高速公路大貨車中央分隔帶停車視距安全性評(píng)價(jià)要點(diǎn)分析

昌毓虹，張 渝

(廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530029)

0 引言

近年來(lái)廣西在高速公路的建設(shè)期引入了交通安全性評(píng)價(jià)，隨著評(píng)價(jià)工作的開展及進(jìn)一步深化，針對(duì)視距的評(píng)價(jià)也提出了更高的要求。根據(jù)《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》(JTG B05-2015)第4.5.2條的規(guī)定，高速公路、一級(jí)公路以及大型車比例較高的二級(jí)公路、三級(jí)公路，尚應(yīng)采用貨車的停車視距對(duì)相關(guān)路段進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)該規(guī)范的要求，在初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)對(duì)大貨車的停車視距進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，對(duì)大貨車的停車視距進(jìn)行驗(yàn)算，這包含了兩部分：(1)右轉(zhuǎn)彎停車視距；(2)左轉(zhuǎn)彎中央分隔帶視距。本文根據(jù)某工程實(shí)例，對(duì)其進(jìn)行分析并提出大貨車停車視距不足的解決方案和途徑。

1 工程概況

1.1 建設(shè)地點(diǎn)

某高速公路地處廣西中部，路線大體呈東西走向，路線所經(jīng)區(qū)域主要為山區(qū)，地形起伏較大，海拔高程在80～400 m之間，路線的展布受地形影響較大。所經(jīng)區(qū)域地形較為復(fù)雜，路線的展線布置受限。本項(xiàng)目最小平曲線半徑為1 100 m。

1.2 建設(shè)規(guī)模

新建工程設(shè)計(jì)時(shí)速為100 km/h，雙向四車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，整體式路基寬度為26.0 m，具體橫斷面布置如下：

26.0 m整體式路基橫斷面組成為：0.75 m土路肩+3.0 m硬路肩(含右側(cè)路緣帶寬0.5 m)+2×3.75 m行車道+0.75 m左側(cè)路緣帶+2.0 m中央分隔帶+0.75 m左側(cè)路緣帶+2×3.75 m行車道+3.0 m硬路肩(含右側(cè)路緣帶寬0.5 m)+0.75 m土路肩。

13.0 m分離式路基橫斷面組成為：0.75 m土路肩+1.0 m左側(cè)硬路肩+2×3.75 m行車道+3.0 m右側(cè)硬路肩(含右側(cè)路緣帶寬0.5 m)+0.75 m土路肩。

2 規(guī)范要求

(1)根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D20-2017)第7.9.1條的條文解釋，大貨車停車視距長(zhǎng)度計(jì)算公式如式(1)所示：

(1)

式中：V85——運(yùn)行速度計(jì)算值(km/h)；

t——反應(yīng)時(shí)間，根據(jù)運(yùn)行速度不同取值；

g——重力加速度，取9.8 m/s2；

f——縱向摩阻系數(shù)，一律取值0.17；

i——路線縱坡(上坡為正值，下坡為負(fù)值)。

根據(jù)式(1)，按照不同的預(yù)測(cè)運(yùn)行速度及縱坡值計(jì)算所得，貨車的停車視距如表1所示。

表1 貨車停車視距計(jì)算表

(2)通過(guò)停車視距可以計(jì)算出不同的平曲線半徑所需的橫凈距，橫凈距h計(jì)算公式為：

①不設(shè)緩和曲線

aL>S，則：

(2)

(3)

bL

(4)

(5)

②設(shè)緩和曲線

aL′>S，同式(2)。

bL>S>L′，則：

(6)

(7)

l′=1/2(L-S)

(8)

cL

(9)

式中：S——停車視距(m)；

L——曲線長(zhǎng)度(m)；

L′——圓曲線長(zhǎng)度(m)；

Ls——緩和曲線長(zhǎng)度(m)；

γ——視線所對(duì)應(yīng)的圓心角(°)；

Rs——曲線內(nèi)側(cè)視點(diǎn)軌跡線的半徑(m)，其值為未加寬前路面內(nèi)緣的半徑；

a——曲線轉(zhuǎn)角(°)；

R——滿足橫凈距的圓曲線半徑。

根據(jù)以上公式對(duì)大貨車滿足停車視距要求所需的最小的平曲線半徑進(jìn)行計(jì)算：

根據(jù)表1，本項(xiàng)目貨車所需的最大停車視距為233 m，根據(jù)式(2)反算大貨車滿足圓曲線右側(cè)停車視距的圓曲線半徑為R=937.25 m，圓曲線最小半徑為1 100 m，圓曲線半徑均滿足貨車挖方路段右轉(zhuǎn)彎停車視距要求。

(3)左轉(zhuǎn)彎中央分隔帶停車視距

中央分隔帶外側(cè)超車道的橫凈距h計(jì)算如下：

(10)

(11)

(12)

滿足中央分隔帶外側(cè)超車道停車視距的圓曲線最小半徑R的計(jì)算公式如下：

(13)

若已知的圓曲線半徑R小于式(13)計(jì)算得到的最小半徑時(shí)，則該曲線不能滿足停車視距的要求，這種情況下可通過(guò)計(jì)算已知曲線的橫凈距來(lái)確定所需加寬值。中央分隔帶外側(cè)超車道的橫凈距h計(jì)算公式如下：

(14)

式中：L2——右側(cè)硬路肩寬度(m)；

W——行車道寬度(m)；

S1——左側(cè)路緣帶寬度(m)；

M2——中央分隔帶寬度(m)；

C——側(cè)向安全寬度(m)；

RS——至行車道中心的半徑(m)；

R——圓曲線半徑(m)；

St——停車視距(m)。

該高速公路行車道寬度為3.75 m，左側(cè)路緣帶寬度為0.75 m，側(cè)向安全寬度為0.25 m，按照第一車道計(jì)算橫凈距h=3.75/2+0.75+0.5=2.875 m，按照第二車道計(jì)算橫凈距h=3.75/2+3.75+0.75+0.5=6.625 m。以最不利的第一車道具有的橫間距2.875 m根據(jù)式(13)計(jì)算出大貨車滿足設(shè)計(jì)速度下的中央分隔帶停車視距半徑為R=2 362.3 m，以第二車道具有的橫間距6.625 m，根據(jù)式(13)計(jì)算出大貨車滿足設(shè)計(jì)速度下的中央分隔帶停車視距半徑為R=1 024.3 m，本路段圓曲線最小半徑為1 100 m，第二車道全部滿足中央分隔帶停車視距要求。對(duì)圓曲線半徑<2 362.3 m的路段采用運(yùn)行速度進(jìn)行核查。根據(jù)式(14)計(jì)算各圓曲線所需的橫凈距，第一車道橫凈距小于實(shí)際橫凈距的路段如表2所示。

表2 第一車道不滿足大貨車停車視距要求路段一覽表

3 安全性評(píng)價(jià)分析

根據(jù)上述計(jì)算，項(xiàng)目中第一車道現(xiàn)有能提供的橫凈距不滿足大貨車停車視距所需的橫凈距的要求的有6處，第二車道現(xiàn)有的橫凈距均滿足大貨車停車視距所需的橫凈距的要求。

根據(jù)《公路項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)規(guī)范》(JTG B05-2015)在初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)行視距的評(píng)價(jià)，其重點(diǎn)和難點(diǎn)是提出切實(shí)可行的解決視距不足方案。

經(jīng)核查，該高速公路設(shè)計(jì)速度為100 km/h，經(jīng)運(yùn)行速度預(yù)測(cè)上述路段大貨車運(yùn)行速度為80 km/h，因此，采用分車型限速即限定大貨車速度來(lái)滿足停車視距要求是不妥的，所以，解決視距不足方案主要從以下三個(gè)方面考慮：

方案一：調(diào)整圓曲線半徑，將圓曲線半徑調(diào)大以滿足大貨車停車視距所需的值(2 362.3 m)。考慮本項(xiàng)目所經(jīng)區(qū)域?yàn)樯降?，地形受限?duì)路線展布不利，調(diào)整圓曲線半徑將增大工程規(guī)模，需加大投資，可行性較低，因此，不宜將調(diào)整圓曲線半徑作為措施和建議。

方案二：加寬橫凈距，第一車道能提供的橫凈距和運(yùn)行速度下所需橫凈距的差值由表2可知多數(shù)在1 m以內(nèi)，可以通過(guò)標(biāo)線、調(diào)整護(hù)欄位置或是加寬路緣帶等措施達(dá)到所需橫凈距的要求。

方案三：在地形受限的情況下，不能加寬橫凈距時(shí)，可以考慮從交通組織方面進(jìn)行改善。由表2可知，第一車道能提供的橫凈距不能滿足運(yùn)行速度下所需橫凈距的要求，但第二車道提供的橫凈距均能滿足要求，因此，對(duì)大貨車行駛軌跡進(jìn)行限制，采用分車道行駛的措施，在曲線段前適當(dāng)位置設(shè)置大型車靠右行駛等標(biāo)志牌以及禁止大貨車超車等標(biāo)志，將貨車限制在右側(cè)第二車道行駛，以滿足大貨車停車視距的要求。

4 評(píng)價(jià)重點(diǎn)

安全性評(píng)價(jià)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，對(duì)有多條改進(jìn)建議和對(duì)策，尤其是涉及設(shè)計(jì)方案調(diào)整的，宜根據(jù)影響交通安全的程度，提出改進(jìn)建議和對(duì)策的實(shí)施順序。

根據(jù)解決視距問(wèn)題的方案分析，本初步設(shè)計(jì)階段安全性評(píng)價(jià)，線型在施工圖階段還有優(yōu)化的空間和余地，但是考慮到本項(xiàng)目最小的圓曲線半徑1 100 m已大于設(shè)計(jì)速度100 km/h對(duì)應(yīng)的一般半徑值700 m，且考慮到地形受限，不利于路線的展布，規(guī)劃的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100 km/h而非120 km/h，可見困難路段難以達(dá)到120 km/h的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，調(diào)整線性的可行性較低，在安全評(píng)價(jià)報(bào)告中不宜作為處理措施。

本項(xiàng)目的大貨車停車視距不足路段的措施建議如表3所示。

表3 各路段措施建議表

安全性評(píng)價(jià)作為獨(dú)立于設(shè)計(jì)與業(yè)主的第三方咨詢機(jī)構(gòu)，通過(guò)模擬駕駛的理想模型計(jì)算出各路段的運(yùn)行速度，著重于安全行車的目標(biāo)，辨識(shí)、分析危險(xiǎn)有害因素，指出存在的安全隱患，提出可行的措施和建議。而措施和建議通常是多條的，根據(jù)破壞的嚴(yán)重程度和實(shí)施的難易程度，按照一定順序采取措施，設(shè)計(jì)和業(yè)主則需要根據(jù)工程的實(shí)際的情況，經(jīng)危險(xiǎn)有害因素、經(jīng)濟(jì)、效益等各方面綜合分析后選擇。因此，安全性行評(píng)價(jià)的重點(diǎn)和難點(diǎn)就是措施建議的提出。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著廣西區(qū)內(nèi)高速公路路網(wǎng)的完善和物流業(yè)的迅猛發(fā)展，大貨車作為物流業(yè)的一個(gè)重要的載體，越來(lái)越多地參與到高速公路的運(yùn)營(yíng)中，而停車視距在保證大貨車的行車安全方面起著非常重要的作用，在公路設(shè)計(jì)階段的安全評(píng)價(jià)中對(duì)大貨車的停車視距進(jìn)行驗(yàn)算與核查就顯得尤為重要。本文對(duì)某高速公路大貨車停車視距不足路段進(jìn)行分析，并提出了切實(shí)可行的解決措施，希望在下階段施工圖設(shè)計(jì)中運(yùn)用起來(lái)，真正達(dá)到安全性評(píng)價(jià)的目的，為高速公路后期的安全運(yùn)營(yíng)保駕護(hù)航。