公路运输、公路主要参数及安全要求

第一节 公路运输、公路主要参数及安全要求（新加入）公路由直线段和曲线段组成。线路平面包括下列要素（图7-1）1 平曲线半径 曲线段的中心线在平面上所对应的半径,叫平曲线半径。线路的曲线半径是根据汽车结 构特征而定的。最小平曲线半径Rmin应大于汽车的最小转弯半径。Rmin根据汽车轴距、路 面横坡和设计的汽车运行速度来确定。按照曲线段汽车运行时产生的倾覆离心力应与曲线段 超高引起的下滑力平衡的原理，可以导出Rmin的计算式7-1)R min 二3.62 g(y + i )H式中Rmin 一一线路最小平曲线半径，m；U 汽车运行速度，km/h；M 轮胎与路面间横向粘着系数，其值为0.060.22,冰冻期较长或多雨地区 取小值, 干燥地区取大值；i 路面横坡,i=26%。H各级公路的Rmin可按有关资料设计手册选用。2. 切线长度曲线段的切线长度是公路转角交点JD1至曲线与直线连接点的切线长度，可由下式计算 确定T = R tan（7-2）2式中T切线长度，m；R平曲线半径，m；a 转折角（平曲线半径之夹角），（）。3. 曲线长度K =nRa /180 （7-3）4. 外矢距（转角交点至圆曲线中心的距离）/ aE 二 R(SeC 2-1)7-4)5. 曲线段超高汽车行驶在曲线段上时，受离心力的作用，使汽车向曲线外侧滑移或倾覆。为此，通常 将曲线段外侧路面升高。这种设置称为曲线段外侧超高。平直线段路面的横断面常常是双向倾斜的，当其与曲线段相接肘，横断面由双向倾斜逐 渐过渡到单向倾斜，这一过渡路段称为缓和曲线段，其外侧逐渐超高。向转弯内侧倾斜的单 向坡面与水平面的夹角称为超高横坡iHHU 27-5)i =- UH gR式中 iH-一超高横坡，%；HU汽车运行速度，km/h；g重力加速度，m/s2；R 一一平曲线半径， m；M 路面与车轮间横向粘着系数（一般M =0.060.22）。超高横坡一般在 2-6%，最大不超过10%。具体值根据设计车速、平曲线半径、路面类型 和气候条件等因素来确定。不同设计计算车速与平曲线半径时的超高横坡值如表7-1。表 7-1 平曲线超高横坡值超咼横坡iH（%）设计计算车速（km/h）403020平曲线半径（m）234562501001008585 7576 6565 55150 5555 5050 4545 4040 2575 2525 2020 156. 曲线段加宽 汽车在曲线段上行驶时，各车轮的位置不同，其所画出的曲线半径也不同。后轴内侧车 轮的转弯半径小，前轴外侧车轮的转弯半径最大。因此，路面行车部分的宽度需加大（一般 在内侧加宽）,此增宽部分称之为曲线段加宽。当内侧加宽有困难时方可在曲线段外侧加宽 加宽应从直线段或缓和曲线段开始，逐渐加宽至圆曲线部分。双车道曲线段加宽值为7-6)7-7)LO.lu+ =-R R式中 Bj 一一双车道曲线部分几何加宽值， m；jL 一一自汽车后轴至前保险杠的距离， m 其他符号意义同前。双车道曲线段的车道总宽度为LO.lu+ R+Jr式中Bz双车道曲线部分的总宽度，m。单车道曲线段加宽值按双车道加宽值减半计算。若公路两侧路肩各为2m，且路面加宽不到lm时，路基可不加宽；若路面加宽大于1m 时，路基加宽应按内侧路肩宽度不小于lm计算。7. 线路连接 包括直线段与曲线段相连接和相邻两平曲线段相连接两种。(1)直线段与曲线段相连接 为使汽车平稳通过曲线段，在直线段与曲线段之间应设置缓和曲线段。逐渐超高及缓和曲线段圆曲线起点/厶r辽口圆曲线起点 ar圆曲线起点缓和段起点* I 0I V* 缓和段起点缓和段起点图 7-2 线路超高缓和段的横坡过渡示意图(a) 超高缓和段立体图； (b) 超高缓和段上各横断面缓和曲线长度7-8)l = 0.035u 3 /Rq式中I缓和曲线段氏度，m；符号意义同前。(2)相邻两平曲线段相连接 相邻两同向平面曲线段均不设越高横坡或所设超高横坡相同时，可以直接连接；当所设 超高横坡不同时，中间需要按两相邻越高横坡之差设置超高缓和线段。图7-3停车视距相邻两反向平曲线段均不设越高时 ,中间设不小于自卸汽车车长的直线段，条 件困难情况下可不设直线段但必须减速运 行；两相邻曲线段均设越高时，中间应有 不小于两超高缓和段长度的直线段。8. 视距汽车司机在行车时能看到其前方车辆 或道路上或道路上障碍物所必须的最短距离。车辆在曲线段上行驶时，为保证有足够的视距，弯道内侧如有建筑物、树木、路基边坡 或其他障碍物时必须予以排除。视距可分为停车视距和会车视距。停车视距的最短距离ST如图7-3所示S = l +1 +1T 1 2 01 =ut/3.61(7-9)1 = 1.05u2/254(申土i)2 J G1 =35m0式中li司机观察反应时间内行驶的距离，m； 12汽车开始制动到完全停止时所行驶的距离， m；l0为防止汽车万一驶近障碍物不能停住而在视距计算中考虑的安全距离，m； u 一一汽车运行速度，km/h；t司机观察反应时间，-般取值为1.52s；1.05考虑汽车转动部分惯性力的系数；9 计算粘着系数,=(0.5-0.6) PJ9 粘着系数；滚动阻力系数；Gi-道路纵坡，上坡为正值，下坡为负值。当两车对向行驶时，会车视距的最短距离sh计算式为HS = 21 + 1 + 1 + 1( 7-10)H 1 0 a b式中 1 、1 汽车由路中央驶回各自车道的距离， m。 ab为简化计算，可取S = 2SHT露天矿汽车在各级公路上的视距应小于表7-2所列数值。表 7-2 视距值超咼横坡 iH(%)道路等级IIIIII停车视距503020会车视距10060409. 最大允许纵坡纵坡过大，汽车上坡时长久使用低速档，水箱里的水易于沸腾，油管易于“气阻”而发生熄火，导致停车；下坡时，重车制动困难，制动器急剧温升，刹车次数多使轮鼓发热直至 失效而产生安全事故。纵坡过小会使线路增长，增加扩帮工程量，使基建费增多。各级公路 的最大允许纵坡为：1级一；11级8%；111级一一10%。10. 限制坡长 为防止汽车在长陡坡段上运行时发动机和制动器过热而发生故障，对坡段长率应有所限 制。当纵坡5iW6时，限制坡长LW800m。以此类推，当i增加时，限制长度按换算系数 折算为限制坡长LH (表3-3)。多坡段的换算坡长按下式计算。L = X L + 九 L + 九 L +九 L =丫九 L(7-11)H 1 1223 3n ni i式中L限制坡长，m；H入、入2、入3入坡长换算系数;1nL、L2、L3L 各坡段的长度。1n表3-3限制坡长L与换算系数入11-纵向坡度()限制坡长Lh (m)坡长换算系数入5iW68001.006iW75001.607iW83502.308iW92503.209iW121505.30当限制坡长或换算限制坡长L800m时，应在不大于800m处设置纵坡3%的缓和坡段，H其长度为4050m。11. 纵坡折减当平曲线半径W50m时，该平曲线的最大纵坡应根据表3-4的规定予以折减。高原地区 各级公路的纵坡折减值视海拔高度而异，海拔5000m以上，折减3%；海拔40005000m，折 减2%；海拔30004000m，折减1%。最大纵坡折减后，其值小于4%时，仍取用4%。表 3-4 平曲线纵坡折减平曲线半径(m)1520253035404550纵坡折减(%)4.03.53.02.52.01.51.00.5