级存在差别。因此，可以通过改变中央分隔带护栏的形式，如从分设型波形梁护栏调整为整体型混凝土护栏或组合型波形梁护栏，从而增大圆曲线外侧行车道的横净距，满足停车视距要求。若改变护栏形式仍不能满足视距要求，则可以将调整后的护栏位置向靠近圆曲线内侧布置，进一步增大横净距，确保满足视距安全要求。

3.3 调整中央分隔带宽度

当中央分隔带宽度较宽时，可以压缩中央分隔带宽度从而增大外侧行车道的横净距，满足视距的要求。当中央分隔带宽度较窄时，可以通过加宽中央分隔带宽度从而增加圆曲线外侧行车道的横净距，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［3］。当加宽中央分隔带受限时可以结合调整中央分隔带护栏的措施，改变护栏的形式和位置，增大横净距，保证行车安全视距的要求。

3.4 调整圆曲线外侧行车道的行驶半径

当平曲线外侧有条件时可以适当加宽圆曲线外侧路面宽度，通过减小曲线外侧行车道的平曲线半径，将行车道整体外靠，中央分隔带位置保持不变，从而增加圆曲线外侧车道的横净距，加宽部分可以作为左侧硬路肩或者中央分隔带使用。当平曲线外侧加宽条件受限时，行车道外移需占用部分硬路肩。这种方法受圆曲线小半径的取值限制较大，减小后的行车道半径仍需满足规范要求，同时需对减小后的行车道半径进行视距计算和检验。

3.5 设置限速等交通工程设施

在各种条件限制的困难路段，可以降低行驶速度，通过设置限速、禁止超车、视线诱导标等标志，将速度控制在满足停车视距要求的范围内，以保证行车安全。

以上方法可单独使用，也可综合使用，设计中应结合各种条件进行具体分析，从而选择合理、经济、安全保障高的措施。

4 实例分析

省道S224文大公路大名县城至冀豫界段改建工程采用双向四车道一级公路标准建设，设计速度80km/h，路基宽度25.5m（中央分隔带宽2m）。根据满足视距最小圆曲线半径计算结果，全线不满足视距要求的圆曲线小半径3处，其中R=500m/2处，R=400m/1处，需对以上路段采取措施以满足停车视距的要求。

根据计算，按标准横断面布设横净距为2.625m，圆曲线半径500m、400m对应满足视距要求的最小横净距为3.025m、3.779m。为减少项目占地和对圆曲线外侧建筑物拆迁的影响，依据节约、环保的设计理念，充分利用中央分隔带空间，通过调整护栏形式及位置的措施进行设计。本项目普通路段中央分隔带均设置波形梁护栏，防撞等级为Am级，因此，拟将中央带护栏调整为整体式混凝土护栏，同时将护栏位置向圆曲线内侧保留安全净距条件布设。调整后的横净距为3.519m，可满足圆曲线半径500m最小横净距的要求，且有安全余量；而对于圆曲线半径400m段仍未满足，需进一步增大横净距，具体通过将圆曲线外侧行车道整体外移0.5m，行车道行驶半径减小量较少，采取措施后横净距满足视距要求。对调整后的设计方案进行了视距包络曲线检查均能满足视距要求，同时对路段设计加强了标志、视线诱导标等交通安全设施，确保道路行车安全。