關于運行速度的市郊公路超高設計分析

李木華

（核工業(yè)西南勘察設計研究院有限公司， 四川 成都 610052）

0 引言

我國的城市化進程在不斷加快，城市周邊也建設了很多等級相對較高的公路，這些公路不但可以實現快速通達的功能，同時也具有服務周邊居民的功能。相對于傳統(tǒng)公路項目來說，這些公路的超高設計相對復雜，同時具有公路以及城市道路的特點。從目前的《公路路線設計規(guī)范》中可知，沒有對超高取值實施相應規(guī)定。另外，因為市郊公路同時具有公路以及城市道路的特點，在進行超高設計時不但要確保小客車可以高速行駛，同時也要滿足大貨車的低速行駛要求。除此之外，堵車也是市郊公路的現象之一，所以也需要考慮大貨車的側滑問題。綜合上述復雜情況，市郊公路的超高設計是比較復雜的，對其進行有效分析具有非常現實意義。

1 關于運行速度的市郊公路超高設計內容

1.1 最大超高橫坡度的確定

之所以進行超高設置，其主要目的就要是對高速行駛車輛的離心力進行有效平衡。在進行超高設置時需要充分考慮到各種速度車輛的行駛情況，確保其安全性。一般情況下，公路最大超高值要符合下表的相應標準。

從運行速度的角度來看，市郊公路運行速度要相對較低，尤其是大貨車數量相對較多的區(qū)域更是如此，運行速度更是長時間處于低限，所以從運行速度方面分析，市郊公路的超高設計不能過大。另外，從《新理念公路設計指南》中的相關數據可知，若是貨車在超高＞6%的曲線路段運行車速＜設計車速情況下非常容易造成超載貨車向曲線內側發(fā)生傾覆。所以，從市郊公路各種車型運行速度以

表1 公路最大超高值相應標準

及行駛穩(wěn)定性方面考慮，市郊公路的常規(guī)路段最大超高要控制在6%左右。

1.2 超高設計參數計算

一般情況下，公路超高設計可以按照如下公式進行計算：

目前的《公路路線設計規(guī)范》所規(guī)定的內容都是基于上述公式計算得出的，主要就是按照相應的超高值以及橫向力系統(tǒng)設定了對應的圓曲線一般最小半徑、極限最小半徑以及不設超高最小半徑等等內容，將其當作平曲線半徑取值控制參數。從前述最大超高橫坡度確定情況可知市郊公路的常規(guī)路段最大超高要控制在6%左右，所以可以充分參照市郊高等級公路所具有的特點來調整一般最小半徑的取值情況，能夠得到如表2所示的計算結果。所以相關設計人員在實施市郊公路超高設計過程中可以充分參照表2采用值控制一般最小半徑。

2 具體案例分析

2.1 案例基本概況

某市郊公路采用雙向四車道設計，設計速度達到60km/h。為了降低項目建設成本，充分利用已有資源，此公路的走廊使用了舊有的縣道走廊，由于很多區(qū)段發(fā)生了嚴重的街道化，所以在公路建設時會受到很多因素限制。某些區(qū)段為了避

表2 一般最小半徑的調整（按照ih=6%計算）

讓已有建筑物需要采取“C型”曲線的方式。該公路所在區(qū)域存在較多的平面交點，會出現較為頻繁的超高變化，影響到正常行車。另外，該公路會穿過舊城區(qū)某些嚴重街道化的區(qū)域，某些建筑物會侵占舊路硬路肩，會直接影響視距，具有較大的改造難度。

2.2 運行速度結果分析

案例中的市郊公路建設過程中會受到相應因素的限制，存在著較多的平面交點，視距相對較差。對于此種條件來說，需要對大貨車以及小客車的運行速度分別進行分析，綜合考慮超高設計情況。此公路所在區(qū)域大貨車以及小客車的運行速度分布如圖1所示。

圖1 大貨車以及小客車的運行速度分布圖

第一，從圖1中能夠得知，小客車具有比較好的運行性能，正反向運行速度都在設計速度之上。其主要問題在于運行速度大都超過了設計速度，某些區(qū)域的級差甚至達到了了20km/h以上；

第二，從圖1中也能夠得知，大貨車運行速度普遍都小于設計速度，同時從（a）圖可知大貨車正向運行速度會有很長的低速區(qū)段，運行速度普遍較低，具有比較大的級差；從（b）圖可知大貨車反向運行速度除了在起始點相對較低外，其他區(qū)域運行相對平穩(wěn)。

2.3 超高設計驗證分析

第一，本文主要以某大貨車運行速度<設計速度的區(qū)段實施超高差異分析。超高檢查段平面線位圖如圖2所示。

圖2 超高檢查段平面線位圖

從圖2中可知，超高差異分析時反向圓曲線之間通過兩段相對完整緩和曲線連接，本文進行超高差異分析時主要采取的是《公路路線設計規(guī)范》中模型法進行速度計算，能夠得到小客戶以及大貨車不同運行方向的運行速度以及相應的超高值，所得結果如表3所示。從表3中能夠得知，小客車在此區(qū)域平均運行速度超過了70km/h，大貨車在此區(qū)域的平均運行速度為40km/h。

表3 超高檢測表

第二，從表2中能夠得知，小客車的正反向運行速度都要超過設計速度，但是超高差異相對較小（控制在1%左右），不會影響到實際的安全情況；而對于大貨車來說，其反向運行速度和設計速度相匹配且超高也比較適宜，最主要的問題在于其正向運行速度和設計速度存在比較大的差距。尤其是在正向行駛時運行速度會和設計速度存在較大差異，這樣就會造成兩者之間的超高存在較大差別。在此種條件下，一旦遭遇到惡劣氣候環(huán)境就容易引發(fā)大貨車的側滑，從而影響到行車的安全性。對于此種情況來說，為了確保行車的安全性，對于正向運行速度和設計速度存在較大差異的路段可以采取大貨車和小客車的分道行駛管理，例如控制大貨車靠右行駛，小客車在內側車道行駛，方式因為速度存在較大差異而引發(fā)交通堵塞以及通行能力下降等問題。對于某些運行速度和設計速度相差比較大的縱坡路段來說，為了防止大貨車在惡劣氣候環(huán)境下發(fā)生側滑等問題而影響行駛安全性，可以對外側大貨車道按照40km/h運行速度設置超高。

3 結束語

本文主要闡述了關于運行速度的市郊公路超高設計內容，在此基礎上通過相應案例對其進行了驗證。通過本文的介紹能夠對基于運行速度的市郊公路超高設計提供一定參考和幫助。