公路運(yùn)輸、公路主要參數(shù)及安全要求

第一節(jié)公路運(yùn)輸、公路主要參數(shù)及安全要求（新加入）公路由直線段和曲線段組成。線路平面包括下列要素（圖7-1）1．平曲線半徑曲線段的中心線在平面上所對(duì)應(yīng)的半徑,叫平曲線半徑。線路的曲線半徑是根據(jù)汽車結(jié)構(gòu)特征而定的。最小平曲線半徑Rmin應(yīng)大于汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑。Rmin根據(jù)汽車軸距、路面橫坡和設(shè)計(jì)的汽車運(yùn)行速度來(lái)確定。按照曲線段汽車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的傾覆離心力應(yīng)與曲線段超高引起的下滑力平衡的原理，可以導(dǎo)出Rmin的計(jì)算式7-1)Rmin二7-1)3.62g(y+i)H式中Rmin一一線路最小平曲線半徑，m；U 汽車運(yùn)行速度，km/h；M——輪胎與路面間橫向粘著系數(shù)，其值為0.06?0.22,冰凍期較長(zhǎng)或多雨地區(qū)取小值,干燥地區(qū)取大值；i——路面橫坡,i=2?6%。H各級(jí)公路的Rmin可按有關(guān)資料設(shè)計(jì)手冊(cè)選用。切線長(zhǎng)度曲線段的切線長(zhǎng)度是公路轉(zhuǎn)角交點(diǎn)JD1至曲線與直線連接點(diǎn)的切線長(zhǎng)度，可由下式計(jì)算確定T=Rtan （7-2）2式中T——切線長(zhǎng)度，m；R——平曲線半徑，m；a——轉(zhuǎn)折角（平曲線半徑之夾角），（°）。曲線長(zhǎng)度K=nRa/180° （7-3）外矢距（轉(zhuǎn)角交點(diǎn)至圓曲線中心的距離）

/aE/aE二R(SeC2-1)7-4)曲線段超高汽車行駛在曲線段上時(shí)，受離心力的作用，使汽車向曲線外側(cè)滑移或傾覆。為此，通常將曲線段外側(cè)路面升高。這種設(shè)置稱為曲線段外側(cè)超高。平直線段路面的橫斷面常常是雙向傾斜的，當(dāng)其與曲線段相接肘，橫斷面由雙向傾斜逐漸過渡到單向傾斜，這一過渡路段稱為緩和曲線段，其外側(cè)逐漸超高。向轉(zhuǎn)彎內(nèi)側(cè)傾斜的單向坡面與水平面的夾角稱為超高橫坡iHHU27-5)i= -U7-5)HgR式中iH--一超高橫坡，%；HU 汽車運(yùn)行速度，km/h；g 重力加速度，m/s2；R一一平曲線半徑，m；M——路面與車輪間橫向粘著系數(shù)（一般p=0.06?0.22）。超高橫坡一般在2-6%，最大不超過10%。具體值根據(jù)設(shè)計(jì)車速、平曲線半徑、路面類型和氣候條件等因素來(lái)確定。不同設(shè)計(jì)計(jì)算車速與平曲線半徑時(shí)的超高橫坡值如表7-1。表7-1平曲線超高橫坡值超咼橫坡iH（%）設(shè)計(jì)計(jì)算車速（km/h）403020平曲線半徑（m）23456250?100<100?85〈85?75<76?65<65?55150?55<55?50<50?45<45?40<40?2575?25<25?20<20?15曲線段加寬汽車在曲線段上行駛時(shí)，各車輪的位置不同，其所畫出的曲線半徑也不同。后軸內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑小，前軸外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑最大。因此，路面行車部分的寬度需加大（一般在內(nèi)側(cè)加寬）,此增寬部分稱之為曲線段加寬。當(dāng)內(nèi)側(cè)加寬有困難時(shí)方可在曲線段外側(cè)加寬加寬應(yīng)從直線段或緩和曲線段開始，逐漸加寬至圓曲線部分。雙車道曲線段加寬值為7-6)7-7)L O.lu7-6)7-7)+=-R<R式中Bj一一雙車道曲線部分幾何加寬值，m；jL一一自汽車后軸至前保險(xiǎn)杠的距離，m其他符號(hào)意義同前。雙車道曲線段的車道總寬度為L(zhǎng) O.lu+R+~Jr式中Bz 雙車道曲線部分的總寬度，m。

單車道曲線段加寬值按雙車道加寬值減半計(jì)算。若公路兩側(cè)路肩各為2m，且路面加寬不到lm時(shí)，路基可不加寬；若路面加寬大于1m時(shí)，路基加寬應(yīng)按內(nèi)側(cè)路肩寬度不小于lm計(jì)算。線路連接包括直線段與曲線段相連接和相鄰兩平曲線段相連接兩種。(1)直線段與曲線段相連接為使汽車平穩(wěn)通過曲線段，在直線段與曲線段之間應(yīng)設(shè)置緩和曲線段。逐漸超高及緩和曲線段圓曲線起點(diǎn)/厶r遼口圓曲線起點(diǎn)ar圓曲線起點(diǎn)逐漸超高及緩和曲線段圓曲線起點(diǎn)/厶r遼口圓曲線起點(diǎn)ar圓曲線起點(diǎn)緩和段起點(diǎn)*I0 IV*"**?緩和段起點(diǎn)緩和段起點(diǎn)圖7-2線路超高緩和段的橫坡過渡示意圖(a)超高緩和段立體圖；(b)超高緩和段上各橫斷面緩和曲線長(zhǎng)度7-8)l=0.035u3/R7-8)q式中I——緩和曲線段氏度，m；符號(hào)意義同前。(2)相鄰兩平曲線段相連接相鄰兩同向平面曲線段均不設(shè)越高橫坡或所設(shè)超高橫坡相同時(shí)，可以直接連接；當(dāng)所設(shè)超高橫坡不同時(shí)，中間需要按兩相鄰越高橫坡之差設(shè)置超高緩和線段。圖7-3停車視距圖7-3停車視距中間設(shè)不小于自卸汽車車長(zhǎng)的直線段，條件困難情況下可不設(shè)直線段但必須減速運(yùn)行；兩相鄰曲線段均設(shè)越高時(shí)，中間應(yīng)有不小于兩超高緩和段長(zhǎng)度的直線段。視距汽車司機(jī)在行車時(shí)能看到其前方車輛或道路上或道路上障礙物所必須的最短距離。車輛在曲線段上行駛時(shí)，為保證有足夠的視距，彎道內(nèi)側(cè)如有建筑物、樹木、路基邊坡或其他障礙物時(shí)必須予以排除。視距可分為停車視距和會(huì)車視距。停車視距的最短距離ST如圖7-3所示S=l+1+1T1201=ut/3.61 (7-9)=1.05u2/254(申 土i)JG1=3~5m0式中l(wèi)i——司機(jī)觀察反應(yīng)時(shí)間內(nèi)行駛的距離，m；12——汽車開始制動(dòng)到完全停止時(shí)所行駛的距離，m；l0——為防止汽車萬(wàn)一駛近障礙物不能停住而在視距計(jì)算中考慮的安全距離，m；u一一汽車運(yùn)行速度，km/h；t 司機(jī)觀察反應(yīng)時(shí)間，-般取值為1.5?2s；1.05——考慮汽車轉(zhuǎn)動(dòng)部分慣性力的系數(shù)；9——計(jì)算粘著系數(shù),=(0.5-0.6)PJ9——粘著系數(shù)；? 滾動(dòng)阻力系數(shù)；Gi- 道路縱坡，％，上坡為正值，下坡為負(fù)值。當(dāng)兩車對(duì)向行駛時(shí)，會(huì)車視距的最短距離sh計(jì)算式為HS=21+1+1+1 (7-10)H10ab式中1、1——汽車由路中央駛回各自車道的距離，m。ab為簡(jiǎn)化計(jì)算，可取 S=2SHT露天礦汽車在各級(jí)公路上的視距應(yīng)小于表7-2所列數(shù)值。表7-2視距值超咼橫坡iH(%)道路等級(jí)IIIIII停車視距503020會(huì)車視距10060409.最大允許縱坡縱坡過大，汽車上坡時(shí)長(zhǎng)久使用低速檔，水箱里的水易于沸騰，油管易于“氣阻”而發(fā)生熄火，導(dǎo)致停車；下坡時(shí)，重車制動(dòng)困難，制動(dòng)器急劇溫升，剎車次數(shù)多使輪鼓發(fā)熱直至失效而產(chǎn)生安全事故?？v坡過小會(huì)使線路增長(zhǎng)，增加擴(kuò)幫工程量，使基建費(fèi)增多。各級(jí)公路的最大允許縱坡為：1級(jí)一％；11級(jí)——8%；111級(jí)一一10%。限制坡長(zhǎng)為防止汽車在長(zhǎng)陡坡段上運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器過熱而發(fā)生故障，對(duì)坡段長(zhǎng)率應(yīng)有所限制。當(dāng)縱坡5〈iW6時(shí)，限制坡長(zhǎng)LW800m。以此類推，當(dāng)i增加時(shí)，限制長(zhǎng)度按換算系數(shù)折算為限制坡長(zhǎng)LH(表3-3)。多坡段的換算坡長(zhǎng)按下式計(jì)算。L=XL+九L+九L+ +九L=丫九L (7-11)H11 2 2 33 nn ii

式中L 限制坡長(zhǎng)，m；H入、入2、入3…入 坡長(zhǎng)換算系數(shù);1nL、L2、L3?L——各坡段的長(zhǎng)度。1n表3-3限制坡長(zhǎng)L與換算系數(shù)入 1 1-縱向坡度(％)限制坡長(zhǎng)Lh(m)坡長(zhǎng)換算系數(shù)入5〈iW6<8001.006〈iW7<5001.607〈iW8<3502.308〈iW9<2503.209〈iW12<1505.30當(dāng)限制坡長(zhǎng)或換算限制坡長(zhǎng)L〉800m時(shí)，應(yīng)在不大于800m處設(shè)置縱坡〈3%的緩和坡段，H其長(zhǎng)度為40?50m?？v坡折減當(dāng)平曲線半徑W50m時(shí)，該平曲線的最大縱坡應(yīng)根據(jù)表3-4的規(guī)定予以折減。高原地區(qū)