如何界定并准确应用公路回头曲线?(上)

规范每周一问答 · 第三十七期

多位专业技术人员来函咨询

郭总:您好!
我公司主要从事低等级公路勘察设计任务,但在公司内部对回头曲线定义和指标选用长期存在分歧,故对相关问题向您咨询:
1、如何定义回头曲线?转角必须大约180度吗?还是转角在哪个范围?下图中当JD1转角非常大,但是可以正常进行路线布设,圆曲线位于交点内侧。在地形复杂的地形中,如果连续多次布设jd1所示线型,算不算回头曲线?
2、下图JD1和JD3为虚交点,JD2为实交点,JD2转角大于180度,这个应该为正确的回头曲线吗?
3、路线规范里面对回头曲线部分规定最大纵坡不大于4%,4%是指回头的曲线部分的限值吗?还是过了曲线部分的剩余部分不能大于这个值?
4、如果转角小于180°也可以视为回头曲线,那么,二、三级路可否将转角较大的“缓和曲线 圆曲线 缓和曲线”都视为回头曲线,进而都可采用《规范》中对应的回头曲线的较小半径指标?
5、山谷沿溪线中,沿河套弯选线时,如果设计速度为30km/h,半径100(规范上最小30),转角180,这个应该算是回头曲线了吧?那么,就该使用《规范》关于回头曲线的指标来衡量它是否满足吗?譬如最大纵坡,回头间距等是否满足规范要求?迷惑不解!
6、有人说回头是虚交的一种,但回头曲线有自己的平、纵规定,回头曲线是以总偏角来界定还是以地形来定义?还是以路线在不在同一坡面来确定?跨沟布线设置的虚交总偏角也有100多度的,是不是纵坡,加宽也应该按回头曲线来控制?
以上问题,我们内部经常发生激烈争论,大家意见和认识也不统一。在项目审查中不同审查专家常常也有不同观点。可能有的问题比较菜吧,劳烦郭总帮我们答疑解惑一下吧!非常感谢!
(以上内容,已将多封来信、来函咨询的内容进行合并。)

专家讨论回复

你好!
您(们)咨询的类似问题,此前已经多次有专业人员反馈、咨询、讨论过。该内容涉及到回头曲线定义和规范指标采用等多个方面,为了准确回复解读,以下对回头曲线相关的内容整理如下:
1、什么是“回头曲线”?
在我国《公路工程名词术语》(JTJ-87)中,给出的解释是:“山区公路在同一坡面上回头展线时所采用的回转形曲线”。通常,大家顾名思义的理解,由于路线迂回位置的平曲线交点转角大于或接近180度,致使车辆在通过这个平曲线(弯道)的时候,出现了明显的“折返回头”现象。
在我国公路标准规范中,并没有明确给出“回头曲线”如何严格、准确界定的内容。但在实际工程中,回头曲线通常出现在地形起伏较大的山区低等级公路项目中。路线工程师为了克服巨大的自然高差条件,在连续上坡过程中为了尽量展长路线,以降低平均纵坡,有意识选择地形相对平缓的坡面或阶地位置,以很小的圆曲线进行迂回展线。

图片来源于网络

2、“回头曲线”能用交点转角加以界定吗?

基于上述回头曲线定义和大家的普遍认识,那么,是否可以把公路平面线形中,凡是交点转角大于180度的弯道都界定为“回头曲线”呢?本人认为,无论是从实际工程中设置回头曲线的初衷,还是对规范指标体系的理解来看,回答都是否定的,即不能简单地以转角大于或接近180度来界定是否回头曲线。或者说,形式上的回头曲线并不一定就是《规范》条文中所特指的回头曲线。例如,来信中提到的“设计速度30km/h,圆曲线半径采用100m,转角大于150度”的情况,就不应该按照回头曲线来对待,也不能按照回头曲线来取用相关技术指标。
那么,究竟该如何界定回头曲线呢?这必须从公路中设置回头曲线和《规范》条文规定等的初衷和来源说起。

3、《规范》关于回头曲线的几何指标规定

在我国《公路路线设计规范》第7章“公路平面”中,第10节的内容主体是针对“回头曲线”,包括:回头曲线适用范围与条件,相邻回头曲线间距要求,回头曲线各部分指标要求(包括:圆曲线最小半径、回旋线最小长度、超高横坡度、双车道路面加宽值、最大纵坡),以及对回头曲线线形和标志标线等的要求等。
规范回头曲线适用范围与条件、曲线间距要求

规范对回头曲线指标、线形和标志标线要求

4、为什么会出现“回头曲线”?

按照公路设计基本原理,当一条公路(或者一个路段)选定设计速度之后,在这条公路(或者对应的路段内)路线设计中,每一个路段的几何指标选用(包括视距、圆曲线最小半径、最大纵坡、最大坡长、超高、加宽等)都应该要满足设计车辆以既定设计速度通行的基本要求。这样,才能确保这条公路(或路段的)每一弯道都满足(或达到)与这条公路设计速度相互匹配的通行能力和服务水平。例如:当一条三级公路,在设计速度选用40km/h时,通常在路线设计中,停车视距不应小于40m,圆曲线的最小半径不应小于60m(最大超高采用6%时,对应的圆曲线最小半径(极限值)),最大纵坡不应大于7%......
在山岭重丘地区的低等级公路设计中,路线工程师为了克服巨大的自然高差,翻山越岭,不得不进行长距离展线,才能降低公路的纵坡条件。但是,受到经济条件和工程投资规模等条件的制约,特别是遇到重大地质和困难地形条件限制的时候,自然展线可能无法完成目标。也就是,完全按照前面述及的与设计速度相互对应的选用几何指标的设计思路,根本无法完成项目设计目标,无法找出合理可行的路线方案。或者,自然展线可能引起重大地质灾害问题,或者需要增加大型桥隧等构造物,导致项目工程规模大幅度增加。
不得已,工程师选择降低局部路段的设计速度,选择较为平缓的坡面或阶地位置,采用明显小于原设计速度对应的圆曲线最小半径(如采用40m或30m)进行迂回(回头)展线,以利用地形较为平缓的坡面(往往是单面坡)条件,进一步展长路线,降低路段平均纵坡,逐步提升路面标高。

5、《规范》为什么纳入回头曲线?

显然,按照公路设计原理,在这样回头曲线的路段,车辆的通行速度必然是低于设计速度,而路段的通行能力和服务水平也是低于设计速度对应的基本要求的。也就说,回头曲线应该是不符合公路设计的基本要求的。但是,怎么办呢?方案不可行,公路不修了吗?
事实上,此类情况在山区低等级公路,特别是山区越岭线项目中常常遇到。于是,我国《规范》对回头曲线做出了专门性的条文规定。那么,既然回头曲线明确降低了路段的通行速度和通行能力,《规范》为什么还将其纳入呢?相关影响如何考虑呢?
调查追溯可知,《规范》纳入回头曲线也应该是不得已的权衡结果吧。特别是在早期国家经济条件薄弱、工程建设投资严重受限的时期,公路技术标准不得不考虑实际的经济条件限制!要么,不修这条路了,要么,就局部降低设计速度,在一定程度上牺牲局部路段的通行效率。毕竟,客观的地形、地质和经济条件就摆在那里呀!
对此,很多行业内的老同志、老专家都有深刻的体会。受到经济和技术条件等的制约,我国早期一些山区公路项目,不得不在“通行效率和工程投资”之间权衡、取舍,不少越岭线最终不得不牺牲局部通行效率,而先打通公路。于是,在才有了我国公路建设史中曾经出现的“先通后畅”、“限额设计”等情况。也可称之为不同时期和条件下的工程技术政策吧。

(未完待续……)

(0)

相关推荐