小客车专用城市地下道路的设计净高研究

2 0 1 4 年 2 月第 2 期 城 市道桥 与 防洪 科技研究1 2 3 小客车专用城市地下道路的设计净高研究 张毅 上 海市政 工 程设计 研究 总 院 集 团 有 限公司 上海 市 2 0 9 2 摘要 为适合小客车专用城市地下道路的特点 合理确定其设计净高 通过广泛调研统计分析国内小客车的尺寸数据 结合国 内外工 程案例 确定 了小客车专 用 的城 市地下道 路设计 净高标准 并就顶 部对行车 视距 的影响进行 了验证 研究结果 表明 3 2 m 可以作为小客车专用地下道路的最小设计净高 能够满足小客车及正常应急救援车辆的通行 该设计指标的研究应用 对今后减 小地下道路建设规模 节约工程建设成本具有重要意义 关键词 城市地下道路 小客车专用 设计净高 设计标准 中图分 类号 U 4 1 2 3 7 文献 标识 码 A 文 章编 号 1 0 0 9 7 7 1 6 2 0 1 4 0 2 0 1 2 3 一 o 4 1 概述 城市地 下道 路建设 是扩充 城市 道路容 量 增 加交通供给 解决交通拥堵 的有效途径之一 在各 地越来越受到重视 由于其建设成本高 建设条 件复杂 施工难度大 横断面布置对工程成本和可 实施性都具有重要影响 而设计净高是影响横断 面布置尺寸的重要因素 因此合理确定地下道路 的设计 净高 对今后控制地下道路建设规模 和工 程投资等都具有重要意义 当前行业标准 城市道路工程设计规范 c J J 3 7 2 0 1 2 规定 了小客车专用道路 的设 计净高 为 3 5 m 实际上 国内外工程 如法 国 A8 6隧道 马 来 西亚的 S MA R T隧道 中国上海 的外滩 隧道 复 兴路隧道等最小净高范围都在 2 5 5 3 2 m 目前 这些道路运 营状况都 良好 地下道路 的设计净高 应该 在充分满足绝大部分 车辆出行的需求和行 车 安全前提下 尽量降低设计净高 采用较低净空 减 少工程规模和造价 因此有必要在 城市道路工 程设计规 范 c J J 3 7 2 O 1 2 规定 的基 础上进一 步研 究降低 小客车专用道路的设 计净高标准 的可 行性 本 文在此背景下 针对 小客车专用地下道路 的特点 结合 当前实 际工程设计 以此 为切人点 通过数据统计分析 结合实际工程案例 对小客车 专用地下道路的设计净高开展研究 2 车辆外廓尺寸数据采集与分析 在研究小客车专用地下道路的设计净高时 首先需要界定小客车所涵盖的范 围 当前 我国对 收稿 日期 2 0 1 3 一l l 一 2 6 基金项目 上海市科委科技攻关项 目 0 4 d z 1 2 0 1 3 作者简介 张毅 1 9 7 0 一 男 上海人 高级工程师 主要从事道 路交通和隧道工程设计与研究工作 车辆的分类较多 城市道路工程设计规范 C J J 3 7 2 O 1 2 按 车辆外廓 尺寸 将设计车辆分为小客 车 大型车和铰接 车等 3种类 型 住建部 城市客 车分等级技术要求与配置 c J 仃 1 1 6 2 2 0 0 2 按长 度将城市客车分为特大型客车 大型客车 中型客 车 小型客车 我 国车辆管理条例将不 同机动车的 车牌底色分为蓝色 黄色 白色 黑色 从 目前我国 已运营的小客车专用道路来看 一般都是满足蓝 牌车辆的运行 因此本研 究将小客车的范 围界定 为车牌底色为蓝色的机动车辆 车辆外 廓 尺寸是确 定道路 设计 净高 的基础 因此需对现有的车型尺寸进行充分调研 为技术 指标 的取值提供数据支持 对于城市地下道路 除 了考虑正常使用车辆外 同时还应考虑发生事故 后应急救援 车辆的通行 保证 运营道路发生事故 后 应急救援能够进入通道及时到达 下面对车辆外廓尺寸进行统计分析 2 1 普通车辆 蓝牌照车辆的具体规定为 总质量在 4 5 0 0 k g 不含 以下 的货车或乘座人数 除驾驶员外 2 0人 不含 以下和车身长度在 6 m 不含 以下的车 具 体包括以下车辆 小型货车 车长小于 6 m 载重小于 4 5 t 小型客车 9座 含 以下 中型客车 1 O 1 9座 本文分别调研 了 目前 常用 中 小型客车外形 尺寸 对车辆基本参数资料进行了详细统计分析 此外 考虑到随着经济发展和居民生活水平的提 高 人们对小汽车需求已不仅仅满足于出行 同时 对汽车品质和舒适性要求 也越来越 高 一些相对 较大尺寸的小型车也逐渐被大量使用 如 S U V 高 级车型等 本文也调研 了这类型车辆的外形尺寸 数据来 源是 通过互联 网上 收集 的各汽车厂商提供 的车型数据 在这些 车型基础上 改装 后的特殊车 辆不包含在 内 1 2 4 科技研究 城 市道桥 与防洪 2 0 1 4 年 2 月第 2 期 共 选取 1 0 3个小 型车样 本 和 4 5个 中型车 样 本 统计结果如 图 1 图 4 从图 1和图 2可 以看 出 小 客车宽 度基本在 2 m 以下 其 中大部分在 1 8 m以下 其中宽度在 1 8 2 m的车型主要为 S U V以及一些高级轿车类型 当宽度 为 2 m时 对 应累积频率高达 9 6 对于小客车的高度 从所调 研的样本来看 都在 2 m以下 从 图 3和 图 4可 以 看出 对于中型客车 其中部分车型宽度集中在 1 9 2 1 m之 间 部分车型宽度主要集 中在 1 7 m 左右 其高度分布比较离散 都在 3 m以下 图 1 小型 车尺寸分 布 小型车高度 一 图 2 小型车尺 寸累计频 率 星 担 抖 副 3 量 谯 抖 2 图 3 中型车尺 寸分布 中型车高度 ra m 图 4 中型车尺寸 累积频 率 2 2 特殊救援车辆 地 下道路设计应综合考虑 应急特殊车辆 的通 行需求 具体包括消防 救援 警用等车型 不同类 型的消防车辆 外廓尺寸相差较大 但基本高度在 3 m 以下 部 分含有云梯 的车辆大 于 3 m 宽度 通 常在 2 5 m以下 对于消防指挥 照明车 高度会更 低 通常在 2 5 m以下 救护车 警车通常是在 中 小型客车基础上 根据救护车和警车专业标准要 O O O O O O O 0 0 静嚣警 1 2 6 科技研究 城 市道桥 与防 洪 2 0 1 4 年 2 月第 2 期 路设计净高为 3 2 m 比目前我国现行的 城市道 路工程设计规范 c J J 3 7 2 0 1 2 规定值要小f9 1 因 此有必要对这种低净高下的凹型竖曲线段停车视 距进行验算 以保证停 车视距能够满足要 求 地下道路的凹型竖曲线路段停车视距验算 如图 9所示 其 中 为凹型竖曲线长度 S 为停车 视距 l 一为设计净高 为 3 2 m h 为驾驶员 目高 取 1 2 m h 2 为物高 取 0 1 m D 图 9 凹型竖曲线段停车视距验算 1 S 满足行车视距要求时 L m 2 1 1 一 芒 1一 1 2 S 满足行车视距要求时 j S t2 W 2 将 一 取 3 2 m h 1 取 1 2 m h 2 取 o 1 m 分别 代人式 1 和式 2 得 L a 2 S 一 3 L 4 厶 V 1 U 比较式 3 和式 4 以式 3 作 为有效控 制 得到满 足停车视距 的凹型竖 曲线半径为 R L J W 5 计算结果如表 1 通过计算表明 即使凹型竖 曲线采用规范规定的极限半径时 对应的设计净 高为 3 2 n l 也能保证停车视距的要求 因此本文认 为小客车专用的城市地下道路采用 3 2 In的设计 净高不会造成因净高过低而引起地下道路顶部影 响停车视距的问题 5 结论 本文对小 客车专用 的城市地下道路 的 小 客 表 1 设计净 高对视距 影响验算 车 范围界定为车牌底色为蓝色的机动车辆 以便 于实际交通运营管理 通过对其数据尺寸调研 小 型车高度大部分在 1 8 i n 以下 中型车高度分布比 较离散 总体都在 3 in以下 不含云梯的消防车辆 高度也基本在 3 in以下 救护车和警车高度最高 也不超过 3 0 in 将 3 In作为车辆限高值 在此基 础上考虑车辆竖向运动 增加 0 2 1T I 最终将设计 最小净高确定为 3 2 m 验证了在极限凹型竖曲线 下地下道路的设计净高对视距影响 结果表明 在 不同设计速度下 设计净高为 3 2 m时不会影响停 车视距 该设计指标 的研究应用 对今后减小地下 道路建设规模 节约工程建设成本具 有重要意义 建议今后进一步研究低设计净高对驾驶员行 车的 舒适性影 响的定量化研究 参 考文献 1 Ma u n s e l 1 N o r t h S o u t h B y p a s s T u n n e l T r a f fi c a n d T r a n s p o rt R Br i s b a n e Br i s b an e Ci t y Co u n c i l 2 0 0 5 2 2 2 6 2 俞明健 郭东军 地下空间开发利用与城市交通一上海 C B D核 心 区地 下 井 字 形 通道 J 地 下 空 间 与 工程 学 报 2 0 0 6 2 7 1 2 2 7 1 2 3 0 3 陈志龙 张平 中国城市中心区地下道路建设探讨 J 1 地下空间 与工 程学报 2 0 0 8 1 3 5 1 2 4 罗建晖 上海外滩通道与地下空间总体设计 J 1 上海建设科技 2 0 0 9 2 4 8 5 陈鸿 曹伟飚 关于复兴东路隧道几个设计 问题的讨论 J 地下 工程 与隧道 2 0 0 6 1 6 1 1 6 聂大华 周正全 崔新书 等 北京市特长地下道路最小净高研 究 A 第十 一次全 国城 市道 路交 通学 术会 议 C 北京 中 国土 木工 程学会 2 0 1 1 7 Ra m Ku m a r n K AN N A P I R A N A S t u d y and E v a l u a t i o n o n S M