劉幫權(quán)

摘 要：該文結(jié)合四川省烏蒙山水潦鄉(xiāng)至二郎鎮(zhèn)農(nóng)村扶貧公路路線設(shè)計情況，分析了離心加速度的變化率、駕駛員的操作及反應(yīng)時間、超高與加寬緩和段長度等因素對路線設(shè)計回旋曲線長度取值的影響，并通過相關(guān)計算，最終確定回旋曲線長度最低取值標(biāo)準(zhǔn)，作為路線設(shè)計時的重要指標(biāo)依據(jù)，用以指導(dǎo)路線設(shè)計，同時也可供其他等級公路路線設(shè)計時參考。

關(guān)鍵詞：低等級公路 路線設(shè)計 回旋曲線長度

中圖分類號：U412 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（c）-0026-02

山嶺重丘區(qū)低等級公路受地形、地物等條件限制，路線布設(shè)困難，平面設(shè)計指標(biāo)取值標(biāo)準(zhǔn)低，設(shè)計人員外業(yè)布設(shè)路線時，常因經(jīng)驗(yàn)不足或疏忽，部分交點(diǎn)設(shè)置回旋曲線長度過短，內(nèi)業(yè)設(shè)計時才發(fā)現(xiàn)難以滿足超高加寬緩和段要求，造成內(nèi)業(yè)路線調(diào)整，斷鏈增多，內(nèi)業(yè)工作量增加。該文擬結(jié)合四川省烏蒙山水潦鄉(xiāng)至二郎鎮(zhèn)農(nóng)村扶貧公路路線設(shè)計情況，通過分析各種因素對回旋曲線最短長度取值影響，最終確定設(shè)計時回旋曲線長度取值標(biāo)準(zhǔn)，作為路線設(shè)計的重要依據(jù)。

1 項目概況

1.1 項目背景

《烏蒙山水潦鄉(xiāng)至二郎鎮(zhèn)農(nóng)村扶貧公路建設(shè)工程》項目位于烏蒙山集中連片特殊困難地區(qū)（簡稱“烏蒙山區(qū)”）的敘永縣與古藺縣境內(nèi)，該區(qū)域位于四川盆地南緣與云貴高原的過渡地帶，屬山嶺重丘區(qū)，項目里程總長約274 km。由于項目里程長，地形地質(zhì)條件差，且招標(biāo)要求的勘察設(shè)計工期緊，為提高中標(biāo)概率并能在中標(biāo)后順利、快速完成任務(wù)，該公司與另外兩家單位組成聯(lián)合體進(jìn)行投標(biāo)，最終獲得該項目勘察設(shè)計任務(wù)。中標(biāo)后，根據(jù)聯(lián)合體投標(biāo)協(xié)議，該單位承擔(dān)該項目的古藺縣椒園鄉(xiāng)沙田水庫至土城鎮(zhèn)大山村段。

1.2 項目概況

《烏蒙山水潦鄉(xiāng)至二郎鎮(zhèn)農(nóng)村扶貧公路建設(shè)工程》古藺縣椒園鄉(xiāng)沙田水庫至土城鎮(zhèn)大山村段公路，老路總長約100 km，按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計后，里程總長約110 km，其中利用29 km，改建51 km，新建30 km。項目區(qū)地形復(fù)雜，老路平縱指標(biāo)極低。如菜板村至三臺村埡口段老路長5 km，爬升高差397 m，路段最大縱坡16%，平均縱坡8%。三臺村埡口至大路溝段老路長3.63 km，高差385 m，路段最大縱坡21%，平均縱坡10.62%，且該段可布線地形狹窄，坡面陡峻，條件特別困難。大路溝至龍南寨埡口段老路長3.78 km，爬升高差367 m，路段最大縱坡17%，平均縱坡9.7%。

1.3 主要技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)總體單位技術(shù)指導(dǎo)書及招標(biāo)文件要求，結(jié)合路線設(shè)計規(guī)范，確定該項目主要技術(shù)指標(biāo)如下：四級公路；設(shè)計速度20 km/h；設(shè)計荷載公路II級；標(biāo)準(zhǔn)路基寬度6.5 m；雙車道路面寬6 m，最大超高6%，超高旋轉(zhuǎn)軸位于路基中線，超高漸變率最大1/100；加寬采用1類全加寬，加寬漸變率最大1/15。

2 回旋曲線長度計算與取值

2.1 一般路段回旋曲線最小長度計算與取值

2.1.1 離心加速度的變化率

離心加速度的變化率：；

在等速行駛的情況下：；

因而：；

則滿足乘車舒適感的回旋曲線最小長度：；

目前國公路計算規(guī)范一般建議≤0.6，則；

與半徑R為反函數(shù)，半徑越大，所需的越小，設(shè)計速度為20 km/h的四級公路，因此≥0.036×=19.2（m）。

2.1.2 駕駛員的操作及反應(yīng)時間

回旋曲線不管其參數(shù)如何，都不可使車輛在回旋曲線上的行駛時間過短而使司機(jī)駕駛操縱過于匆忙，一般認(rèn)為汽車在回旋曲線上的行駛時間至少應(yīng)有3 s，則

==16.667（m）

2.1.3 超高與加寬

根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTG-D20-2006）7.4.3條規(guī)定，四級公路回旋線最小長度為超高、加寬過渡段長度（見表1、表2）。

另外根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTG-D20-2006）7.10.3條規(guī)定，設(shè)計速度20 km/h回頭曲線，圓曲線最小半徑15 m，超高橫坡度6%，雙車道路面加寬值為3.0 m。

綜合上述內(nèi)容，重新劃分圓曲線半徑區(qū)段后，根據(jù)路線設(shè)計規(guī)范分別計算超高及加寬緩和段長度（見表3）。

2.1.4 一般路段回旋曲線最短長度取值

首先，根據(jù)離心加速度的變化率計算的滿足乘車舒適感的回旋曲線最小長度應(yīng)大于19.2 m，根據(jù)駕駛員的操作及反應(yīng)時間計算的回旋曲線最小長度應(yīng)大于16.667 m，結(jié)合《公路路線設(shè)計規(guī)范》（JTG-D20-2006）規(guī)定，設(shè)計速度20 km/h的四級公路，當(dāng)設(shè)置回旋曲線時，其長度不應(yīng)小于20 m。

其次，四級公路回旋線最小長度一般情況下還需滿足超高、加寬過渡段長度（見表4）。

2.2 特殊曲線回旋曲線長度取值

2.2.1 凸型曲線

在路線嚴(yán)格受地形限制時，可將兩同向回旋線在曲率相同處徑相銜接而組合為凸形曲線?！豆仿肪€設(shè)計規(guī)范》（JTG D20 2006）規(guī)定凸形曲線對接點(diǎn)附近的0.3 V（以M計；其中V為設(shè)計速度，按KM/H計）長度范圍內(nèi)，應(yīng)保持以對接點(diǎn)的曲率半徑確定的路拱橫坡度。因而其回旋曲線最短長度應(yīng)滿足：對接點(diǎn)的曲率半徑對應(yīng)的超高漸變段長度+0.3 V/2。

2.2.2 卵形曲線和復(fù)合曲線

根據(jù)公路路路線設(shè)計規(guī)范，兩同向圓曲線徑相銜接或插入的直線長度不足時，可用回旋線將兩同向圓曲線連接組合為卵形曲線。卵形曲線的回旋線參數(shù)宜選R2/2≤A≤R2（R2為小圓曲線半徑）；受地形條件限制時或互通式立體交叉的匝道設(shè)計中，大半徑圓曲線與小半徑圓曲線相銜接處，可采用兩個或兩個以上同向回旋線在曲率相同處徑相連接而組合為復(fù)合曲線。復(fù)合曲線的兩個回旋線參數(shù)之比以小于1.5為宜。其回旋曲線最短長度應(yīng)根據(jù)具體情況予以計算并綜合考慮相關(guān)因素后取值。

3 結(jié)語

公路路線設(shè)計時，當(dāng)設(shè)置回旋曲線時，其長度取值，首先應(yīng)滿足路線規(guī)范規(guī)定的最短長度標(biāo)準(zhǔn)，其次應(yīng)滿足超高及加寬緩和段長度。其具體計算值與公路等級、設(shè)計速度、路面寬度、最大超高值、最大超高漸變率以及加寬類型、加寬值均有密切關(guān)系。設(shè)計人員在外業(yè)定線前，應(yīng)根據(jù)相關(guān)已知條件計算出一般路段回旋曲線最短長度值，便于路線定線時參考。

參考文獻(xiàn)

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[2] 烏蒙山水潦鄉(xiāng)至二郎鎮(zhèn)農(nóng)村扶貧公路建設(shè)工程一階段施工圖設(shè)計[Z].2017.

[3] 楊少偉.道路勘察設(shè)計[M].人民交通出版社，2004.