摘要：隧道受地形地貌、地質、凈空等因素限制，其線形設計需要認真細致的研究確定。本文分析比較多種規范標準并結合筆者多年的設計經驗，對隧道平曲線停車視距、視點位置及平曲線半徑的確定方法進行了探討，供同行們參考。

　　關鍵字：公路隧道,停車視距,視點,平曲線半徑,設計

　　0.引言

　　公路路線設計受到復雜多變的地形條件限制，通常需要設置穿山而過的山嶺隧道。選擇合適的路線，能兼顧工程投資及安全要求。由于山區地形條件的限制，隧道平面線形大多都是曲線形式。影響隧道行車安全的一個重要因素是行車視距。而行車視距又是確定隧道平曲線半徑大小的一個重要因素。

　　1.行車視距

　　1.1行車視距的概念

　　行車視距即駕駛員采取措施避免碰撞前方障礙物的最短距離。根據所采取措施的不同，行車視距可以分為停車視距、會車視距、錯車視距以及超車視距，其中停車視距最為重要，其由兩部分構成：

　　(1)駕駛員反應時間內行駛的距離;

　　(2)制動距離;

　　除以上兩部分，設計中通常還需要考慮5~10m的安全距離，故停車視距的一般計算公式為：

　　其中 為縱向摩阻系數，t為反應時間， 為安全距離。

　　1.2停車視距的檢算

　　檢算停車視距的方法，一般采用圖解法與橫凈距法。圖解法如圖1.2.1，駕駛員沿視點軌跡線運動，視線長度相等，視距曲線與視線相切，視點軌跡線與視距曲線所圍成的區域內需保證通視;橫凈距法如圖1.2.2，AB弧長為停車視距長，h為最大橫凈距，當視點軌跡到障礙物的距離大于h時就能保證停車視距。停車視距長小于曲線弧長時。

　　1.3視點軌跡的確定

　　對于視點軌跡的確定有著多種方法，如下：

　　方法1：根據《公路路線設計規范》(JTG D20—2006)條文說明7.9.6確定，方法為:視點軌跡為距未加寬前1/2車道寬處，方法1的示意圖見圖1.3.1，圖中h為隧道最大橫凈距。

　　方法2:根據《公路路線設計細則(總校稿)》(JTG/T D20-200X)表8.6.2-2注①確定，方法為: 視點軌跡按照內側車道中心距護欄2.5m的情況確定，方法2的示意圖見圖1.3.2。

　　方法3:根據《公路路線設計細則(總校稿)》(JTG/T D20-200X)8.6.13條確定，方法為：視點軌跡距未加寬前路面邊緣1.5m處，方法3的示意圖見圖1.3.3。

　　方法4：極限不利的情況。駕駛員視點距小車外輪廓邊緣0.5m[5]，如圖1.3.4，小車外輪廓緊貼車道外邊緣，視點距內側車道邊緣僅0.5m, 此時視距最不易滿足。

　　方法5：有障礙物遮擋時的影響。由于隧道凈空限界設置的規定，山嶺公路隧道往往會設置一定高度的檢修道，當隧道平面線形為曲線時，檢修道往往會影響駕駛員的通視視距。如圖1.3.5，在視點軌跡上的S點，當考慮隧道檢修道臺階的遮擋作用時，其通視視距為弧長SA。當不考慮隧道檢修道臺階的遮擋作用時，其通視視距為弧長SB。顯然SB>SA，不考慮隧道檢修道臺階的遮擋作用時視距較易滿足。

　　2.橫凈距與視點曲線半徑的相互影響

　　隧道的橫凈距是一定的，在相同的停車視距下，視點軌跡半徑越小，要求的橫凈距越大，當要求的橫凈距小于隧道提供的橫凈距時，停車視距得到滿足。結合規范與筆者多年的工程經驗，列出了計算滿足停車視距要求的視點軌跡曲線半徑的5種方法，見下表2.1。表中采用試算法，并通過比較滿足停車視距要求的橫凈距與隧道所能提供的橫凈距來確定視點軌跡曲線的最小半徑。其中設計時速、停車視距、視點軌跡距臺階邊緣(隧道內輪廓邊緣)的距離是確定的;視點軌跡曲線半徑、角度、橫凈距是相互影響變化的。

　　從表中可以看出，同一設計時速時，滿足停車視距的視點軌跡曲線的最小半徑值從小到大依次為：方法5<方法1<方法2<方法3<方法4。表中方法1~方法5所對應的視點軌跡的確定方法與1.3節所闡述的方法相同。方法1的視點軌跡線在車道中線處;方法2的視點軌跡線在車道中線附近;方法3的視點軌跡曲線較方法1向車道外邊緣移動;方法4是最不利的情況，其考慮小車外邊緣緊貼車道外邊緣;方法5在方法1的基礎上不考慮隧道檢修道臺階的遮擋作用。

　　實際上，司機進入隧道后，在心理等多種因素作用下，會保持車身左右都有一定的空間。方法4中車輛外邊緣緊貼車道外邊緣,車輛離車道外邊緣空間有限，不宜采用。假設隧道平曲線沿行車方向左彎，內側車道最不利，由于駕駛室在車輛左側，采用方法1、方法2時內側車道小車車身大部分在車道右側，車輛右側空間有限，故不宜采用方法1、方法2。此時若采用方法3，車輛左右都有一定空間，故宜采用方法3;假設隧道平曲線沿行車方向右彎，外側車道最不利，由于視點在車的左側，若采用方法3，外側車道車輛邊緣較為接近車道邊緣，車輛右側空間有限，故不宜采用方法3。此時若采用方法1，車輛左右都有一定的空間，故宜采用方法1。

　　隧道洞內需要設置檢修道臺階，如圖1.3.5，在圖中陰影部分，小于臺階高的障礙物駕駛員看不見。通常隧道檢修道臺階高度在0.25m~0.4m之間，而規范上規定的物高為0.1m。如果不考慮臺階對障礙物的遮擋作用，對高速行駛的車輛是非常危險的，故不宜采用方法5。

　　表2.1中計算橫凈距的過程中并沒有考慮路線的縱坡的影響。由于規范中規定的停車視距已經考慮了一定的富余量，故可以不考慮縱坡的影響。貨車由于視點較高，其視距要求較小車容易滿足，一般只需檢算小車視距是否滿足要求。但由于下坡時貨車剎車性能差，速度快，此時需檢算貨車的視距。

　　3.平曲線半徑的確定

　　從第2節關于視距的論述中可以看出，滿足視距要求是確定隧道平曲線半徑的一個重要因素。根據隧道等級、設計速度不同，并考慮隧道臺階的遮擋作用，選取合適的視點軌跡可以確定滿足視距要求的最小平曲線半徑;

　　沿平曲線高速運行的車輛，有較大的離心力。確定隧道平曲線半徑時還需要保證橫向的穩定。能滿足橫向穩定的最小平曲線半徑的計算公式一般可采用 其中 為摩阻系數， 為超高值， 為設計速度;

　　另外隧道洞口明暗變化明顯，要求在隧道洞內洞外不小于設計速度3s時間所行駛的長度內的線形一致，因此在確定隧道洞口段平曲線半徑時，應在有條件的情況下，盡量選用較大值。

　　4.結語

　　對于地形地貌復雜的山區公路隧道，其線形設計的好壞直接影響整個隧道的安全性、經濟性，其中平曲線半徑的選取是評價線形設計好壞的一個重要因素。筆者在前面的論述中已闡述了如何選好公路隧道的平曲線半徑的方法，現將主旨總結如下：

　　(1)若要確定沿行車方向左彎且滿足停車視距的平曲線最小半徑，建議按照方法3(參照《公路路線設計細則(總校稿)》(JTG/T D20-200X)8.6.13條)確定視點軌跡曲線;

　　(2)若要確定沿行車方向右彎且滿足停車視距的平曲線最小半徑，建議按照方法1(《公路路線設計規范》(JTG D20—2006)條文說明7.9.6)確定視點軌跡曲線。

　　(3)確定滿足視距要求的隧道路線平曲線半徑時，建議考慮檢修道的遮擋作用。

　　(4)隧道路線平曲線半徑的確定要結合視距要求，橫坡穩定要求，洞口3s線形一致要求及工程經驗綜合確定。

　　5.參考文獻：

　　[1]中華人民共和國交通部，公路路線設計規范(JTG D20-2006)[S]，北京：人民交通出版社，2006

　　[2] 中華人民共和國交通部，公路隧道設計規范(JTG D70-2004) [S]，北京：人民交通出版社，2004

　　[3] 中華人民共和國交通部,公路路線設計細則(總校稿)(JTG D70-200X) [S] ，北京：人民交通出版社，2009

　　[4]楊少偉等，道路勘測設計[S]，北京：人民交通出版社，2009

　　[5] 韓熠、王跟民，關于公路隧道視距曲線半徑的探討[J]，武漢.交通科技，2008