浅议交叉口展宽渐变段设计

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1、浅议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（一般不小于4.5米）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

2、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6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

3、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。6从上式可得知，

4、（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=0.10时，燃料消耗增加10%，轮胎磨耗增加1.2倍；当μ=0.15时，燃料消耗增加20%，轮胎磨耗增加2.9倍。因此，在计算最小圆曲线半径时，μ值小于0.15为宜

5、。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圆曲线半径计算表注：本表μ值按《城市道路交叉口设计规程》（CJJ6152-2010）；R值为道路横坡不大于2%的取值；当横坡大于2%时，需参照公式重新计算R值。在不同的道路设计车速下，根据表1复核渐变段的圆曲线取值是否合适。（2

6、）关于渐变段长度取值对于渐变段长度取值，《城市道路工程设计规范》（CJJ37-90）中，平面交叉章节并未做出明确规定；立体交叉章节对平行式变速车道过渡段长度要求见表2：表2平行式变速车道过渡段长度表3渐变段长度另外《城市道路交叉口设计规程》（CJJ152-2010）对渐变段长度取值作出以下规定：进口道渐变段长度按车辆以70%路段设计车速行驶3s横移一条车道时来计算确定；渐变段最小长度不应少于：支路20m，次干路25m，主干路30m~35m。出口道渐变段长度不应小于20m。根据进口道渐变段长度按车辆以70%路段设计车速行驶3s横移一条车道，车道宽3.5m来计算，不

7、同设计车速不同展宽宽度列表见表4：表4不同设计车速不同展宽宽度渐变段长度6综合多本规范对渐变段长度的要求，发现较旧的规范仅仅规定渐变段长度为一固定值，并未考虑到不同的展宽宽度所需的长度要求；而仅有《城市道路交叉口设计规程》（CJJ152-2010）根据不同的展宽宽度情况，对进口道渐变段长度提出要求，但当展宽宽度较大时，计算结果明显不合理；另外，此规范对出口道渐变段长度要求不应小于20m，要求亦过于笼统。路口车道展宽有利用分隔带展宽、两侧展宽和单侧展宽三种方式。交叉口渠化设计需根据交通量分析、不同的用地情况、道路等级等因素，采取不同的展宽方式。因此交叉口展宽，单侧

8、展宽宽度超过一个车道宽的