1、關(guān)于公路隧道視距曲線半徑的探討 韓熠1 王跟民2（ 1.陜西交通技術(shù)咨詢有限公司，陜西 西安 710068；2.陜西省林業(yè)勘察設(shè)計院，陜西 西安 710082；）摘 要本文概略分析了影響隧道視距的因素，計算了隧道橫凈距，建立了隧道視距曲線半徑的概念，提出了隧道線形設(shè)計和改善交通安全的建議。關(guān)鍵詞隧道 橫凈距 視距半徑 加寬1、視距影響因素及隧道建筑限界公路隧道幾何設(shè)計、車輛幾何尺寸、駕駛員、照明及自然環(huán)境、交通組成等因素，均影響隧道視距，幾何設(shè)計主要包括隧道建筑限界、內(nèi)輪廓、平縱線形、路拱等。為便于討論，依據(jù)公路工程技術(shù)標準（JTG B01-2003）、公路隧道設(shè)計規(guī)范（JTG D70-200

2、4）和公路項目安全性評價指南（JTG B05-2004）（分別簡稱標準、規(guī)范、指南），限定相關(guān)邊界。高速公路和一級公路隧道建筑限界及橫斷面組成尺寸見表1，二級以下公路隧道建筑限界及橫斷面組成尺寸見表2。表1 高速、一級公路隧道建筑限界橫斷面組成一覽表（單位：米）序號設(shè)計速度（km/h）車道寬度W側(cè)向?qū)挾萀最小檢修道J建筑限界凈空左側(cè)LL右側(cè)LR左側(cè)右側(cè)凈寬凈高11203.75×20.75 1.25 0.75 0.75 11.00 5.00 21003.75×20.50 1.00 0.75 0.75 10.50 5.00 3803.75×20.50 0.75 0.7

3、5 0.75 10.25 5.00 4603.75×20.50 0.75 0.75 0.75 9.75 5.00 表2 二級以下等級公路隧道建筑限界橫斷面組成一覽表（單位：米）序號設(shè)計速度（km/h）車道寬度W側(cè)向?qū)挾萀最小人行道J建筑限界凈空左側(cè)LL右側(cè)LR左側(cè)右側(cè)凈寬凈高180二級3.75×20.75 0.75 0.75 0.75 10.50 5.00 260二級3.50×20.50 0.50 0.75 0.75 9.50 5.00 340二級3.50×20.25 0.25 0.75 0.75 9.00 5.00 440三級3.50×20.

4、25 0.25 0.75 0.75 9.00 4.50 530三級3.25×20.25 0.25 0.25 0.25 7.50 4.50 620四級3.00×20.50 0.50 0.25 0.25 7.50 4.50 二級公路設(shè)計速度為80和60公里/小時，隧道內(nèi)人行道（兼檢修道）最小寬度為1.0米，凈寬分別為11米和10米，大于標準中最小規(guī)定值，本文采用規(guī)范規(guī)定值；四級公路，隧道建筑限界凈寬為7.0米，小于標準規(guī)定最小值，本文采用標準7.5米的建筑限界。2、標準車型與視距計算車型分別選擇小客車和貨車，小客車寬度B為1.8米，貨車寬度B為2.5米，駕駛員位于車輛左側(cè)0.5

5、米處。前方障礙物高均為0.1米。停車視距以小客車為標準，目高為1.2米，自駕駛員發(fā)現(xiàn)障礙物起，至車輛在障礙物前安全停止，所需的最短行車距離即為小客車停車視距，簡稱停車視距。計算貨車停車視距時，駕駛員目高為2.0米。若運行速度大小與設(shè)計速度相等，依據(jù)標準和指南規(guī)定，停車視距和貨車停車視距規(guī)定見表3和表4所示。表3 高速、一級公路停車視距及貨車停車視距（單位：米）序號設(shè)計速度標準停車視距指南停車視距標準貨車停車視距指南貨車停車視距標準修正停車貨車視距345%6%7891120210280245417265273-2100160205180301190195200-38011014012520213

6、013213613946075908512089919395表4 二、三、四級公路停車視距及貨車停車視距（單位：米）序號設(shè)計速度標準停車視距指南停車視距標準貨車停車視距指南貨車停車視距標準下坡修正停車貨車視距345%6%7891801101401252021301321361392607590851208991939534040-50-505050505043030-35-35353535353552020-20-20202020202020指南修正了貨車停車視距，縱坡大于2，半徑小于400米路段，應(yīng)核查修正。上坡路段可以減小貨車停車視距，下坡路段必須增大貨車停車視距。3、公路隧道橫凈距當檢修

7、道（人行道，下同）高度大于0.1米，或檢修道高度影響視線時，橫凈距（m1）應(yīng)計算到檢修道邊緣；當隧道內(nèi)壁布設(shè)有關(guān)設(shè)施影響視線時，橫凈距(m2)應(yīng)計算至建筑限界邊緣處；當隧道內(nèi)壁未布設(shè)隧道設(shè)施或不影響視線時，橫凈距(m3)可計算至隧道內(nèi)輪廓處。無論車輛在那個車道行駛，均假定車輛行駛軌跡與車道中心線重合，并假定視高處建筑限界至內(nèi)輪廓距離為0.25米。依行駛方向為準，左轉(zhuǎn)彎曲線隧道應(yīng)計算左車道橫凈距，右轉(zhuǎn)彎曲線應(yīng)計算右車道橫凈距。左車道橫凈距m(W/2B)/20.5L左J左0.25 3-1右車道橫凈距m(W/2B)/20.5L右J右0.25 3-2隧道提供的最大橫凈距計算結(jié)果見表5。左側(cè)車道橫凈距小

8、于右側(cè)車道橫凈距，左轉(zhuǎn)彎曲線隧道較右轉(zhuǎn)彎曲線隧道不利于安全；左轉(zhuǎn)彎隧道，為小客車提供的橫凈距大于為貨車提供的橫凈距；右轉(zhuǎn)彎曲線隧道，為小客車提供的橫凈距小于為貨車提供的橫凈距。表5 公路隧道提供的最大橫凈距（單位：m）設(shè)計速度m1m2m3左側(cè)車道右側(cè)車道左側(cè)車道右側(cè)車道左側(cè)車道右側(cè)車道小車貨車小車貨車小車貨車小車貨車小車貨車小車貨車1202.225 1.875 3.525 3.875 2.975 2.625 4.275 4.625 3.225 2.875 4.525 4.875 1001.975 1.625 3.275 3.625 2.725 2.375 4.025 4.375 2.975 2

9、.625 4.275 4.625 801.975 1.625 3.025 3.375 2.725 2.375 3.775 4.125 2.975 2.625 4.025 4.375 601.975 1.625 3.025 3.375 2.725 2.375 3.775 4.125 2.975 2.625 4.025 4.375 80二2.225 1.875 3.025 3.375 3.225 2.875 4.025 4.375 3.475 3.125 4.275 4.625 60二1.850 1.500 2.650 3.000 2.850 2.500 3.650 4.000 3.100 2.7

10、50 3.900 4.250 40二1.600 1.250 2.400 2.750 2.350 2.000 3.150 3.500 2.600 2.250 3.400 3.750 40三1.600 1.250 2.400 2.750 2.350 2.000 3.150 3.500 2.600 2.250 3.400 3.750 30三1.475 1.125 2.275 2.625 1.725 1.375 2.525 2.875 1.975 1.625 2.775 3.125 20四1.600 1.250 2.400 2.750 1.850 1.500 2.650 3.000 2.100 1.7

11、50 2.900 3.250 4、隧道視距平曲線半徑假定曲線隧道位于同一曲率半徑的圓曲線上，曲率半徑與視距、橫凈距的關(guān)系式為：4-1式中：實際橫凈距，米； 計算車道中線處的曲線半徑，米；（貨車）停車視距，米。依據(jù)cos12/2！4/4！+(-1)n2n/(2n)!，由公式4-1推導簡化公式得4-2，可直接計算平曲線半徑。兩公式計算很相近，后者比前者一般大0.30.5米，誤差可以忽略。4-2隧道提供橫凈距越小，要求平曲線半徑越大，比照路線規(guī)范，視距采用標準規(guī)定視距，可將檢修道（m1）對應(yīng)的曲率半徑R1定義為隧道安全視距半徑，將建筑限界(m2)對應(yīng)曲率半徑R2定義為隧道一般視距半徑，將隧道內(nèi)輪廓(

12、m3)對應(yīng)的曲率半徑R3定義為隧道最小視距半徑。高速公路、一級公路為分離式單向行駛，只需考慮制動停車視距。雙向行駛的二、三、四級公路，隧道路段一般禁止超車，也只考慮停車視距。表6顯示貨車視距半徑一般大于小客車視距半徑，擬定隧道曲線半徑時，應(yīng)采用貨車視距曲線半徑，但應(yīng)區(qū)分左、右轉(zhuǎn)彎曲線。同時考慮指南視距要求，確定隧道線形時，應(yīng)參照表7擬定平面參數(shù)。表6 公路隧道視距平曲線半徑計算值（單位：米）設(shè)計速度安全視距半徑R1一般視距半徑R2最小視距半徑R3左側(cè)車道右側(cè)車道左側(cè)車道右側(cè)車道左側(cè)車道右側(cè)車道小車貨車小車貨車小車貨車小車貨車小車貨車小車貨車120247840021564193618532858

13、12891622170926101218153910016202492977111711741705795926107615437498768076612025005795558224014735087443764466035655623226825838018621923634417520680二680104250057946967937644643562535442260二38060226530124736119322622732818021340二1252508311485156638977139598340三1252508311485156638977139598330三7613649

14、586511145535794414920四314021182733191724291715表7 公路隧道視距平曲線半徑建議值（單位：m）設(shè)計速度安全視距半徑R1一般視距半徑R2最小視距半徑R3左偏曲線右偏曲線左偏曲線右偏曲線左偏曲線右偏曲線標準指南標準指南標準指南標準指南標準指南標準指南12040051160019405610286082851625470526157565154544601002495697511203125171047709302590154543158802450801205314558515158252150475124075019454501170605601110

15、27053538576022544035069021041580二104558568545063042560二60530536523033021540二255120160951458540三255120160951458530三14060115551005520四4520352035205、隧道斷面加寬隧道平曲線半徑小于最小視距半徑R3時，應(yīng)采取措施加大隧道橫凈距。若線形改善困難時，應(yīng)加大隧道斷面尺寸或調(diào)整斷面布設(shè)。若按規(guī)范設(shè)置了超高值不大于4%的平曲線，右轉(zhuǎn)彎隧道橫凈距均滿足視距要求，左轉(zhuǎn)彎隧道應(yīng)加大左側(cè)橫凈距，加寬參考值見表8所示。表中0.55和1.65分別為80和100公里/小時的最大加

16、寬值。 表8 曲線隧道橫凈距加寬參考表 （單位：米）設(shè)計速度00.250.50.75（0.55）1.001.251.51.75（1.65）1202615240022252070193518201715162010015451410130012001120104598095080750680625620-60350-6、縱坡路段視距平曲線半徑前面計算的平曲線視距半徑，應(yīng)為路線縱坡小于2%的視距平曲線半徑。當行駛方向為上坡時，有助于車輛制動，當行駛方向為下坡時，加大了制動距離。標準修正了3、4、5、6的下坡路段貨車停車視距，指南修正了2、4、6的上、下坡貨車停車視距。暫且只討論高速公路和一級公路，

17、且線性增加不同坡度修正值，不考慮路線上坡影響。下坡路段貨車停車視距修正值見表9所示。依據(jù)標準和指南修正視距計算出的視距半徑見表10和表11所示。表 9 縱坡路段貨車停車視距修正值（單位：米）設(shè)計速度平坡路段23456標準指南標準指南標準指南標準指南標準指南標準指南12024541712662085281011001803015461059157120112801252023305397461164148160851202174226268361045表10 標準縱坡修正后的視距半徑表設(shè)計速度（km/h）2%3%4%5%6%左偏右偏左偏右偏左偏右偏左偏右偏左偏右偏R1120 4403 2131

18、4682 2265 4969 2404 100 2633 1180 2777 1245 2925 1311 3077 1379 80 1260 607 1300 626 1340 645 1423 685 1486 716 60 582 280 609 293 637 307 665 320 694 334 R2120 3145 1785 3344 1898 3549 2014 100 1801 978 1900 1031 2001 1086 2105 1143 80 862 496 889 512 917 528 973 560 1017 585 60 398 229 417 240 436

19、 251 455 262 475 273 R3120 2872 1694 3053 1801 3240 1911 100 1630 925 1719 976 1811 1028 1905 1081 80 780 468 805 483 830 498 881 528 920 552 60 360 216 377 226 394 237 412 247 430 258 表11 指南縱坡修正后的視距半徑表設(shè)計速度（km/h）2%3%4%5%6%左偏右偏左偏右偏左偏右偏左偏右偏左偏右偏R1120 15553 7525 168008129 178888656 100 9262 4152 9969 44

20、69 10645 4772 131215882 80 4140 1993 44682151 47312278 54432621 6161 2966 60 1444 695 1551747 1640 789 1872901 2094 1008 R2120 11109 6305 120006811 127777252 100 6337 3440 68213703 7283 3954 8977 4873 80 2833 1631 30571760 3237 1864 3724 2144 4215 2427 60 988 569 1061611 1122 646 1281 737 1433 825 R

21、3120 10143 5982 10957 6462 11666 6880 100 5734 3254 6171 3503 6590 3740 81224610 80 2563 1538 2766 1659 2929 1757 33692022 3814 2288 60 894 536 960 576 1015 609 1159695 1296 778 7、豎曲線視距半徑視距為豎曲線上的一段圓弧，視點（眼睛）與障礙物頂部的直線距離，可簡稱為視線距離，因豎曲線半徑一般很大，往往是平曲線的很多倍，可以認為視距與視線距離相等。凸型豎曲線可能成為視線障礙，凹型豎曲線可能成為車燈的障礙，設(shè)置照明的隧道可不考慮凹型豎曲線的影響。設(shè)眼睛視點高度為a，障礙物高度為b，經(jīng)求證豎曲線的視距半徑計算公式為6-1。規(guī)范貨車豎曲線視距半徑小于小客車半徑，小客車視距半徑多數(shù)大于路線極限最小豎曲線半徑，小于路線一般最小半徑；但指南小客車視距半徑小于貨車視距半徑，貨車視距半徑大于路線一般最小半徑。 R豎=(S / (a0.5+b0.5)2/ 2-6-1為了便于運用，對于標準車型小客車、貨車可分別簡化為6-2和6-3近視計算公式： R小=S2 / 4-6-2 R貨=S2 / 6-6-38、結(jié)語綜上所述，隧道橫凈距越小，要求最小平曲線半徑越大；單向雙車道隧道，左車道橫凈距小于右車道橫凈距；依據(jù)車輛行駛方