中山市古鎮(zhèn)快線（沙古公路）快速化改造工程研究分析

黃 琦

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,陜西 西安 710000）

0 引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鄉(xiāng)區(qū)域逐步整合，城鎮(zhèn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，原有的公路作為城市與城市之間或者城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的聯(lián)絡(luò)線，承擔(dān)遠(yuǎn)距離的交通，無法滿足日益發(fā)展的城市需求。輻射沿線地塊，增加沿線地塊的聯(lián)系，因此需對(duì)公路進(jìn)行改造。單一的節(jié)點(diǎn)改造工程作為市政化的過渡，改造方案及有關(guān)技術(shù)指標(biāo)的選用常常引起設(shè)計(jì)人員的困擾。通過對(duì)實(shí)際節(jié)點(diǎn)的改造分析，以積累實(shí)踐過程中的經(jīng)驗(yàn)。

1 項(xiàng)目背景

現(xiàn)狀沙古公路是規(guī)劃橫三線的西段，起點(diǎn)接現(xiàn)狀中興大道，經(jīng)古鎮(zhèn)、橫欄鎮(zhèn)至沙溪鎮(zhèn)，終點(diǎn)接現(xiàn)狀國道G105，全長共18.307 km?，F(xiàn)狀沙古公路于2011年底建成通車，為雙向六車道的一級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度100 km/h，沿線目前存在五個(gè)平交紅綠燈控路口：華亭路口、同興路口、裕祥路口、污水廠路口、隆興北路口。通過進(jìn)行上述節(jié)點(diǎn)的改造，實(shí)現(xiàn)沙古公路全路段主線無紅綠燈的要求。

考慮到全線設(shè)置輔道的一次性造價(jià)相對(duì)較高、征地拆遷難度相對(duì)較大，同時(shí)，近期無法解決占用永久基本農(nóng)田的用地指標(biāo)問題。因此，現(xiàn)狀沙古公路改造工程采用近、遠(yuǎn)期分期實(shí)施的方案，近期僅實(shí)施3個(gè)節(jié)點(diǎn)快速化改造，以實(shí)現(xiàn)近期全線快速化的目標(biāo)，遠(yuǎn)期再按照規(guī)劃車道實(shí)施建設(shè)。由于無法解決占用永久基本農(nóng)田的用地指標(biāo)問題，近期方案不具備全線設(shè)置輔道的條件?？紤]現(xiàn)狀道路為雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)，因此，近期方案也采用雙向六車道，與現(xiàn)狀道路指標(biāo)一致。中山市古鎮(zhèn)快線（沙古公路）快速化改造工程研究范圍為裕祥路口和隆興北路口的改造。

裕祥路口和隆興北路口快速化改造工程的建設(shè)是推進(jìn)中山市城市總體發(fā)展戰(zhàn)略、加強(qiáng)中心組團(tuán)和西北組團(tuán)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系的需要；是完善中山市干線公路網(wǎng)布局，打造城市快速路運(yùn)輸體系的需要；是促進(jìn)中山市社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，適應(yīng)交通需求快速增長的需要；是消除主線交叉口延誤，打造城市快速路的需要；是改善車輛運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行條件，提升道路運(yùn)輸效益，降低運(yùn)輸成本的需要。

2 主要控制因素

（1）主要控制因素如下：基本農(nóng)田、現(xiàn)狀中江高速跨線橋、裕祥路口500 kV高壓線、220 kV高壓線、現(xiàn)狀廣珠西線匝道橋、現(xiàn)狀沙朗涌大橋等。

（2）主要相關(guān)公路：裕祥路、隆平路、隆興北路。

（3）沿線跨越的主要河流：石特涌、沙朗涌。

（4）沿線自然條件：地形、地貌。項(xiàng)目區(qū)線路主要跨越的地貌單元為珠江三角洲沖積平原，地形相對(duì)平緩。魚塘星羅棋布，溝坑密布，且多民房、廠房及耕地，沿線居民點(diǎn)廣泛分布，便道、公路縱橫，交通便捷。

工程地質(zhì)：該項(xiàng)目所處的區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造體系屬于華南褶皺束的粵北、粵東北、粵中坳陷帶內(nèi)的粵中坳陷。項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡單，屬相對(duì)穩(wěn)定地區(qū)。

3 節(jié)點(diǎn)方案介紹

3.1 裕祥路節(jié)點(diǎn)

3.1.1 方案介紹

裕祥路節(jié)點(diǎn)改造起點(diǎn)接中江高速跨線橋，終點(diǎn)接現(xiàn)狀沙古公路路基段，全長0.952 km。受高壓線凈空限制，該節(jié)點(diǎn)采用下沉隧道實(shí)現(xiàn)主線快速化，并于主線兩側(cè)設(shè)置雙向四車道輔道，實(shí)現(xiàn)與被交路的轉(zhuǎn)向交通，形成菱形立交。原設(shè)計(jì)于輔道外側(cè)布設(shè)慢行系統(tǒng)與遠(yuǎn)期銜接，布設(shè)慢行系統(tǒng)需侵占北側(cè)裕祥路工業(yè)水溝、南側(cè)豐裕南路、西北側(cè)碎石路及改移西南側(cè)河道，進(jìn)一步改溝則需拆遷裕祥工業(yè)區(qū)廠房，對(duì)豐裕南路、碎石路進(jìn)行改路則會(huì)侵入基本農(nóng)田，改移河道水務(wù)部門反對(duì)意見強(qiáng)烈。綜合考慮下，該節(jié)點(diǎn)考慮僅在交叉口范圍內(nèi)布設(shè)慢行系統(tǒng)，待道路兩側(cè)地塊開發(fā)后，道路全線實(shí)現(xiàn)慢行系統(tǒng)貫通，如圖1所示。

圖1 裕祥路節(jié)點(diǎn)面圖

3.1.2 速度調(diào)整論證

現(xiàn)狀沙古公路設(shè)計(jì)速度100 km/h，節(jié)點(diǎn)進(jìn)行快速化改造，主線采用一級(jí)公路兼城市快速路標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D20—2017），出入口設(shè)置需滿足表11.3.8-1變速車道長度及有關(guān)參數(shù)。根據(jù)《城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ 129—2009），出入口設(shè)置需滿足表7.3.1-1變速車道長度與出入口漸變率。受節(jié)點(diǎn)改造范圍及征地范圍限制，100 km/h設(shè)計(jì)車速下，雙車道匝道（輔道）出入口所需的加減速車道長度均無法滿足上述規(guī)范。

結(jié)合以下原因，將該節(jié)點(diǎn)主線設(shè)計(jì)速度調(diào)整為80 km/h。

（1）設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度的差異。相鄰路段運(yùn)行速度之差應(yīng)小于20 km/h，同一路段設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度之差宜小于20 km/h[1]?，F(xiàn)狀沙古公路限制速度為70 km/h，在0.952 km短距離改造范圍內(nèi)，將設(shè)計(jì)速度提高至100 km/h，無實(shí)際意義且不利于行車安全。

（2）隧道段限速80 km/h。在0.952 km短距離改造范圍內(nèi)，隧道長0.34 km，限速80 km/h，隧道洞口、隧道洞口前后的加減速車道均為易發(fā)生交通事故路段，全段設(shè)計(jì)速度80 km/h，更有利于行車安全。

（3）用地和工程規(guī)模擴(kuò)大。設(shè)計(jì)速度采用100 km/h，變速車道長度相比80 km/h加長，改造范圍擴(kuò)大，超出初步設(shè)計(jì)用地范圍，且侵入中江高速跨線橋范圍，工程規(guī)模擴(kuò)大，造價(jià)增加。

3.1.3 出入口設(shè)計(jì)

裕祥路節(jié)點(diǎn)出入口受起終點(diǎn)位置以及隧道坡度限制，需設(shè)置成滿足城市快速路規(guī)范的單車道出入口。在滿足規(guī)范的前提下，充分利用項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍，采用有利于安全的加減速車道數(shù)值，具體采用情況如圖2、表1所示。

圖2 裕祥路節(jié)點(diǎn)起點(diǎn)出入口設(shè)置示意圖

表1 裕祥路節(jié)點(diǎn)加減速車道技術(shù)指標(biāo)

3.2 隆興北節(jié)點(diǎn)

3.2.1 方案介紹

隆興北節(jié)點(diǎn)改造起點(diǎn)接沙溪半互通，終點(diǎn)接現(xiàn)狀京珠立交，全長2.720 km。隆興北路在該節(jié)點(diǎn)處遠(yuǎn)期規(guī)劃為雙向六車道下沉通道，受凈空限制，該節(jié)點(diǎn)主線采用跨線橋?qū)崿F(xiàn)主線快速化，并設(shè)置雙向四車道輔道，實(shí)現(xiàn)與被交路的轉(zhuǎn)向交通，形成菱形立交。改造范圍內(nèi)輔道外側(cè)布設(shè)慢行系統(tǒng)，與改造范圍內(nèi)主線全線實(shí)現(xiàn)慢行系統(tǒng)貫通，如圖3所示。

圖3 隆興北路節(jié)點(diǎn)平面圖

3.2.2 速度調(diào)整論證

現(xiàn)狀沙古公路設(shè)計(jì)速度100 km/h，節(jié)點(diǎn)進(jìn)行快速化改造，主線采用一級(jí)公路兼城市快速路標(biāo)準(zhǔn)，改造節(jié)點(diǎn)與西側(cè)沙溪半互通凈距375 m，與東側(cè)京珠立交凈距300 m。根據(jù)《公路立體交叉設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D21—2014）表5.4.4，隆興北路節(jié)點(diǎn)與前后節(jié)點(diǎn)凈距均小于規(guī)范要求的最小凈距900 m。結(jié)合以下原因，將該節(jié)點(diǎn)主線設(shè)計(jì)速度調(diào)整為80 km/h。

（1）設(shè)計(jì)速度與運(yùn)行速度的差異。同裕祥路節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)狀沙古公路限制速度為70 km/h，在2.720 km短距離改造范圍內(nèi)，將設(shè)計(jì)速度提高至100 km/h，無實(shí)際意義且不利于行車安全。

（2）主輔出入口距離及速度差。隆興北路節(jié)點(diǎn)西側(cè)與沙溪半互通相接，兩對(duì)主輔出入口間距為375 m，設(shè)置虛實(shí)線進(jìn)行軟隔離保證單向主道進(jìn)入輔道。主線設(shè)計(jì)速度為100 km/h，輔道為40 km/h，存在較大速度差，對(duì)行車安全極為不利。全段設(shè)計(jì)速度采用80 km/h最外側(cè)車道限速60 km/h，有利于行車安全。

3.2.3 出入口設(shè)計(jì)

隆興北路節(jié)點(diǎn)西側(cè)出入口與上一節(jié)點(diǎn)出入口距離無法滿足節(jié)點(diǎn)最小凈距，且受兩側(cè)基本農(nóng)田限制，無法設(shè)置集散道。綜合考慮，該段采用虛實(shí)線控制主輔車流，如圖4所示。

圖4 隆興北路節(jié)點(diǎn)西側(cè)出入口設(shè)置示意圖

在滿足規(guī)范的前提下，與裕祥路節(jié)點(diǎn)相比，隆興北路節(jié)點(diǎn)出入口設(shè)置主要受立交節(jié)點(diǎn)凈距控制。該節(jié)點(diǎn)西側(cè)通過采用虛實(shí)線實(shí)現(xiàn)主輔車流的分離和匯入，東側(cè)采用設(shè)置輔助車道形式解決凈距過小問題。

4 設(shè)計(jì)總結(jié)

4.1 公路節(jié)點(diǎn)快速化的本質(zhì)是市政化

公路節(jié)點(diǎn)快速化的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)主線交通流連續(xù)貫通，將轉(zhuǎn)向交通流轉(zhuǎn)移到輔道及被交路，輔道的產(chǎn)生在一定程度上即市政化。因此，節(jié)點(diǎn)改造過程中，在滿足機(jī)動(dòng)車通行需求的同時(shí)，也要結(jié)合兩側(cè)地塊的城鎮(zhèn)化發(fā)展趨勢，增設(shè)慢行系統(tǒng)。在滿足交通功能的基礎(chǔ)上，提升道路品質(zhì)，盡量將“智慧交通”“海綿城市”的設(shè)計(jì)理念融入設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)人、車、道路和諧共處。

4.2 節(jié)點(diǎn)改造需充分結(jié)合現(xiàn)狀道路情況

4.2.1 主線現(xiàn)狀

對(duì)改造工程而言，現(xiàn)狀道路的技術(shù)指標(biāo)及運(yùn)行情況是極其重要的制約因素。公路快速化改造方案的確定很大程度依據(jù)現(xiàn)狀道路指標(biāo)情況，對(duì)于維持現(xiàn)狀道路指標(biāo)而無法實(shí)現(xiàn)改造目標(biāo)的情況下，需結(jié)合改造工程的背景及必要性，合理論證指標(biāo)調(diào)整依據(jù)，確定出切實(shí)可行、滿足交通需求的技術(shù)指標(biāo)。

4.2.2 節(jié)點(diǎn)間距

對(duì)于具備一定規(guī)模和長度的道路改造工程，無論是快速化還是系統(tǒng)地市政化，均易涉及節(jié)點(diǎn)改造。節(jié)點(diǎn)間距作為節(jié)點(diǎn)改造的重要限制因素，在道路改造工程中的設(shè)計(jì)地位不容小覷。對(duì)于節(jié)點(diǎn)間距，主要研究節(jié)點(diǎn)間距不足的情況，公路節(jié)點(diǎn)間距小于最小間距，可利用輔助車道、集散道及匝道連接形成復(fù)合式互通[2]。城市道路處理方式可借鑒公路處理方法，結(jié)合標(biāo)線解決交織問題，靈活性高。

4.3 規(guī)范選用

公路市政化改造的過程中，無論是全線一次性改造，還是節(jié)點(diǎn)改造，設(shè)計(jì)過程中不可避免涉及規(guī)范選用的問題，特別是該文研究的節(jié)點(diǎn)改造內(nèi)容，主線在一般路段仍保持公路屬性。通過研究實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)采用的規(guī)范及對(duì)應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)充分結(jié)合道路用地、沿線控制因素及地方政策，在保證項(xiàng)目具備可實(shí)施性的情況下盡量降低工程規(guī)模及造價(jià)，依據(jù)公路規(guī)范或城市道路規(guī)范選用安全、經(jīng)濟(jì)、合理的技術(shù)指標(biāo)。

4.4 出入口設(shè)計(jì)

公路節(jié)點(diǎn)快速化過程中輔道的產(chǎn)生必然面臨對(duì)出入口設(shè)計(jì)的處理。出入口采用何種形式、設(shè)置幾個(gè)車道及加減速車道如何取值，這三點(diǎn)是出入口設(shè)計(jì)的重要因素，設(shè)計(jì)時(shí)往往受主線道路功能、節(jié)點(diǎn)間距、征地情況等因素限制。當(dāng)條件充裕時(shí)，可按照選定的規(guī)范取大值；當(dāng)條件受限或代價(jià)較大時(shí)，可結(jié)合交通標(biāo)志標(biāo)線轉(zhuǎn)化與規(guī)范強(qiáng)條的沖突，該種情況下在設(shè)計(jì)過程中需注意征求當(dāng)?shù)亟痪块T意見。

5 結(jié)束語

公路節(jié)點(diǎn)快速化改造工程，現(xiàn)狀公路與被交路平面交叉，改造后主線設(shè)置隧道、橋梁下穿、上跨被交路，新建輔道與被交路平交，形成菱形互通。做好與前后既有節(jié)點(diǎn)的銜接設(shè)計(jì)，在該項(xiàng)目改造中尤為重要。為保證立交間距滿足規(guī)范要求，對(duì)出入口加減速車道設(shè)計(jì)做了充分考慮。在城鎮(zhèn)區(qū)域，公路市政化是不可阻擋的趨勢，市政道路的設(shè)計(jì)更為靈活，功能也日漸豐富，道路設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足安全使用功能的前提下，實(shí)現(xiàn)道路與城市的和諧共處。