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城市道路建设质量控制要点

时间:2023-10-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:4.3.2.4平曲线与圆曲线最小长度的设计控制道路平曲线与圆曲线最小长度控制的目的是避免驾驶员在平曲线上行驶时,频繁操控方向盘,高速行驶危险,加上离心加速度变化率过大,使乘客感到不舒适。

城市道路建设质量控制要点

城市道路平面设计是在城市道路网系统规划的基础上通过道路定线和详细的平面设计进行的。由于城市道路地处城市,设计人员在进行道路平面设计时必须考虑交通、建筑、地上或地下管线、绿化、照明以及各种构造物对道路的影响,因此,设计时必须综合分析各种因素,合理设计。平面设计的好坏,主要取决于能否实现汽车行驶安全、迅速、畅通、舒适,道路线形美观以及工程造价经济等目标。平面设计的主要内容包括平曲线半径的选择,曲线与直线的衔接,行车视距计算以及弯道内侧障碍物的清除,沿线桥梁、交叉口、道口、停靠站的平面布置等。

4.3.2.1 道路平面线形组合设计

道路平面线形由直线、平曲线组成,平曲线由圆曲线、缓和曲线组成。由于道路线形直接关系到道路使用功能和交通运输状态,尤其是关系到城市快速路、主干路的交通功能,道路线形组合也就显得尤为重要。

(1)直线

直线是常用的线形,具有测设简单、视距良好、行车方向明确、路线便捷、行车迅速通畅、操作驾驶简易等优点;但太长的直线干道会使司机视力疲劳,容易发生事故,同时,直线的几何形态灵活性差,有僵硬不协调的缺点,很难适应地形的变化。

(2)圆曲线

圆曲线最小半径是以汽车在曲线部分能安全又顺畅地行驶所需要的条件而确定的,即车辆行驶在道路曲线部分所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩擦阻力所允许的界限。而代表横向力大小的系数μ值,影响着汽车的稳定程度、乘客舒适度、燃料和轮胎的消耗以及其他方面。因此,在计算最小圆曲线半径时,选择的μ值宜小于0.15。

选取圆曲线半径值的主要目的在于保证车辆可以在圆曲线范围内安全、顺畅地行驶。在城市道路设计规范中,在不同的地域特点、行驶类型、行驶速度等条件下规定了不同的曲线半径,当圆曲线半径不够大时,不但要设置缓和曲线,而且还要加高、加宽。当然半径的取用也并不是越大越好,要具体问题具体分析。所以在设计时,要根据设计车速选用合适的半径,充分考虑车辆在曲线路段行驶时的速度,做好曲线之间的圆润连接。

(3)直线与圆曲线间的衔接

车辆从直线路段驶入平曲线路段或从平曲线路段驶入直线路段时,为了缓和行车方向和离心力的突变,在直线路段和圆曲线路段间或半径相差悬殊的圆曲线路段之间需设置符合车辆转向行驶轨迹和离心力渐变的缓和曲线路段。

(4)线形组合

道路平面线形的组合,主要有以下四种类型:长直线—短曲线、长直线—长曲线、长曲线—短直线、连续的曲线。其中,长直线—长曲线和连续的曲线所组成的线形,从交通、安全、舒适、美观等方面来说都是较为理想的,这种线形在高等级公路上应用得尤为广泛。而在城市中,由于大部分城市采用的是方格网式道路网结构形式,因此,城市道路中直线是最主要的线形。由于道路交叉口的存在以及两侧街景与设施的变化,长直线在城市道路中并不会让人产生单调乏味的疲劳感觉

在直线与平曲线组合设计时,不仅要合理选用各种线形指标,更重要的是要处理好各种线形间的衔接。设计人员应根据地形、地物、环境、安全、景观,合理设置直线、圆曲线、缓和曲线。对线形要求高的道路,应采用透视图法或三维手段检查设计路段的线形。

4.3.2.2 直线最小长度的控制

平曲线间最小直线长度是基于保证线形连续性考虑的。两相邻平曲线间的直线段最小长度应大于或等于缓和曲线最小长度。

能通视的同向或反向平曲线之间如果直线长度过短,面对同向曲线时会产生视觉错觉,将其误看成反向曲线,反向曲线半径如果不是足够大,除造成行车转向不便外,外形看起来也不柔和。因此,规范规定,当设计车速大于或等于60 km/h时,同向圆曲线间的最小直线段长度不宜小于设计速度数值的6倍,反向圆曲线间的最小直线段长度不宜小于设计速度数值的2倍。限制反向曲线间的最小长度不仅是考虑驾驶人员操作的方便,也是设置超高和加宽缓和的需要。当设计车速小于60 km/h时,可不受上述限制。

4.3.2.3 圆曲线最小半径的设计控制

圆曲线半径应根据地形、地物条件,选择大于或等于规范要求的指标值,以利于保证视距和行车安全。对于采用小半径的情况,特别是圆曲线半径小于不设缓和曲线的半径时,考虑圆曲线内侧的半径应大于规范要求,即平面设计指标应按照最不利位置进行选取。道路圆曲线最小半径有三类,即不设超高最小半径、设超高最小半径一般值及极限值。在设计中首先考虑安全因素,其次考虑节约用地及投资因素,并结合工程情况合理选用指标。采用小于不设超高最小半径时,曲线段应设置超高,超高过渡段内应满足路面排水要求。(www.xing528.com)

在城市道路中,考虑对两侧街景的影响以及道路红线的限制,最好选用大于或等于不设超高的圆曲线最小半径值、不设加宽的圆曲线半径值;为方便测设,在不影响拆迁、经济性等其他因素的前提下,建议圆曲线半径选择大于或等于不设缓和曲线的圆曲线最小半径值。

4.3.2.4 平曲线与圆曲线最小长度的设计控制

道路平曲线与圆曲线最小长度控制的目的是避免驾驶员在平曲线上行驶时,频繁操控方向盘,高速行驶危险,加上离心加速度变化率过大,使乘客感到不舒适。

(1)日本公路技术标准的规定

《日本公路技术标准的解说与运用》认为,平曲线最小长度控制在车辆6秒的行驶距离,能达到缓和曲线最小长度的2倍。这实际上是一种极限状态,此时曲线为凸形曲线,驾驶员会感到操作突变且视觉不舒顺。为此,控制最小平曲线长度理论上应大于2倍缓和曲线最小长度。这样一来,既保证了平曲线设置的缓和曲线的最小长度,也能保留一段长度的圆曲线。

(2)公路路线设计规范的规定

《公路路线设计规范》(JTG D20—2017)中,规定了平曲线最小长度的“最小值”,为2倍缓和曲线最小长度,而此规范规定的“一般值”为“最小值”的3倍。

(3)城市道路设计规范的规定

《城市道路工程设计规范》(CJJ 37—2012)中,也规定了平曲线最小长度的“一般值”和“极限值”,并将缓和曲线最小长度的3倍作为“一般值”来考虑。而道路圆曲线最小长度为车辆3秒内的行驶距离。

4.3.2.5 缓和曲线最小长度的设计控制

对于车速要求较高的道路,为了使车辆能从直线段不降速而又能徐缓均匀地转入圆曲线上,在直线与圆曲线之间就需要插入一段缓和曲线。缓和曲线应采用回旋线,最小长度应根据设计车速合理选择。在一定车速下,当圆曲线足够大时,其两端的缓和曲线长度可为零,当圆曲线不够大时,必须设置缓和曲线。

缓和曲线最小长度系曲率变化需要的最小长度,其最小长度应符合《城市道路工程设计规范》(CJJ 37—2012)的有关规定,也可按离心加速度变化率或驾驶员操作反应时间计算确定。当设计车速小于40 km/h时,缓和曲线可采用直线代替,用以完成超高或加宽过渡。直线缓和段的一端与圆曲线相切,另一端与直线相接,相接处应予以接顺。

4.3.2.6 驾驶员行车视距的设计控制

车辆行驶时,为了保证行车安全,使驾驶员能看到前方一定距离的道路路面,以便及时发现路面上有障碍物或对向来车,使汽车在一定的车速下能及时制动或避让,从而避免事故发生。从上述发现障碍物开始到决定采取某种措施的这段时间内汽车沿路面所行驶的最短行车距离,称为视距。

该视距也是城市道路设计的主要技术指标之一,在道路的平面和纵断面上都必须保证这样一个视距。譬如平面上挖方路段的弯道和内侧有障碍物的弯道,以及在纵断面上的凸形竖曲线顶部、立交桥下凹形竖曲线底部处,均存在视距不足的问题,这些特殊部位的设计都应进行验算。

通常,视距包括停车视距、会车视距、错车视距和超车视距等,在城市道路设计中主要考虑停车视距。而在平曲线范围内为使停车视距符合有关规定值,应将平曲线内侧横净距范围内的障碍物清除掉,并根据视距绘出包络线图进行控制。

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