(中铁第六勘察设计院集团有限公司 天津空港 300308)
摘要:随着我国高速公路网络的快速发展,人们对高速公路行车安全提出了新的要求,作为影响高速行车安全的行车视距得到了较为广泛的研究。本文通过分析我国错综复杂的公路、铁路运输网络,提出了铁路在上跨公路时,位于公路曲线范围内的铁路桥墩对公路行车视距的影响的相关规定,对于影响行车视距的因素进行了分析,确定了高速公路的行车视距指标,并通过实际案例提出了行车视距分析方法,旨在为类似项目提供一定的理论参考。
关键词:铁路上跨;安全性评价;视距曲线;行车视距分析;
1.引言
随着我国城市化进程不断推进,交通路网的日益发达,形成了以高速公路为骨架、普通干线为脉络、农村公路为基础的全国公路网,以及以高速铁路、货运铁路、城市轨道交通为主的铁路网,在密布的交通路网下,难免存在公路与铁路立体交叉的情况,介于一些安全、技术、经济等方面因素影响,许多铁路桥梁上跨公路时都会选择将桥墩尽量靠近公路,以此来减小跨度,减小桥梁规模,当桥墩位于公路曲线范围内时,往往对公路行车视距造成较大影响。
2.涉路工程视距分析相关规定
涉路工程采用桥梁跨越公路时,需要开展安全性评价,上跨桥梁跨越位置应避开不满足视距要求的平面交叉口范围内,平曲线半径小于250m的弯道路段以及小于行车视距需要的竖曲线半径的竖曲线底部。在避开以上区域的情况下,还应满足弯道停车视距的影响。即车辆以某一速度行驶时,驾驶员看到路线上的障碍物后,做出反应直到最后安全停车需要的最小距离。对于指定道路,在设计限速一定的情况下,路线对应的停车视距是确定的。不同设计车速下规范要求的停车视距如下表所示:
表1不同设计车速下规范要求的停车视距
车辆类型 | 停车视距/m | ||||
40km/h | 60km/h | 80km/h | 100km/h | 120km/h | |
小汽车 | 40 | 75 | 110 | 160 | 210 |
大货车 | 50 | 85 | 125 | 180 | 245 |
3.弯道视距曲线
在道路的弯道设计中,除了要考虑诸如曲线半径R、参数A、超高、加宽等因素外,还必须注意路线内侧是否有树林、房屋、边坡等阻碍驾驶员的视线,这种处于隐蔽地段的弯道我们将它简称为“暗弯”。凡属“暗弯”都应该进行视距检查,若不能保证该级公路或城市道路的最短视距,则应该将阻碍视线的障碍物清除。如果是因曲线内侧及中间带设置护栏及其他人工构造物等而不能保证视距时,可采取加宽中间带、加宽路肩或将 构造物后移等措施予以处理;如果是因挖方边坡妨碍了视线,则应按所需净距绘制包络线(或称“视距线”)开挖视距台,可根据各种情况按公式计算横净距小于行车轨迹至障碍物的距离,视距能够得到保证,反之,视距不能得到保证。
图中阴影部分阻碍驾驶员视线的范围,范围以内的障碍物都应加以清除。s为内侧车道上汽车应保证的横净距。所谓横净距,即道路曲线范围最内侧的车道中心线行车轨迹距视距曲线(即包络线)的距离。
图1 横净距平面图
4.实际案例分析
4.1 概况
某铁路项目采用桥梁上跨高速公路主线及匝道,铁路桥梁位于直线段,坡度11.8‰。高速公路主道为双向十车道,匝道为双车道,设计时速120km/h,整体式路基宽度48米,单车道宽度3.75m,跨越处主线圆曲线半径1800m。匝道设计时速40km/h,整体式路基宽度10.5米,单车道宽度3.75m,跨越匝道处圆曲线半径280m。铁路桥墩距离路肩外边缘约4.5米。
图2 铁路上跨高速平面图
4.2铁路桥墩对高速公路行车视距的影响分析
新建铁路上跨高速主线及匝道加速车道圆曲线上,需分析圆曲线内侧桥墩是否对行车视距造成影响。根据高速公路设计资料,高速设计时速120km/h,整体式路基宽度48米,单车道宽度3.75m,跨越处主线圆曲线半径1800m。根据横净距计算公式:
横净距
其中:,
S:停车视距,根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2017),取S=245m。
由上式计算得跨越主线圆曲线所需横净距h=4.22m。本项目设计铁路桥墩距离路肩外边缘约4.5米,大于主线圆曲线所需横净距,满足行车视距需求。
根据匝道资料,设计时速40km/h,整体式路基宽度10.5米,单车道宽度3.75m,跨越匝道处圆曲线半径260m,取S=50m。计算得匝道处圆曲线所需横净距h=1.22m,本项目设计铁路桥墩距离路肩外边缘约4.5米,大于匝道圆曲线所需横净距,满足行车视距需求。
图3 横净距计算示意图
5.处理对策分析
针对铁路桥梁跨越高速公路时,在规划设计阶段应充分意识到曲线视距的重要性,在穿越是不光要保证自身处于直线段,也要选择在高速公路直线段或是大半径曲线段穿越。若设计需要穿越高速曲线段时,则需要通过曲线视距计算分析,避免在视线影响范围内设置桥墩。通过对铁路桥墩影响视距的研究,也可以应用到其他场景,如公路弯道内侧挖方区视距影响分析、曲线内侧绿化带视距影响分析、曲线内侧建筑物视距影响分析等各个方面。
6.结束语
铁路或是其他道路在跨越既有高速公路时,势必会对高速公路行车视距造成影响,对行车安全、通行效率等均会造成影响。文章在铁路上跨高速公路安全性评价的基础上,结合对行车视距的相关规范要求,通过一个铁路上跨公路曲线段的实际案例,提出了铁路桥墩位于高速公路曲线内侧时的视距影响分析方法。在规范的基础上,文章最后提出了影响视距时的处理对策,并以此衍生到其他应用场景,对高速公路曲线视距分析有一定的参考意义。
参考文献
[1]JTG D20-2017公路路线设计规范;
[2]道路勘测设计,人民交通出版社(第四版);
[3]胡营,涉路项目安全性评价现状及技术方法研究,公路交通科技,2017,265-267;
[4]陈勖,高速公路互通立交路线视距探讨,工程前岩,2023,32-34