公路平面设计中有关问题的探讨

公路平面设计中有关问题的探讨

万超

黑龙江省林业设计研究院

摘要：公路的平面设计在公路设计中是非常重要的，是整个公路设计的基础。本文就是对现阶段公路平面设计中对于公路圆曲线的最小半径在实际的公路平面设计应用中所发现的问题进行分析，并提出具体的解决策略，为相关规范的编修和公路的设计提供一定的参考。

关键词：公路平面设计；问题；探讨

公路主要是由纵、横和平三维构成的一种空间线状实体，平面也是整个公路骨架的基础。公路平面设计的过程中，选择圆曲线半径的过程中，必须要充分的考虑到道路、地物、速度等纵面线形和横断面等影响因素，还要根据现有的公路平面设计规范来进行相应的设计，在设计的过程中，对于相关的条款进行明确的解释。但是随着公路设计经验的不断增加，公路圆曲线的最小半径相对于一般的值来说较小，必须要进行适当的提升。本文就是对圆曲线最小半径的应用进行分析，对于实际的应用情况进行思考。

一、圆曲线一般最小半径

圆曲线的一般最小半径主要是要保证公路行车的舒适性和安全性，这样的半径就是圆曲线的一般最小半径，主要是从汽车行驶的舒适性和安全性的角度来考虑的，具体的规定如下：

表1：圆曲线一般最小半径

二、圆曲线一般最小半径在实际应用中存在的问题

一般最小半径的使用频度是极高的，但是在公路设计的过程中，对于一般最小半径的应用频率较低，与工程的实际应用相比，有着极大的差距。一般最小半径在使用的过程中，存在着弯道上靠近中央分隔带的行车道的视距无法满足具体的规范要求的现象，除此之外，隧道视距也无法达到相关规范的要求。

首先，使用规范所规定的一般最小半径，对于公路弯道上存在的中央分隔带就会起到妨碍的作用，视距和视线都无法得到保证。对于中央分隔带所设置的护栏和防眩的相关设施，在使用的过程中，会严重的阻碍到驾驶员的视线。相关的规范规定，公路设计速度在80km/h、100km/h和120km/h的时候，使用的圆曲线一般半径分别是400m、700m和1000m。如果公路在设计的过程中，使用的是规范所规定的半径，那么内侧的行车道所能够提供的几何视距为90m、119m和142m，在这样的情况下，停车视距使用的最小圆曲线半径是604m、1279m和2204m。。

根据视距的对比会发现，如果公路使用的是规范中规定的圆曲线一般最小半径，这是弯道内侧的中央分隔带的行车道实际的视距就无法达到规范的要求，在不采取相关的措施的情况下，车辆在行驶的过程中，就无法保证其安全性。

其次，使用规范所规定的数值，这时隧道的停车车距无法满足实际的要求。

车辆在行驶的过程中，视距和平面曲线半径之前的关系式如下：

其中Y是保证实际视距的宽度，R是平曲线的半径，S是视距。

在隧道平面设计的过程中，如果使用的是规范规定的最小圆曲线半径，那么车辆在正常行驶的过程中，或者是在不利的车位上，这时所能够满足停车视距要求的圆曲线半径是如表2所示：

表2：隧道洞内行车视距最小半径的要求

根据表2可以看出，如果圆曲线使用的是规范中规定的圆曲线最小半径，那么车辆沿弯道的内侧车道的中心线所行驶的情况下，就仅仅有着60km/h或者是80km/h的车速，这时的停车视距仅仅能够得到基本的要求，如果是不利于车辆行驶的路段，那么弯道内侧的视距是无法达到所规范的视距要求的，车辆在行驶的过程中，极容易会出现安全隐患，对于车辆的形式是极为不利的，在这样的情况下，就需要采取相应的措施，保证隧道内行车的安全性，例如限速或者是加宽隧道等方法。

三、对于公路圆曲线一般最小半径取值的建议

按照公路圆曲线实际的使用情况来看，与不同的设计速度标准相结合，在设计的过程中，充分的考虑到地形的特征，结合不同设计速度标准的公路一般所对应的地形条件特点，考虑采用相同设计速度情况下地形复杂程度的差异，笔者认为对于高速公路，圆曲线一般最小半径宜适当提高并按“超高值”控制比较符合实际；对于设计速度较低的一般公路，其圆曲线一般最小半径仍按规范规定值进行控制。这样对设计更具有指导意义。建议公路圆曲线一般最小半径按如下原则控制：

（1）当设计速度采用120km/h时，一般最小半径宜按超高值为2%控制；

（2）当设计速度采用100km/h时，一般最小半径宜按超高值为3%控制；

（3）当设计速度采用80km/h时，一般最小半径宜按超高值为4%控制；

（4）当设计速度采用60km/h时，一般最小半径宜按不设加宽的最小半径250m控制；

（5）当设计速度小于60km/h时，圆曲线一般最小半径仍按现行规范规定值控制。

值得说明的是：根据调研结果，对设计速度为80km/h的公路，超高值在5%以下的曲线半径占绝大多数，其超高值按5%控制较为合适。但综合考虑到高速公路中央分隔带视距、隧道内视距的保证和隧道超高的控制要求，建议：对设计速度为80km/h的高速公路，曲线超高值按4%控制，平曲线一般最小半径参照4%超高所对应的曲线半径的下限值取值（如果一般最小半径按超高值为4%控制，则对应圆曲线半径应在830~620m之间。如果一般最小半径按超高值为5%控制，则对应圆曲线半径应在620~500m之间），一般最小半径值采用650m。

规范明确指出：“圆曲线最小半径的一般值是按设计速度行驶的车辆能保证其安全性与舒适性，而建议的采用值。”其实质是汽车按设计速度行驶在曲线部分时，所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的界限，是一个临界值；《规范》确定圆曲线最小半径的一般值时，所采用的横向力系数也是参考了国内外的使用经验，因此，它又是一个经验值。圆曲线最小半径确定的主要依据是汽车行驶理论，未考虑路域环境及其他设施的影响。随着国家经济的发展和公路设计理念的不断提升，人们对安全的重视程度越来越高，为方便设计和施工，确保公路运营安全，有必要针对《规范》在实际运用中遇到的问题，及时地对规范进行调整完善。

四、结论

总之，公路几何设计研究是一个涉及多因素的动态系统工程，大量事实表明，整个交通系统中公路属于基础设施，是行车顺适、交通安全的一项重要因素。由于本论文研究论题较大，资料缺乏并且搜集难度大，加上大多都是个人的基层工作经验总结，肯定有许多疏忽和错误，敬请专家、学者批评指正。

参考文献：

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[2]阮志刚，赖欣.四川省山区农村公路平曲线最小半径分析[J].交通标准化.2012（04）

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