兼城市道路功能的国省干线公路设计要点分析

2020-10-14郑杰

四川建材 2020年9期

关键词：国省干线城市道路

郑杰

(中交第一公路勘察设计研究院有限公司厦门分院，福建厦门 361000)

0 前言

近年来，随着我国城镇化的快速发展，城市用地的不断拓展，越来越多的普通国省干线公路以公路兼城市道路功能的标准进行建设，在满足公路交通功能的同时，配套市政管线、照明、绿化、辅道及慢行系统等市政道路功能。

1 现状及存在的问题

兼城市道路功能的国省干线公路，实际上就是公路与城市道路的融合，二者融为一体，相辅相成，互为载体。一般出现于城市边缘地带或途经城市规划区内的国省干线公路。大致可归结为以下两大类。

第一类是由于城市外拓至原城市边缘地带或城镇化带来不同的交通及市政配套需求；公路已转变为道路范畴，不仅需满足交通功能，尚需满足日益增长的城市道路配套功能，原公路功能的转变已难以满足交通多样化的出行需求，滞后于地理空间属性的改变。

第二类是城市规划区内新建国省干线公路，带动沿线土地开发利用、人口聚集形成的交通及市政配套需求。各地方政府为带动经济发展及城市化发展进程，新建普通国省干线公路大多结合城市规划区域主干路网建设或利用规划区外环道路建设，同时承载着过境交通与内部交通需求，需考虑公路与城市道路的有效融合。在建设初期一并配套或者预留相关市政配套功能。

普通国省干线公路临近城镇或城市规划区段，在承担对外和过境交通的同时，越来越多地承担起城市交通功能，各种交通流相互交织，关系到公路路网和城市运行整体效率，因此，需结合功能定位进行统筹设计，以期达到二者和谐统一。在实际勘察设计阶段，由于普通国省干线公路与城市道路在技术指标、功能要求、服务对象等多方面存在差异，面临着一些关键技术问题，尚未有系统的研究及总结，迫切需要进行研究分析，寻求系统的解决办法。

2 公路与城市道路技术的差异及相关性

公路和城市道路两者同属于道路范畴，但是服务功能各异，主要技术指标也存在差异。公路、城市道路主要技术指标的功能差异性见表1。

表1 公路、城市道路主要技术指标的功能差异性

公路、城市道路主要技术指标的相关性如下：①服务功能：均可作为通信、市政相关配套设施的载体；②等级分类：均按照不同的交通功能划分，相应等级间存在转换的可能；③设计车速：不同等级之间的公路与城市道路设计速度存在交集，为两者相互融合提供可行性；④断面组成：公路与城市道路融合段落，在公路断面的基础上取消路肩，两侧增设辅道、非机动车道、人行道等相关设施；⑤排水系统：公路与城市道路融合段可以结合设置，同时设置雨水管道及边沟、截水沟、排水沟；⑥管线设施：可根据相关规划，将路侧电力电信杆线下地缆化；⑦建筑限界：公路与城市道路在净高要求不同的段落，应做好衔接过渡，设置必要的指示、诱导标志及防撞设施；⑧汽车荷载：均由车辆荷载和车道荷载组成；⑨标准轴载：设计理论体系是一致，但参数体系的经验性和实验基础不同；⑩防洪标准：城市周边公路路基设计洪水频率应结合城市防洪标准，考虑抢险等需求综合论证；几何设计指标：公路与城市道路几何指标的计算依据、原理大体相同。

3 兼城市道路功能的国省干线公路设计要点

1) 注重总体设计与方案比选。对于穿越城市规划区的兼城市道路功能的新建国省干线公路，要特别重视路线方案比选工作，进行多走廊方案比选，路线走廊应尽量沿规划区外环道路或者规划主干路走廊布设，尽量保留规划路网布局，注重项目建设的社会经济效益，从带动沿线土地开发利用等角度考虑，不局限于工可阶段方案走廊，拓展思维，另辟蹊径，避免思维定式。对于各种可能的路线走廊方案均要认真研究，确保不遗漏有价值的路线走廊方案。全方面多角度的技术经济综合比选，为决策者提供翔实的决策依据。

2) 注重几何指标选用。首先需要明确的是：兼城市道路功能的国省干线公路在本质上道路等级仍为公路，仅是兼有城市道路功能。技术指标首先应满足公路规范要求，尚应考虑兼具城市道路功能部分的制约，如在道路纵坡设计时，城市道路考虑到非机动车道爬坡能力，进行坡长限制等。如由于地形条件影响，限制纵坡及坡长会造成整体工程规模增加，在征地条件允许的情况下，可考虑采用主辅分离式路基，主线采用稍大的纵坡，非机动车道在平面上适当向两侧外移展线，降低非机动车道纵坡。

归纳来讲，技术指标取公路规范和市政规范要求严格者，公路规范未涉及的指标参照城市规范取值。

3) 合理进行断面布置，考虑市政管网布设条件。兼城市道路功能的国省干线公路是市政管线的载体，断面的布设结合相关管线综合规划进行考虑。断面布设需要满足城市道路各交通组成的出行需求，根据道路性质，系统布设合理的市政管线，并与片区内各管线相协调一致。在断面布设时根据交通出行分析，明确交通组成，确定道路的交通功能，合理布设断面组成形式，一般由主车道、辅道、非机动车道、人行道等部分组成。主车道供给过境干线公路通行，设置辅道集散内部交通并满足区域内部交通通行，设置非机动车道、人行道等慢行系统，为各交通组成提供独立路权，各行其道，确保交通井然有序。兼城市道路功能的国省干线公路往往未设置硬路肩，在实际实施过程中可利用慢车道，或设置辅道，或与港湾式停靠站结合设置紧急停车带。

4) 充分研究交叉形式及主辅路开口设置。鉴于城市内部交通与干线公路过境交通之间存在较大的交通转换需求，加之干线公路主线通行车速较高，因此，断面大多布设有辅道便于过境交通与内部交通各行其道、互不干扰，通过主辅路开口实现平行交通转换，通过主要交叉节点实现转向交通转换；归纳来讲，过城区段的国省干线公路在其断面组成和交通组织形式上完全类似于城市快速路。

在满足总体国省干线走廊的前提下，应该符合地方路网规划，经交通分析预测，充分研究交叉形式及主辅路开口设置位置。对于等级相对较低的城市道路，采用与辅道右进右出的交通组织形式；对于等级相对较高的道路，一般采用简易菱形立交，在交叉口两侧前后各设置一对进出口，便于交通转换。对于交通量虽不大，但绕行距离较远的交叉节点可采用采用AB形部分苜蓿叶+主辅路开口的形式进行交通组织。主辅路开口应该结合路网等级交叉节点合理选择位置，应在被交道路之前设置出口、被交道路之后设置进口，不仅满足主辅之间的主辅路之间的交通转换，而且能够保证被交道路通过辅道能够与主线进行交通转换。

5) 充分研究和学习地方标准和行业规范的差异。干线公路设计在满足行业设计标准的前提下，尚需满足地方公路主管部门制定的地方标准。例如福建省公路管理局颁布了《福建省普通公路精细化设计指南》，基于隧道通风方面考虑，要求长大隧道的最大纵坡应控制在2%以内，与行业标准不应大于3.0%存在偏差。此外，福建省交通运输厅关于加强公路排水设计的通知要求对于六车道以上普通公路在路拱横坡上要求至少采用2.5%，对于路线选线时缓和曲线的取用，特别是老路改造拟合时，为满足超高过渡缓和曲线长度、路面加铺方案、旧桥利用等提出了更高的要求。因此，在从事兼城市道路功能干线公路设计时，在充分研究公路行业规范与市政行业规范差异的同时还需要认真研究地方规范和标准。

6)设计荷载。兼城市道路功能的干线公路，一方面其设计汽车荷载尽量采用公路Ⅰ级，为后续提级改造预留条件，另一方面应采用城-A级进行复核验算。

7)兼城市道路功能的干线公路建成后，在产权上属于公路管理部门，但是配套的绿化、管线等相关市政功能设施，公路管理部门往往管养经验不足，加之电力、燃气、给水等使用单位不一，管理养护难以到位。建议在项目建设初期明确市政配套部分由地方城市建设部门负责管养。

8)《公路工程地质勘察规范》(JTGC20—2011)、《市政工程勘察规范》(CJJ56—2012)对勘察布孔间距等存在较大的差异，兼城市道路功能的干线公路原则上宜按《公路工程地质勘察规范》(JTGC20—2011)执行，对于管道等其他市政配套设置勘察宜参照《市政工程勘察规范》(CJJ56—2012)执行。

9) 兼城市道路功能的干线公路，特别是集散的二级公路，利用城市道路走廊布设时，路线为遵循规划路网，经常出现折角(交叉口)，导致干线公路线形不连续性，公路管理部门核备干线公路线形时一般不予以通过。因此，综合规划路网、公路管理部门意见，建议尽量确保干线公路主线线形的连续性，近期在交叉节点处设置稍小的半径保证线形连续，后期设置立交后地面系统改造的工程规模较小，并出具的近远期方案上报相关部门，以保证主线线形连续、并与城市规划相吻合。

10)城市的建设和发展循序渐进的向外扩张，郊区公路断面面临着向城市道路功能的转变。为避免早期过大增加投资或者远期改建用地不足等情况，应充分考虑公路规划使用期与城市发展周期的关系，确定公路与城市近远期发展范围的界限，确定兼城市道路功能段落的长度、建设的适应性、标准等问题，以满足近远期公路运输及城市发展的需求。

4 案例分析

4.1 漳州市迎宾西路上坂至牛崎头段道路改造工程

本项目现状是国道319，二级公路，双向四车道，是福建省漳州市区通往南靖、龙岩的重要通道，是厦漳泉通往南靖土楼的必经之路，多年来一直承担着繁重的交通任务。现状道路已不能满足日益增长的主线交通量及配套市政功能的需求，加之路线经金峰经济开发区、靖城开发区等多个组团，城镇化及混和交通严重，急需进行拓宽改造。路线全长18.4 km，双向六车道，道路标准断面宽度48 m，按照二级公路(兼城市道路功能)标准进行改造，增设公路两侧绿化带、人行道及非机动车道，完善沿线排水设施、交通设施、供电、照明系统等，将行人、非机动车与机动车分道行驶。该兼城市道路功能的干线公路设计要点如下。

1)本项目沿线经过开发区、村镇分布较多，经过拆迁量较大的村镇时，进行多方案比选论证，该项目的改扩建充分考虑周边地区综合发展规划，路线布设与项目区域内城镇现状布局以及规划协调一致。

2)由于本项目为老路改造，在较为顺直的路段，尽量利用老路的前提下，尽可能采用较高的指标，以求改造后的良好行驶条件下；在较困难路段，应充分利用规范允许的曲线组合，在满足技术指标的前提下，充分利用老路；在老路线形较差且又受地形地物限制无法调整时，宜考虑改线方案。由于本项目沿线大部分段落的纵坡均小于0.3%，加之两侧地块标高基本与现状道路持平，大幅度调整纵坡的实施阻力大，考虑到本项目行车道两侧增设路缘石，在原本合成纵坡不大的前提下，加剧了路面排水困难。本工程设置了锯齿形边沟及海绵城市设计理念，较好地解决了路面排水问题。

3)在断面布置上结合项目沿线的地形地貌、片区规划、管线规划以及现况道路可拓宽情况，因地制宜，共设置了城区段、滨江段、滨堤段、滨渠段、山区段五种不同的断面组合。例如滨江段沿九龙江布设，视野开阔，景观效果较好，因此，该段靠江侧辅道适当拓宽为旅游观光大道，增设停车等相关配套；山区段由于道路两侧山体规划予以保留，无管线需求，纵坡相对较陡，故山区段仅在现状的基础上增设侧分带及人行道，不设置辅道。

4.2 国省干线联十一线漳州长泰段公路工程先导段

本项目路线起点与省道官九线(S207)交叉，顺接拟建的长泰联十一线，途经武安镇五里亭北侧，经珠坂村设珠坂互通与状元大道的交通转换，终点与联十一线龙文区段对接。路线总长2.871 km，按照一级公路兼城市道路功能标准设计，设计速度80 km/h，路基宽度为50 m。该兼城市道路功能的干线公路设计要点如下。

1)本项目沿线经武安镇工业区，位于长泰县城区规划外围，充分考虑周边地区综合发展规划，路线布设与项目区域内城镇现状布局以及规划协调一致。结合国省干线联十一线漳州长泰段公路工程全线路线走廊与城市总体规划，确定兼城市道路功能段落起终点。

2)本项目起点与S207采用简易菱形互通，主线上跨，前后设置主辅道开口，通过辅道与之平面交叉；在五里亭南侧村道虽交通量不大，但是五里亭以及沿线村落上下本项目的交通需求强烈，结合现状地形情况，宜设置AB形部分苜蓿叶简易互通，并在主线交叉节点处设置开口，总体规模低，能够较好的实现交通转换。

3)考虑本项目地处规划区外围靠近山体，路基标高高于地坪标高，部分管线难以接入本项目，在设计初期召开管综协调会，明确管线建设的种类及管养单位，并结合周边地块性质布设本项目断面形式，断面布设时贯彻海绵城市设计理念。

4)与状元大道交叉设置珠坂互通，按照城市互通进行设计，辅道纵坡等均满足非机动车通行需求。