城郊高速公路路线设计

赵星全

（张家口翰得交通公路勘察设计有限责任公司，河北张家口 075000）

1 引言

急速扩张的城市使部分高速公路逐渐进入有较高发展程度的城市地区。 而因高速公路的全封闭特征，在其进入城市后会导致城市发展受到严重制约，妨碍两地交流，后续将会出现一系列复杂的城市化改造问题[1]。 从现有研究看，多数学者关注的角度是城市化发展下公路的改扩建问题， 而较少关注高速公路设计时的城市化理念，而笔者认为，提前赋予高速公路城市化性质可在最大程度上避免后续出现的一系列问题。 基于此，本文将秉承提前赋予高速公路城市化性质的理念，对城郊高速公路各项设计指标开展研究。

2 设计指标

2.1 横断面设计

虽然城郊高速公路需预留一定的红线宽度以满足未来改建工作的需要，但是综合考虑现有经济等，建议平原区高速公路横断面设计为整体式路基[2]。

2.2.1 机动车道数

在确定机动车道数时， 需综合考虑道路服务水平和预测交通量。 从长远看，城郊高速公路除了需要考虑改建前规划年限内的交通变化，还需考虑改建后的交通增长，因此，建议城郊高速公路主线设计时采用双向6 车道及以上设计标准。

2.2.2 车道宽度

从国内现有规范看， 八车道及以上且仅供小客车通行的内侧车道宽3.5 m，其余均为3.75 m；而从美国规范看，此前曾建议以3.6 m 作为车道宽度标准，目前降低至3.35 m；日本标准较低，车道最宽仅3.5 m，且还可选择3.25 m 或3 m 宽。 因目前国内高速公路车道统一宽3.75 m， 因而尚无分类统计高速公路各车道宽度的研究资料，基于此，本文将结合计算和统计方法探讨高速公路车道宽度。

2.2.3 分车带

分车带宽度设计应结合道路需求。 在设计前期，不仅需考虑地下管线等环境的影响，还需考虑改扩建后的照明灯问题，后期也必须确保侧向余宽和视距等满足要求。 如未来需要外移高速公路线位，并改造原路成城市快速路时，需加设双向两车道铺路以集散行车流，一般情况下，双向两车道辅路的布置形式为：0.5 m+2×3.5 m+1 m。 若未来需改造高速公路断面，且需将其改造成高架式断面，则需在地面为桥墩预留一定宽度[3]。从所收集的资料看，市区内高架桥典型桥墩宽度均在10 m 以下，因此，改造时应改建成城市主干路后辅道等形式，并增设一定的非机动车道。 若需改扩建成路堑式断面，并考虑拆除半幅原路时， 新断面路基宽应等于中央分隔带的宽度加上原路拆除宽度。

综上，建议中央分隔带在设计时以22 m 作为宽度，且若所设计的中央分隔带较宽则建议采用景观绿化， 而无须设置其他设施。

2.2.4 其他设计

为满足未来改扩建成城市道路的需要， 路拱横坡应控制在1%~2%，并考虑雨水口位置及总体高程。 考虑到城市建设用地受限，在用地范围选取时应尽可能缩小，建议在路堤两侧排水沟外1 m 范围内框定用地范围。

2.2.5 横断面具体设置

横断面设计时， 应重点考虑城郊高速公路未来的改造需要，因此，应预留较多的横断面宽度[4]。 当前，相比于二次征地地区， 尚未高度城市化地区的征地具有更强的经济性及便利性，但也需要避免过分占地。 为避免浪费土地资源，应尽可能控制预留占地。 双向六车道的横断面布置如图1所示。

图1 横断面布置（单位：m）

2.2 平面技术标准

在设计城郊高速公路平面时， 受限于现有构造物及总体线形指标，应尽可能采用直线设计。 此外，考虑到城市景观多样，即使是长直线也不会对驾驶员心理产生较大影响，因此，直线设计时限制较少。 缓和曲线及圆曲线设计时没有特殊要求， 可结合规范要求进行设计， 但为兼顾远期规划等，需尽可能避免使用特殊曲线及小半圆曲线，并提高直曲比例。

需注意的是，因高速公路有利于城市出行，可大幅提升城市经济，因而国内多数高速公路修建时多与周边城市较为接近，但因城市自身也在持续性扩张中，导致出现如今高速公路进入城区的情况，违背了建设目的。 因此，在高速公路选线设计时，需慎重预测城市发展，按各类情况修建各类高速公路，路线设计要尽可能适应地形，不能为接近某城市而修改线位。 与市区高速公路和城市道路的选线设计有所不同，上述两者已经基本确定走向， 设计时所能做出的调整较小，需综合更多细节进行考虑，而城郊区发展较慢，仍可考虑较为宏观的问题，选线自由度较高，但走向则需确保与城市规划需要相符。

2.3 纵断面技术指标

2.3.1 纵坡

城郊高速公路未设人行道和非机动车道， 但在设计时需考虑其未来可能会改造成城市道路。 因城市道路非机动车道最大纵坡远小于机动车道， 若根据规范中的最大坡长及纵坡进行设计将不利于城市化改造。 因此，在尽量控制工程量的基础上， 应尽量减小新建城郊高速公路最大纵坡， 确保其小于4%。 若现场条件限制，可适当降低纵坡长，并根据地形变化需要灵活调整纵断面。 此外，综合排水问题等考虑，应控制最小纵坡大于0.3%， 若困难特殊地段的最小纵坡只能在0.3%以下，则需相应设置其他排水设施。

2.3.2 路基高度及地基处理

处理地基时，应确保地基荷载小于承载力。 在一定的桩间距和桩径下，地基顶面总荷载与路基填土高度有较大联系。 从城市规划发展角度考虑， 建议将路基填土高度控制在0.5 m；从经济考虑， 建议将路基高度控制在工作区深度以下。 从BISAR 软件计算结果看，路基工作区一般深1.2~1.5 m，因此，建议一般地区在0.5~1.5 m 范围内设计路基高度。

3 结语

伴随着城市化进程的推进，高速公路逐渐进入城市。 针对高速公路进入城市导致城市发展受阻的问题开展研究， 所得研究成果如下：

1）探讨城郊高速公路所需预留的中间带及行车道宽度，提出相应的横断面设计指标；

2）通过各因素比较确定了纵断面其他指标及路基最佳高度；

3）综合横断面、平面及纵断面线形设计，提出城郊高速公路设计指标推荐值。