贵黄公路改造成城市快速路的设计探讨
2013-01-17胡章立
胡章立 ,羊 明 ,贺 平
(1.贵州省建筑设计研究院,贵州贵阳 550002;2.贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司,贵州贵阳 550000;3.海南锐翔交通工程试验检测中心,海南海口 571100)
0 引言
城市快速路是为满足城市中大量、长距离、快速交通而修建的对向车行道之间设置中间分隔带,进出口采用全控制或部分控制的道路。城市快速路是在大都市经济飞速发展、土地利用呈现高密集的背景之下,由“城市干道提级,高速公路进城”演变发展而来。其兼具高速公路和城市干道的双重特性,多采用全立交、全封闭、出入控制或部分控制的方法,来提供车辆在城市间快速、安全、舒适的运行的功能。它的道路设计标准低于高速公路,但是高于市区道路,其设计车速一般为60~80 km/h。
城市快速路系统在承担长距离的汽车交通、联系市区内主要的交通集散地、为城市地面交通需求提供高水平服务等方面的作用是其它类型的道路所不可替代的。
1 项目概况
贵安新区是西部重点城市五大新区之一,贵安新区是黔中经济区贵阳都市区的重要组成部分,规划范围涉及贵阳市金阳新区、花溪区、清镇市的8个乡镇和安顺市西秀区、平坝县的14个乡镇,共22个乡镇,约2000 km2的空间范围,规划约400万人口规模和500 km2建设用地规模。贵安新区将贵阳市和安顺市连接成带,将推动贵阳和安顺经济一体化发展,带动黔中经济区和整个贵州的经济发展。
贵黄路起点位于贵阳市花溪大道艺校,经清镇市、平坝县、安顺市西秀区和镇宁县,最终到达黄果树风景区,现状为二级公路,现状路基宽9.0 m,双向两车道,大部分路段平纵线形较好,由于受地形影响,局部路段平纵线形较差。
拟改造路段起点位于清镇市庙儿山,主要沿贵黄公路往西,途径平坝、安顺、镇宁,最后至黄果树风景区,全长约为84 km(不含各城区已改造道路范围)。道路贯穿贵安新区,是贵安新区东西方向重要的城市干道,其中清镇至安顺市西秀区段是贵安新区“四横四纵”城市道路网中一横,交通功能地位十分重要。
2 功能定位和横断面设计
2.1 功能定位
该项目交通功能突出,除承担区域间交通功能外,还兼具对沿线周边城镇的服务功能,肩负着带动道路沿线土地开发的使命。主路提供城际之间快速交通的功能,辅路则承担带动沿线土地开发的交通服务功能,因此该项目功能定位为城市快速路兼主干路。对于地形条件复杂的路段,为降低工程造价,设计速度采用60 km/h;沿线可开发用地较多,地形条件较好的路段,主路设计速度采用80 km/h,辅路设计速度采用50 km/h。
该项目改造时充分利用贵黄公路作为主骨架,在既有道路的基础上进行改造。为保障快速化改造时主道快速交通,而将主道的中分带全线封闭,不开口、不设红绿灯;辅道设于主道两侧,主要是集散沿线可开发用地的交通流;辅道外加设人行道,满足行人的需求;主道和辅道之间通过侧分带开口以及立交进行交通转换;全线加设必要的人行天桥、地道等人行过街设施。
2.2 道路横断面设计
2.2.1 老贵黄公路的现状断面
老贵黄路现状为二级公路,设计速度为60 km/h,路基宽度为9.0 m,双向两车道,断面组成为:1.0 m(硬路肩)+3.5 m(车行道)+3.5 m(车行道)+1.0 m(硬路肩)=9.0 m。该项目为了降低工程造价,尽可能地利用老贵黄公路。
2.2.2 道路横断面设计
根据该项目的功能定位,道路沿线两侧有可开发用地时,道路采用主路加辅路双向10车道60 m的横断面形式。横断面组成为:4.0 m(人行道)+8.0 m(辅道)+3.0 m(分隔带)+12.0 m(主道)+6.0 m(中央分隔带)+12.0 m(主道)+3.0 m(分隔带)+8.0 m(辅道)+4.0 m(人行道)=60.0 m,见图1。
图1 60.0 m道路标准横断面图(单位:m)
道路沿线地形条件复杂,两侧基本无可开发用地时,不设置辅道,道路采用主路双向6车道40 m的横断面形式。横断面组成为:5.0 m(人行道)+12.0 m(车行道)+6.0 m(中央分隔带)+12.0 m(车行道)+5.0 m(人行道)=40.0 m,见图2。
图2 40.0 m道路标准横断面图(单位:m)
2.2.3 老贵黄公路的利用
老贵黄公路已经使用超过20 a,路基沉降固结已经完成,因此路基在新旧搭接处是薄弱环节,易产生不均匀沉降,若处理不好,则路面在搭接处容易产生裂缝,造成道路的早期破坏。对老贵黄公路的利用有以下两种方式:第一种是对老贵黄公路两侧加宽,第二种是对老贵黄公路单侧加宽。从技术角度考虑,这两种方式都是可行的,结合该项目的横断面组成,综合考虑经济因素,该项目对老贵黄公路最佳利用方式是:对40.0 m断面而言,把老贵黄公路一侧的边线放在中央分隔带上或者沉降要求较低的人行道上;对60.0 m断面而言,把老贵黄公路放在辅路上或者把老贵黄公路的边线放在绿化带和沉降要求较低的人行道上,减少新旧路基搭接处理的费用,从而降低工程造价。
3 道路平纵设计
3.1 道路平面设计
道路平面线形的设计,在满足规范的前提下,从尽可能地合理利用老贵黄公路的角度布线,降低工程造价。
3.1.1 直线长度的选取
《城市快速路设计规程》对最大直线长度以及同向曲线和反向曲线之间的最小直线长度都相应地提出了要求,而《城市道路工程设计规范》中却没有相应的要求。
在该项目的设计当中,由于老贵黄公路在跨红枫湖段,地形复杂,如果采用《城市快速路设计规程》,满足同向曲线和反向曲线之间的最小直线长度,就导致挖山或者增设隧道,工程造价很大;另外在西秀区段,老贵黄公路的直线较长,如果刻意控制直线的长度,将导致新的线形偏离现状线形,降低了对老贵黄公路的利用率。在《城市道路工程设计规范》中,将城市道路分为快速路、主干路、次干路和支路四个等级,因此笔者认为,在城市快速路的设计当中,可以采用《城市道路工程设计规范》,参照《城市快速路设计规程》。
3.1.2 缓和曲线长度的选取
缓和曲线是平面线形中,在直线与圆曲线,圆曲线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。缓和曲线的曲率连续变化,便于车辆遵循;离心加速度逐渐变化,旅客感觉舒适;超高横坡度及加宽逐渐变化,行车更加稳定。
缓和曲线的最小长度,规范上都有相关规定;对于设超高的缓和曲线,要综合考虑超高缓和段的长度,合理选取缓和曲线的长度。
3.1.3 公交停靠站的布置
公共交通运输能力大、环境好、资源消耗小,通过优先发展公共交通解决城市交通问题是世界的共识,大力发展公共交通是缓解城市交通拥堵的有效途径之一。
该项目公交设施的布设应与土地利用规划、城市公交规划、人流聚散点以及人行过街设施等紧密结合,做到方便人们出行,方便公交换乘。一般情况下,公交服务设施以布置在快速路的辅路为宜,在城市中心地带,必要的情况下应考虑设置公交专用道。该项目在辅路设置港湾式公交停靠站,间距结合周边地块的开发情况而定。
3.1.4 人行过街系统的布设
人行过街系统布设应尊重人们的一般出行习惯和人行过街的现状流量、流向的分布,通常应按人流较集中的地点和方向设置,同时应考虑人们过街绕行距离的长度与道路沿线土地利用规划相结合,特别是与大型居住区和重要的公共建筑的结合;人行过街设施布置应与公交站点的位置有机结合,缩短公交换乘距离;该项目为城市快速路,人行过街系统的设计力求方便人们出行,为保证行人安全,人行过街设施应采用立体过街形式,在交叉口设置工字型地下通道,在路段中间设置天桥或地道。
3.2 道路纵断面设计
该项目为旧路拓宽改造,道路纵断面设计除了满足相关规范外,还需要尽可能地利用老贵黄公路。另外该项目将改造成城市快速路,也将是周边地块的一个主排水通道,因此,进行纵断面设计时,在尽可能地利用老贵黄公路的前提下,应结合周边地块的规划标高进行纵断面设计,若纵断面设计不合理,将有可能导致周边地块的其他市政道路的排水管难接入该项目的主排水通道内,另外也增大了周边地块平场的土石方,提高了工程造价。
贵黄公路为二级公路,原来为收费公路,为了防止车辆进出,部分路段的路基较周边地块高。对于这些路段,应将贵黄公路的路基进行挖除,将标高降低到合理位置,而不应一味采用贵黄公路的现状标高。
4 主路与辅路间出入口设计
出入口的设置产生了交通流的交织,交通流的分、合流区成为瓶颈从而引发交通拥堵,导致快速道路的功能不能正常发挥,甚至导致交通事故。交织区的“紊流现象”对交通构成直接影响,交织问题处理妥当与否将影响快速路的通行能力和服务水平。
根据分隔带宽度的不同,主路与辅路间出入口有两种形式:一种是直接式,另一种是平行式。当主路与辅路之间的分隔带较窄时,主路与辅路间的出入口只能采用直接式;当主路与辅路之间的分隔带较宽时,主路与辅路间的出入口可以采用平行式。直接式和平行式出入口见图3、图4。
出入口分、合流影响区的存在使出入车辆在一定长度范围内选择相邻车道上可以接受的间隙,进行加减速操作,完成车道变换,因而要求驾驶员频繁地进行速度调整,使交通流由基本路段上的平顺、稳定运行,转变为分、合流影响区的紊动运行。
图3 直接式出入口
图4 平行式出入口
直接式出入口相邻车道之间没有硬隔离,出入车辆对分、合流车道上的车辆影响较大,影响通行能力;而平行式出入口相邻车道有绿化带隔开,出入车辆对分、合流车道上的车辆影响相对较小。因此,主路与辅路间出入口推荐采用平行式,同时建议在规划方案阶段应考虑主路与辅路间出入口的方式,给主辅分隔带预留足够的宽度。
5 结语
随着经济的发展,城市规模不断扩大,越来越多的城市将连成城市群,城市群之间的干线公路改造成城际快速路会越来越常见。本文对贵黄公路改造成城市快速路设计中遇到的一些问题进行了总结,为山区公路改造成城市快速路的设计提供了一些观点和建议,供同行参考。
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