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监理 - 2009/6/27 9:29:00

  
韩熠1
王跟民2

（ 1.陕西交通技术咨询有限公司，陕西 西安 710068；

2.陕西省林业勘察设计院，陕西西安 710082；）

［摘  要］本文概略分析了影响隧道视距的因素，计算了隧道横净距，建立了隧道视距曲线半径的概念，提出了隧道线形设计和改善交通安全的建议。
［关键词］隧道  横净距  视距半径  加宽
1、视距影响因素及隧道建筑限界
公路隧道几何设计、车辆几何尺寸、驾驶员、照明及自然环境、交通组成等因素，均影响隧道视距，几何设计主要包括隧道建筑限界、内轮廓、平纵线形、路拱等。为便于讨论，依据《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）、《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）和《公路项目安全性评价指南》（JTG B05-2004）（分别简称《标准》、《规范》、《指南》），限定相关边界。高速公路和一级公路隧道建筑限界及横断面组成尺寸见表1，二级以下公路隧道建筑限界及横断面组成尺寸见表2。

表1 高速、一级公路隧道建筑限界横断面组成一览表（单位：米）
序号	设计速度（km/h）	车道宽度W	侧向宽度L		最小检修道J		建筑限界净空
			左侧LL	右侧LR	左侧	右侧	净宽	净高
1	120	3.75×2	0.75	1.25	0.75	0.75	11.00	5.00
2	100	3.75×2	0.50	1.00	0.75	0.75	10.50	5.00
3	80	3.75×2	0.50	0.75	0.75	0.75	10.25	5.00
4	60	3.75×2	0.50	0.75	0.75	0.75	9.75	5.00
表2 二级以下等级公路隧道建筑限界横断面组成一览表（单位：米）
序号	设计速度（km/h）	车道宽度W	侧向宽度L		最小人行道J		建筑限界净空
			左侧LL	右侧LR	左侧	右侧	净宽	净高
1	80二级	3.75×2	0.75	0.75	0.75	0.75	10.50	5.00
2	60二级	3.50×2	0.50	0.50	0.75	0.75	9.50	5.00
3	40二级	3.50×2	0.25	0.25	0.75	0.75	9.00	5.00
4	40三级	3.50×2	0.25	0.25	0.75	0.75	9.00	4.50
5	30三级	3.25×2	0.25	0.25	0.25	0.25	7.50	4.50
6	20四级	3.00×2	0.50	0.50	0.25	0.25	7.50	4.50

二级公路设计速度为80和60公里/小时，隧道内人行道（兼检修道）最小宽度为1.0米，净宽分别为11米和10米，大于《标准》中最小规定值，本文采用《规范》规定值；四级公路，隧道建筑限界净宽为7.0米，小于《标准》规定最小值，本文采用《标准》7.5米的建筑限界。
2、标准车型与视距
计算车型分别选择小客车和货车，小客车宽度B为1.8米，货车宽度B为2.5米，驾驶员位于车辆左侧0.5米处。前方障碍物高均为0.1米。停车视距以小客车为标准，目高为1.2米，自驾驶员发现障碍物起，至车辆在障碍物前安全停止，所需的最短行车距离即为小客车停车视距，简称停车视距。计算货车停车视距时，驾驶员目高为2.0米。若运行速度大小与设计速度相等，依据《标准》和《指南》规定，停车视距和货车停车视距规定见表3和表4所示。

表3 高速、一级公路停车视距及货车停车视距（单位：米）
序号	设计速度	标准停车视距	指南停车视距	标准货车 停车视距	指南货车 停车视距	《标准》修正停车货车视距
						3％	4％	5%	6%	7％	8％	9％
1	120	210	280	245	417	265	273	--	--
2	100	160	205	180	301	190	195	200	--
3	80	110	140	125	202	130	132	136	139
4	60	75	90	85	120	89	91	93	95

表4

二、三、四级公路停车视距及货车停车视距（单位：米）

序号	设计速度	标准停车视距	指南停车视距	标准货车 停车视距	指南货车 停车视距	《标准》下坡修正停车货车视距
						3％	4％	5%	6%	7％	8％	9％
1	80	110	140	125	202	130	132	136	139
2	60	75	90	85	120	89	91	93	95
3	40	40	--	50	--	50	50	50	50	50
4	30	30	--	35	--	35	35	35	35	35	35
5	20	20	--	20	--	20	20	20	20	20	20	20

《指南》修正了货车停车视距，纵坡大于2％，半径小于400米路段，应核查修正。上坡路段可以减小货车停车视距，下坡路段必须增大货车停车视距。
3、公路隧道横净距
当检修道（人行道，下同）高度大于0.1米，或检修道高度影响视线时，横净距（m1）应计算到检修道边缘；当隧道内壁布设有关设施影响视线时，横净距(m2)应计算至建筑限界边缘处；当隧道内壁未布设隧道设施或不影响视线时，横净距(m3)可计算至隧道内轮廓处。无论车辆在那个车道行驶，均假定车辆行驶轨迹与车道中心线重合，并假定视高处建筑限界至内轮廓距离为0.25米。依行驶方向为准，左转弯曲线隧道应计算左车道横净距，右转弯曲线应计算右车道横净距。
左车道横净距m＝(W/2－B)/2＋0.5＋L左[＋J左＋0.25]
………………………3-1
右车道横净距m＝(W/2＋B)/2－0.5＋L右[＋J右＋0.25]
………………………3-2
隧道提供的最大横净距计算结果见表5。左侧车道横净距小于右侧车道横净距，左转弯曲线隧道较右转弯曲线隧道不利于安全；左转弯隧道，为小客车提供的横净距大于为货车提供的横净距；右转弯曲线隧道，为小客车提供的横净距小于为货车提供的横净距。
表5

公路隧道提供的最大横净距（单位：m）

设计速度	m1				m2				m3
	左侧车道		右侧车道		左侧车道		右侧车道		左侧车道		右侧车道
	小车	货车	小车	货车	小车	货车	小车	货车	小车	货车	小车	货车
120	2.225	1.875	3.525	3.875	2.975	2.625	4.275	4.625	3.225	2.875	4.525	4.875
100	1.975	1.625	3.275	3.625	2.725	2.375	4.025	4.375	2.975	2.625	4.275	4.625
80	1.975	1.625	3.025	3.375	2.725	2.375	3.775	4.125	2.975	2.625	4.025	4.375
60	1.975	1.625	3.025	3.375	2.725	2.375	3.775	4.125	2.975	2.625	4.025	4.375
80二	2.225	1.875	3.025	3.375	3.225	2.875	4.025	4.375	3.475	3.125	4.275	4.625
60二	1.850	1.500	2.650	3.000	2.850	2.500	3.650	4.000	3.100	2.750	3.900	4.250
40二	1.600	1.250	2.400	2.750	2.350	2.000	3.150	3.500	2.600	2.250	3.400	3.750
40三	1.600	1.250	2.400	2.750	2.350	2.000	3.150	3.500	2.600	2.250	3.400	3.750
30三	1.475	1.125	2.275	2.625	1.725	1.375	2.525	2.875	1.975	1.625	2.775	3.125
20四	1.600	1.250	2.400	2.750	1.850	1.500	2.650	3.000	2.100	1.750	2.900	3.250

4、隧道视距平曲线半径
假定曲线隧道位于同一曲率半径的圆曲线上，曲率半径与视距、横净距的关系式为：
　……………………………4-1
式中： —实际横净距，米；
      —计算车道中线处的曲线半径，米；
—（货车）停车视距，米。
依据cosα＝1－α2/2！＋α4/4！－……+(-1)nα2n/(2n)!，由公式4-1推导简化公式得4-2，可直接计算平曲线半径。两公式计算很相近，后者比前者一般大0.3～0.5米，误差可以忽略。
………………………………………4-2
隧道提供横净距越小，要求平曲线半径越大，比照路线规范，视距采用《标准》规定视距，可将检修道（m1）对应的曲率半径R1定义为隧道安全视距半径，将建筑限界(m2)对应曲率半径R2定义为隧道一般视距半径，将隧道内轮廓(m3)对应的曲率半径R3定义为隧道最小视距半径。
高速公路、一级公路为分离式单向行驶，只需考虑制动停车视距。双向行驶的二、三、四级公路，隧道路段一般禁止超车，也只考虑停车视距。表6显示货车视距半径一般大于小客车视距半径，拟定隧道曲线半径时，应采用货车视距曲线半径，但应区分左、右转弯曲线。同时考虑《指南》视距要求，确定隧道线形时，应参照表7拟定平面参数。

表6

公路隧道视距平曲线半径计算值（单位：米）

设计速度	安全视距半径R1				一般视距半径R2				最小视距半径R3
	左侧车道		右侧车道		左侧车道		右侧车道		左侧车道		右侧车道
	小车	货车	小车	货车	小车	货车	小车	货车	小车	货车	小车	货车
120	2478	4002	1564	1936	1853	2858	1289	1622	1709	2610	1218	1539
100	1620	2492	977	1117	1174	1705	795	926	1076	1543	749	876
80	766	1202	500	579	555	822	401	473	508	744	376	446
60	356	556	232	268	258	380	186	219	236	344	175	206
80二	680	1042	500	579	469	679	376	446	435	625	354	422
60二	380	602	265	301	247	361	193	226	227	328	180	213
40二	125	250	83	114	85	156	63	89	77	139	59	83
40三	125	250	83	114	85	156	63	89	77	139	59	83
30三	76	136	49	58	65	111	45	53	57	94	41	49
20四	31	40	21	18	27	33	19	17	24	29	17	15

表7

公路隧道视距平曲线半径建议值（单位：m）

设计速度	安全视距半径R1				一般视距半径R2				最小视距半径R3
	左偏曲线		右偏曲线		左偏曲线		右偏曲线		左偏曲线		右偏曲线
	标准	指南	标准	指南	标准	指南	标准	指南	标准	指南	标准	指南
120	4005	11600	1940	5610	2860	8285	1625	4705	2615	7565	1545	4460
100	2495	6975	1120	3125	1710	4770	930	2590	1545	4315	880	2450
80	1205	3145	585	1515	825	2150	475	1240	750	1945	450	1170
60	560	1110	270	535	385	760	225	440	350	690	210	415
80二	1045		585		685		450		630		425
60二	605		305		365		230		330		215
40二	255		120		160		95		145		85
40三	255		120		160		95		145		85
30三	140		60		115		55		100		55
20四	45		20		35		20		35		20

5、隧道断面加宽
隧道平曲线半径小于最小视距半径R3时，应采取措施加大隧道横净距。若线形改善困难时，应加大隧道断面尺寸或调整断面布设。若按《规范》设置了超高值不大于4%的平曲线，右转弯隧道横净距均满足视距要求，左转弯隧道应加大左侧横净距，加宽参考值见表8所示。表中0.55和1.65分别为80和100公里/小时的最大加宽值。


表8
曲线隧道横净距加宽参考表 （单位：米）

设计速度	0	0.25	0.5	0.75（0.55）	1.00	1.25	1.5	1.75（1.65）
120	2615	2400	2225	2070	1935	1820	1715	1620
100	1545	1410	1300	1200	1120	1045	980	950
80	750	680	625	620	--	--	--	--
60	350	--	--	--	--	--	--	--

6、纵坡路段视距平曲线半径
前面计算的平曲线视距半径，应为路线纵坡小于2%的视距平曲线半径。当行驶方向为上坡时，有助于车辆制动，当行驶方向为下坡时，加大了制动距离。《标准》修正了3％、4％、5％、6％的下坡路段货车停车视距，《指南》修正了2％、4％、6％的上、下坡货车停车视距。暂且只讨论高速公路和一级公路，且线性增加不同坡度修正值，不考虑路线上坡影响。下坡路段货车停车视距修正值见表9所示。依据《标准》和《指南》修正视距计算出的视距半径见表10和表11所示。
表 9


纵坡路段货车停车视距修正值（单位：米）

设计速度	平坡路段		2％		3％		4％		5％		6％
	标准	指南	标准	指南	标准	指南	标准	指南	标准	指南	标准	指南
120	245	417	12	66	20	85	28	101
100	180	301	5	46	10	59	15	71	20	112
80	125	202	3	30	5	39	7	46	11	64	14	81
60	85	120	2	17	4	22	6	26	8	36	10	45

表10
《标准》纵坡修正后的视距半径表

设计速度（km/h）		2%		3%		4%		5%		6%
		左偏	右偏	左偏	右偏	左偏	右偏	左偏	右偏	左偏	右偏
R1	120	4403	2131	4682	2265	4969	2404
	100	2633	1180	2777	1245	2925	1311	3077	1379
	80	1260	607	1300	626	1340	645	1423	685	1486	716
	60	582	280	609	293	637	307	665	320	694	334
R2	120	3145	1785	3344	1898	3549	2014
	100	1801	978	1900	1031	2001	1086	2105	1143
	80	862	496	889	512	917	528	973	560	1017	585
	60	398	229	417	240	436	251	455	262	475	273
R3	120	2872	1694	3053	1801	3240	1911
	100	1630	925	1719	976	1811	1028	1905	1081
	80	780	468	805	483	830	498	881	528	920	552
	60	360	216	377	226	394	237	412	247	430	258

表11
《指南》纵坡修正后的视距半径表

设计速度（km/h）		2%		3%		4%		5%		6%
		左偏	右偏	左偏	右偏	左偏	右偏	左偏	右偏	左偏	右偏
R1	120	15553	7525	16800	8129	17888	8656
	100	9262	4152	9969	4469	10645	4772	13121	5882
	80	4140	1993	4468	2151	4731	2278	5443	2621	6161	2966
	60	1444	695	1551	747	1640	789	1872	901	2094	1008
R2	120	11109	6305	12000	6811	12777	7252
	100	6337	3440	6821	3703	7283	3954	8977	4873
	80	2833	1631	3057	1760	3237	1864	3724	2144	4215	2427
	60	988	569	1061	611	1122	646	1281	737	1433	825
R3	120	10143	5982	10957	6462	11666	6880
	100	5734	3254	6171	3503	6590	3740	8122	4610
	80	2563	1538	2766	1659	2929	1757	3369	2022	3814	2288
	60	894	536	960	576	1015	609	1159	695	1296	778

7、竖曲线视距半径
视距为竖曲线上的一段圆弧，视点（眼睛）与障碍物顶部的直线距离，可简称为视线距离，因竖曲线半径一般很大，往往是平曲线的很多倍，可以认为视距与视线距离相等。凸型竖曲线可能成为视线障碍，凹型竖曲线可能成为车灯的障碍，设置照明的隧道可不考虑凹型竖曲线的影响。
设眼睛视点高度为a，障碍物高度为b，经求证竖曲线的视距半径计算公式为6-1。《规范》货车竖曲线视距半径小于小客车半径，小客车视距半径多数大于路线极限最小竖曲线半径，小于路线一般最小半径；但《指南》小客车视距半径小于货车视距半径，货车视距半径大于路线一般最小半径。

R竖=(S / (a0.5+b0.5))2/ 2----------------6-1
为了便于运用，对于标准车型小客车、货车可分别简化为6-2和6-3近视计算公式：

R小=S2 / 4---------------6-2

R货=S2 / 6---------------6-3
8、结语
综上所述，隧道横净距越小，要求最小平曲线半径越大；单向双车道隧道，左车道横净距小于右车道横净距；依据车辆行驶方向，左转弯隧道的横净距小于右转弯隧道；无论左转或是右转，视距曲线半径均由货车控制。现行规范规定隧道左侧路缘带宽度小于右侧路缘带宽度，适应了驾驶行为，但不利于保证曲线隧道路段的视距要求，应给与关注。隧道曲线半径应尽可能大于R2。当隧道曲线半径大于安全视距半径R1时，可不考虑其它因素对视距的影响；当曲线半径小于安全视距半径R1时，应检查纵坡对视距的影响，并控制检修道高度；当小于R2时，应同时检查隧道内部设施对视距的影响；当小于R3时，应优先考虑加大平曲线半径，或加宽隧道左侧横净距。《指南》加大了视距要求，依据隧道路段驾驶习惯，山区高速公路的中、短隧道可不考虑《指南》提高要求，特长、长隧道曲线半径，宜采用《指南》对应的视距曲线半径。
限于水平，平面线形、平纵组合等因素未讨论，且文中难免有不妥之处，敬请批评指正。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部.公路工程技术标准（JTGB01—2003）.北京.人民交通出版社.2004.
[2]中华人民共和国交通部.公路隧道设计规范（JTGD70—2004）.北京.人民交通出版社.2004.
[3]中华人民共和国交通部.公路项目安全性评价指南（JTG/TB05—2004）.北京.人民交通出版社.2005.
[4]中华人民共和国交通部.公路路线设计规范（JTG D20—2006）.北京.人民交通出版社.2007.
[5]中华人民共和国交通部.公路路线设计规范（JTJ 011—94）.北京.人民交通出版社.1995.
作者简介：
1、
韩 熠：工作单位：陕西交通技术咨询有限公司，同济大学道路工程专业，本科，高级工程师，总经理。联系方式：西安市含光北路110号，陕西交通技术咨询有限公司，电话：(029)88423020。
2、
王跟民：陕西省林业勘察设计院公路分院，工程师。

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