高速公路中分帶視距與平曲線半徑關(guān)系的研究

郝 宇

（西安公路研究院有限公司，陜西西安 710065）

視距是保證公路車輛安全行駛的一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)指標(biāo)，高速公路作為全封閉公路，具有指標(biāo)高、速度快的特點(diǎn)，發(fā)生事故會(huì)造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡。在實(shí)際設(shè)計(jì)及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，小半徑曲線右轉(zhuǎn)方向由于硬路肩（一般為2.5～3 m）寬度的存在，駕駛員視線透視性較好，基本滿足停車視距所需要的橫凈距。左轉(zhuǎn)方向駕駛?cè)藛T視線被中分帶護(hù)欄、防眩板或植物防護(hù)等設(shè)施阻擋，視線透視性較差，存在停車視距不足的問(wèn)題。

1 停車視距與橫凈距計(jì)算

停車視距與駕駛員視線如圖1所示。

圖1 停車視距與駕駛員視線

1.1 停車視距的計(jì)算

根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2017）[1]，停車視距為：

式中：f——縱向摩阻系數(shù)，依車速及路面而定；t——駕駛者反應(yīng)時(shí)間，判斷時(shí)間1.5 s，運(yùn)行時(shí)間1 s。

計(jì)算停車視距與設(shè)計(jì)速度關(guān)系如表1所示。

表1 停車視距與設(shè)計(jì)速度的關(guān)系

1.2 停車視距與圓曲線長(zhǎng)度的一般關(guān)系

根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2017），各級(jí)公路平曲線L一般值均大于停車視距S停[1]。按照1∶1∶1原則，推斷圓曲線長(zhǎng)度L′約為平曲線長(zhǎng)度的1/3，通常情況下，圓曲線長(zhǎng)度比緩和曲線長(zhǎng)度長(zhǎng)，即使以平曲線長(zhǎng)度的1/3計(jì)算，圓曲線長(zhǎng)度L′也基本大于停車視距S停或與其相當(dāng)。由此可見(jiàn)，在絕大多數(shù)情況下，停車視距均小于圓曲線長(zhǎng)度，或與圓曲線長(zhǎng)度相當(dāng)，如表2所示。

表2 平曲線、圓曲線最小長(zhǎng)度一般值與停車視距的關(guān)系

故本文在計(jì)算最大橫凈距時(shí)，均只考慮圓曲線長(zhǎng)度L′>停車視距S停的情況。

1.3 左偏曲線內(nèi)側(cè)所能提供的橫凈距

高速公路斷面如圖2所示。

圖2 高速公路半幅斷面

高速公路左偏曲線內(nèi)側(cè)所能提供的橫凈距，主要由視點(diǎn)位置以及遮擋視線的障礙物決定。視點(diǎn)位置一般定義在不利車道（內(nèi)側(cè)視距計(jì)算為第一行車道）車道寬度的1/2處，遮擋視線的障礙物一般為路側(cè)護(hù)欄。

提供的橫凈距主要由C值、左側(cè)路緣帶、行車道寬度的1/2構(gòu)成[2-3]，具體計(jì)算結(jié)果如表3所示。

表3 不同設(shè)計(jì)速度下左偏曲線內(nèi)側(cè)所能提供的橫凈距

2 滿足視距條件的圓曲線半徑

2.1 滿足視距條件的圓曲線橫凈距

滿足視距條件所需橫凈距與圓曲線半徑大小正相關(guān)，提供的橫凈距為定值，計(jì)算幾何關(guān)系如圖3所示。

圖3 所需橫凈距計(jì)算

圓曲線內(nèi)滿足視距條件所需的橫凈距為：

式中：h——所需橫凈距（m）；Rs——曲線內(nèi)側(cè)行駛軌跡半徑（m）；γ——視距線所對(duì)應(yīng)的圓心角（°）；S停——停車視距（m）。

根據(jù)式（2）、式（3），驗(yàn)算規(guī)范中圓曲線一般最小半徑對(duì)應(yīng)的所需橫凈距與曲線內(nèi)側(cè)的橫凈距關(guān)系，如表4所示。

表4 一般最小半徑所需橫凈距與所能提供橫凈距的關(guān)系

由表4可知，規(guī)范中圓曲線一般最小半徑計(jì)算得出的滿足視距所需的橫凈距，均大于該設(shè)計(jì)速度下左偏曲線內(nèi)側(cè)所能提供的橫凈距，視距均不滿足安全要求。

2.2 滿足停車視距的最小圓曲線半徑計(jì)算

在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要滿足視距條件的圓曲線半徑作為選線參考。可以根據(jù)所能提供的橫凈距，計(jì)算滿足視距的圓曲線半徑值，小于該半徑則需考慮一定的工程安全措施，消除視距不足造成的影響。

滿足視距條件的圓曲線最小半徑如表5所示。

表5 滿足視距條件的圓曲線最小半徑

3 工程實(shí)例與改善措施

3.1 工程實(shí)例

本項(xiàng)目位于陜南秦嶺地區(qū)，為山嶺重丘區(qū)新建高速公路，設(shè)計(jì)速度80 km/h，雙向四車道公路，路基寬度25.5 m。受山區(qū)地形條件限制，采用573 m以上半徑圓曲線橋梁規(guī)模增加較大，故采用400 m半徑圓曲線，緩和曲線采用150 m。

路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖4所示。

圖4 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：cm）

計(jì)算得出該處圓曲線南半幅最左側(cè)車道所能提供的橫凈距為3.75/2+0.5+0.25=2.625 m，小于計(jì)算得出的所需3.744 m的橫凈距要求，該處圓曲線視距無(wú)法滿足停車視距的要求。

左側(cè)路緣帶加寬如圖5所示。

圖5 左側(cè)路緣帶加寬

本工程采用了在硬路肩邊緣做輔助線的形式。在圓曲線段，等寬加寬1.16 m，留出富余量。利用緩和曲線150 m漸變至硬路肩邊緣線，示畫標(biāo)線時(shí)以硬路肩邊緣線作為基準(zhǔn)示畫行車道。既可保證行駛軌跡連續(xù)，又滿足了停車視距不足的要求。針對(duì)該處半徑較小等不利因素，同步設(shè)置了多處交安標(biāo)志，以提醒駕駛?cè)藛T注意控制車距及保持車速。

3.2 停車視距不足的改善措施

（1）增大圓曲線半徑。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，如工程量增加不大，可考慮采用較大半徑的圓曲線，大于滿足視距要求的圓曲線半徑時(shí)，左偏曲線內(nèi)側(cè)車道就可以滿足視距要求。

（2）分線設(shè)計(jì)。工程量增加較大的情況下，可考慮采用左右幅路基分線設(shè)計(jì)的方式，結(jié)合實(shí)際線形，拉開(kāi)兩線間距，加寬不利幅路緣帶，滿足視距要求[4]。

（3）調(diào)整中分帶護(hù)欄形式。可考慮采用調(diào)整中分帶護(hù)欄形式的方式增加所能提供的視距，例如將波形梁護(hù)欄適當(dāng)內(nèi)移，采用混凝土護(hù)欄加防眩板的形式等，但改變了護(hù)欄位置或護(hù)欄形式，在交通事故中可能導(dǎo)致事故更嚴(yán)重，需要酌情選擇。

（4）采用限速措施。在不滿足視距的路段，可考慮采用加強(qiáng)交通標(biāo)志標(biāo)線設(shè)計(jì)，提前設(shè)置限速標(biāo)志、振蕩標(biāo)線、視距確認(rèn)等方式，警示駕駛?cè)藛T保持安全車距，避免視距不足導(dǎo)致安全事故的發(fā)生[5]。