城市地下道路視距驗算及優化設計探討

陳劼

【摘 要】隨著我國經濟和社會的發展，地下道路在我國城市核心區得到了越來越多的應用。地下道路作為一個封閉的結構體，視距條件對其通行的安全、順暢有較大影響。本文結合鄭州107輔道快速化改造工程隧道段工程設計，采用橫凈距解析法和視距圖解法進行地下道路視距驗算，論述了優化道路線形設計、設置視距平臺、合理交通管控等視距優化設計措施，驗證了工程設計的可靠性和合理性，并為其它類似工程設計提供了有益的參考。

【關鍵詞】地下道路；解析法視距驗算；圖解法視距驗算；視距優化設計；視距平臺設計

中圖分類號： U412.373.1 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）08-0001-003

Discussion on Urban Underground Road Sight Distance Calculation and Optimizing Design Measures

CHEN Jie

（Shanghai Municipal Engineering Design Institute General Corporation （Group）Co.，Ltd.，Shanghai 200092，China）

【Abstract】With the economic and social development of our country， urban underground road have been widely used in urban central areas. As a closed structural body， safe and smooth traffic of an underground road is significantly influenced by its sight distance conditions. This article exemplifies the underground road bid section design in the rapid road transformation of Zhengzhou G107. It adopts horizontal clear distance analytical method and sight distance graphic method to calculate the underground road's sight distance. This article also discusses several measures of optimizing sight distance design， including optimizing roadway alignment design， setting sight distance platform， reasonable traffic management and control， etc. Finally， it verifies reliability and rationality of the engineering design and provides useful reference for other similar projects.

【Key words】Urban underground Road；Sight distance calculation by analytic method；Sight distance calculation by graphic method；Sight distance optimizing design；Sight distance platform design

0 引言

隨著我國經濟高速發展、城市化進程加快、基礎設施飛速建設，城市交通擁堵、土地資源稀缺、環境污染越來越引起大眾關注。許多城市核心區道路承擔交通功能復合，交通已趨于飽和，難以適應城市發展需求，亟需擴容改造。但受地形地貌、歷史沿革、景觀保護等限制，采用地面道路拓寬和高架立體擴容改造難度較大且效果一般。而地下道路具有景觀環境友好，地方出行順暢，可提升周邊土地價值，工程造價合理等優點，應用在越來越多的城市。

地下道路是一個封閉的結構體，通行環境與地面道路存在較大差異，其視距條件受側墻、頂板等影響較大，如圖1。我國地下道路的交通事故類型中，追尾、側翻、撞擊側墻類事故比例可占到90%左右。因此，在地下道路設計過程中對全線進行視距驗算，并在視距不良處采取合理改善措施，對地下道路運營安全至關重要。[1]

1 視距驗算方法

1.1 視距定義

為了保證車輛行駛安全，駕駛員應能夠隨時看到前方一定路段，一旦發現前方有障礙物或者對向行駛車輛，能采取措施，避免車輛與障礙物或者對象車輛相撞，這一必須的距離即為行車視距。行車視距包括停車視距、超車視距和會車視距等幾類，考慮到城市地下道路往往采用單向交通行駛，因此大部分地下道路設計時主要驗算停車視距。停車視距由反應距離、制動距離及安全距離三部分組成，規范要求的最小停車視距如表1所示。[2]

1.2 驗算方法探討

車輛在地下道路平曲線段行駛時的停車視距與駕駛員通視條件（視線高度、橫凈距等）、車輛行駛速度、圓曲線參數、緩和曲線參數、道路線形組合等密切相關。

根據我國現行規范，參考國內外相關工程設計經驗可知，道路視距驗算方法主要包括橫凈距解析法和視距圖解法等。

其中，橫凈距解析法是在相應設計速度下，計算地下道路最不利視點處，滿足規范要求的停車視距所需要的最小橫凈距。地下道路最不利點橫凈距一般取曲線最內側車道中心距離隧道建筑限界的間距。對于不含檢修道或人行道的隧道，設計橫凈距為最內側車道寬度/2+側向凈寬；對于含有檢修道或人行道的隧道，設計橫凈距為最內側車道寬度/2+路緣帶寬度+檢修道或人行道寬度，如圖2、3。[3]

考慮到橫凈距解析法對含緩和曲線的平曲線進行復核時比較復雜，且不適用于一些復雜的線形組合（如S型曲線、卵形曲線等），所以在設計過程中亦需要采用視距圖解法進行復核。即在平曲線全段作出視距包絡線，并通過包絡線復核視距范圍內是否存在障礙物，如圖4。

2 視距不良路段優化設計措施

地下道路設計時，經解析法和圖解法驗算表明局部路段視距不足時，可采用如下幾種措施進行優化：

1）優化隧道平、縱線形

對于平曲線而言，可通過合理增大圓曲線半徑，增加緩和曲線長度等措施來改善隧道視距條件；對于縱斷面線形而言，可通過合理增加豎曲線半徑來改善隧道視距條件。

2）增設視距平臺

優化線形可以從根本上解決地下道路視距不良的問題，但城市地下道路往往沿線管線、建筑、地下構筑物等控制條件較多，不具備通過調整線形設計優化視距條件時，可通過設置視距平臺進行優化。

對于平曲線而言，可以通過在平曲線內側設置視距平臺，增大設計橫凈距來優化視距條件；對于豎曲線而言，可通過局部抬高隧道凈空來優化視距條件。

3）交通管制措施

在無法通過優化隧道線形或者增設視距平臺解決視距不良的問題時，亦可在征得交警、路政等部門同意后，采用地下道路段降低通行限速等交通管制措施，降低路段運行速度，保證車輛通行的視距要求。

3 鄭州市107輔道快速化工程隧道段視距驗算及優化設計

以鄭州107輔道快速化工程隧道標段工程設計為例，探討城市地下道路視距驗算和優化設計。

3.1 工程概況

鄭州市107輔道作為鄭州市南北向重要的快速通道，北接黃河公鐵兩用橋，連接鄭州東站，向南通至新鄭并銜接航空港區，既承擔東部城區南北向城市快速通道的功能，又作為鄭州市三環線的一部分發揮東三環的環路功能，還兼顧疏散鄭州東站客運交通的作用，實施全線快速化改造非常必要。

107輔道快速化改造范圍北起北四環南至南四環，全長約20km，規劃道路等級為城市快速路，主線為雙向八車道規模，設計速度80km/h，地面輔道雙向八車道規模，設計速度50km/h。其中，金水東路～商都路段以單層淺埋明挖隧道形式實施，全長約2.79km。

3.2 視距驗算

本工程地下道路共包含6處圓曲線，半徑自北向南依次為：R1=400m、R2=600m、R3=400m、R4=400m、R5=2000m、R6=1000m?？紤]到本工程采用單層雙孔形式實施，且各孔內車道布置略有不同，故需分別進行驗算和設計。

經視距包絡線驗算表明，地下道路曲線段雙向均以曲線最內側車道為最不利車道，因此分別對各平曲線最內側車道進行視距驗算，如圖7。

根據規范提供的公式，采用橫凈距解析法驗算各平曲線處視距條件，如表2：

驗算表明，圓曲線半徑為400m處，停車視距不滿足相關規范要求，需采取措施改善視距條件。

3.3 視距平臺設計

考慮到本工程平面線形受區域路網、既有設施等條件限制，不具備增大平曲線半徑條件，且隧道段為快速路系統一部分，不宜降低通行速度，故本工程設計時采用設置視距平臺，增大側向凈寬的方式改善視距條件。

（1）視距平臺段

本工程曲線段靠近圓心側孔內直接在曲線內側增設視距平臺以增加設計橫凈距；遠離圓心側孔內將車行道向曲線外側偏移后，在曲線內側設置視距平臺增加設計橫凈距。

本工程采用解析法和圖解法分別驗算兩孔內需增設視距平臺的寬度，如表3：

考慮到滿足規范要求、施工誤差等，本工程視距平臺寬度統一取值1.1m，設置視距平臺段斷面設計如圖8：

（2）視距平臺漸變段

①靠近圓心側孔

考慮到靠近圓心側孔僅在原行車道外側增設視距平臺，車行道與設計中心線平面關系無變化，因此結構漸變段長度按照不小于20m控制，確保隧道結構內邊線無明顯突變。

②遠離圓心側孔

遠離圓心側孔需將行車道整體向曲線外側偏移，車行道與設計中心線之間間距較標準段需加寬1.1m，因此需設置不小于110m的車行道漸變段進行銜接。

視距平臺及漸變段處地下道路結構加寬，建筑限界外擴，路面鋪裝則采用與地下道路行車道相同鋪裝，標線采用白色實線劃掉。

3.4 設置視距平臺后復核

（1）橫凈距解析法

解析法算得靠近圓曲線側視距平臺寬度不小于1.033m，遠離圓心側視距平臺寬度不小于0.997m，本工程采用1.1m寬視距平臺滿足規范要求。

（2）視距圖解法

設置視距平臺后，通過視距包絡圖驗算停車視距滿足規范要求，如圖9。

4 結語

1）城市地下道路作為一個封閉的結構體，視距條件受側墻、頂板等影響相對不良，故在工程設計中需全線驗算視距條件，確保地下道路通行的安全和通暢；

2）地下道路設計時需采用橫凈距解析法和視距圖解法等進行視距驗算，對于視距不良的路段可采用優化平縱線形、增設視距平臺、合理交通管制等措施進行改善。

【參考文獻】

[1]俞明健.城市地下道路設計理論與實踐[M].北京：中國建筑工業出版社，2014.

[2]CJJ37-2012， 城市道路工程設計規范[S].

[3]CJJ211-2015，城市地下道路工程設計規范[S].