城市道路圆曲线加宽设计研究

::道路与交通工程
Road&Traffic Engineering
城市道路圆曲线加宽设计研究
姜诚I张忠杰2
（1.中交基础设施养护集团有限公司，湖北武汉430065；2.河北美高公路勘察设计研究院，河北石家庄050000）
摘要：车辆在圆曲线上行驶时，后轮轨迹在前轮轨迹的内侧存在一个偏移量，为安全起见，圆曲线范围内的车道需要进行加宽设计。

加宽值应由车辆在圆曲线上的轨迹偏移量及侧向安全距离组成，从圆曲线加宽计算方式出发,结合国内外相关规范与相关研究成果，论证了现有规范加宽值偏大，可适当减小。

关键词：城市道路;行车道；圆曲线；加宽值；偏移量；侧向安全距离
中图分类号：U412.34文献标志码：B文章编号:1009-7767（2019）02-0042-04
On Circular Curve Widening Design of Urban Road
Jiang Cheng,Zhang Zhongjie
城市道路横断面一般由行车道、路缘带、绿化带及
人行道组成。

在城市道路设计过程中需要对半径较小
的圆曲线进行加宽设计，以保障行车安全°CJJ193-
2012《城市道路路线设计规范》川中说明：当圆曲线半
径小于或等于250m时，应在圆曲线范围内设置加宽。

圆曲线加宽的原因有2种：车辆沿曲线行驶时，后轮
轨迹常在前轮轨迹的内侧，且曲线段的车道宽度较直
线段的车道宽度大，为保证车辆行驶轨迹在行车道内，
需要对圆曲线范围内的车道进行加宽；驾驶员在驾驶汽车时对保持在中心线上行驶感到困难，因此需要对圆曲线范围内的车道进行加宽。

若以现有规范标准计算，标准行车道的宽度加上规范规定的加宽值，则单车道最大宽度可达6m,可能出现双车道上并排行驶3辆车的危险情况。

鉴于现有规范加宽值偏大，为保证行车安全，通过波良可夫公式推导岀侧向安全距离，以适当缩小城市道路行车道上圆曲线加宽值。

1圆曲线加宽值计算方法
在圆曲线范围内为不变的全加宽值，圆曲线两端设置加宽缓和段。

加宽缓和段通常设置在圆曲线内侧，也可设置在圆曲线两侧，每侧加宽值为全加宽值的1/2。

圆曲线上行车道加宽见图1。

计算圆曲线加宽值首先要考虑车辆外形及尺寸，从道路所承担的功能角度出发，设计车辆应选择;小客车（长6m,宽1.8m）、载重汽车（长12m,宽2.5m）、大型
图1圆曲线上行车道加宽示意图
客车（长13.7m,宽2.55m）、較接客车（长18m,宽2.5m）、较接列车（长18.1m,宽2.55m）5种叫从道路投资与行车安全的角度考虑，标准运营车辆应满足100%的需求条件，因此需选择能代表道路上车辆的适当车型作为设计依据，一般选用小客车、大型客车、较接客车3种车作为设计车型。

我国CJJ37—2012（城市道路工程设计规范》⑷中,小客车和大型客车的加宽值几为:
0.05V
V r
较接客车的加宽值几为:
6'”=几+6'”2=怎+a?0.05V
-------+------
2R VR
(1)
(2)式中:¾.为小客车和大型客车轴距加前悬的距离，或較接客车前轴距加前悬的距离,m；a“为較接客车后轴距,
道路与交通工程!；
Road&T r affic Engi neeri ng m；V为设计速度，km/h；R为设超高的最小半径,m。

将设计车型代入公式，计算结果见表1。

表1不同车型圆曲线单车道加宽值
设计速度/（km/h）
车型606050404030302020 200VRW250150VRW200100VRW15080</?^10070VRW8050VRW7040VRW5030VRW4020VRW30小客车0.270.320.360.360.390.420.500.540.75
大型客车0.370.460.570.620.700.85 1.04 1.25 1.82
钱接客车0.460.580.760.860.96 1.22 1.50 1.87 2.75
实际在单车道圆曲线上行驶的车辆偏移量仅为
几或几2。

按会车或超车条件考虑，便增加了Z值。

按
照现有规范的解释，圆曲线加宽值=标准车道宽度+
圆曲线上车辆轨迹偏移值，则单车道的最大宽度可达
6.0m。

参考文献［4］中提到：当车道宽度大于6.0m应进
行评价，以提示司机是作为双车道还是单车道使用。

因
此如采用规范值，部分情况下可能存在安全隐患。

2最小加宽值分析
行车道的圆曲线加宽值是附加在行车道上的。

行
车道的宽度主要取决于设计车辆的宽度和横向安全
距离以及车辆行驶时的摆动宽度。

我国行车道宽度以
波良可夫模型为基础，单车道宽度=标准车辆宽度+动
态净空不同时速车辆横向安全距离见表2。

表2不同时速车辆横向安全距离
时速/ (km/h)
横向安全距离/m
对向行车同向行车车辆与路缘石之间
20 1.020.890.59 30 1.130.960.66 40 1.23 1.020.72 50 1.33 1.080.78 60 1.43L130.83 80 1.60 1.230.93 100 1.76 1.33 1.03 120 1.92 1.43 1.13
城市道路在靠近中间带和两侧带的车道边均设有路缘带，对向行车横向安全距离和车辆与路缘石之间横向安全距离均可通过路缘带进行补偿，因此同向行驶单车道最小宽度=（车辆宽度x2+对向行车横向安全距离/2+同向行车横向安全距离+车辆与路缘石之间横向安全距离）/2-两侧路缘带宽度；对向行驶单车道最小宽度=（车辆宽度x2+对向行车横向安全距离+车辆与路缘石之间横向安全距离x2）/2-两侧路缘带宽度。

单车道最小加宽值见表3。

表3单车道最小加宽值
时速/
(km/h)
同向行驶对向行驶
小客车+
动态净空
大型客车/较接
客车+动态净空
小客车+
动态净空
大型客车/较接
客车+动态净空
20 2.55 3.25 2.65 3.35
30 2.64 3.34 2.78 3.48
40 2.73 3.43 2.89 3.59
50 2.81 3.51 3.00 3.70
60 2.64 3.34 2.85 3.55
80 2.78 3.48 3.03 3.73
在该基础上增加车辆在圆曲线上的轨迹偏移量即为单车道加宽宽度。

从而推导出加宽值=车辆宽度+动态净空+行车轨迹偏移量-标准车道宽度。

以对向行驶为例，不同车型圆曲线单车道最小加宽值见表4。

表4不同车型圆曲线单车道最小加宽值
设计速度/（km/h）
车型606050404030302020 200VRW250150VRW200100VRW15080VRW10070VRW8050VRW7040VRW5030VRV4020VRW30小客车-0.14-0.090.11-0.010.02-0.050.03-0.060.15
大型车0.420.510.770.710.790.83 1.02 1.10 1.67
较接客车0.510.630.960.95 1.05 1.20 1.48 1.72 2.60
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表4中小客车行车道宽采用3.25m,可以看出在宽为3.25m以上（含）的行车道上小客车加宽值均比现行规范要小。

大型客车及較接客车在20-40m的圆曲线半径范围内加宽值也比规范值小。

由此可见，现行规范车道加宽值相对较大,可适当缩小。

3国外规范加宽值分析
参考文献［8］中也采取相同方法计算圆曲线加宽值,分3种情况：1）单车道，单向运行，不允许超过1辆停止车辆.见图2；2）单车道，单向运行，允许超过1辆停止车辆，见图3；3）双车道，单向或双向运行，见图4。

圆曲线上行车道加宽值计算公式：
W=W-W no（3）式中：W为圆曲线上行车道加宽值；为圆曲线上行车道宽度；为直线上行车道宽度。

其中圆曲线上的行车道宽度计算公式：
肌=/V（〃+C）+（/V-1）F a+Z。

（4）式中：N为车道数；〃为设计车型的轨迹宽度（最外侧车轮之间）；C为横向净距;几为外侧前轮轨迹边缘与车身外侧前缘轨迹之间的距离;Z为额外允许宽度。

其中车辆轨迹宽度计算公式：
U=u+R-VR2-》L：。

（5）式中讥为圆直线段上的轨迹宽度（最外侧车轮之间）；R为设计中线半径或转向半径;厶为较接点至最后排车轮的距离。

车辆的前悬宽度计算公式：
F,=\/R2~A（2L+A）-R o（6）式中M为车轮前悬长度;厶为单独车辆（或牵引车）的轴距。

情况1）行车道加宽值W=U+C+Z-标准行车道宽度；情况2）W=N（J/+C）+（N-1）F a-标准行车道宽度；情况3）W=N（〃+C）+（N-1）J\+Z-标准行车道宽度。

Z值定义为额外允许宽度，是为顾及驾驶员在圆曲线上行驶困难和操作不稳定而附加的路面径向宽度，随着行驶速度和圆曲线半径的变化而变化。

&0.1V/VF （对应15〜150m的圆曲线半径）是个趋近于0.6的常数。

我国的Z值的计算公式与参考文献［5］—致,在我国设超高的最小半径范围取值,Z值趋近于0.25。

C值为行车道边缘与最近车轮形式轨迹之间的净距和在车辆超车或会车时两车车身的净距提供的净宽,假定为当车道宽度为6m时,C取0.6m；车道宽度为6.6m日寸,C取0.75m；车道宽度为7.2时,C取0.9m。

C值与波良可夫公式中d值定义相近，我国d值以设计速度为基准。

综上所述，圆曲线加宽值取决于车辆的侧向安全距离和曲线段的行车轨迹偏移量。

而我国道路侧向安全距离已包含在标准行车道宽度当中。

从波良可夫的的模型出发，可以判定现行规范中行车道加宽后，侧向安全距离富余较多，应适当缩小。

4推荐加宽值
随着技术的发展，车辆的稳定性增加，侧向摆动日趋减小。

波良可夫模型中的侧向安全距离完全能够满足安全行车的需求（波良可夫模型是基于20年前的车辆性能、道路状况及交通组成等因素确定）。

从现行规范出发，结合国内外规范依据以及上述分析结果，推荐：1）行车道宽3.25m以上的圆曲线路段，小客车可不设置加宽；2）大型客车、較接客车在20〜40m的圆曲线半径范围内加宽值可适当减小15cm。

5结语
现行规范在圆曲线加宽值设计中只考虑车辆轨迹的偏移量和额外允许宽度，因为在行车道宽度的组成中已经考虑了侧向安全距离，在设计速度较低的路段侧向安全距离比实际需求值要大，考虑到我国城市道路土地稀缺，我国行车道宽度又较西方国家普遍偏宽，
（下转第146页）
::给水排水工程
Water Supply&Drainage Engineering
过程中可能会出现偏差趋向，需适时进行经验修正，以保证探测精度满足规范要求。

2.3.3管线点测量
1）勘测坐标采用深圳市独立坐标系，高程为黄海高程；
2）管线点测量严格按相关规程规范要求进行。

管线点测量使用经检定合格的铢卡全站仪，分别采用极坐标法和三角高程法测量管线点的坐标和高程。

所有设站均需经过方向和高程的检查。

2.3.4管线探测精度
城市地下管线探测应以中误差作为衡量探测精度的标准，且以2倍中误差作为极限误差。

探测精度应符合下列规定：
1）明显管线点的埋深量测中误差不应大于25mm。

2）隐蔽管线点的平面位置探查中误差和埋深探查中误差分别不应大于0.05h和0.075h（h为管线中心埋深,mm）,当h<1000mm时以1000mm代入计算。

地下管线详查时，其平面位置和埋深探查精度可另行约定。

3）地下管线点的平面位置测量中误差不应大于50mm（相对于该管线点起算点）；高程测量中误差不应大于30mm（相对于该管线点起算点）。

3勘察中的困难与问题
经现场雨污分流情况调查发现，勘察存在以下几点困难及问题：
1）勘察区域大多为工业区，污水源头主要为生活污水、工业废水，有可能岀现雨污混流而难以区分，但在设计改造中2种污染源必须分开。

2）勘察区域内绝大部分为老旧的工业区，井盖封
（上接第44页）
路面宽度过宽势必会导致资源浪费，增加投资。

因此在圆曲线加宽设计中应灵活处理，因地制宜，在满足安全行车的条件可适当减小。

参考文献：
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[3]北京市市政工程设计研究总院有限公司.城市道路工程设计
规范:CJJ37-2012[S].北京：中国建筑工业出版社,2016.死的现象较普遍，部分井盖除非采用暴力破坏否则无法打开；部分井盖被堆放的货物占压，或者上锁无法进人。

以上现象均给管线探测工作带来较大的困难。

3）该工程处于老城区，部分区域属于交通干道，供暖、通信、电力等地下管线错综复杂，根据现有的勘察技术无法精确查明地下管线的具体分布，一定程度上影响到勘察的精度。

4结语
该项目经勘察发现，大部分工业区排水设施不完善，雨污混流情况较普遍，排水管道存在不同程度的淤堵现象。

其勘察结果已以成果图（表）的形式提交至设计方，以便为后续设计优化工作提供基础性资料。

正本清源工程是城市水体净化提升的民生工程，越来越受到政府部门的重视，正本清源工程能否达到雨污分流效果，关键是勘察获取的工业区内排水管网信息的准确度。

因此只有不断优化勘察技术方法，并与设计、施工方建立多方沟通机制，才能使正本清源工程达到预期效果，才能真正实现雨污分流。

陌i
参考文献：
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广东化工,2017,44（7）：191-192.
收稿日期：2018-08-07
作者简介：徐振华，男，工程师，硕士，主要从事工程勘察领域的应用研究工作。

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收稿日期:2018-09-06
作者简介：姜诚，男，工程师，学士，主要从事道路路线及互通设计工作。