隧道彎道停車視距檢驗與保證方法研究

李洪萍

（大連市市政設計研究院有限責任公司，遼寧 大連 116011）

0 引言

停車視距是確保行車安全的重要條件之一，也是道路幾何設計的主要依據(jù)。車輛在道路上行駛，如果車道前方存在障礙物，車輛又不可能駛入鄰近車道繞避時，只能采取制動措施，使汽車在障礙物前完全停住，以保證安全，這一必須保證的最短距離，稱為停車視距，是規(guī)范的強制性條文[1]。視距不良位置容易發(fā)生在小半徑彎道路段、坡差較大的坡頂或坡底（存在構筑物橫向跨越道路遮擋視線）、平面交叉口或立交出入口位置等。城市道路受規(guī)劃、用地等條件制約，平面線形中經(jīng)常出現(xiàn)相對較小的圓曲線半徑，若恰好處于橋梁、隧道段，受橋側防撞墻、聲屏障、防眩板或隧道側壁與中隔墻等的影響，彎道內側容易出現(xiàn)視距不良的現(xiàn)象，造成安全隱患，特別是對于設計速度較高的城市快速路、交通性主干路等。本文從停車視距組成及其與最小橫凈距關系入手，分析平面停車視距的檢驗方法以及在設計中的應用方法；并以某城市快速路隧道為例，分析彎道路段最不利車道的視距檢驗方法，以及在平曲線半徑受限的情況下，確保隧道曲線路段停車視距的設計措施；最后，對視距檢驗中的視點軌跡線位置、快速路的停車視距值、貨車停車視距等問題進行了討論。

1 停車視距的相關規(guī)定

1.1 停車視距的組成與計算

停車視距由反應距離、制動距離及安全距離組成，按式（1）進行計算，將計算值向上取整，就得到規(guī)范值[1]。以設計速度60 km/h的道路為例（快速路或主干路），停車視距的計算值為67.52 m，規(guī)范采用值為70 m：

式中：Ss為停車視距，m；V 為設計速度，km/h；t為反應時間，取 1.2s；βs為安全系數(shù)，取 1.2；μs為路面摩擦系數(shù)，取 0.4；i為縱坡度，% ，上坡為“+”，下坡為“-”；Sa為安全距離，m 。

1.2 保證停車視距的最小橫凈距

為了保證停車視距，彎道內側視點軌跡線與其起終點連接的直線AB范圍內應保證通視（見圖1），視點軌跡線直線AB的距離稱為橫凈距，在Ss范圍內，橫凈距是個變量，最大值一般處于Ss對應的視點軌跡線的中點處，可按式（2）進行計算：

圖1 彎道視距及橫凈距概念圖

按上述方法計算得到的“最大”橫凈距是在工程設計中需要保證通視、清障的“最小”范圍，為便于簡化，可以按最不利位置計算，在整個彎道范圍內加以保證；若由此導致的清障工作量過大的話，可以采用圖解法，繪制視距包絡圖，作為視距清障范圍。

2 設計應用

根據(jù)前述方法，可計算不同平曲線半徑，不同停車視距條件下，為保證停車視距所必須的最小橫凈距，繪制成圖（見圖2），可在設計中便捷應用。

圖2 平曲線半徑、停車視距及最小橫凈距關系圖

（1）在平面設計階段，首先根據(jù)道路的等級和設計速度，確定停車視距Ss；然后根據(jù)橋、隧的標準橫斷面設計圖，確定最不利車道行車軌跡線與鄰側障礙物（橋梁的防撞墻、隧道側壁等）之間的橫向凈距（不妨設為Z0），據(jù)此在圖2中查得對應的平曲線半徑值（不妨設為R0），只要平面設計采用的半徑值Rs不低于R0，停車視距都能得到保證，不需采取額外的措施。

（2）若由于道路紅線、路網(wǎng)銜接、動遷等條件的限制，Rs＜R0，此時由圖2查得的橫凈距值Z＞Z0，兩者的差值ΔZ=Z-Z0就是為了保證停車視距需要采取設計措施增大的橫凈距值。

3 隧道彎道段停車視距保證案例分析

3.1 工程概況及問題的提出

某城市連接海灣南北兩岸的快速路，設計速度為60 km/h，雙向六車道。主線隧道采用“兩孔一管廊”斷面形式，兩側為行車孔，中間為設備管廊，其中，海域段采用沉管隧道，標準橫斷面如圖3所示；南端近陸地處設置一座地下立交，采用明挖暗埋隧道結構，主線變?yōu)殡p向四車道，標準橫斷面如圖4所示。隧道建筑限界兩側留有0.20 m的裝修及施工誤差空間。沉管段單個行車孔的結構內凈寬為12.65 m，中間管廊的結構凈寬為4.40 m；明挖暗埋段單個行車孔的結構凈寬為9.15 m，中間管廊結構的凈寬為2.0 m。在設備區(qū)完成中間管廊寬度的過渡。

圖3 某快速路隧道沉管段標準橫斷面圖（單位：mm）

圖4 某快速路隧道明挖暗埋段標準橫斷面圖（單位：mm）

由于道路接線條件的限制，近南岸處，平面線形為R=1 050 m的圓曲線直接與R=320 m、ls=50.4 m的基本型曲線連接（見圖5）。需驗算該彎道處停車視距是否滿足規(guī)范要求，若不能，則需采取措施加以保證。

圖5 南岸320m半徑彎道段平面圖

3.2 不利位置的視距檢驗

設計速度為60 km/h的城市快速路的停車視距為 75 m[4]，半徑為 320 m，查圖 2，橫凈距約為2.2 m。根據(jù)圖5，可以判定視距不利位置為南行方向的最內側車道和北行方向的最外側車道。

建設具有醫(yī)學特色的計算機基礎新形態(tài)立體化教材。首先，突出醫(yī)學特色，借鑒國內外優(yōu)秀教材建設的經(jīng)驗和理念，結合醫(yī)學專業(yè)的發(fā)展實情，新增醫(yī)院信息化、醫(yī)學圖像處理、數(shù)據(jù)庫管理等內容，以提問式、案例式等組織教材內容，啟發(fā)學生思考，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和計算思維能力。同時，將慕課平臺的微課視頻、單元測試、素材庫多媒體教學資源與紙質教材相結合，實現(xiàn)“線上線下互動，新舊媒體融合”。

3.2.1 南行方向的最內側車道檢驗

根據(jù)標準橫斷面（見圖4），南行方向的最內側車道的橫凈距為1.5 m+0.25 m=1.75 m＜2.2 m，不滿足要求。根據(jù)式（2），進一步精確計算，停車視距取75m，Rs取323.55m，計算得到橫凈距為2.17m＞1.75 m，ΔZ=2.17 m-1.75 m=0.42 m。需采措施保證停車視距。

3.2.2 北行方向的最外側車道檢驗

若視點軌跡線取距外側車道左邊線1.5 m位置，則橫凈距為（3.75 m-1.5 m）+0.5 m+0.25 m=3 m；若視點軌跡線取外車車道的中央，則橫凈距為3.75 m/2+0.5 m+0.25 m=2.625 m。兩者均大于2.2 m，進一步按式（2）進行精確計算，Rs取312.075 m，計算得到橫凈距為2.25 m＜2.625 m，停車視距能夠得到保證。

3.3 南行方向視距保證措施

3.3.1 方案1——增大主線半徑（不可行）

查圖 2，Z=1.75 m、Ss=75 m 時，R≈400 m。保持導線方向不變（兩岸接線需要及南側港池內導線平行于碼頭前沿的要求），基本型曲線調整為R=400 m、ls=50 m，則北側銜接的圓曲線需調整，且僅能保證R=888 m＜1 000 m（不設緩和曲線的最小半徑值），需增設緩和曲線，變?yōu)榛拘颓€。這樣就導致沉管段曲線管節(jié)半徑減小且部分曲線管節(jié)變?yōu)椤熬徍颓€+圓曲線”形式，將會使管節(jié)數(shù)量增加、工期延長，并極大地增大了曲線管節(jié)預制、浮運、安裝難度，增加了工程風險，需尋求影響小的方案。

3.3.2 方案2——調整結構及裝飾板厚度（推薦）

通過減少主線限界范圍內中墻厚度0.05 m（由0.6 m減少為0.55 m），減少主線洞室兩側以及E、B匝道內側三處裝飾板空間各0.09m（由0.2m減少為0.11 m），減少主線與匝道共用墻厚度0.1m（由0.8 m減少為0.7 m）三項措施（見圖3~圖5），來提供0.05 m+0.09 m×3+0.1 m=0.42 m的橫凈距增加空間（ΔZ）。

該方法需要保證兩點：一是要保證行車軌跡線的連續(xù)，該案例通過“南岸設備區(qū)（一）”處原有的中間管廊寬度過渡段、E匝道和B匝道分流三角區(qū)以及彎道終點處的緩和曲線，可實現(xiàn)行車軌跡線的平順過渡，滿足60 km/h設計速度的要求；二是要注意相應的曲線段的隧道中墻、主線與匝道共用墻以及裝飾板的施工誤差只允許是負值。

該方案不影響主線和匝道的平面線形，僅通過調整局部結構厚度、調整交通標線來保證停車視距，影響最小，作為推薦方案。

3.3.3 其他措施

進一步來說，若方案2的措施能夠增加的橫凈距仍然不夠用，則可以通過壓縮中間管廊寬度、外移E匝道和B匝道的中線及隧道外壁等措施來滿足停車視距的要求。

4 應用注意事項

4.1 關于視點軌跡線的位置

對于視點軌跡線的位置，國外一般都取內側車道的中心線（如日本、美國）；我國公路中視距的距離“是指沿車道中心線量得的長度”[5]。城市道路當中，根據(jù)《城市道路設計規(guī)范》（CJJ 37—1990），視點軌跡線的位置即沿內側車道行駛的曲線半徑Rs采用未加寬前路面內緣半徑加1.5 m（1.5 m是司機位置至路面邊緣的距離）[2-3]。但該版規(guī)范已作廢，被《城市道路工程設計規(guī)范》（CJJ 37—2012）取代，新規(guī)范中并未對視點軌跡線的位置進行說明。對此有兩種理解：一種認為作為方法，在沒有明確其他說法的情況下，應該視為延用；另一種認為應與公路保持一致。兩者之中，建議取偏于安全的位置進行驗算。

4.2 關于城市快速路停車視距的規(guī)定值

不同設計速度的公路和城市道路的停車視距規(guī)范規(guī)定值見表1。需要特別注意的是，對于設計速度是60 km/h的城市快速路，《城市道路路線設計規(guī)范》（CJJ 193—2012）和《城市快速路設計規(guī)程》（CJJ 129—2009）規(guī)定的停車視距值不同，分別為70 m和75 m。而兩者均為現(xiàn)行規(guī)范，對此建議執(zhí)行相對較高的標準，即采用75 m。

4.3 關于貨車停車視距

由于貨車的制動距離增大[式（1）的第二項]，貨車的停車視距要高于客車，在下坡路段，隨著縱坡度的增大，貨車停車視距也增大。對此規(guī)范規(guī)定：“對于貨車比例較高的道路，應驗算貨車的停車視距”，“對以貨運交通為主的道路，應驗算下坡段貨車的停車視距”[1]；“高速公路、一級公路以及大型車比例較高的二、三級公路，應采用貨車停車視距對相關路段進行檢驗”[5]。對此，在進行項目的功能定位、交通需求分析及預測時，需要著重關注未來項目的交通組成分析，關注貨車的比例。另外，對于單向三車道及三車道以上道路，常常對車道使用功能進行劃分，貨車在外側車道行駛，在進行視距驗算時，要注意驗算方法與車道功能劃分相協(xié)調。

表1 現(xiàn)行規(guī)范停車視距規(guī)定值 m

5 結語

除隧道中墻、側墻外，常見的影響停車視距的因素還包括橋梁和道路段的防撞護欄、防眩板、聲屏障，道路彎道內側挖方邊坡、綠化植被，平面交叉口外側臨近的樹木與建筑、立體交叉出入口三角區(qū)位置的綠化植被等。鑒于停車視距對行車安全的重要影響，在道路總體設計階段，道路的平、縱、橫幾何設計應與附屬工程、環(huán)保設施進行一體化設計，鑒別潛在的視距不良路段，分析影響因素與主體工程之間的相互關系，設計階段的相互影響需在一體化的總體設計階段予以解決，且總體設計對后續(xù)詳細設計階段的相關專業(yè)做好資料互提和技術交底。對在施工階段需要予以配合的，要在相關施工技術要求中予以明確。