中法高速公路視距對比研究及工程應(yīng)用

袁濤

摘 要：視距對保障公路行車安全具有重要意義，中法規(guī)范視距計(jì)算有一定區(qū)別，相對中標(biāo)，法標(biāo)規(guī)定的反應(yīng)時(shí)間較短，考慮了縱坡度對制動(dòng)距離的影響，但未增加額外安全距離。文章依托克里比深水港疏港高速公路項(xiàng)目，通過對比研究中、法規(guī)范關(guān)于視距方面的要求，求同存異，有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，對其它采用中國規(guī)范的海外工程提供了參考。

關(guān)鍵詞：高速公路;中標(biāo);法標(biāo);視距

中圖分類號：U644.426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

視距是保證公路行車安全的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，良好的視距和清晰的視野對提升行車安全，增強(qiáng)行車舒適度具有重要意義。不同標(biāo)準(zhǔn)體系下視距計(jì)算方法存在差異，中法標(biāo)停車視距均由反應(yīng)時(shí)間內(nèi)行駛距離和制動(dòng)距離組成，法標(biāo)考慮了縱坡度對制動(dòng)距離的影響，但中標(biāo)額外增加了部分安全距離，且兩種規(guī)范下的減速度取值也略有不同。對于推廣中標(biāo)的海外法語區(qū)公路項(xiàng)目，確定法標(biāo)體系下的視距計(jì)算對項(xiàng)目順利實(shí)施具有重要意義。

1 視距計(jì)算對比

1.1 中國標(biāo)準(zhǔn)停車視距要求

中標(biāo)《路線設(shè)計(jì)規(guī)范》表7.9.1規(guī)定，對于設(shè)計(jì)速度100 km/h公路，停車視距至少為160 m，表7.9.3規(guī)定，對于3%以內(nèi)下坡路段貨車的停車視距至少為180 m，如下所示。

1.2 法國標(biāo)準(zhǔn)停車視距要求

依據(jù)法國《ICTAAL2000》規(guī)范中的計(jì)算公式：

V：道路的設(shè)計(jì)速度，單位為m/s;

g：重力加速度，取值9.8 m/s2;

：平均減速度（m/s2）;

p：縱坡度，例如坡度為-2%，則p= -0.02。

1.3 實(shí)際停車視距計(jì)算

1.3.1 平面停車視距計(jì)算

平面線型考慮左偏曲線中央分隔帶護(hù)欄對視距的影響及挖方段右偏曲線視距的檢查。

依據(jù)法國《道路幾何設(shè)計(jì)主要參數(shù)說明2006》中規(guī)定，實(shí)際視距，如下圖所示。

（1）為行駛車輛觀察點(diǎn)與被觀察點(diǎn)距離曲線內(nèi)側(cè)遮擋物（例如中分帶護(hù)欄或挖方邊坡）的距離。

（2）根據(jù)如下公式求得實(shí)際視距d（）：

1.3.2 縱面停車視距計(jì)算

縱面停車視距需要分別考慮凸型豎曲線和凹型豎曲線兩種情況。凸型豎曲線主要因路面遮擋導(dǎo)致前方視距受限，看不見被觀察目標(biāo)，凹型豎曲線主要由跨線結(jié)構(gòu)物影響，導(dǎo)致前方視距遮擋。

豎曲線采用圓曲線，由幾何學(xué)特征得出。

凸型豎曲線：

其中R為豎曲線半徑，為駕駛員眼睛處高度，取1.0 m;為被觀察物體高度，取0.6 m。由于、相對較小，視距x可簡化為：

凹型豎曲線：

其中R為豎曲線半徑，H為凈空高度，為駕駛員眼睛處高度，取1.0 m;為被觀察物體高度，取0.6 m，、相對較小，視距y簡化為：

2 工程實(shí)例

2.1 項(xiàng)目概況

克里比深水港疏港高速公路位于喀麥隆共和國西南部沿海地帶，連接喀麥隆唯一深水港及克里比市，是港區(qū)貨物向喀麥隆北部及東部運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ?，作為喀麥隆乃至西非片區(qū)第一條以中國標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的高等級公路項(xiàng)目，對推廣中國規(guī)范走向海外具有重要意義。項(xiàng)目起于深水港附近Lolabe村，終于Kribi市，路線全長38.5 km，按雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)速度100 km/h，路基寬33.5 m，中分帶預(yù)留兩車道寬度。

2.2 橫斷面組成

項(xiàng)目橫斷面組成采用中國標(biāo)準(zhǔn)，斷面要素組成如下表。

2.3 視距驗(yàn)算

疏港高速采用中國規(guī)范100 km/h設(shè)計(jì)時(shí)速，法國規(guī)范無對應(yīng)設(shè)計(jì)速度（其高速公路設(shè)計(jì)時(shí)速為110 km/h、130 km/h），綜合考慮項(xiàng)目區(qū)域地形條件、工程經(jīng)濟(jì)因素和對周邊環(huán)境的影響，該項(xiàng)目適用于法標(biāo)110 km/h設(shè)計(jì)速度標(biāo)準(zhǔn)，因此采用該指標(biāo)進(jìn)行視距檢驗(yàn)。

依據(jù)中標(biāo)要求，100 km/h時(shí)速最小凸曲線半徑為10 000 m，最大縱坡為4%，計(jì)算得出最小實(shí)際視距為250 m，實(shí)際視距大于法標(biāo)110 km/h時(shí)速下停車視距要求。依據(jù)當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)習(xí)慣，高速凈空采用5.5 m，按照中標(biāo)最小凹曲線半徑6 500 m，通過幾何關(guān)系計(jì)算出最小實(shí)際視距為464 m，遠(yuǎn)大于法標(biāo)停車視距要求。鑒于中標(biāo)縱面指標(biāo)較高，由此計(jì)算出的停車視距均大于規(guī)范要求值，故僅對平面視距進(jìn)行驗(yàn)算。下面以項(xiàng)目圓曲線半徑最小路段PK12+000～PK16+500為例進(jìn)行視距驗(yàn)算。

項(xiàng)目近期為四車道公路，采用波形梁護(hù)欄，護(hù)欄邊緣距中分帶邊緣為25 cm;遠(yuǎn)期六車道時(shí)采用新澤西護(hù)欄，其上部寬15 cm。依據(jù)法國《ICTAAL 2000》規(guī)范中關(guān)于視距的規(guī)定，輕型車司機(jī)眼睛距離地面高度為1.00 m，距其車道右邊緣距離為2.00 m。被觀察點(diǎn)選擇兩個(gè)后車燈之間最受限制的一個(gè)，距離地面高度為0.60 m，其距車道右邊緣的距離分別為1.00 m和2.50 m。

四車道驗(yàn)算部位各參數(shù)：

中分帶：=0.25+1+3.75-1=4，=0.25+1+3.75-2=3;

硬路肩：=3+2.5=5.5，=3+2=5。

六車道驗(yàn)算部位各參數(shù)：

中分帶：=1-0.075+0.75+3.75-1=4.425，

=1-0.075+0.75+3.75-2=3.425;

硬路肩：=3+2.5=5.5，=3+2=5。

2.3.1 中標(biāo)實(shí)際視距驗(yàn)算

中標(biāo)規(guī)定設(shè)計(jì)速度100 km/h的公路，停車視距至少為160 m;3%以內(nèi)縱坡坡度下貨車的停車視距至少為180 m。

2.3.2 法標(biāo)實(shí)際視距驗(yàn)算

法標(biāo)驗(yàn)算設(shè)計(jì)速度110 km/h停車視距，規(guī)范要求視距如下表。

經(jīng)驗(yàn)算，在半徑為1 200 m的段落Lolabe-Kribi方向中分帶處不滿足法國110 km/h時(shí)速下停車視距要求，樁號范圍為PK14+406～PK16+321。由于該項(xiàng)目位于港口規(guī)劃區(qū)內(nèi)，現(xiàn)有線位選擇需符合港區(qū)整體規(guī)劃。該段路線左側(cè)為連續(xù)山體，右側(cè)為山間低洼濕地，為給規(guī)劃鐵路線位預(yù)留足夠建設(shè)空間，同時(shí)降低路基處理難度和費(fèi)用，綜合考慮確定選用半徑1 200 m的圓曲線。對于該段落視距不滿足法標(biāo)要求的情況，考慮設(shè)置交通標(biāo)志限速牌，降低運(yùn)行速度。限速速度取值計(jì)算如下。

假定限速V=100 km/h=27.78 m/s，g=9.8 m/s2，=0.36，最不利縱坡p=-1.8%;則要求停車視距：

因此，項(xiàng)目滿足中標(biāo)近、遠(yuǎn)期視距要求，僅部分段落不滿足110 km/h時(shí)速下法國規(guī)范視距要求，若項(xiàng)目實(shí)施階段依據(jù)當(dāng)?shù)亓?xí)慣采用110 km/h設(shè)計(jì)速度，可通過在該段限速100 km/h解決視距不足問題，有效規(guī)避項(xiàng)目采用法國標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行視距驗(yàn)算的風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)論

通過對中、法規(guī)范下停車視距要求及疏港高速公路實(shí)際視距計(jì)算值對比分析，獲得如下結(jié)論：

（1）中、法規(guī)范對停車視距的要求值有所不同，中標(biāo)要求值為固定值，法標(biāo)要求值相對較高，且與路線縱坡度相關(guān)，但兩者實(shí)際停車視距驗(yàn)算方法相同，幾何設(shè)計(jì)時(shí)盡量選取1.5倍以上的一般最小半徑，基本能滿足法標(biāo)停車視距的要求。（2）中、法標(biāo)高速公路無相對應(yīng)的設(shè)計(jì)時(shí)速標(biāo)準(zhǔn)，疏港高速公路全線停車視距均滿足中國規(guī)范設(shè)計(jì)速度100 km/h的要求，但局部路段不滿足法國規(guī)范設(shè)計(jì)速度110 km/h的要求。由于設(shè)計(jì)時(shí)速選取受當(dāng)?shù)馗咚龠\(yùn)營習(xí)慣影響較大，若后期采用法標(biāo)實(shí)施，可通過限速解決視距不足問題，有效規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。（3）對于中分帶預(yù)留擴(kuò)寬空間的高速公路，應(yīng)同時(shí)驗(yàn)算近遠(yuǎn)期四、六車道設(shè)置情況的視距情況，避免出現(xiàn)視距不符情況。（4）對需推廣中標(biāo)的海外公路項(xiàng)目，應(yīng)提前了解當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)習(xí)慣，做好中外規(guī)范的指標(biāo)對比分析，綜合考慮指標(biāo)選取情況，避免后期因監(jiān)理、業(yè)主介入導(dǎo)致設(shè)計(jì)反復(fù)、施工延誤，影響工程效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTG D20-2006，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]Instruction sur les conditions techniques d’amenagement des autoroutes de liaison 2000（ICTAAL 2000）.

[3]疏港高速公路施工圖設(shè)計(jì)圖紙.

[4]Comprendre les principaux parametres de conception geometrique des routes（setra）.