公路與城市道路交叉的樞紐型匝道橫斷面技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選用探討

王 濤

華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司

0 概 述

近年來(lái)，隨著國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐的加快及城鎮(zhèn)化規(guī)模的擴(kuò)張，高等級(jí)公路與城市道路在各自系統(tǒng)的規(guī)劃中彼此重疊的情況越來(lái)越多。針對(duì)這一情況，很多大型城市在編制城市總體規(guī)劃時(shí)，已在考慮將公路網(wǎng)與城市道路有機(jī)結(jié)合，如采納將干線公路走廊作為城市主干路網(wǎng)。此外隨著城市建設(shè)的完善，對(duì)城區(qū)段的干線公路也提出了新的要求，如要更多地為通勤交通服務(wù)，要控制貨運(yùn)車(chē)輛的出行時(shí)段，要避免出現(xiàn)危化品車(chē)輛等，漸漸模糊了城市道路與公路各自主要承擔(dān)的功能邊界，進(jìn)而影響到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的選擇。

公路與城市道路的建設(shè)原理基本一致，但在具體設(shè)計(jì)時(shí)，面對(duì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一：公路建設(shè)遵循的是交通運(yùn)輸部頒發(fā)的文件與標(biāo)準(zhǔn)，城市道路遵循的則是住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒發(fā)的文件與標(biāo)準(zhǔn)；具體的如服務(wù)水平、車(chē)道寬度、橫斷面組成、技術(shù)指標(biāo)等均存在要求不完全一致的情況，特別是橫斷面寬度，對(duì)工程規(guī)模影響顯著。

目前，交通設(shè)施的參建者們?cè)谒伎既绾握嬲龅綄⒐放c城市道路有機(jī)結(jié)合，來(lái)構(gòu)建與當(dāng)前城鎮(zhèn)化發(fā)展相適配的交通系統(tǒng)。本文從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，根據(jù)工作中遇到的具體問(wèn)題，著眼細(xì)節(jié)，對(duì)公路與城市道路交叉的樞紐型互通匝道采用公路還是城市道路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了探討，以期為后續(xù)工作提供一些支撐。

為便于比較，選擇采用較多的設(shè)計(jì)速度（40 km/h、60 km/h）對(duì)應(yīng)的各參數(shù)進(jìn)行比選，此外公路匝道斷面中設(shè)供緊急停車(chē)用硬路肩的雙車(chē)道匝道不在探討范圍。

1 規(guī)范中有關(guān)匝道的技術(shù)要求

1.1 橫斷面寬度

公路匝道的橫斷面組成包含行車(chē)道、路緣帶、左右側(cè)硬路肩、土路肩。其中，Ⅰ型單車(chē)道橫斷面（見(jiàn)圖1）：75 cm（土路肩）+100 cm（硬路肩，含50 cm路緣帶）+350 cm（行車(chē)道）+300 cm（硬路肩，含50 cm路緣帶）+75 cm（土路肩）=900 cm；Ⅱ型雙車(chē)道橫斷面（見(jiàn)圖2）：75 cm（土路肩）+100 cm（硬路肩，含50 cm路緣帶）+2×350 cm（行車(chē)道）+100 cm（硬路肩，含50 cm路緣帶）+75 cm（土路肩）=1 050 cm。

圖1 Ⅰ型單車(chē)道斷面圖

圖2 Ⅱ型雙車(chē)道斷面圖

城市道路匝道的橫斷面組成包含行車(chē)道、路緣帶、停車(chē)帶、防撞護(hù)欄或路肩。其中，A型單車(chē)道橫斷面（見(jiàn)圖3）：50 cm（路肩）+100 cm（停車(chē)帶，含50 cm路緣帶）+350 cm（行車(chē)道）+250 cm（停車(chē)帶，含50 cm路緣帶）+50 cm（路肩）=800 cm。

圖3 A型單車(chē)道斷面圖

根據(jù)城市道路規(guī)范對(duì)側(cè)向凈寬Wl的要求，當(dāng)設(shè)計(jì)速度v＜60 km/h時(shí)，Wl=50 cm；當(dāng)設(shè)計(jì)速度v≥60 km/h時(shí)，Wl=75 cm。因此，B型（v＜60 km/h）雙車(chē)道橫斷面（見(jiàn)圖4）：50 cm（路肩）+50 cm（路緣帶）+2×350 cm（行車(chē)道）+50 cm（路緣帶）+50 cm（路肩）=900 cm；C型（v≥60 km/h）雙車(chē)道橫斷面（見(jiàn)圖5）：50 cm（路肩）+75 cm（路緣帶，含25 cm安全帶）+2×350 cm（行車(chē)道）+75 cm（路緣帶，含25 cm安全帶）+50 cm（路肩）=950 cm。

圖4 B型單車(chē)道斷面圖

圖5 C型單車(chē)道斷面圖

橫向?qū)Ρ裙放c城市道路的橫斷面，可知：

（1）城市道路匝道的防撞護(hù)欄或路肩寬度較公路土路肩各少25 cm；

（2）城市道路單車(chē)道匝道停車(chē)帶寬度較公路硬路肩少50 cm；

（3）城市道路雙車(chē)道匝道無(wú)停車(chē)帶，較公路硬路肩各少25～50 cm。

1.2 圓曲線加寬

因匝道的斷面組成及各部分的寬度值不盡一樣，公路和城市道路的匝道加寬值的計(jì)算依據(jù)不同。公路匝道圓曲線加寬標(biāo)準(zhǔn)具體如表1。

表1 匝道圓曲線路面加寬值[1]

城市道路圓曲線半徑R≤250 m時(shí)就需要加寬，具體標(biāo)準(zhǔn)如表2。

表2 圓曲線每條車(chē)道的加寬值[5]

經(jīng)過(guò)比對(duì)，城市道路的圓曲線加寬值相對(duì)公路較寬。

1.3 通行能力

表3中公路匝道通行能力參考《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》，服務(wù)水平為四級(jí)（共六級(jí)）；城市道路匝道通行能力參考《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程》，服務(wù)水平為二級(jí)（共四級(jí)）。因《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程》只提供了單車(chē)道（A型）匝道的通行能力，雙車(chē)道匝道的通行能力為參考相關(guān)條款，考慮車(chē)道數(shù)、路側(cè)寬度等因素后的修正值。

從表3可知，公路匝道的通行能力相對(duì)城市道路來(lái)說(shuō)高一些，特別是單車(chē)道匝道，但總體來(lái)說(shuō)還屬于同一數(shù)量級(jí)，差別不大。

表3 匝道基本路段的設(shè)計(jì)通行能力[2,6]

1.4 主要參數(shù)指標(biāo)

因規(guī)范中的各項(xiàng)參數(shù)較多，現(xiàn)梳理對(duì)工程規(guī)模影響顯著的一些參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較，具體如表4。

表4 匝道平縱面指標(biāo)[1,2,6]

經(jīng)過(guò)對(duì)比，平面參數(shù)相應(yīng)指標(biāo)中城市道路匝道的要求相對(duì)高些，縱斷面參數(shù)相應(yīng)指標(biāo)中公路匝道的要求相對(duì)高些，但相差亦不大。

2 工程規(guī)模對(duì)比

結(jié)合前述關(guān)于匝道的各項(xiàng)指標(biāo)分析，若外圍控制因素穩(wěn)定，通行能力、平縱面參數(shù)指標(biāo)相差不大，而橫斷面寬度、圓曲線加寬值決定了樞紐的工程規(guī)模及投資。

本文將兩個(gè)樞紐3個(gè)方案的不同匝道的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程規(guī)模的影響進(jìn)行試舉例分析。兩個(gè)樞紐均為一級(jí)公路與快速路交叉的樞紐型互通，因靠近城區(qū)，用地局促。

樞紐1采用變形苜蓿葉單環(huán)式方案（見(jiàn)圖6），整體相對(duì)緊湊，主流向匝道（圖中陰影部分）設(shè)計(jì)速度為60 km/h，平曲線最小半徑為130 m，其余匝道設(shè)計(jì)速度均為40 km/h，相應(yīng)半定向匝道的平曲線最小半徑為80 m，環(huán)形匝道平曲線半徑為55 m，匝道總長(zhǎng)4 154 m。

圖6 樞紐1示意圖

分別按照公路與城市道路規(guī)范要求對(duì)匝道圓曲線進(jìn)行加寬，相應(yīng)公路匝道的面積為44 106㎡，城市道路匝道的面積為43 954㎡，公路匝道面積少0.4%。

樞紐2（見(jiàn)圖7）的用地條件相對(duì)寬松，匝道的指標(biāo)相對(duì)樞紐1高，除環(huán)形匝道設(shè)計(jì)速度為40 km/h外，其余匝道設(shè)計(jì)速度為60 km/h。方案一為變形苜蓿葉單環(huán)式方案，60 km/h匝道平曲線最小半徑為130 m，40 km/h匝道平曲線最小半徑為60 m，匝道總長(zhǎng)5 235 m。按規(guī)范加寬后相應(yīng)公路匝道的面積為58 879 m2，城市道路匝道的面積為54 343 m2，公路匝道面積多7.7%。若考慮公路匝道土路肩按照護(hù)欄形式壓縮至50 cm，相應(yīng)面積減少為55 999 m2，比城市道路匝道多2.9%。

圖7 樞紐2方案一、二示意圖

樞紐2方案二為對(duì)角象限變形苜蓿葉雙環(huán)式方案，匝道平曲線最小半徑與方案一一致，匝道總長(zhǎng)4 693 m。按規(guī)范加寬后相應(yīng)公路匝道的面積為51 170 m2，城市道路匝道的面積為47 547 m2，公路匝道面積多7.1%?？紤]壓縮公路匝道土路肩寬度，相應(yīng)面積減少為48 589 m2，比城市道路匝道多2.1%。

通過(guò)對(duì)比可知：匝道采用城市道路標(biāo)準(zhǔn)的總體規(guī)模相對(duì)小些，但相差不大，三個(gè)方案平均少了1.5%～5%；不同匝道標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)模與樞紐的用地條件相關(guān)聯(lián)，如樞紐1用地苛刻，匝道的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)較小，反倒是公路匝道的規(guī)模相對(duì)占優(yōu)。

3 匝道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選取建議

通過(guò)上述分析，在控制因素及樞紐形式確定的基礎(chǔ)上，匝道的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選取對(duì)通行能力及各項(xiàng)平縱面指標(biāo)影響甚微，對(duì)匝道的斷面形式及工程規(guī)模有些影響，總的來(lái)說(shuō)選用城市道路匝道的規(guī)模相對(duì)小些，本文中試舉例的3個(gè)樞紐規(guī)模平均相差在3.3%左右；但在用地控制緊張的地方，公路匝道也有一定的優(yōu)勢(shì)。

此外，因公路匝道較城市道路匝道的斷面布設(shè)相對(duì)齊全，特別是雙車(chē)道匝道設(shè)置了硬路肩，行車(chē)安全上相對(duì)更有保障；其次考慮后期養(yǎng)護(hù)及其他可能占用路面的緊急?？啃枨?，設(shè)置硬路肩更有利于保證通行效率，確?；ネüδ芗奥肪W(wǎng)暢通。

因而，在考慮工程規(guī)模、安全及管養(yǎng)的因素，且有條件的情況下，建議公路與城市道路交叉的樞紐型互通匝道的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先選擇公路標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程加快，越來(lái)越多的干線公路落在了城市范圍內(nèi)，也出現(xiàn)了更多的公路與快速路交叉的樞紐型互通。本文對(duì)該類(lèi)匝道的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是選用公路還是城市道路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了初步探討，希望能為后續(xù)工作提供一些建議；公路與城市道路的建設(shè)并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，也期待專(zhuān)家學(xué)者及主管部門(mén)對(duì)兩種標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一做進(jìn)一步研討。