基于滿足基本功能情況下的中央分隔帶最小寬度分析

張良陳 鄧麗娟 黨高峰

(湖北省交通規劃設計院股份有限公司 武漢 430051)

JTG B01-2014 《公路工程技術標準》(以下簡稱《新標準》)自2015年實施以來，路基橫斷面寬度基本成為每個高速公路或一級公路項目設計階段的爭論焦點，其主要原因是：規范規定高速公路和一級公路必須設置中央分隔帶，但相對于JTG B01-2003 《公路工程技術標準》(以下簡稱《老標準》)，《新標準》取消對路基總寬度的指標規定，并對路基標準橫斷面中行車道、硬路肩、土路肩、路緣帶等部位仍保留著寬度規定值，但是不再指定中央分隔帶寬度的推薦值，而是強調應根據中央分隔帶的功能來確定，從而造成設計人員無章可循。因此，路基橫斷面設計的關鍵難點在于確定中央分隔帶的寬度，中央分隔帶寬度確定之后，路基橫斷面的寬度也就基本明確。

從實際情況來看，當條件充足時，中央分隔帶寬度可根據對向隔離、綠化等多種需求靈活選擇，難點往往在于當路基橫幅布置空間有限等條件困難時，如何確定中央分隔帶的最小寬度。根據《新標準》 4.0.4條，中央分隔帶寬度應根據公路項目中央分隔帶功能確定，因此，為明確中央分隔帶的最小寬度，必須先明確中央分隔帶的寬度組成、需滿足的基本功能及可滿足基本功能的設施寬度。

1 中央分隔帶寬度組成

根據《新標準》 4.4.4條，中央分隔帶由防護設施寬度和兩側對應的余寬C組成，如圖1，即

M=B+2×C

(1)

式中：M為中央分隔帶寬度，m；B為防護設施寬度，m，需根據中央分隔帶功能確定；C為安全行車提供所需的側向余寬，當設計速度大于100 km/h時為0.5 m，小于或等于100 km/h時為0.25 m。

圖1 中央分隔帶組成示意圖

2 中央分隔帶基本功能

中央分隔帶的功能有多種，但主要功能有以下5點：①對向隔離，防止車輛駛入對向行車道導致交通安全事故；②防眩，避免對向車輛燈光眩目；③綠化景觀，改善公路交通環境；④預留寬度，為遠期公路拓寬預留用地；⑤設置標識標牌等相關設施，預埋通信管線等。

根據《新標準》 4.0.4條，中央分隔帶寬度應從對向隔離、安全防護的主要功能出發，綜合考慮中央分隔帶護欄的防護形式和防護能力[1]。

從該條文說明可以得出以下結論：①中央分隔帶最主要、最基本的功能就是對向隔離和安全防護，可通過設置護欄來滿足對向隔離和安全防護的功能；②對向隔離、安全防護功能可通過設置護欄來實現，中央分隔帶的寬度主要取決于護欄的形式和寬度；③高速公路和干線型一級公路的中央分隔帶護欄應著重考慮安全防護功能，具有相應的防撞等級，集散型一級公路護欄僅需滿足中間物理隔離功能即可。

3 護欄形式選擇及中央分隔帶最小寬度確定

中央分隔帶最小寬度的確定最終取決于護欄形式和寬度的選擇，而高速公路和干線型一級公路、集散型一級公路對護欄的要求各有不同。因此下文將依據我國公路護欄選擇和設計的主要規范——JTG/T D81 《公路交通安全設施設計細則》和國家建筑標準設計圖集05MR602 《城市道路——安全防護設施》，介紹其中應用較為廣泛、寬度較小的護欄形式，然后，基于護欄形式的選擇確定中央分隔帶的最小寬度。

3.1 高速公路和干線型一級公路

高速公路和干線型一級公路護欄應著重考慮防護功能并具備相應的防撞等級，其形式主要依據JTG/T D81 《公路交通安全設施設計細則》。在該規范中，護欄形式分為路基護欄和橋梁護欄2類。路基和橋梁處護欄形式不一樣，對中央分隔帶寬度的要求也有所不同。

3.1.1路基處護欄形式及中央分隔帶最小寬度

由于防撞等級較高、碰撞車輛穩定性較好、寬度較小，當中央分隔帶寬度受限時，高速公路或一級公路路基中央分隔帶護欄常采用F形混凝土護欄。路基中央分隔帶F形混凝土護欄形式見圖2，設計尺寸見表1[2]。

圖2 路基處中央分隔帶F形混凝土護欄(單位：cm)

表1 路基中央分隔帶F形混凝土護欄構造要求 cm

防撞等級HH1BB1Am8155.556.65.8SBm9064.558.66.8Sam10074.560.67.8

依表1，路基中央分隔帶F形混凝土護欄寬度在0.6 m左右，路基處中央分隔帶寬度應能滿足設置F型混凝土護欄要求。根據式(1)，高速公路和干線型一級公路路基處中央分隔帶最小寬度見表2。

表2 高速公路和干線型一級公路路基

3.1.2橋梁處護欄形式及中央分隔帶最小寬度

為避免不均勻沉降帶來的負面影響，高速公路或一級公路橋梁往往采用左、右分幅設計，左、右幅橋梁兩側均設置橋梁護欄，見圖3。橋梁護欄常采用F型混凝土護欄，其形式見圖4，設計尺寸見表3[3]。

圖3 左、右分幅設計橋梁中央分隔帶示意圖

圖4 橋梁F形混凝土護欄(單位：cm)

防撞等級HH1BB1B2Am8155.546.48.15.8SBm9064.548.396.8Sam10074.550.3107.8

在左、右幅均設置橋梁護欄的情況下，中央分隔帶寬度M由兩側護欄寬度B、兩側余寬C、左右幅橋梁間距H3部分組成，即

M=2×B+2×C+H

(2)

式中：M為中央分隔帶寬度；B為橋梁護欄寬度，根據防撞等級選擇表3中對應值；C為側向余寬，當設計車速大于100 km/h時為0.5 m，小于或等于100 km/h時為0.25 m；H為左、右幅橋梁間的間距。

根據表3，橋梁F型混凝土護欄寬度在0.5 m左右；當條件有限時，左、右幅可緊鄰設置，即H為0；因此，由式(2)得到橋梁處中央分隔帶最小寬度，見表4。

表4 橋梁中央分隔帶寬度最小值

需補充說明一點，當橫斷面布置空間受限、地質條件較好、車道數較少時，橋梁也可采取整體式設計，即左、右幅橋梁合并共用一座護欄，但在實際應用過程中，往往由于不均勻沉降等原因，左、右幅橋梁共用護欄會致使橋面系開裂，產生一系列病害。因此，一般情況下，不建議采用共用護欄的形式，橋梁處中央分隔帶最小寬度仍采用表4中建議值。

3.2 集散型一級公路。

根據《新標準》 4.0.4條，對于承擔集散功能的一級公路，中央分隔帶寬度應根據中間物理隔離措施的寬度確定。其中，“中間物理隔離措施”是指可不具備安全防護功能、僅具有物理隔離功能的護欄。

3.2.1路基護欄。

路基處僅具有物理隔離功能的護欄在JTG/T D81中并未明確說明，考慮到該護欄在城市道路中應用較為廣泛，往往依據《國家建筑標準設計圖集05MR602》來選擇護欄形式。根據該圖集，城市道路常用交通護欄寬度尺寸要求為0.4 m，路基處中央分隔帶寬度應能滿足設置該交通護欄要求[4-5]。根據式(1)，集散型一級公路路基處中央分隔帶最小寬度見表5。

表5 集散型一級公路路基中央分隔帶寬度最小值

3.2.2橋梁護欄

集散型一級公路的橋梁設計與高速公路、干線型一級公路相一致，護欄的設計也相同，因此，集散型一級公路橋梁處中央分隔帶最小寬度與前文分析的高速公路和干線型一級公路橋梁處中央分隔帶最小寬度相同，采用表4的建議值。

4 結論與建議

綜上分析，由于護欄功能、護欄形式的不同，高速公路和干線型一級公路與集散型一級公路的中央分隔帶最小寬度有所不同，路基處與橋梁處的中央分隔帶最小寬度也有所不同。總體上，橋梁處中央分隔帶最小寬度要大于路基處中央分隔帶最小寬度。若同一項目路基和橋梁采用不一致的中央分隔帶寬，由于路橋相接處存在寬度的變化且位于行車道內側，會對行車安全產生較大的負面影響，因此從安全交通、品質工程的角度出發，同一項目建議采用統一的中央分隔帶寬度。結合上文，對中央分隔帶最小寬度提出以下幾點建議。

1) 全部為路基或僅有少量中小橋的高速和一級公路項目，從節約占地、減小工程規模等角度考慮，可以以路基處中央分隔帶最小寬度來控制全線中央分隔帶寬度，少量的中小橋采取整體式設計、左右幅共用護欄的方式以保障全線中央分隔帶寬度一致，高速公路和干線型一級公路中央分隔帶最小寬度采用表2中建議值，集散型一級公路中央分隔帶最小寬度采用表5中建議值。

2) 對于橋梁占有一定規模或存在大型橋梁的高速和一級公路項目，從減少橋梁病害、保證行車安全的角度出發，橋梁宜采取左右分幅設計，項目應以橋梁處中央分隔帶最小寬度來控制全線中央分隔帶寬度，高速公路和干線型一級公路、集散型一級公路中央分隔帶最小寬度均采用表4中建議值。

3) 本文根據防護設施選取的中央分隔帶最小寬度相對《老標準》中規定的中央分隔帶寬度推薦值，減小約0.5 m。由此可以看出，《新標準》不再指定中央分隔帶寬度的推薦值而是強調應根據功能來確定，具有一定合理性，有利于項目根據實際情況選擇更加合理的寬度。

[1] 公路工程技術標準：JTG B01-2014[S].北京：人民交通出版社，2014.

[2] 公路交通安全設施設計細則：JTG/T D81-2006[S].北京：人民交通出版社，2006.

[3] 雷正保,肖震宇.永吉高速公路混凝土護欄優化設計[J].交通科技,2016(6)：129-132.

[4] 城市道路：安全防護設施：05MR602 GJBT-858[S].北京：中國建筑標準設計研究院，2005.

[5] 雷正保,陽彪,肖林輝,等.中央分隔帶半剛性護欄的拓撲優化[J].武漢理工大學學報(交通科學與工程版),2015(3):459-462.