关于出城口公路改建设计总结

冯 华

（安徽省交通规划设计研究院有限公司，安徽合肥 230088）

1 概述

近几年，随着我国城镇化建设的不断深入，城市发展迅猛，城区面积不断扩大，原有辐射城市外围的出城口公路的周边地块不断开发，城市规划路网不断延伸，出城口公路逐渐为城市发展所包围，其服务对象由原来以机动车交通运行为主逐渐过渡形成以非机动车交通、人行交通和机动车交通混行的局面。交通运行方式的改变带来原有公路的极大不适应性，体现在以下几个方面。

（1）交通安全差

随着慢行交通的大量涌入，横向交通的频繁干扰，且缺少必要的信号控制，严重干扰了机动车通行效率和服务水平，使得道路交通安全问题尤为突出。据调查统计，出城口公路交通事故率远高于一般公路。

（2）排水问题突出

原有公路漫流排水方式已经与两侧城镇化建设不相适应，沿线单位、居民区自加盖板盖住边沟与公路衔接，其余路段边沟充斥大量垃圾，雨污混流，排水不畅。

（3）路域景观差

出城口公路各类交通混行于机动车道，管线布设凌乱，排水混乱，整个路域的景观非常差。出城口公路是城市道路的延伸和过渡，更需注重城市形象，充分展示现代化城市气息。

（4）缺乏公共设施

城市出城口道路一般处于城乡结合部，人流复杂，群众交通安全意识淡薄，需要增设必要的人行设施、照明设施、公交站台以及相关过街等公共设施。

总的来说，随着出城口公路的交通运行方式的改变，该类道路的交通安全、排水方式、道路景观与城市发展已不相适应，出城口公路的市政化改造非常必要。结合几条出城口公路改建设计经验，探讨该类道路总体设计思路和技术关键点。

2 总体设计

2.1 横断面综合设计

（1）横断面路幅分配设计

出城口公路设计的核心问题是道路横断面的改建，原有公路横断面形式已不适应出城口道路的交通出行需求，须增设非机动车交通、人行交通的专用路权，保证机动车、非机动车以及行人各行其道，安全出行。

横断面设计除考虑机动车道数、车道宽度外，还应规划各类管线布置空间、道路绿化空间，且应增加慢行交通出行所需的宽度要求。

考虑多数出城口公路以过境交通功能为主，存在大容量、快速通行的机动车辆，且大型车辆混行比率较高，这类道路同时具有城市交通性干道的功能。道路两侧逐渐集聚的居民区和长途汽车站、加油站等单位产生区间的集散交通不断增多，集散交通与过境交通的混行，势必会影响过境交通的服务水平，因此目前不少城市出城口公路按主、辅道相结合，实行“快、慢分行”的横断面形式。从目前使用现状来看，这种型式的横断面较普通城市主干路的横断面更适应出城口公路的交通特点，通常断面布置见图1。

图1 公路按主、辅路相结合的形式（单位：m）

一般来说，为节约土地，减少拆迁，非机动车道可与辅道采用共板方案，主车道与辅道间采用简易出入口方式来衔接；对于两侧用地受限较小，建筑物分布较少的出城口公路可以设置专用辅道，以提高辅道集散交通的能力。

（2）加宽方式选择

对于出城口公路横断面加宽的灵活性体现在对两侧建筑物拆迁控制、对原老路的利用、路基衔接处理，以及施工期的交通组织等综合因素上。

加宽方式一般分为单侧加宽、两侧加宽和混合加宽三种方式，其中单侧加宽和两侧加宽方案的优缺点见表1。

表1 加宽方式比较

从以上加宽方式的优缺点分析来看，对于出城口公路横断面加宽，单、两侧各具优缺点；从施工的效率、快捷性来看，一般采用单侧加宽；从对两侧用地影响，满足城市规划角度来看，采用双侧加宽为宜。

混合加宽方案是综合单侧和双侧加宽的基础上，同时在受限路段设置分离式路基的加宽方案，在出城口公路应用很少，一般仅应用于单双侧加宽过渡处理。

以蚌埠市东出口公路改建工程为例，原公路路基宽为20 m，路面宽17 m，满足改建后半幅路基宽的要求。由于两侧集镇化程度相当高，采用单侧加宽势必造成较大面积的拆迁，且道路中心线与规划轴线不一致，对用地规划干扰多。在进行项目设计的过程中，对加宽方案进行技术、经济反复比选论证，最终推荐以两侧加宽为主，局部路段采用单侧加宽的方案。

2.2 线形设计

出城口公路平面设计受道路两侧土地、城镇以及路网规划的影响，同时考虑对原老路资源的利用，平面线形设计基本无重大调整的可能，但就原线形存在的问题，如偏角大小、曲线半径、缓和曲线、超高设置等在有条件下可做适当的优化处理。

受相交的规划路网影响，尤其是现状较为密集的交叉口及信号灯控制影响，出城口公路车辆实际运行速度与设计速度是有差距的，因此局部受限路段，平面技术指标可适当降低，但最好应能满足不设超高曲线半径的要求，该设的缓和曲线应该设置，这样能够保证车辆运行的舒适性。

纵面设计首先应考虑与两侧地块衔接以及排水的需要，其次应满足相关路网竖向规划的要求，同时结合路面改造方案，对原老路纵坡坡度、坡长进行改善处理。

由于出城口道路两侧地块开发的需要，以及道路排水方式的改变，出城口道路竖向高程不宜太高，应低于两侧地块的标高，以降低两侧土地开发成本。但由于原公路建设过程中道路高程受洪水位标准的影响，一般高程较高。随着老路周边建筑物的集聚，老路加高将对周边地块群众出行影响大，道路施工期受群众干扰影响大，因此在有条件的路段应考虑挖除处理，以降低道路标高。

此外，在纵面设计过程中，应充分考虑市政管道设施布设的要求，按雨水管道出水口高程，依据管道的坡度、坡长，以及管道的最小覆土深度，反推道路的最低高程，由排水专业来验算纵坡设计的合理性，这一点在平原区出城口道路尤为重要。

2.3 合理利用旧路资源

如何最大限度利用老路既有工程，同样也是出城口公路改建工程总体设计的重点。由于原老路填土较高，而随着道路两侧地块的规划与开发，需要对老路进行“降坡”，因此出城口公路改建与地块开发、老路资源利用又互为矛盾。

如果老路一味的“降坡”，不仅出现大量废弃工程，而且还可能扰动路基，降低其既有强度，因此应针对具体情况区别对待，结合老路现有工程、两侧集镇化程度以及控制规划等因素综合考虑，妥善利用现有工程。

具体来说，在老路两侧集镇化程度高，现有道路与临街面高程关系已经形成的路段，在细致检测的基础上，对原老路路面进行补强并加铺方案；增加的道路标高通过路面宽度和横坡来调整；对两侧临街面基本无影响，局部增高较高的段落，可通过调节绿化分隔带内外侧标高来调整。

如老路补强厚度过高，对临街面的出行造成较大影响，且部分管道布置需要开挖老路，建议对老路进行降坡处理，且将开挖出的原老路的路基、路面材料进行处理后，用做两侧绑宽路基、路床的填料。

在两侧集镇化程度较低的路段，当现状道路标高高于地块平均标高不超过1.6 m的路段，应积极利用老路，不应开挖。当现状道路标高高于地块1.6 m以上时，建议做挖除老路和加铺利用方案的经济技术比选。加铺利用方案老路利用率高、造价低且工期短，但今后两侧地块开发场地平整费用要高得多；挖除方案虽老路利用率较低，开挖也不便于施工期道路交通组织，且工程投资也大，但能与今后地块很好地衔接，从道路与地块开发建设的总投资来说是较低的。因此两方案各有利弊，不能一味“为利用而利用”，应细致分析比选，理性利用老路资源。

此外，对出城口公路中存在的老桥涵、通道、跨线结构物及交通安全设施等，应在外勘调查的基础上，对结构物进行相应的安全检测，并采取必要的工程方案论证，再有选择性地处理利用。

3 路基加宽与路面加铺设计

3.1 路基加宽设计

路基加宽设计的重点是控制新老路基沉降差，防止新老路基产生纵向开裂。

首先应对老路两侧地基及老路边坡进行细致勘察，通过加强地基处理、路基变形控制处理、新老路基拼接处理以及衔接处排水处理等综合处理的方式来消除不均匀沉降和变形。在工期允许条件下采用间隙法施工，以消除新老路基之间在沉降变形方面的差异。

老路拼宽段路基设计要求提高加宽部分地基处理及路基压实质量指标，地基清表处理应适当加大表土挖除厚度，加强地基夯实，提高基底压实度标准及路堤压实标准。

为减少新旧路基的沉降差，新填路基可采用碎石土、砂砾石、山皮石等强度较高的透水性填料。对于局部软弱和填土高度较高的地基，在老路边坡挖除后，先采取粉喷桩、预应力管桩等措施进行地基处理，然后按正常路基加宽方法进行加宽，严格控制路基填筑速度。

值得充分重视和注意的是：在新老路路基加宽设计前，应对老路路基边坡进行详细调查和勘探，获得老路边坡准确的现状资料，以便做出针对性的处置。

3.2 路面加铺设计

出城口公路改建工程应充分利用现有路面结构层强度，在其上加铺新路面结构层。多数出城口公路通车时间较长，在重复荷载作用下，路基已趋于稳定，如果将旧路面挖除重修路面，不但会破坏原路面结构层，且原有路基受到扰动，其强度将大大降低。加铺方案能够保持原有路基的稳定性，充分利用原路面的结构层强度。

对于在原沥青路面上加铺，其加铺厚度应以原路面实测弯沉值为基础，分段、分层计算路面补强厚度。对于在原水泥混凝土路面上加铺，应在老路检测的基础上，确定加铺方案，重点解决反射裂缝问题。通过贴缝、铺设高强度土工织物夹层，同时增加应力吸收层，增加沥青加铺层厚度等方式来防止反射裂缝。

4 排水设计

对于出城口公路来说，受两侧地块开发的影响，同时兼顾道路景观功能的需要，原有公路漫流的排水方式已明显不合适，不仅雨水收集、排放需统筹设计，污水设计也应一并考虑。

设计应以区域内的排水专项规划为指导，综合考虑区域内的场地规划、排水体制以及雨污水量的预测合理计算，采用管道方式排水。

4.1 雨水设计

首先应结合地区暴雨强度、地表径流系数、服务汇水面积、降雨的重现期、集水时间等综合计算确定管道的设计流量，即管径大小；其次，依据道路管线布置的综合横断面图，合理布设雨水管道的平面位置，一般位于绿化带或慢行车道下；第三，结合出水口处河道规划设计水位（出水口处管底标高应高于内涝水位），雨水管道长度、水力坡降、地形条件等综合布置雨水管道的纵面设计。

出城口公路位于城市规划区边缘，在雨水设计中应注重对规划资料的合理利用，考虑近期、远期工程的合理衔接，保障临时出水口的安全。

4.2 污水设计

依据污水管道规划、污水处理厂的服务范围、设计流量、管位、埋深、管道粗糙系数、管道坡降等合理进行污水排放设计。

无论对于雨污水均需要考虑为将来两侧地块开发留有接入管道的可能，因此在设计中应结合各种因素，每隔100～200 m预留一道横向支管，以便将来地块雨污水的接入，减少远期道路的废弃工程。

5 交通组织与交通安全设计

出城口公路受人行、自行车、人力三轮车、农用车、摩托车等交通干扰，过境交通与城市短途交通、公共交通也存在干扰，且慢行交通的横向过街、车辆转弯掉头、周边交通的出入行等，缺乏必要的交通控制手段，使得出城口公路交通更加复杂。改建应重点解决好各类交通运行组织问题，尤其是解决好横向交通干扰和周边出入行的交通，达到“人机分离、运行安全、通行有效、交通宁静”的目标。

首先，对于出城口公路的交通组织，应在道路横断面路幅分配的基础上，将周边区域服务性交通与过境交通、慢行交通与机动车交通进行有效分离，各行其道，保障主要交通流的通行水平。

其次，应重点解决好交叉口交通组织。通过研究相交道路等级、路网间距以及交叉口周边重要交通源实际情况，分层次确定交叉口设计方案，提高交叉口通行能力和运行安全。

一般与主干路相交的交叉口应在扩宽交叉口，增加进口道车道数，保证直行车道数不变的基础上，增加左、右转和掉头专用车道，并通过增设信号控制，来规范车辆有序行驶。在人流量较大，或存在重要场站、学校等交通源的交叉口，应设置交通岛渠化交通的方式，保障行人和非机动车的交通运行安全。

与次干路相交的交叉口应采用标线渠化方案，仍应进行扩大交叉口设计，增设专用左右转车道，以提高机动车通行能力，同时通过设置信号控制来控制车辆正常运行；与支路或街坊道路交叉，可采用“右入右出”式，主路的中分带不打开（若设置辅道，则机辅分隔带不打开），左转和直行车辆可利用相关交叉口掉头绕行，以减少对过境交通的过多干扰。

第三，应合理设计人行过街和车辆掉头设施。出城口公路人流复杂，道路两侧原有居民出行随意，交通安全意识缺乏，且道路两侧过往频繁，为确保行人和非机动车辆出行的安全，应妥善设置人行过街设施。

人行过街设计除利用平面交叉的人行斑马线外，应按照周边群众的出行习惯，考虑在学校、大型厂矿、超市、农贸市场等人流量预测较大的位置合理加密，平均间距每隔350 m左右设置一处，减少人行过街的绕行距离。根据预测人流交通量的实际情况可考虑设置人行天桥或地道，保障人行的出行安全。

第四，主辅道结构的横断面应充分重视辅道出入口设置位置和辅道的交通组织。

出入口设置位置既要考虑沿线重要单位、小区、加油站等，也要考虑与相交道路的交通转换，充分发挥辅道集散周边交通的功能。

一般采用“简易斜出式”出入口，在主要交叉口前设置出口，在交口后设置入口，按照“先出后入，量出为入”的原则，将右转下主路和右转上主路的车辆交织过程放在辅道完成；同时在相交道路之间适当加密出入口，为地块单位出行提供便利。如果不得已采用先入后出，其间距应不小于200 m，否则应在主路上加设一条集散车道，在正常车道的外侧完成车辆集散，以不干扰主路过境交通。

此外，除了合理的设计，相关管理部门应加强此类道路交通安全管理，使周边居民形成新的出行习惯，将交通安全设计与管理结合起来，让行人合理出行、安全出行。

6 充分重视景观设计

出城口道路是司乘人员进入市区内的重要通道，也是城市气息的外延，对景观的要求远高于普通公路。良好的景观效果，对于体现城市现代化风貌，营造舒适的出行环境，改善道路周边的路域环境具有重要的作用。出城口道路景观设计应将道路绿化、园林小品、路域环境整治结合起来，综合设计。

首先，应重视道路绿化，在分隔带、绿化带内选择当地绿化树种栽种，采用大手笔的乔灌木和低矮花卉、地被植物构成寓意深远的图案，既给人以地域提示，也使人印象深刻、过目不忘，且能有效诱导行车方向。分隔带绿化：选择红叶石楠、红花继木、金叶女贞、丰花月季间隔种植成丛，配合香樟、紫薇、合欢、紫叶李等构成较为自然的绿化形式。行道树绿化：以栾树为行道树，树池内满载红花酢浆草，色彩分明，姿态秀丽，间隔6 m种植。达到遮光防眩、诱导视线、改善环境的目的，为驾乘人员提供优美、舒适、安全的外部环境。

其次，积极采取园林小品设计。城市门户景观区是展示城市形象的重要窗口，历来是城市设计工作的重要目标。通过设计大型景观石、雕塑、图纹造型、新材质景观等手法塑造城市标志性景观。

第三，应充分重视路域景观的综合整治，做好相关设施的亮化设计。出城口道路的景观不仅仅局限于道路红线内，也不只是规划绿线的范围，实际上应包含道路两侧建筑物亮化，河道、沟渠的清疏“活水”，各类管线的合理归并等，通过有效的设计，改变原有出城口公路的“脏、乱、差”，也通过合理的管理，改变原有杂乱的交通运行环境。如此不仅体现出城口公路的门户景观，更能提升整座城市现代化的生态文明。

7 施工期间的交通组织

在运行状态下施工是改扩建工程的重要特征，对于出城口公路改建工程来说，在维持大交通量通行水平的前提下，实施难度更大。

施工期间的交通组织设计需要与工程设计方案统筹考虑，换句话说，不同的交通组织方案直接影响到具体设计方案的选择。

出城口公路改建工程的施工期间交通组织设计，以“不中断交通，少影响交通”为原则。总结目前大部分已建和在建工程，组织方案主要有：临时路面方案、半幅交错施工方案、分段半幅施工方案等。在交通组织设计中，应针对具体控制因素，灵活采取不同的组织方案。

对于设置辅道的出城口道路，可先实施辅道路基，并采用临时路面方案，保障两侧辅道贯通，同时封闭主车道进行施工，待主车道施工完毕，通车放行，再实施辅道及慢行交通系统。

对于需加宽大桥、立交路段，应结合桥梁具体设计方案，采取相应的交通组织措施。无论是半幅加宽、半幅利用或是两侧加宽，可利用老桥组织交通，实施新桥，待新桥实施完毕，再实施老桥加固。如老桥宽度不够，应采取临时便桥措施，保证道路正常通行。

此外，受施工现场实地制约，为保障两侧单位、企业、居民的正常出入行，可采用半幅交错施工；对于受拆迁、特殊工程施工进度限制，还可采用分段半幅施工的方式。

在施工组织设计中应针对现状不同情况，做灵活处理。在施工期交通工程设计中，还应把握交通工程的临时性和必要性，突出安全功能，结合交通组织和正常运行需要设置临时标志、标线、护栏、警示标志等，确保施工期安全运营。

8 需要重视的细节设计

8.1 附属设施

在出城口公路改建工程中需要充分重视诸多的细节，这些与周边单位、群众出行密切相关，也是在设计中容易忽视的地方，如坡道、道口、支挡工程、栏杆、侧石、人行道铺装等附属设施。这类设施有道路红线内的工程，也有线外工程，主要是道路与两侧建筑地块衔接工程，这些都需要充分重视，以便民出行，便车出行。

8.2 各类管网的高程关系

出城口公路改建工程需要布设各类管线，如纵向的雨污水管道、电力排管、弱电、给水、燃气、热力等等，而且考虑道路两侧地块开发的时序，道路横向也应预留一些支管。这些管道的高程关系尤为重要，部分路段下穿水系，临时管道出水安全高度等对管道高程要求较高，应细致地进行管线综合设计，协调各家管线单位，减少交叉处理工程，节约工程造价。

8.3 施工工序

合理的施工工序对缩短项目建设周期，节约建设资金具有非常重要的意义，在出城口道路改建工程中作用更大。

由于各类管线与路基工程施工协调组织结合得非常紧密，稍有疏忽，将会造成较大的工程变更。设计应对施工工序和先后顺序有清晰的交待，在施工图设计说明中也应予以明确。通常管线工程先于其他工程，大多管线布设在地下，且间距、埋深均有一定要求。当管线埋设完成以后，再进行回填路基部分施工时，要注意埋深较浅的管线需要特殊保护。对过桥管线应有妥善的处理，是修建管廊桥还是随桥敷设，应有合理的方案和施工安排。

8.4 近远期衔接设计

一般出城口道路位于郊区，大多属于规划空白区或只有一部分规划，缺少排水、竖向等专项规划，但项目的改建需要预留与今后的路网衔接，需要考虑雨污水管道的接入等。在这类道路设计中，应充分考虑到工程的近远期衔接组织设计，避免对远期工程带来废弃。

与规划路网的衔接应充分做好远期平交设计，预留好工程范围线，为远期顺接留有条件；排水设计应充分考虑今后地块的开发，每隔一段距离预留横向支管，同时排水的近期出口可延伸至现状沟塘、水渠中，远期排至规划水系；交通信号控制应在交口预埋好管道，避免远期穿管破路。对于现状仍需耕种的农田，灌溉水系需设置构造物衔接，远期可作为横向管线穿越的结构物。

8.5 与施工条件相关的考虑

在这类道路设计中，需要充分重视临街面建筑控制，在开挖深度上要注意对周边建筑的影响，在部分下穿桥梁施工中要注意设置临时支护工程，保障周边建筑物的安全。

如路面改造采用冲压要注意周边建筑物的距离，采用碎石化要注意地下管线的埋深；下穿桥梁施工，采用咬合桩工艺要注意打桩机上方的高压杆线；采用顶管工艺要注意，两侧顶管是否具备工作井位置开挖的条件等等。

一句话，不能满足现场施工条件的方案就不能称之为设计方案，这也是在设计中应注意的细节。

9 结语

出城口公路既有公路性质，也具有城市道路特性，与城市规划紧密关联。出城口公路改建设计涉及方方面面，设计应以道路“交通安全”为核心，贯彻“满足功能、节约资源、兼顾发展、注重细节”的原则，结合道路的具体特点，妥善处理好项目建设与城市规划、与建设环境的矛盾，灵活运用指标，实现项目功能性、景观性、可持续发展性的和谐统一。