法国《公路设计指南》中有关几何设计的综述

 刘春雷

 (武汉市公路勘察设计院武汉  430015)

摘要  通过对刚果（布）国家1号公路（R80型道路）项目运用法国规范进行路线设计实践，简要介绍了《公路设计指南》（S．E．T．R．A 1994年）中有关几何设计参数及技术要求，提出确定各参数的相关依据，以加深对该规范的理解。

关键词  公路规范设计S．E．T．R．A道路类型

1  规范特点

 1994年法国道路和高速道路技术研究管理局(S．E．T．R．A．)考虑到国家道路网的实际情况，结合1992年9月出版的文件《道路和街道安全》，在1970年10月出版的《关于国家道路设计的技术条件指示书》(I．C．T．A．R．N)（以下简称《指示书》）基础上进行修订并完成了新规范《公路设计指南》。该规范作为一般公路（T型及R型，L型除外）现行国家几何设计的主要依据，其主要特点如下。

1.1对道路安全目标的考虑

 在原有《指示书》基础上增加“容错”的设计理念，对路肩和道路侧面进行了精心设计；另外，注重可以提高道路安全等级的改造措施，此处主要考虑了交叉点的选择和设计（交叉点类型的选择主要基于多标准分析，主要考虑标准为安全、用户优势、当地主管部门经济评估、成本效益分析以及环境等。设计则从立体交叉点一般设计（非环形路）、环形路设计、立体交叉点或互通式立体交叉点设计等几方面阐述了主要设计规则。

1-2道路类型的定义

 道路类型（从技术角度看）主要受与环境及工程主要特点协调一致性影响，根据项目的功能定位来选择道路类型。城际间的主要道路可分为以下3种类型：

 (1)L型路。根据主要连接道路(Link)命名，属高速公路。

 (2)T型路。其功能以中长途全程交通为主，是单一车行道公路。

 (3)R型路。为乡村主要道路网的主要部分，具有多种功能。

 每一种道路类型根据水平和纵向定线的最低技术特点也有不同的分类：

 R型道路可分为以下2类：①R60，山岭区，通常在成本和舒适度之间进行平衡；②R80，通常适用于地形限制很小的地区。

 T型道路可分为以下类别：①T80，山岭区，在道路类型和成本许可的范围内主要考虑舒适度；②Tl00，通常适用于地形限制很小的地区。

1.3引用运行速度的设计理念

 引用运行速度（V85，是根据道路的几何特点估计得出的）作为主要设计依据，特别是在应用与能见度有关的建议时。

2有关几何设计方面的要求

2.1  横断面设计

横断面主要包括车道数确定、行车道宽度、路肩宽度的确定等，图1为该规范中双向带中央分隔带的典型路幅布置形式。

 (1)车道数。关于车道数的选择，法国规范建议根据“城际间道路投资评估办法的公告”中有关要求采用多重标准分析，主要体现在交通量、当地政府的财力、服务水平等方面。但交通量分析仍然是确定道路车道数的主要依据，按照“第30h”标准设计的基本思路与我国规范相近，其灵活性更强，按照该规范要求，主要道路有2车道、3车道、2车道十超车区等形式。

 (2)车道宽度。对于乡村地区的新建主要道路，车道宽度通常是3.5 m;T型路段不应减小道路宽度；新建的R形道路在交通量和载重货车流量较小时，宽度可减小至3 m;山区车道宽度可减小至2. 75 m。

 在半径小于200 m的曲线路段增加车行道宽度，一般来说，加宽值为每个车道50/R（R是以m为单位的曲线半径值）；在山区，加宽值可以降低到25/R；在困难情况下，加宽值可以根据重型货车的转弯宽度来确定。

 (3)路肩。路肩主要包括硬路肩和土路肩（上图中护坡道部分）：①硬路肩宽度，硬路肩宽度R型道路一般为2.0 m（最小为1.75 m），T型道路一般为2.5 m（最小值为2.0 m），较我国规范规定值小，但要求在车行道外侧增加与车行道路面结构相同的“额外宽度”，一般为0. 25 m;②土路肩宽度，土路肩宽度按照该规范要求，一般为0. 75 m，但如果因为设置安全设施的需要可以增加至1.0 m或者更多。由此可以看出，该规范对于路基宽度的规定并非像我国规范要求一样是个定值。

 (4)横坡。横坡主要有正常路段和超高路段2种形式：①正常路段路拱横坡规定。行车道：行车道表面的横向坡度为2. 5%，坡向道路的外侧。硬路肩：车行道额外宽度部分与相邻的车行道相同的横向坡度；其他部分采用4%的横向坡度，倾斜方向与相邻的车行道一致；但为了便于施工可将坡度降至2. 5%（与车行道相同）；②超高路段

路拱横坡规定。行车道：超高段路拱横坡主要通过计算得到，主要采用表1中的计算公式。车行道的额外宽度。具有与相邻车行道相同的横向坡度；硬路肩（不包括额外宽度）。行车道超高值小于或等于4%时，硬路肩的横坡与其保持一致；行车道超高值大于4%时，硬路肩的横坡在弯道内侧与车行道一致，而在弯道外侧与超高引起坡度方向相反，其值为1.5%；土路肩（护坡道）。横向坡度是8%，坡向车行道外侧。

2.2路线平面设计

 (1)直线长度。①长直线，最大直线长度基本不受控制，但在新建道路中尽量避免长度超过5～10 km的情况；②同向曲线间最小直线长度，至少等于对应于2条曲线最大半径的V85速度行驶3s的距离L，为简化标准，L可取75 m;③反向曲线间最小直线长度，可以使用S曲线，当必须插入直线时，长度应不小于50 m。

 规范规定，平面定线时应保证一定长度的直线，满足超车的要求；直线占路线总长的50%以上。

(2)曲线。每种道路类型对应最小平曲线半径值，见表2。

 缓和曲线的最小长度计算公式如下。

 L，=INF(6R0'4，67)  （2车道）

 L；=INF(9R0'4，100)  （3车道）

 L，=INF(12R0'4，133)  （4车道）

 注：INF表示取两者最小值。

 规范理念：缓和曲线不宜过长，太长会产生安全问题；规范对曲线长度、路线偏角等未做严格要求，但为避免“凸行曲线”，需要对所布设的圆曲线半径做以下检验。

对于2车道、3车道，以及双向4车道道路，回旋长度分别限定为67，100，133 m，每个交点处圆曲线半径应满足表3所列要求。

 若回旋长度并非以上所提出长度，则需检查的总体关系（圆弧的最小长度）为：R≥3L/20（或R>R耐且L=O），其中L为回旋长度。

 (3)超高过渡段。因缓和曲线长度较短，一般情况下建议超高过渡段等于缓和曲线长度；但对超高值较大时应控制最大超高渐变率，缓和曲线长度不足时超高渐变可以在直线上完成，一般不侵入圆曲线内。

 (4)线型组合设计。①避免在长直线(大于1km)的末端采用半径小于300 m的曲线；避免在短直线（长度在0. 5～1 km之间）末端采用半径小于200 m的曲线；②2条设置有缓和曲线的圆曲线可直接连接，形成S形曲线；Ri，R2应满足0. 67≤R1／Rz≤1.5的条件，当2圆曲线半径都大于500 m，不受此条件限制；③平曲线半径R>R耐的2个圆曲线相连，禁止直接相接形成S型曲线，应插入不小于50 m的直线；④禁止使用卵形、C形、凸形曲线等。

 (5)能见度要求。能见度（视距）是涉及到行车安全的重要要素之一，本规范中对能见度要求比较严格，在设计中必须验算，停车视距等并不是以设计速度为基础参数验算，而是以V85运行速度为基础参数验算，具体如下：①曲线路段能见度要求。规定3s内距离做为验算标准，即3×V85视距范围内不应有障碍物；②直线路段能见度要求；③直线路段主要是车辆停滞等因素引起的交通事故，规定在V85停车视距范围内不应有障碍物；④平面交叉或临街入口点处能见度要求。规定以8×V85（至少为6×V85）视距范围内不应有障碍物。

在速度为V85时，停车距离见表4。

2.3路线纵面设计

规范对最大纵坡及竖曲线半径要求见表5。

(1)-般情况下不存在最小坡度要求，但为确保行车道正常排水，建议最小纵坡不小于0.5%；在低填及挖方路段最小纵坡不宜小于0. 2%。

 (2)规范对一般公路除最大纵坡限制之外，在坡长上没有具体规定。但当坡长超过1 km，纵坡大于4%时，要避免在2个大坡度路段之间加插一个缓坡。

 (3)长大纵坡的安全验算内容：验算陡坡及前后段视距是否满足规范要求，否则应考虑视距切除。

2.4平、纵组合设计原则

 (1)平纵组合与我国规范基本相同，需要考虑平包纵，且应确保大致良好的能见度；尽量按照平面半径和纵面半径之间的比例使平面线路上的弯道和纵面上的弯道重合（取值R竖>=6R平）。

 (2)避免在凸型竖曲线的最高点上设置半径R小于300 m平曲线。

 (3)应避免竖曲线顶点与平曲线起终点重合的平纵组合。

 (4)避免在纵面最高点竖曲线上或视距不良地段和陡坡及前后一定范围内设置平面交叉。

 (5)平面交叉处尽量采用较高的平纵面指标，平面宜采用直线或不设超高的曲线；必须在超高路段设置平面交叉，则应检验路段的能见度。

3结语

 刚果（布）国家1号公路是中国政府与刚果（布）政府之间一揽子合作框架协议下最大的基础设施项目，是中非备受关注的援非重点工程。本文在该项目的设计中，通过对法国《公路设计指南》中有关几何设计的参数及技术要求的理解，提出确定各参数的相关依据，希望对可能应用到本规范的公路设计者有一定的借鉴意义。