公路與城市道路交叉的樞紐型匝道橫斷面技術標準選用探討

王 濤

華設設計集團股份有限公司

0 概 述

近年來，隨著國家基礎設施建設步伐的加快及城鎮化規模的擴張，高等級公路與城市道路在各自系統的規劃中彼此重疊的情況越來越多。針對這一情況，很多大型城市在編制城市總體規劃時，已在考慮將公路網與城市道路有機結合，如采納將干線公路走廊作為城市主干路網。此外隨著城市建設的完善，對城區段的干線公路也提出了新的要求，如要更多地為通勤交通服務，要控制貨運車輛的出行時段，要避免出現危化品車輛等，漸漸模糊了城市道路與公路各自主要承擔的功能邊界，進而影響到建設標準的選擇。

公路與城市道路的建設原理基本一致，但在具體設計時，面對的技術標準不統一：公路建設遵循的是交通運輸部頒發的文件與標準，城市道路遵循的則是住房和城鄉建設部頒發的文件與標準；具體的如服務水平、車道寬度、橫斷面組成、技術指標等均存在要求不完全一致的情況，特別是橫斷面寬度，對工程規模影響顯著。

目前，交通設施的參建者們在思考如何真正做到將公路與城市道路有機結合，來構建與當前城鎮化發展相適配的交通系統。本文從設計角度出發，根據工作中遇到的具體問題，著眼細節，對公路與城市道路交叉的樞紐型互通匝道采用公路還是城市道路標準進行了探討，以期為后續工作提供一些支撐。

為便于比較，選擇采用較多的設計速度（40 km/h、60 km/h）對應的各參數進行比選，此外公路匝道斷面中設供緊急停車用硬路肩的雙車道匝道不在探討范圍。

1 規范中有關匝道的技術要求

1.1 橫斷面寬度

公路匝道的橫斷面組成包含行車道、路緣帶、左右側硬路肩、土路肩。其中，Ⅰ型單車道橫斷面（見圖1）：75 cm（土路肩）+100 cm（硬路肩，含50 cm路緣帶）+350 cm（行車道）+300 cm（硬路肩，含50 cm路緣帶）+75 cm（土路肩）=900 cm；Ⅱ型雙車道橫斷面（見圖2）：75 cm（土路肩）+100 cm（硬路肩，含50 cm路緣帶）+2×350 cm（行車道）+100 cm（硬路肩，含50 cm路緣帶）+75 cm（土路肩）=1 050 cm。

圖1 Ⅰ型單車道斷面圖

圖2 Ⅱ型雙車道斷面圖

城市道路匝道的橫斷面組成包含行車道、路緣帶、停車帶、防撞護欄或路肩。其中，A型單車道橫斷面（見圖3）：50 cm（路肩）+100 cm（停車帶，含50 cm路緣帶）+350 cm（行車道）+250 cm（停車帶，含50 cm路緣帶）+50 cm（路肩）=800 cm。

圖3 A型單車道斷面圖

根據城市道路規范對側向凈寬Wl的要求，當設計速度v＜60 km/h時，Wl=50 cm；當設計速度v≥60 km/h時，Wl=75 cm。因此，B型（v＜60 km/h）雙車道橫斷面（見圖4）：50 cm（路肩）+50 cm（路緣帶）+2×350 cm（行車道）+50 cm（路緣帶）+50 cm（路肩）=900 cm；C型（v≥60 km/h）雙車道橫斷面（見圖5）：50 cm（路肩）+75 cm（路緣帶，含25 cm安全帶）+2×350 cm（行車道）+75 cm（路緣帶，含25 cm安全帶）+50 cm（路肩）=950 cm。

圖4 B型單車道斷面圖

圖5 C型單車道斷面圖

橫向對比公路與城市道路的橫斷面，可知：

（1）城市道路匝道的防撞護欄或路肩寬度較公路土路肩各少25 cm；

（2）城市道路單車道匝道停車帶寬度較公路硬路肩少50 cm；

（3）城市道路雙車道匝道無停車帶，較公路硬路肩各少25～50 cm。

1.2 圓曲線加寬

因匝道的斷面組成及各部分的寬度值不盡一樣，公路和城市道路的匝道加寬值的計算依據不同。公路匝道圓曲線加寬標準具體如表1。

表1 匝道圓曲線路面加寬值[1]

城市道路圓曲線半徑R≤250 m時就需要加寬，具體標準如表2。

表2 圓曲線每條車道的加寬值[5]

經過比對，城市道路的圓曲線加寬值相對公路較寬。

1.3 通行能力

表3中公路匝道通行能力參考《公路立體交叉設計細則》，服務水平為四級（共六級）；城市道路匝道通行能力參考《城市道路交叉口設計規程》，服務水平為二級（共四級）。因《城市道路交叉口設計規程》只提供了單車道（A型）匝道的通行能力，雙車道匝道的通行能力為參考相關條款，考慮車道數、路側寬度等因素后的修正值。

從表3可知，公路匝道的通行能力相對城市道路來說高一些，特別是單車道匝道，但總體來說還屬于同一數量級，差別不大。

表3 匝道基本路段的設計通行能力[2,6]

1.4 主要參數指標

因規范中的各項參數較多，現梳理對工程規模影響顯著的一些參數指標進行比較，具體如表4。

表4 匝道平縱面指標[1,2,6]

經過對比，平面參數相應指標中城市道路匝道的要求相對高些，縱斷面參數相應指標中公路匝道的要求相對高些，但相差亦不大。

2 工程規模對比

結合前述關于匝道的各項指標分析，若外圍控制因素穩定，通行能力、平縱面參數指標相差不大，而橫斷面寬度、圓曲線加寬值決定了樞紐的工程規模及投資。

本文將兩個樞紐3個方案的不同匝道的技術標準對工程規模的影響進行試舉例分析。兩個樞紐均為一級公路與快速路交叉的樞紐型互通，因靠近城區，用地局促。

樞紐1采用變形苜蓿葉單環式方案（見圖6），整體相對緊湊，主流向匝道（圖中陰影部分）設計速度為60 km/h，平曲線最小半徑為130 m，其余匝道設計速度均為40 km/h，相應半定向匝道的平曲線最小半徑為80 m，環形匝道平曲線半徑為55 m，匝道總長4 154 m。

圖6 樞紐1示意圖

分別按照公路與城市道路規范要求對匝道圓曲線進行加寬，相應公路匝道的面積為44 106㎡，城市道路匝道的面積為43 954㎡，公路匝道面積少0.4%。

樞紐2（見圖7）的用地條件相對寬松，匝道的指標相對樞紐1高，除環形匝道設計速度為40 km/h外，其余匝道設計速度為60 km/h。方案一為變形苜蓿葉單環式方案，60 km/h匝道平曲線最小半徑為130 m，40 km/h匝道平曲線最小半徑為60 m，匝道總長5 235 m。按規范加寬后相應公路匝道的面積為58 879 m2，城市道路匝道的面積為54 343 m2，公路匝道面積多7.7%。若考慮公路匝道土路肩按照護欄形式壓縮至50 cm，相應面積減少為55 999 m2，比城市道路匝道多2.9%。

圖7 樞紐2方案一、二示意圖

樞紐2方案二為對角象限變形苜蓿葉雙環式方案，匝道平曲線最小半徑與方案一一致，匝道總長4 693 m。按規范加寬后相應公路匝道的面積為51 170 m2，城市道路匝道的面積為47 547 m2，公路匝道面積多7.1%。考慮壓縮公路匝道土路肩寬度，相應面積減少為48 589 m2，比城市道路匝道多2.1%。

通過對比可知：匝道采用城市道路標準的總體規模相對小些，但相差不大，三個方案平均少了1.5%～5%；不同匝道標準的規模與樞紐的用地條件相關聯，如樞紐1用地苛刻，匝道的各項指標參數較小，反倒是公路匝道的規模相對占優。

3 匝道技術標準選取建議

通過上述分析，在控制因素及樞紐形式確定的基礎上，匝道的技術標準選取對通行能力及各項平縱面指標影響甚微，對匝道的斷面形式及工程規模有些影響，總的來說選用城市道路匝道的規模相對小些，本文中試舉例的3個樞紐規模平均相差在3.3%左右；但在用地控制緊張的地方，公路匝道也有一定的優勢。

此外，因公路匝道較城市道路匝道的斷面布設相對齊全，特別是雙車道匝道設置了硬路肩，行車安全上相對更有保障；其次考慮后期養護及其他可能占用路面的緊急停靠需求，設置硬路肩更有利于保證通行效率，確保互通功能及路網暢通。

因而，在考慮工程規模、安全及管養的因素，且有條件的情況下，建議公路與城市道路交叉的樞紐型互通匝道的技術標準優先選擇公路標準。

4 結束語

隨著城鎮化發展進程加快，越來越多的干線公路落在了城市范圍內，也出現了更多的公路與快速路交叉的樞紐型互通。本文對該類匝道的技術標準是選用公路還是城市道路標準進行了初步探討，希望能為后續工作提供一些建議；公路與城市道路的建設并無本質區別，也期待專家學者及主管部門對兩種標準的統一做進一步研討。