山嶺重丘區(qū)低等級(jí)公路設(shè)計(jì)回旋曲線最短長度取值的探討

1、山嶺重丘區(qū)低等級(jí)公路設(shè)計(jì)盤旋曲線最短長度取值的探討摘要：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(jì)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(shí)間、超高與加寬緩和段長度等因素對路線設(shè)計(jì)盤旋曲線長度取值的影響，并通過相關(guān)計(jì)算，最終確定盤旋曲線長度最低取值標(biāo)準(zhǔn)，作為路線設(shè)計(jì)時(shí)的重要指標(biāo)依據(jù)，用以指導(dǎo)路線設(shè)計(jì)，同時(shí)也可供其他等級(jí)公路路線設(shè)計(jì)時(shí)參考。關(guān)鍵詞：低等級(jí)公路路線設(shè)計(jì)盤旋曲線長度中圖分類號(hào)：U412文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X202105c-0026-02山嶺重丘區(qū)低等級(jí)公路受地形、地物等條件限制，路線布設(shè)困難，平面設(shè)計(jì)指標(biāo)取值標(biāo)準(zhǔn)低，設(shè)計(jì)人員外業(yè)布設(shè)路線時(shí)，常

2、因經(jīng)驗(yàn)缺乏或疏忽，局部交點(diǎn)設(shè)置盤旋曲線長度過短，內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)情況，通過分析各種因素對盤旋曲線最短長度取值影響，最終確定設(shè)計(jì)時(shí)盤旋曲線長度取值標(biāo)準(zhǔn)，作為路線設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。1工程概況1.1工程背景?烏蒙山水潦鄉(xiāng)至二郎鎮(zhèn)農(nóng)村扶貧公路建設(shè)工程?工程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)，工程里程總長約274km。由于工程里程長，地形地質(zhì)條件差，且招標(biāo)要求的勘察設(shè)計(jì)工期緊，為提高中標(biāo)概率并

3、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)，最終獲得該工程勘察設(shè)計(jì)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)該工程的古藺縣椒園鄉(xiāng)沙田水庫至土城鎮(zhèn)大山村段。1.2工程概況?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100km，按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)后，里程總長約110km，其中利用29km，改建51km，新建30km。工程區(qū)地形復(fù)雜，老路平縱指標(biāo)極低。如菜板村至三臺(tái)村埡口段老路長5km，爬升高差397m，路段最大縱坡16%，平均縱坡8%。三臺(tái)村埡口至大路溝段老路長3.63km，高差385m，路段最大縱坡21%，平均縱坡10.62

4、%，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3.78km，爬升高差367m，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(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確定該工程主要技術(shù)指標(biāo)如下：四級(jí)公路；設(shè)計(jì)速度20km/h；設(shè)計(jì)荷載公路II級(jí)；標(biāo)準(zhǔn)路基寬度6.5m；雙車道路面寬6m，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盤旋曲線長度計(jì)算與取值2.1一般路段盤旋曲線最小長度計(jì)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：；那么滿足

5、乘車舒適感的盤旋曲線最小長度：；目前國公路計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)一般建議0.6，那么；與半徑R為反函數(shù)，半徑越大，所需的越小，設(shè)計(jì)速度為20km/h的四級(jí)公路，因此0.036×=19.2m。2.1.2駕駛員的操作及反應(yīng)時(shí)間盤旋曲線不管其參數(shù)如何，都不可使車輛在盤旋曲線上的行駛時(shí)間過短而使司機(jī)駕駛操縱過于匆忙，一般認(rèn)為汽車在盤旋曲線上的行駛時(shí)間至少應(yīng)有3s，那么=16.667m2.1.3超高與加寬根據(jù)?公路路線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?JTG-D20-20217.4.3條規(guī)定，四級(jí)公路盤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(jì)標(biāo)準(zhǔn)?JTG-D20-20217.10.3條規(guī)定，設(shè)計(jì)速度2

6、0km/h回頭曲線，圓曲線最小半徑15m，超高橫坡度6%，雙車道路面加寬值為3.0m。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(jì)標(biāo)準(zhǔn)分別計(jì)算超高及加寬緩和段長度見表3。2.1.4一般路段盤旋曲線最短長度取值首先，根據(jù)離心加速度的變化率計(jì)算的滿足乘車舒適感的盤旋曲線最小長度應(yīng)大于19.2m，根據(jù)駕駛員的操作及反應(yīng)時(shí)間計(jì)算的盤旋曲線最小長度應(yīng)大于16.667m，結(jié)合?公路路線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?JTG-D20-2021規(guī)定，設(shè)計(jì)速度20km/h的四級(jí)公路，當(dāng)設(shè)置盤旋曲線時(shí)，其長度不應(yīng)小于20m。其次，四級(jí)公路盤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特殊曲線盤旋曲線長度取值

7、2.2.1凸型曲線在路線嚴(yán)格受地形限制時(shí)，可將兩同向盤旋線在曲率相同處徑相銜接而組合為凸形曲線。?公路路線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?JTGD202121規(guī)定凸形曲線對接點(diǎn)附近的0.3V以M計(jì)；其中V為設(shè)計(jì)速度，按KM/H計(jì)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。因而其盤旋曲線最短長度應(yīng)滿足：對接點(diǎn)的曲率半徑對應(yīng)的超高漸變段長度+0.3V/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(jì)標(biāo)準(zhǔn)，兩同向圓曲線徑相銜接或插入的直線長度缺乏時(shí)，可用盤旋線將兩同向圓曲線連接組合為卵形曲線。卵形曲線的盤旋線參數(shù)宜選R2/2AR2R2為小圓曲線半徑；受地形條件限制時(shí)或互通式立體交叉的匝道設(shè)計(jì)中，大半徑圓曲線與小半徑圓曲線相銜接處，可采用兩個(gè)或兩個(gè)以上同向盤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(gè)盤旋線參數(shù)之比以小于1.5為宜。其盤旋曲線最短長度應(yīng)根據(jù)具體情況予以計(jì)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(jì)時(shí)，當(dāng)設(shè)置盤旋曲線時(shí)，其長度取值，首先應(yīng)滿足路線標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算值與公路等級(jí)、設(shè)計(jì)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(jì)人員在外業(yè)定線前，應(yīng)根據(jù)相關(guān)條