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中鐵城際公路設計院分享各級公路設計參數!
平面設計中采用小轉角、大半徑圓曲線(xiàn)一般均屬條件限制不得已而為之。小轉角設置大半徑圓曲線(xiàn)系曲線(xiàn)長(cháng)度規定所致,否則路容將出現扭折,還會(huì )引起曲率看上去比實(shí)際大得多的錯覺(jué)。鑒于小轉角的不利的一面,對其使用還存在不同的看法,并把7°-10°轉角亦歸于小轉角之列,要求少用。
以7°作為引起駕駛者錯覺(jué)的臨界角度也只是一種經(jīng)驗值,因為通過(guò)選擇合適的圓曲線(xiàn)半徑,或設置足夠的長(cháng)度的曲線(xiàn)可以改善視覺(jué)效果,這才提出小轉角的最小曲線(xiàn)長(cháng)度的限制問(wèn)題。
駕駛者在大半徑圓曲線(xiàn)上行駛時(shí),方向盤(pán)幾乎與直線(xiàn)上一樣無(wú)須調整。當圓曲線(xiàn)半徑大于9 000m時(shí),視線(xiàn)集中的300-600m范圍內的視覺(jué)效果同直線(xiàn)沒(méi)有區別,因此圓曲線(xiàn)半徑不宜過(guò)大。
回旋線(xiàn)過(guò)長(cháng),超高漸變率過(guò)小,將導致曲線(xiàn)段路面排水不暢。因此應按排水要求的最小坡率0.3%計,故規定超高漸變率不得小于0.3%,即1/330。
僅規定“直線(xiàn)的長(cháng)度不宜過(guò)長(cháng)”,給設計人員留下空間去作分析、判斷,以使設計更加符合實(shí)際。
如日本、德國規定直線(xiàn)最大長(cháng)度不宜超過(guò)設計速度的20倍,即72s行程;西班牙規定不宜超過(guò)80%的設計速度的90s行程;法國認為長(cháng)直線(xiàn)宜采用半徑5000m以上的圓曲線(xiàn)代替;
《標準》(2003)規定的圓曲線(xiàn)最小半徑“極限值”系在超高最大值為8%時(shí)經(jīng)計算調整的取值。
(1)回旋線(xiàn)長(cháng)度最小按3s行程計。
(2)小圓曲線(xiàn)的回旋線(xiàn)內移值按行駛力學(xué)上要求的小于10cm計。
本規范規定復曲線(xiàn)間回旋線(xiàn)的省略,以設緩和曲線(xiàn)兩圓位移差小于0.10m為條件。理由是從一個(gè)圓曲線(xiàn)過(guò)渡到另一個(gè)圓曲線(xiàn),駕駛者在方向盤(pán)操作上,比從直線(xiàn)過(guò)渡到圓曲線(xiàn)困難;設計速度大于或等于80km/h時(shí),大圓半徑與小圓半徑之比,仍規定小于1.5時(shí)可省略回旋線(xiàn),較澳大利亞推薦的半徑比1.3有所提高。理由是只要滿(mǎn)足半徑比小于1.5,即能保證內移差不超過(guò)0.10m,同時(shí)半徑比加大有利于復曲線(xiàn)半徑組合的選擇。
根據為修訂《標準》(97)而立項的《公路橫向力系數》專(zhuān)題研究結論,并參考美國及澳大利亞的經(jīng)驗,本規范規定高速公路、一級公路最大超高值為8%和10%,正常情況下采用8%;對設計速度高,或經(jīng)驗算運行速度高的路段宜采用10%。二、三、四級公路限定最大超高為8%是適宜的。但對于積雪冰凍地區,考慮我國以貨車(chē)為主的特點(diǎn),限定最大超高為6%比較安全。
回旋線(xiàn)過(guò)長(cháng),超高漸變率過(guò)小,將導致曲線(xiàn)段路面排水不暢。因此應按排水要求的最小坡率0.3%計,故規定超高漸變率不得小于0.3%,即1/330。
表7-1 潮濕狀態(tài)下的停車(chē)視距
設計速度
(km/h) |
行駛速度
(km/h) |
f1 |
計算值
(m) |
規定值 |
120 | 102 | 0.29 | 212.0 | 210 |
100 | 85 | 0.30 | 153.70 | 160 |
80 | 68 | 0.31 | 105.90 | 110 |
60 | 54 | 0.33 | 73.2 | 75 |
40 | 36 | 0.38 | 38.3 | 40 |
30 | 30 | 0.44 | 28.9 | 30 |
20 | 20 | 0.44 | 17.3 | 20 |
雙向行駛的二、三、四級公路按相向的兩輛汽車(chē)會(huì )車(chē)同時(shí)制動(dòng)停車(chē)的視距考慮,所以
會(huì )車(chē)視距應不小于停車(chē)視距的2倍。當受地形限制,無(wú)法保證會(huì )車(chē)視距時(shí),允許采用停車(chē)視距,但該路段應采取劃線(xiàn)等實(shí)施分道行駛。
7.9.3 貨車(chē)存在空載時(shí)制動(dòng)性能差、軸間荷載難以保證均勻分布、一條軸側滑會(huì )引發(fā)
其他車(chē)軸失穩、半掛車(chē)鉸接剎車(chē)不靈等現象。盡管貨車(chē)駕駛者因眼睛位置高,比小客車(chē)駕
駛者看得更遠,但仍需要比小客車(chē)更長(cháng)的停車(chē)視距。
本次修訂,貨車(chē)停車(chē)視距的眼高規定為2.00m,物高規定為0.10m,并規定對下列相
關(guān)路段進(jìn)行視距檢驗:
(1)減速車(chē)道及出口端部;
(2)主線(xiàn)下坡路段且縱面豎曲線(xiàn)半徑小于一般值的路段;
(3)主線(xiàn)分、匯流處,車(chē)道數減少,且該處縱面豎曲線(xiàn)半徑小于一般值的路段;
(4)要求保證視距的圓曲線(xiàn)內側,當圓曲線(xiàn)半徑小于2倍“一般值”或路塹邊坡陡于1:1.5的路段;
(5)公路與公路、公路與鐵路平面交叉附近。
位于市鎮附近及混合交通量大的路段,橋上和引道的縱坡還應考慮非機動(dòng)車(chē)的爬坡能力,故不宜過(guò)大。
所以當汽車(chē)交通量較大時(shí),各級公路盡量采用較小的縱坡,對最大縱坡應慎用。
“坡長(cháng)是指變坡點(diǎn)間的水平直線(xiàn)距離”,本次修訂,增列了二級公路設置爬坡車(chē)道規定。
以采用較小合成坡度8%為宜。應保證路面有0.3%-0.5%的合成坡度。
為確保安全,應對該路段的圓曲線(xiàn)半徑、超高、視距等采用運行速度進(jìn)行檢驗。選用大半徑的圓曲線(xiàn)時(shí),也應持謹慎的態(tài)度。
縱面線(xiàn)形的駝峰、暗凹、跳躍、斷背和折曲等會(huì )造成駕駛者視覺(jué)的中斷,因此,應予以避免。
豎曲線(xiàn)設計的要求
縱面線(xiàn)形的優(yōu)劣很大程度上取決于豎曲線(xiàn)半徑的大小。選用本規范條文中大于表9.3.4所列的豎曲線(xiàn)半徑,有利于獲得視覺(jué)良好的線(xiàn)形?!稑藴省?2003)中給出豎曲線(xiàn)最小半徑的“一般值”和“極限值”是滿(mǎn)足停車(chē)視距所需的最小半徑。
豎曲線(xiàn)長(cháng)度太短,汽車(chē)行駛時(shí)會(huì )感到不適或視覺(jué)上存在問(wèn)題。對于凹形豎曲線(xiàn),如果半徑較小,兩個(gè)同向凹形豎曲線(xiàn)間存在直線(xiàn)坡段時(shí),在視覺(jué)上會(huì )產(chǎn)生斷背的感覺(jué)。對于反向豎曲線(xiàn),豎曲線(xiàn)半徑較小時(shí),汽車(chē)從凹(凸)形豎曲線(xiàn)駛向凸(凹)形豎曲線(xiàn),當離心力加速度的變化值大于0.5m/s2時(shí),應在反向豎曲線(xiàn)間設置直坡段。
平、縱線(xiàn)形組合設計的原則為“相互對應”,且平曲線(xiàn)稍長(cháng)于豎曲線(xiàn),即所謂的“平包豎”。國內、外研究資料表明,當平曲線(xiàn)半徑小于2000m、豎曲線(xiàn)半徑小于15 000m時(shí),平、豎曲線(xiàn)的相互對應對線(xiàn)形組合顯得十分重要;隨著(zhù)平、豎曲線(xiàn)半徑的增大,其影響逐漸減??;當平曲線(xiàn)半徑大于6000m、豎曲線(xiàn)半徑為25000m時(shí),對線(xiàn)形的影響就顯得不敏感了。因此,線(xiàn)形設計的“相互對應,且平包豎”的設計原則需視平、豎曲線(xiàn)的半徑而掌握其對應、符合的程度。
橋梁、橋頭引道與路線(xiàn)銜接必須舒順才能滿(mǎn)足行車(chē)與安全的要求。
橋梁、橋頭引道與路線(xiàn)的線(xiàn)形連續、均衡;而特殊大橋則應盡量順直,以方便橋梁結構設計。
由于線(xiàn)形與環(huán)境景觀(guān)的不良配合,會(huì )給駕駛者造成精神壓力或因錯覺(jué)引發(fā)交通事故。線(xiàn)形與環(huán)境景觀(guān)的協(xié)調設計首先要考慮交通安全。
規定平面交叉的銳角不應小于70°,在特殊情況下可到60°。
一般公路上行駛的車(chē)輛有各種客車(chē)、貨車(chē)和鉸接式掛車(chē)。轉彎設計中應采用其中尺寸較大的掛車(chē),即《標準》(2003)中規定的總長(cháng)為16m的“鞍式列車(chē)”作為設計車(chē)型。偶爾有超長(cháng)車(chē)通行的交叉,用上述設計車(chē)型控制設計時(shí),由于路幅有一定余寬,因而一般情況下能滿(mǎn)足超長(cháng)車(chē)以很慢的速度行駛時(shí)所循行跡的要求。對于轉彎角度大(>90°)和半徑小、路幅窄的曲線(xiàn),應對超長(cháng)車(chē)的通行作適當修正,如減緩路緣曲線(xiàn)和增設或加寬鋪面路肩。增設或加寬鋪面路肩后,路緣線(xiàn)仍保持不變。
公路與公路互通式立體交叉的最小間距仍維持4km的規定。
為使駕駛者及時(shí)發(fā)現互通式立體交叉的出口,按規定行跡駛離主線(xiàn),從而防止誤行,避免撞及分流鼻,保證行駛安全,互通式立體交叉的引道上應保證對出口位置的判斷視距(其物高為0),這一視距應為“識別視距”。只有在條件受限時(shí)方能采用1.25倍的停車(chē)視距。本次修訂,將保證識別視距作為首先考慮的要求,這與《路規》(94)有所區別。
判斷出口時(shí),駕駛者應看到分流鼻端的標線(xiàn),故物高為0。對此,在確定凸曲線(xiàn)半徑時(shí)應注意。
路與鐵路立體交叉范圍內存在的主要問(wèn)題是平、縱面線(xiàn)形和視距問(wèn)題。其視距必須滿(mǎn)足停車(chē)視距的要求。公路、鐵路在交叉范圍內路線(xiàn)以直線(xiàn)為宜,交角也宜盡量正交。必須斜交時(shí),其銳角應不小于70°;受地形條件或其他特殊情況限制時(shí),應不小于60°。
相對于相交公路的路基寬度,道口鋪砌寬度和公路行道寬度不得縮減。主要是考慮到縮減斷面寬度,對于汽車(chē)與其他機動(dòng)車(chē)、非機動(dòng)車(chē)和行人通過(guò)道口的安全不利。即在對向同時(shí)有汽車(chē),或道口上有性能差的機動(dòng)車(chē)、非機動(dòng)車(chē)占道時(shí),應保證雙向交通正常安全運行。對于公路交通量大的設置看守道口,道口處的公路斷面應適當增寬。
一二級公路上行駛的拖拉機按路側干擾因素計
三 四級公路上行駛的拖拉機每輛折算為4 輛小客車(chē)
二級公路作為干線(xiàn)公路時(shí)設計速度宜采用 80km/h
二級公路作為集散公路時(shí)混合交通量較大平面交叉間距較小的路段設計速度宜采用
60km/h
一二級公路設計路段不宜小于10km
一條公路應采用同一凈高高速公路,一級公路二級公路的凈高應為5.00m 三級公路
四級公路的凈高應為4.50m
高速公路一級公路以及二級公路的連續上坡路段當通行能力運行安全受到影響時(shí)應
設置爬坡車(chē)道爬坡車(chē)道寬度應為3.50m
各級 公 路 路 基 寬 度
二 級 公 路 三 級 公 路 四 級 公 路
設計速度(km/h) 80 60 40 30 20
車(chē)道數 2 2 2 2 2 或1
路基寬度一般 12.00 10.00 8.50 7.50
最小值 10.00 8.50
各級公路路基寬度為車(chē)道寬度與路肩寬度之和當設有中間帶加減速車(chē)道爬坡車(chē)道緊急停車(chē)帶錯車(chē)道等時(shí)應計入這些部分的寬度
2 二級公路因交通量交通組成等需設置慢車(chē)道的路段設計速度為80km/h 時(shí)其路基寬度可采用15.0m 設計速度為60km/h 時(shí)可采用12.0m
表 3.0.12-2 二三四級公路停車(chē)視距會(huì )車(chē)視距與超車(chē)視距
設 計 速 度 km/h 80 60 40 30 20
停車(chē) 視 距 m 110 75 40 30 20
會(huì )車(chē) 視 距 m 220 150 80 60 40
超車(chē) 視 距 (m) 550 350 200 150 100
雙車(chē)道公路應間隔設置具有超車(chē)視距的路段
直線(xiàn)的最大與最小長(cháng)度應有所限制一條公路的直線(xiàn)與曲線(xiàn)的長(cháng)度設計應合理表3.0.14 圓曲 線(xiàn) 最 小 半 徑
設計速度 km/h 120 100 80
60 40 30 20
一般 值 (m) 1000 700 400 200 100 65 30
極 限 值 m 650 400 250 125 60 30 15
不設超最小半徑m
高路拱≤2.0% 5500 4000 2500 1500 600 350 150
路拱>2.0% 7500 5250 3350 1900 800 450 200
直線(xiàn)與小于表3.0.14 所列不設超高的圓曲線(xiàn)最小半徑相銜接處應設置回旋線(xiàn)回旋線(xiàn)參數
及其長(cháng)度應根據線(xiàn)形設計以及對安全視覺(jué)景觀(guān)等的要求選用較大的數值
最大縱坡應符合表3.0.16 規定
表3.0.16 最大 縱 坡
設計速度(km/h) 120 100 80 60 40 30 20
最大縱坡(%) 3 4 5 6 7 8 9
表3.0.17-1 最小 坡 長(cháng)
設 計 速 度(km/h) 120 100 80 60 40 30 20
最小 坡 長(cháng)(m) 300 250 200 150 120 100 60
表 3.0.17-2 不同 縱 坡 最 大 坡 長(cháng)
設計
速度
(km/
h)
最大坡長(cháng)(m)
縱坡坡度(%)
120 100 80 60 40 30 20
3 900 1000 1100 1200
4 700 800 900 1000 1100 1100 1200
5 600 700 800 900 900 1000
6 500 600 700 700 800
7 500 500 600
8 300 300 400
9 200 300
10 200
橋上縱坡不宜大于 4% 橋頭引道縱坡不宜大于5%
平面交叉右轉彎車(chē)道的設計速度不宜大于 40km/h 左轉彎車(chē)道的設計速度不宜大于
20km/h
架空送電線(xiàn)路與公路相交叉時(shí)宜為正交必須斜交時(shí)應大于45
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