城市道路线形设计的主要内涵
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城市道路线形设计的主要内涵
作者:李新程
来源:《中国科技博览》2012年第16期
[摘要]:文章通过分析市政道路线形设计过程中遇到的有关城市干道设计的线形因素等问题,提出了用道路线形设计的方法,以满足线形连续、接标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适等要求,使道路曲线与地形和车辆的行驶轨迹达到完美的组合。
[关键词]:线形 设计 协调 组合
中图分类号:U1 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2012)16-0280-01
一、道路设计中线形设计的组成因素
1、线形设计时除考虑规划红线外,应综合考虑原有的建设、道路桥梁及其他构建物等对新路布线的影响。在不降低道路的技术标准的前提下对上述情况尽可能采取避让、利用及改造等手法使设计工程量降至最低。
2、道路作为城市景观中的一部分,又受到地形、地物排水和地质条件等各项困素的制约。因此,在布线时应强调使所选路线地形地势相协调。即使它融于自然,又要设法利用自然,同时还要尽量解决自然中的不利因素。
3、线形设计时还应考虑道路路线内部平面及纵、横断面间的协调。它们之间的合理组合是保证道路符合技术标准的重要方面,使之能达到行车快捷、舒适、使于集散的目的。
二、道路线形与交通安全的关系
1、直线。过长的直线段,易使驾驶员景观单调而产生疲劳,注意力不集中,反应迟缓,一旦有突出情况出现,就会因措手不及而肇事。另外,驾驶员在长直路段爱开快车,致使车辆进入弯道超高不足,往往导致倾覆或其它类型的交通事故发生。
2、曲线。据美国公路部门统计,在弯道上发生的事故约占全部事故的10%以上,特别是与陡坡和路面滑溜等情形加在一起时,发生在弯道上的事故要比直线上多。
3、平曲线。平曲线即弯道,平曲线与交通事故的关系很大。在圆曲形上,由于横向力的存在,对汽车的安全行驶会产生不利影响。大半径曲线比小半径曲线的事故率低;连续曲线当半径协调时事故率比不协调时低。调查表明曲率越大,事故率越高。尤其是曲率在10以上时,事故率急剧增大。原因是曲率越大,汽车在运行中的转弯半径越小,视线区增大。 龙源期刊网
4、竖曲线。由于道路的凸形竖曲线半径过小时,会影响到驾驶员的视距,使其视野变小,此时驾驶员不易发现前方情况,容易发生碰撞。凸形竖曲线上的视距越短,则交通事故也越频繁。
5、纵坡度。调查表明,在平原地区、丘陵地区和山区道路上,发生于坡道部分的交通事故分别占17%、18%和25%。分析坡道上交通事故率高的原因,主要是下坡时,驾驶员为节油常采取熄火滑行的操作方法,一旦遇到紧急情况来不及采取应急措施。
三、平面线形设计中几何元素的协调
几何元素协调,则车速连续。若两段车速之比V2/V1等于0.8,就是连续。据此,在长直线末端连接的曲线半径不应机械地套用技术标准,而应以运动的观点分析直线的交通条件,考虑在直线末端可能形成的车速V2.通常规定的设计车速只能控制相应等级的几何尺寸,不能控制驾驶员开车的速度,一般而言,道路条件好,交通条件允许,车速就快,否则车速就慢。故确定曲线半径的大小,应考虑可能形成的车速。
四、纵断面线形设计
其实,纵坡设计中最为重要的应是平均填土高度的控制,它是路线设计中一项综合技术指标。特别是在路网发达、河网沟渠密布的沿海、沿江等省市的周边区域,路基填土高度受到众多因素制约,其设计好坏显得尤为重要,但这一点却正是我们在设计中容易忽略的。减少路基填土高度,对于缩小工程规模、节约国土资源、减少对城镇发展规划的影响具有非常重要的作用。
纵断面线形设计应该在视觉上获得圆顺的效果,因此纵面线形能否顺适,指标是否均匀连续是衡量线形优劣的一个重要因素。研究显示,司机在高速公路上行驶的目光集中在前方大约300~600m范围,如果纵面坡度差相差过大,竖曲线半径较为尖锐,容易造成司机视觉上的中断而无法遇见未来,进而引起司机心里紧张,甚至危及行车安全。因此,我们在纵坡设计中应综合考虑平纵线形,适当增加工程量,以避免纵断面凹凸反复、波浪起伏或中间暗凹的不利线形。
五、平、纵面线形组合设计
空间线形在视觉上应对司机产生自然诱导,使其能及时掌握路线变化情况,不产生错觉和误会,给人以连续、圆滑、顺畅、美观且不单调的感觉。线形组合还应使线形指标均合理、组合协调,不产生线形中断、扭曲等不良现象,以免造成司乘人员视觉和心理上的不良反应。
为了在视觉上得到平顺、连续的线形,各元素的定位和取值应当匹配,保持平均,要考虑平面、纵断面标准的协调。若平面线形标准较低,没必在将纵断面标准定的很高,反之亦然。 龙源期刊网
一般来说,为保证汽车在进入竖曲线前,司机能够判断路线方向的变化,平曲线应该比竖曲线要长,而平曲线越长,竖曲线也应增长,应尽量做到平纵曲线一一对应。在山区高速公路中,为避免高填深挖,一段平曲线必须包含 几段竖曲线也是可取的。不必为了最求平纵最优组合而刻意减少变越点而加大工程量。随着设计手段的提高,像这类非常规组合应采用三维透视图或其它横型进行检查,以获得从司机角度看到的公路视觉效果,确保公路与地形的自然协调。
结束语
随着公路建设的发展,对公路线形设计的要求越来越高,历此在路线线形设计中直线、曲线、缓和曲线的设计指标运用要灵活,摒弃静止的、孤立的套用道路技术标准各项指标的设计方法,在符合设计标准的前提下,做到线形均衡、连续,确保行驶的可预见性。
参考文献:
[1]JTGB01-2003.公路工程技术标准
[2]JTGD20-2006.公路路线设计规范
[3]JTJ061-99.公路勘测规范