肖葉楓

（中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710075）

0 引言

公路、城市道路的建設(shè)主管部門分別為交通運輸部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部。兩個管理部門及對應(yīng)規(guī)范規(guī)程主編單位的差異，導(dǎo)致了兩者在規(guī)范規(guī)程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計指標(biāo)上的不同。近年來，隨著城市建設(shè)步伐的加快，特大城市、大城市的高快速路網(wǎng)基本成型，收費高速公路到期免費后，與城市快速路之間的大型樞紐立交建設(shè)越來越多，有關(guān)技術(shù)指標(biāo)的選用常常引起設(shè)計人員的困擾。通過對公路立交與城市立交相關(guān)設(shè)計指標(biāo)的對比分析，以期在不斷的實踐過程中積累經(jīng)驗，為后續(xù)規(guī)范規(guī)程的編制提供建設(shè)性意見。

1 主線平縱線形

1.1 主線平面線形

兩者都對主線平面線形進(jìn)行了規(guī)定。公路規(guī)范對立交設(shè)計范圍內(nèi)設(shè)有變速車道路段的主線圓曲線半徑做了特殊規(guī)定，規(guī)定的圓曲線最小半徑極限值也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常路段圓曲線最小半徑一般值。公路立交對平曲線半徑的要求，實質(zhì)為控制彎道外側(cè)變速車道連接部的橫坡差，以提高車輛運行的安全性。設(shè)計速度為120 km/h、100 km/h、80 km/h時，一般值和極限值分別按超高不大于3%、4% 控制；設(shè)計速度為60 km/h時，一般值和極限值分別按不大于4%、5%控制。

城市道路規(guī)范僅要求與基本路段要求一致即可，沒有對是否能采用極限值進(jìn)行明確。城市道路設(shè)計速度一般較少采用100 km/h，當(dāng)設(shè)計速度為80 km/h、60 km/h時，最大超高橫坡度分別為6%、4%，參照公路的推算邏輯，立交區(qū)最小半徑是可以小于一般值甚至是可以取到極限值的。但是，極限值是基于橫向力系數(shù)μ=0.14、超高橫坡度為4%或者2%計算出來的，乘客已經(jīng)可以感覺到有曲線的存在。一般值是基于橫向力系數(shù)μ=0.067，轉(zhuǎn)彎時不感到有曲線存在，很平穩(wěn)。故建議城市道路立交段對設(shè)有變速車道的主線平曲線半徑采用一般值及以上規(guī)定，有條件盡量采用較大值。

1.2 主線縱斷面線形

公路規(guī)范對立交設(shè)計范圍內(nèi)減速車道下坡路段和加速車道上坡路段的主線縱坡做了特殊規(guī)定，對立交設(shè)計范圍內(nèi)的豎曲線最小半徑也做了要求。規(guī)定的最小極限值同樣大于正常路段的一般值。公路立交對縱坡的要求，符合實際運行情況，當(dāng)出口為上坡時，有利于減速，到入口為下坡時，有利于加速，縱坡大小符合正常路段縱坡大小規(guī)定即可，無需特意規(guī)定。在立交設(shè)計范圍內(nèi)，由于運行條件復(fù)雜且變化頻繁，需要比其他路段更大的視距，豎曲線的最小半徑的規(guī)定基于保證足夠視距的考慮。

城市道路縱斷面受現(xiàn)狀道路或規(guī)劃道路豎向標(biāo)高、建筑物場平標(biāo)高、地下管線埋深、地表排水系統(tǒng)、用地指標(biāo)大小等各種因素的控制，縱斷設(shè)計考慮的控制條件往往比公路縱斷設(shè)計要多，而且城市交通以小型汽車為主，故城市立交對主線最大縱坡度一般值的規(guī)定與正常路段一致，不存在減速車道下坡路段和加速車道上坡路段的特殊規(guī)定。城市立交對主線內(nèi)的豎曲線無規(guī)定，基于保證足夠視距的考慮，參考城市地下道路相關(guān)規(guī)定，建議在進(jìn)出城市立交的主線路段，豎曲線的設(shè)置宜保證其行車視距大于或等于1.5倍的停車視距。

2 匝道平縱線形

匝道平面線形從圓曲線半徑、緩和曲線長度及參數(shù)兩個方面著重對比。

2.1 匝道平面線形

2.1.1 匝道圓曲線最小半徑

匝道圓曲線的最小半徑由容許橫向摩阻系數(shù)、最大超高橫坡兩方面來確定。采用不同的最大超高橫坡度和容許橫向摩阻力系數(shù)，也就有不同的圓曲線最小半徑限制。

對于匝道圓曲線半徑的規(guī)定，公路立交過于籠統(tǒng)，城市立交則更為精細(xì)。公路匝道平曲線路段最大超高值有6%和8%兩種，并規(guī)定宜采用6%。針對不同的最大超高，圓曲線最小半徑一般值和最小值卻相同，條文說明中也未作過多解釋，給設(shè)計人員留下了太多自由決定空間，同一地區(qū)不同設(shè)計單位，甚至同一設(shè)計單位不同設(shè)計人員取值都有差距。不設(shè)超高的圓曲線最小半徑公路匝道規(guī)定與公路主線規(guī)定一致，也就是均按橫向力系數(shù)μ=0.035～0.04考慮。

相比公路立交，城市立交匝道最大超高按6%考慮，并明確了不同半徑對應(yīng)的橫向力系數(shù)。最小半徑不設(shè)超高值、一般值、極限值采用的橫向力系數(shù)分別為0.06、0.1、0.14～0.18。設(shè)計人員在實際操作時，可根據(jù)半徑大小、橫向力系數(shù)、設(shè)計速度自己計算出對應(yīng)較精確的超高，可做到高質(zhì)量、精細(xì)化設(shè)計。

2.1.2 匝道緩和曲線最小長度及參數(shù)

緩和曲線的設(shè)置主要滿足曲率連續(xù)性變化、超高、加寬的設(shè)置等要求，緩和曲線的設(shè)置要與圓曲線半徑相協(xié)調(diào)。公路或城市立交匝道對于緩和曲線的設(shè)置要求存在較大差異。公路立交匝道與公路主線的設(shè)置要求一致，可滿足行車安全需要。城市立交匝道的設(shè)置要求，參考美國AASHO研究成果，滿足景觀舒適和視覺美觀要求，高于公路立交匝道要求，并且高于城市道路主線要求。匝道的要求高于主線要求，在遇見地形條件復(fù)雜或者用地條件嚴(yán)格受限的路線，往往造成設(shè)計人員左右為難，建議參照城市道路主線要求執(zhí)行即可。另外，規(guī)程的規(guī)定也存在矛盾之處，如對于設(shè)計速度40 km/h來說，如果采用極限最小半徑55 m、最小長度45 m，是滿足不了緩和曲線參數(shù)A=50 m的要求的。

2.2 匝道縱斷面

載重汽車和小汽車爬坡能力差異大，縱坡大小主要考慮最不利因素載重汽車的爬坡能力?？v坡過大，則載重汽車爬坡困難，造成道路擁堵，降低道路通行能力，所以縱斷面指標(biāo)主要受載重汽車的爬坡性能和通行能力影響。匝道縱斷面主要從最大縱坡大小、豎曲線半徑及長度兩項重要指標(biāo)進(jìn)行對比。

2.2.1 最大縱坡

近年來，我國各級公路載重汽車增長迅速，大型貨車已成為公路貨運車型主要代表車型。另外，受匝道平曲線曲率本身低于公路主線影響，匝道的縱斷坡度整體指標(biāo)要嚴(yán)于公路主線本身規(guī)定。當(dāng)?shù)匦卫щy或用地緊張時，在規(guī)定最大縱坡基礎(chǔ)上增加1%，仍低于公路主線本身最大縱坡規(guī)定值。當(dāng)遇地形特殊困難時，在非積雪冰凍地區(qū)，出口匝道上坡和入口匝道下坡，即使在規(guī)定最大縱坡基礎(chǔ)上增加2%，也只是剛好達(dá)到公路主線本身最大縱坡規(guī)定值。精細(xì)化規(guī)定方面，公路匝道對出口、入口匝道上下坡，根據(jù)加減速的需要，結(jié)合積雪冰凍地區(qū)和一般地區(qū)區(qū)別，對最大縱坡的限制分別作出規(guī)定。

城市立交匝道最大縱坡整體指標(biāo)規(guī)定要大于城市道路主線本身，如對于設(shè)計速度40km/h，主線最大縱坡一般值為6%，匝道最大縱坡一般值為8%，考慮到縱坡較大處平曲線曲率一般也對應(yīng)較小，在城市立交匝道縱斷設(shè)計時，建議慎用最大值，有條件盡量參照公路縱坡規(guī)定使用。特殊外部條件受限時，應(yīng)做好交通安全設(shè)計。精細(xì)化規(guī)定方面，城市立交匝道考慮了一般和積雪冰凍地區(qū)的差別，未考慮出口匝道上坡有利于減速、入口匝道下坡有利于加速的因素。

兩者對比，建議城市立交匝道最大縱坡大小參照公路立交匝道規(guī)定取值，特殊困難時，在做好安全設(shè)施設(shè)計時，方可采用。

2.2.2 豎曲線半徑及長度

豎曲線半徑方面，城市立交匝道略低于公路立交匝道。豎曲線最小長度極限值，兩者都是按3 s設(shè)計速度行程控制，一般值城市立交匝道略高于公路立交匝道。兩者比較，差距很小，實際設(shè)計時，根據(jù)各自規(guī)定取值即可。

3 匝道橫斷面

匝道橫斷面由行車道、路緣帶、硬路肩（停車帶）和土路肩（路緣石或防撞護(hù)欄）構(gòu)成。

3.1 匝道橫斷面取值

行車道取值公路立交匝道分3.5 m和3.75 m兩種。匝道設(shè)計速度大于或等于70 km/h時，應(yīng)采用3.75 m。城市立交匝道除根據(jù)設(shè)計速度確定外，另還根據(jù)車型確定，如生活性主干路的立交匝道，車道寬度在設(shè)計速度小于60 km/h、用地緊張時，可采用3.25 m甚至3 m。

路緣帶寬度公路立交匝道一律取0.5 m。城市立交匝道設(shè)計速度大于40 km/h時，取0.5 m；小于或者等于40 km/h時，可取0.25 m。

硬路肩寬路公路立交匝道在不設(shè)緊急停車道時，可采用1 m。當(dāng)設(shè)置緊急停車帶時，對向分隔式雙車道時宜采用2 m，單向車道宜采用3 m寬的右側(cè)硬路肩，極限最小值可采用1.5 m。城市立交雙車道匝道則只布設(shè)路緣帶，單車道匝道必須設(shè)置停車帶，寬度為2.75 m，當(dāng)為小汽車專用道時，可采用2 m。從大型汽車比例較高的城市快速路樞紐立交匝道運行效果來看，僅設(shè)置0.5 m寬的路緣帶匝道運行良好。如深圳市的南坪快速路，公路立交指標(biāo)偏保守，建議對于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，交通量偏少的高等級公路放松硬性規(guī)定。對于公路立交匝道的3 m硬路肩和城市立交匝道的2.75 m停車帶，其都接近于3.5 m正常車道寬度。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，由于交通量預(yù)測的局限性，在不過分增加工程投資的前提下，近期可按雙車道設(shè)計，單車道畫線運營，遠(yuǎn)期則可根據(jù)交通量實際增長情況，擇機調(diào)整為雙車道匝道。

公路立交匝道設(shè)置有土路肩，并在硬路肩上設(shè)置防撞設(shè)施。城市道路立交一般設(shè)有水泥防撞護(hù)欄或者路緣石，在城市近郊土地開發(fā)強度較低的區(qū)域，也可直接設(shè)置土路肩。

3.2 匝道加寬

由于對橫斷面不同組成部分寬度規(guī)定不同，匝道加寬的規(guī)定相對差異較大。公路立交匝道加寬，是針對匝道整個路面寬度進(jìn)行規(guī)定的。對于公路立交單向單車道匝道，左右側(cè)硬路肩分別為1 m、3 m，當(dāng)匝道半徑大于等于70 m時，無需設(shè)置加寬。無緊急停車帶的單向雙車道，左右側(cè)硬路肩均為1 m，當(dāng)匝道半徑大于等于55 m時，無需設(shè)置加寬。右側(cè)設(shè)置3 m寬緊急停車帶的單向雙車道，當(dāng)圓曲線半徑大于32 m時，可不加寬。公路立交匝道對于加寬的具體規(guī)定是：按半徑大小2～3 m的級差來規(guī)定，相對滿足了精細(xì)化設(shè)計要求。

城市立交匝道則是根據(jù)車型、圓曲線半徑，對每條車道的加寬值進(jìn)行規(guī)定，符合精細(xì)化設(shè)計理念。城市立交匝道當(dāng)半徑小于或等于250 m，按小型汽車、普通汽車、鉸接車設(shè)置不同的加寬。對于加寬的具體規(guī)定，是按照10～50 m的級差老規(guī)定。由于城市立交匝道路緣帶采用0.5 m或者0.25 m，需設(shè)置加寬的半徑值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于公路立交匝道要求，這點是符合實際的。但是城市立交未區(qū)分右側(cè)是否設(shè)置緊急停車的情況，也未區(qū)分行車道的寬度取值。實際操作時，存在3.5 m、3.25 m寬的車道采用同一加寬值的情況，也存在設(shè)置緊急停車帶和未設(shè)置緊急停車帶采用同一加寬值的情況。實際設(shè)計過程中，建議根據(jù)交通分析車型組成情況，以在最不利條件下，車輛能正常通過為原則，根據(jù)車道加寬公式進(jìn)行驗算。

4 連接部

《公路立體交叉設(shè)計細(xì)則》（JTD/T D21-2014）[1]規(guī)定：單車道出口宜采用直接式，入口宜采用平行式；雙車道出入口宜采用直接式?！豆仿肪€設(shè)計規(guī)范》（JTD/T D20-2017）[2]規(guī)定：單車道出口宜采用直接式，入口宜采用平行式；雙車道出入口應(yīng)采用直接式?！豆仿肪€設(shè)計規(guī)范》（JTD/T D20-2017）對雙車道出入口的規(guī)定更嚴(yán)格，但是未使用“必須”來限定，也就是受條件限制或因特殊需求，采用平行式出入口也是允許的。公路立交匝道的出入口形式參照日本的規(guī)定，實踐應(yīng)用中未發(fā)現(xiàn)什么問題，基本形成了公路的習(xí)慣做法。

《城市道路交叉口設(shè)計規(guī)程》（CJJ 152-2010）[3]城市道路立交匝道的規(guī)定則更靈活，出入口不管是單車道還是雙車道，直接式和平行式均可采用。不論采用何種出入口形式，根據(jù)現(xiàn)場建設(shè)條件、主線平曲線半徑大小、主線與匝道的轉(zhuǎn)向是否一致、交通量大小等進(jìn)行分析設(shè)計，都能滿足變速運行的要求，對出入口形式未作帶有傾向性意見的規(guī)定。

兩者對比，各有利弊，各國對出入口形式也存在各自的偏好和習(xí)慣，對此并無統(tǒng)一規(guī)定。日本和德國原先規(guī)定一致，單車道入口為平行式，其余為直接式。但德國新近又改變了規(guī)定，全部采用平行式。英國則全部采用直接式。澳大利亞平行式多用于出口，直接式多用于入口。近年來，我國的城市快速路立交多采用平行式出入口，甚至有專家在做審查咨詢時，直接提出統(tǒng)一修改為平行式出入口的建議。平行式出入口有增多的趨勢。公路立交相關(guān)規(guī)范細(xì)則可以參照城市道路立交規(guī)定，取消對出入口采用何種形式的傾向性意見，給設(shè)計人員預(yù)留更多的根據(jù)現(xiàn)場實際情況擇優(yōu)選取的空間。

5 結(jié)論

（1）公路和城市道路對相同半徑、相同超高下容許的橫向力系數(shù)規(guī)定不一致，在保證主線、匝道之間的橫坡差在規(guī)定范圍內(nèi)的前提下，立交區(qū)公路主線半徑要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于城市道路主線半徑?？紤]到公路與城市道路行車環(huán)境和用地條件的差異性，建議城市道路立交段對設(shè)有變速車道的主線平曲線半徑采用一般值及以上規(guī)定，有條件盡量采用較大值。

（2）公路立交對主線縱斷面設(shè)計指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，有利于保證行車安全和舒適。城市立交對此無規(guī)定?；诒ＷC足夠視距的考慮，建議參考城市地下道路相關(guān)規(guī)定，宜保證其行車視距大于或等于1.5倍的停車視距。

（3）對于不同半徑大小的匝道超高設(shè)置，公路規(guī)定較為粗放，建議參照城市道路規(guī)定根據(jù)半徑大小、橫向力系數(shù)、設(shè)計速度自己計算出對應(yīng)較精確的超高，做到高質(zhì)量、精細(xì)化設(shè)計。

（4）匝道緩和曲線的設(shè)置，公路立交匝道的規(guī)定合理，城市立交匝道規(guī)定存在紕漏，建議參照城市道路路線規(guī)定執(zhí)行即可。

（5）建議城市立交匝道最大縱坡大小參照公路立交匝道規(guī)定取值，特殊困難時，在做好安全設(shè)施設(shè)計時，方可采用。匝道豎曲線半徑方面，城市立交匝道略低于公路立交匝道，可參照各自規(guī)定使用。

（6）匝道橫斷面設(shè)計，公路偏保守，建議對于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，交通量偏少的高等級公路放松硬性規(guī)定，可參照城市道路立交執(zhí)行，減少工程投資。對于加寬設(shè)計，公路的規(guī)定相對滿足了精細(xì)化設(shè)計要求，城市道路未充分考慮不同車道寬對應(yīng)的加寬值應(yīng)不一致的情況，建議根據(jù)交通分析、車型組成等不同情況，以在最不利條件下，車輛能正常通過為原則，根據(jù)車道加寬公式進(jìn)行驗算。

（7）出入口設(shè)計，城市道路立交規(guī)定更加靈活。建議公路立交相關(guān)規(guī)范細(xì)則取消對出入口采用何種形式的傾向性意見，給設(shè)計人員預(yù)留更多的根據(jù)實際情況擇優(yōu)選取的空間。