驿州大街- 民小公路立体交叉设计方案

吴运立

（上海市建工设计研究总院有限公司，上海市 200235）

1 工程概况

民小公路为青海省海东市平安区城区北侧过境道路，起点位于甘青界甘肃省红古区，终点位于西宁市城东区小峡口，路线全长118.25 km，标准为一级公路。

驿州大街起点是现状湟水河桥，终点是已建民小公路，全线长度是0.85 km，红线宽度40m，标准为城市主干路。

驿州大街-民小公路立体交叉是海东市平安区城区与民小公路的第一个立体交叉。该工程是青海省交通厅、海东市发改委共同批准建设的项目。立体交叉建成以后将形成新的对外交通连接顺畅的节点，将改善海东市平安区过境交通短缺的现状，对强化海东平安南北向交通衔接、完善城区路网系统、促进海东市平安区的快速发展有显著作用。

2 技术标准

（1）道路等级与宽度

驿州大街：城市主干路，红线宽度40m。

立交匝道：ES、SW 匝道宽度为10.5 m；SE、WS匝道宽度9.0m。

民小公路：一级公路，宽度24.5m。

（2）设计速度

驿州大街：V =40 km/h。

立交匝道：V =35 km/h。

民小公路：V =80 km/h。

（3）荷载标准

道路路面结构计算荷载：BZZ-100型标准车。

桥梁设计荷载：城A级。

（4）净空高度

驿州大街净空：机动车道净空不小于4.5 m；自行车、行人净空不小于2.5m。

民小公路净空：机动车道净空不小于5.5m。

（5）抗震标准

抗震设防烈度7度，设计基本地震动加速度峰值A=0.10 g。

（6）纵坡坡度

最大纵坡不大于5%，最小纵坡不小于0.3%。

3 总体设计

驿州大街终点为民小公路,为减小对民小公路主线车流行驶连续性的影响，达到城市中车流快速进入公路系统、公路中车流转入市区快速分散的目标，驿州大街-民小公路交叉节点采用梨形立交型式。

3.1 平面设计

平面共设计4条匝道：2个左转匝道（ES、SW）上跨主线民小公路，采用桥梁结构；2个右转匝道（WS、SE），为节省用地空间，从左转匝道内侧穿行，如图1所示。

3.2 横断面布置

民小公路路基宽度为24.5m，双向4车道，断面型式为：0.75m（土路肩）+2.5m（硬路肩）+2×3.75 m（车行道）+0.5 m（路缘带）+2.0 m(中央分隔带)+0.5m（路缘带）+2×3.75m（车行道）+2.5m（硬路肩）+0.75m（土路肩）=24.5m（见图2）。

根据转向交通车流需求，2个右转匝道（WS、SE匝道）按照单车匝道断面设计，路基宽度为9.0m。

图1 平面总体布置图

图2 民小公路横断面布置图（单位：m）

横断面布置为：0.75m（土路肩）+1.0m(硬路肩)+3.5m（车行道）+3.0m（紧急停车带）+0.75m（土路肩）=9.0m（见图3）。

图3 单车匝道横断面布置图（单位：m）

两个左转车道（ES、SW 匝道）上跨主线，采用桥梁结构。考虑到远期交通量变化的不确定性，左转车道采用单向双车道，路基宽度为10.5m。横断面布置：0.75m（土路肩）+1.0m（硬路肩）+3.5m（车行道）+3.5m（车行道）+1.0m（硬路肩）+0.75m（土路肩）=10.5m（见图4）。

图4 双车匝道横断面布置图（单位：m）

3.3 出入口接线方式

以民小公路为主线，出口采用直接式接线方式，入口采用平行式接线方式，均采用单车匝道的接线方式。WS匝道采用直接式出口匝道（见图5）[2]。

图5 WS 直接式出口示意图

ES匝道采用直接式单车匝道出口，在分流鼻以后渐变为双车匝道（见图6）[2]。

图6 ES 直接式出口示意图

SE匝道采用平行式进口匝道（见图7）[2]。

图7 SE 平行式入口示意图

SW 匝道采用平行式进口匝道，在合流鼻以前由双车匝道变为单车匝道（见图8）[2]。

图8 SW 平行式入口示意图

4 匝道规范标准

匝道平面设计：ES匝道圆曲线最小半径R=70m；SW 匝道圆曲线半径最小半径为R=60m；SW匝道圆曲线最小半径R=132m；SE匝道最小圆曲线半径R=165m。

匝道设计速度均为35 km/h，匝道圆曲线最小半径R=60m。本文暂以单车单匝道、上述设计速度及圆曲线半径为例，研究城市规范与公路规范在设计指标方面的不同之处。

参考规范为《城市道路交叉口设计规程》（CJJ 152—2010）、《公路立体交叉设计细则》（JTG/TD21—2014）。

4.1 匝道超高

项目位于青海省海东市，属于积雪冰冻地区。根据《城市道路交叉口设计规程》（CJJ 152—2010）规定，积雪冰冻地区最小圆曲线半径为70m，且最大超高为4%[1]。 根据《公路立体交叉设计细则》（JTG/TD21—2014）中规定。继续冰冻地区当圆曲线半径R=60m时，超高应选定为5%[2]。可得，若采用R=65m时，不符合城市道路规范要求，符合公路规范要求，且超高值较大。因此，本次设计采用公路工程规范要求指标。

若项目位于一般地区，根据匝道设计速度及圆曲线半径，对比不同规范超高设置要求见表1。

表1 城市规范与公路规范超高值对比

根据超高计算公式：

式中：i 为设计超高横坡度，%；R 为圆曲线半径，m；μmax为最大容许横向摩阻力系数；V 为设计速度，km/h[1]。

根据上述公式可计算得出μ 值（见表2）。

表2 城市规范与公路规范超高值计算μ 对比

超高值大小不同主要是因为μ 值选用值不同，如何选用μ 值应根据道路运行条件进行分析。

城市道路中由于交叉口、交通信号灯、行驶高峰期等行驶环境的影响，交通易受干扰，且在交叉节点易造成滞流，从而造成实际运行速度较低的情况，因此城市道路中选用的μ 值略大些，且城市道路中一般不设置较大的超高。

公路的行驶环境较好，特别是高速公路和完全隔离的一级公路，实际运行车速较快。为保证行车的舒适性及安全性，在公路规范中采用的u 值略小些，因此在公路中超高值较大些。

4.2 匝道加宽

《城市道路交叉口设计规程》（CJJ 152—2010）规定：当匝道圆曲线半径R≥250m时，可不设置加宽，其余根据半径大小及通行车辆的不同采用不同的加宽值；匝道圆曲线半径R=60m时，小型汽车的加宽值为0.39m，普通汽车的加宽值为0.9m，铰接车的加宽值为1.25m[1]。

《公路立体交叉设计细则》（JTG/TD21—2014）中规定：单向单车道R≥70 m时，可不设置加宽，匝道圆曲线半径R=60m时，单向单车道加宽值为0.25m[2]。

在公路立交中，匝道不设加宽值的最小半径较小，以单向单车道为例，在70m≤R≤250m时，公路匝道可不设加宽，而城市道路要求应设置加宽。

对于立交匝道的加宽值，城市规范与公路规范有所不同。城市道路为提高匝道行车的舒适程度及安全性，对匝道的加宽值要求与普通路段的加宽值要求基本一致；在公路中，根据匝道情况，在一定半径条件下可不设加宽值，但小于该半径时，为使行车安全，加宽值更加严格。该项目中最小圆曲线半径R=60m，SE匝道及SW 匝道为城市道路去往公路的匝道，WS匝道及ES匝道为公路去往城市道路中的匝道，为使设计标准统一，且为保障车辆顺利通过，该项目中的加宽值采用更高规定的城市规范加宽值进行加宽。

4.3 加减速车道

该项目中匝道与民小公路衔接，按照立交加减速车道设计，即入口为平行式变速车道，出口为直接式减速车道。

无论是平行式出入口还是直接式出入口，城市道路规范中与公路规范中的规定数值是不同的（见表3）。

表3 加减速车道对比表

根据表3可得出公路规范中的长度及渐变率要求均较为严格。由于行驶环境的不同，在实际运营中，公路的运行速度较高，城市道路中主线车流易受到影响，因此公路的标准要高一些。该项目中主要是与民小一级公路衔接，因此出入口的相关数据采用公路标准进行设计。

5 结 语

本文主要介绍驿州大街-民小公路立体交叉的总体方案设计，包括平面布置、横断面布置、匝道出入口接线设计等，并根据匝道的设计速度、圆曲线半径等指标讨论城市规范与公路规范的不同之处，结合项目实际情况选用参照规范。互通式立体交叉本身设计难点较多，平面线形、纵断面指标相互制约，对设计的要求较高。该项目中又是公路与城市道路的交叉，选用的规范不同会影响到不同的设计参数。在以后的城市发展中，城市道路与公路的立体交叉会越来越多地涉及到设计指标如何选用。结合本文探讨，依据公路规范的指标较多些。掌握规范中立交匝道的不同规定和要求，是此类立体交叉设计的前提和保障。