上海市二級公路特點及改建設計要點探討

袁坤

（同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海市 200092）

0 引言

隨著經濟發展和社會進步，人們對于道路交通的要求也越來越高。公路一般建設于城鎮或村莊之間，作為幾個城鎮或村莊的連接通道。對于上海而言，隨著新城、城鎮等區域的不斷發展和擴容，初期建設的一些公路也越來越城鎮化，因交通量的增長帶來的交通壓力也越來越大。因此有必要在原有道路的基礎上對其進行改擴建，不僅可以改善交通狀況，還可以提高行車安全，促進經濟發展。

上海市公路與其他地區相比有較大不同，本文在對上海市二級公路特點進行分析的基礎上，對其改建設計要點進行介紹，為相關從業人員提供一定的設計參考和工程經驗。

1 上海市二級公路特點

1.1 公路等級劃分

關于公路等級的劃分，根據《中華人民共和國公路法》，“公路按其在公路路網中的地位分為國道、省道、縣道和鄉道，并按技術等級分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路”。

行業規范《公路工程技術標準》（JTG B01—2014，以下簡稱“技術標準”）以交通流量作為主要指標，“二級公路為供汽車行駛的雙車道公路。二級公路的年平均日設計交通量宜為5 000～15 000輛小客車”[1]。

上海市公路等級的劃分一般以《上海市骨干道路網深化規劃》為依據。該規劃將公路行政等級體系與規劃等級體系整合，總體上采用以規劃分級體系為主、規劃和技術等級體系并列的方式進行公路等級劃分。具體公路等級劃分見表1。

表1 上海市域公路等級分類體系

上海市公路等級未采用行業規范中的以交通流量為主要指標的方式進行劃分，而是綜合考慮路網中的地位、道路功能、交通流量及沿線所經區域等因素，對公路等級進行劃分。因公路等級劃分方式的不同，上海市公路的特點也與其他地區存在較大不同，下面以二級公路為例進行介紹。

1.2 上海市二級公路特點

上海市二級公路與《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）存在較大不同，主要體現在以下幾個方面。

1.2.1 定義

技術標準中二級公路的定義以交通流量為主要指標，公路等級的定義未與其行政級別掛鉤。而上海市二級公路一般為跨行政區連接、輔助的次要干線或服務于各區、縣內部的區域干線，公路等級的定義與其行政級別和功能定位掛鉤。

1.2.2 車道數

技術標準中二級公路車道數為雙車道。而上海市二級公路車道數一般為雙向四車道或六車道。

1.2.3 設計速度

技術標準中干線二級公路設計速度一般為80 km/h；集散二級公路設計速度一般為60 km/h；受地形、地質等條件限制，可采用40 km/h。而上海市二級公路設計速度一般為60 km/h，受限時可采用40 km/h或 50 km/h。

1.2.4 用地范圍

技術標準中二級公路用地范圍為邊溝或截水溝外不小于2 m范圍內的土地。而上海市二級公路則未采用技術標準中的用地范圍線規定，對用地范圍做出了統一的規范，采用城市道路的紅線概念來嚴格控制公路建設用地，二級公路紅線寬度一般為30～45 m。

1.2.5 選線設計

技術標準中公路設計需進行選線設計，“公路選線必須由面到帶、由帶到線，在對地形地貌、地質水文、自然保護區等調查和勘察的基礎上論證，確定路線方案”。而上海市的公路設計大范圍選線一般在規劃階段完成并落實到紅線上，一般情況下設計可根據紅線完成設計，如需紅線調整，則可根據實際需求進行局部微調或專項規劃論證，紅線調整手續由規劃單位完成。

1.2.6 橫斷面布置

技術標準中二級公路橫斷面形式為單幅路斷面，即在機動車道外設硬路肩供非汽車交通使用，其橫斷面總寬度約12 m。而上海市二級公路一般需考慮非機動車需求，設置較寬的非機動車道或硬路肩，一般多采用三幅路或四幅路的斷面形式；城鎮化地區還需考慮設置人行道。其橫斷面總寬度在20 m以上。

下文將從總體、路線、路基、路面、排水等方面對上海市典型二級公路改建設計中的要點進行探討。

2 總體設計要點

總體設計時應注意以下要點：

（1）功能定位和等級分析。改建設計前應根據規劃和功能分析，對項目功能定位進行分析，明確道路等級。

（2）交通量預測和建設規模分析。

（3）橋梁設計荷載和改建方案。根據技術標準，二級公路作為集散公路且交通小、重型車輛少時，其橋涵設計可采用公路-Ⅱ級荷載，否則采用公路-Ⅰ級荷載[1]。設計荷載的明確直接影響到橋梁改建方案，因此有必要盡早明確橋梁設計荷載，以便在前期進行老橋檢測和荷載驗算。

3 路線設計要點

路線設計包含橫斷面設計、平面線位設計和縱斷面設計。

3.1 橫斷面設計

橫斷面設計時需考慮以下主要因素：

（1）設計速度。

（2）施工期間交通組織。二級公路有著較強的交通功能，對于部分串聯地區來說，該公路作為其交通通道可能具有唯一性。在這種情況下，二級公路改建時應特別注意施工期間的交通組織，改建時一般采用翻交方案，條件允許時應盡可能利用現狀道路作為翻交通道，節約工程投資和工期。在施工交通組織方案的基礎上再進行橫斷面設計，具有較強的可實施性。

（3）路基拼寬方案。

（4）橋梁改建方案。

（5）周邊用地、建設條件等。

3.2 平面線位設計

上海市二級公路設計與其他地區有較大不同，一般來說二級公路均有規劃紅線控制，但往往因線形標準、拼寬方案、用地、拆遷等因素限制，部分公路實施時需對規劃紅線進行調整。在前期方案時，設計單位應注意以下要點，配合規劃單位完成規劃紅線調整：

（1）線形標準。

（2）高速公路、鐵路等重要交通線路。

（3）西氣東輸；高壓、超高壓、特高壓等重要管線。

（4）航道。

（5）橫斷面拼寬方案。

3.3 縱斷面設計

縱斷面設計時需考慮以下主要因素：

（1）縱斷面設計標準。

（2）航道、河道等標準。

（3）高速公路、鐵路等重要交通線路。

（4）西氣東輸；高壓、超高壓、特高壓等重要管線。

（5）路基干濕狀態。對于一般路段的二級公路，路床應處于中濕狀態；對于城鎮化程度較高的二級公路段，受周邊地塊標高限制時，路床可處于中濕或潮濕狀態。

（6）老路改建方案。老路改建時，應結合老路檢測結果，對路面進行改建設計，老路考慮利用時，縱斷面設計時應考慮改建設計方案。

（7）行道樹利用方案。雙車道公路改建時，一般兩側土路肩種植有行道樹，如行道樹考慮利用時，應考慮縱斷面抬高對其的影響，結合老路改建方案進行縱斷面設計。

4 路基設計要點

4.1 設計指標

4.1.1 路基頂面回彈模量

路基采用路基頂面回彈模量為設計指標，對于公路而言，該回彈模量采用的是動態回彈模量的概念。

規范中根據荷載等級對回彈模量要求值做出了要求。新建路基應通過試驗或根據路基處理方案計算，得到回彈模量設計值，指導路基設計：

4.1.2 路基工后沉降

二級公路橋梁、涵洞、通道與路堤相鄰處工后沉降應不大于10 cm，一般路段工后沉降應不大于30 cm。

4.1.3 路基差異沉降

路基拼接時，應控制新老路基之間的差異沉降，既有路基與拓寬路基橫坡度的工后增大值不應大于0.5%。

4.2 設計要點

（1）路基填料的選擇應因地制宜，并考慮水源保護等因素。

（2）重交通及以下的二級公路路基處置深度應不小于80 cm；特重交通及以上的二級公路路基處置深度應不小于120 cm。

（3）注意控制管道、結構物的埋深和保護。（4）軟土地基處理。

5 路面設計要點

5.1 設計指標

公路路面設計與城市道路有所不同，公路瀝青設計時采用瀝青層、無機結合料基層疲勞破壞和瀝青層永久變形作為控制指標。

5.2 路面改建設計

路面改建設計時，應根據荷載參數、老路結構強度等因素，分段擬定改建方案，驗算加鋪層設計參數，確定改建方案。

因改建工程施工周期較長，且老路路段往往在工程后期方施工，在前期確定改建方案時，應考慮老路強度衰減等因素。

5.3 路面結構選擇

二級公路多選擇兩層式瀝青路面，瀝青面層材料可根據需要進行選擇，見表2。

表2 瀝青面層材料選擇

6 排水設計要點

（1）根據項目所在區域，合理確定暴雨重現期。

（2）結合道路沿線規劃、現狀和用地情況，合理選用邊溝排水和管道排水。

（3）對于較寬的分隔帶或低影響開發設施，應考慮設置排水盲溝，避免水對道路路基造成較大影響。

（4）對于穿越水源保護區的路段，應注意對公路排水進行收集，并考慮應急措施和方案。

7 結 語

因公路等級劃分方式不同，上海市公路的特點也與其他地區存在較大不同。

本文在對上海市二級公路的特點進行分析介紹的基礎上，研究了二級公路改建設計的總體設計、路線設計、路基設計、路面設計和排水設計等要點，為相關從業人員提供一定的設計參考和工程經驗。