文档介绍：浅谈交叉口展宽渐变段设计
摘要:本文从工程设计中遇到的一些问题出发,试图对设计规范中一些不明确的地方做一些探讨和研究;通过分析计算,完善规范对平交口设计尚未明确部分,提出优化渐变段长度计算的思路和方法。
关键词:道路交叉口;渠化;渐变段设计
中图分类号:U41文献标识码: A
一、前言
路口展宽有利用分隔带展宽、两侧展宽和单侧展宽三种方式。
当设有较宽中央绿化带()或较宽侧绿化带(一般不小于3米),或当道路两侧用地条件较好,可采用利用分隔带展宽或两侧展宽的方式。
当道路一侧用地条件受到限制时,可对道路进行单侧展宽,根据各方向的转向交通量布设转向车道数及直行车道数,通过中线偏移等方式对进口道进行展宽设计。
交叉口设计一定要结合地形条件,当进口道展宽用地紧张时,如出口道一侧有地,可以通过偏移道路中线,往出口道一侧展宽。通过偏移道路中线,将行车道往出口道一侧偏移,由此来增加进口道的车道数量,提高交叉口的通行能力。
二、路口展宽渐变段取值计算
受用地限制,进口车道所在一侧不能展宽时,可以通过偏移道路中心线,将路口段的道路向出口车道一侧进行偏移,这种做法在各地得到了大量使用,但由于渐变段长度取用不合适也带来了一些问题,如图1。

图1 渐变段长度过短
此处为南海某个路口,由于偏移值过大、渐变段长度取值过短,导致驾驶员要在极短时间内频繁转换方向;且由于渐变段过短,导致过渡的曲线半径过小,产生过大的横向力,造成车辆横向漂移和碰擦等事故时常发生。
由此可见,渐变段设计,包括渐变段圆曲线半径以及渐变段长度取值两个问题。
(1)关于渐变段圆曲线半径取值
渐变段实际上是一组S曲线,渐变段长度直接影响到S曲线的参数,曲线半径过小,可能导致过大的离心力,造成行车横向漂移和碰擦事故。现行规范对待渐变段取值,并不像对待道路主线那般重视,渐变段设计缺少独立的平面线形设计,S曲线半径可能取值偏小。
根据汽车行驶在曲线上的力的平衡方程式:i+μ=
其中:i为路面横坡;μ为横向力系数; V为行车速度;R为曲线半径。
从上式可得知,(i+μ)与速度的平方成正比,与圆曲线半径成反比。若曲线半径取值过小,则(i+μ)将变大,离心力过大,容易导致车辆横向漂移甚至翻侧。
因此,横向力系数μ值的大小影响着汽车的稳定程度、乘客的舒适感、燃料和轮胎的消耗以及其他方面,所以
μ值的选用应保证汽车在圆曲线上行驶时的横向抗滑稳定性,以及乘客的舒适和经济的要求。
μ值的选用还应考虑汽车营运的经济性。根据试验分析,汽车在弯道上行驶时与在直线上行驶相比,当μ=,燃料消耗增加10%,;当μ=,燃料消耗增加20%,。因此,在计算最小圆曲线半径时,。根据城市道路特点,超高横坡度规定值较小。城市道路往往是机非混行,交叉口较多,一般车速偏低,因此μ值可加大些。
横向力因(μ+i)叠加而增大,为了安全,建议渐变段S曲线的设计速度采用较大值来进行连接曲线设计。根据设计速度与横向力系数最大值的关系,考虑到道路横坡i一般为2%,如主线不设超高,不同行车速度情况下,渐变段圆曲线半径取值见表1。
表1 圆曲线半径计算表