劉玉龍，楊冬冬

(中國(guó)公路工程咨詢(xún)集團(tuán)有限公司，北京 100089)

1 研究背景

法國(guó)規(guī)范采用城市及郊區(qū)結(jié)構(gòu)性道路(VSA)定義代替?zhèn)鹘y(tǒng)的城市快速路(VRU)的定義，其類(lèi)型主要包括具有高速公路特性的最高速度90 km/h和110 km/h的“城市及郊區(qū)結(jié)構(gòu)性道路(VSA)”，即VSA90-110和具有非高速公路特征的最高速度為70 km/h的城市干線(xiàn)，即AU70。用城市及郊區(qū)結(jié)構(gòu)性道路定義代替城市快速公路定義主要體現(xiàn)該類(lèi)道路的兩個(gè)特點(diǎn)，即“結(jié)構(gòu)性”和“城市及郊區(qū)”。其中“結(jié)構(gòu)性”表述道路等級(jí)這一概念，表示這類(lèi)道路對(duì)于地域網(wǎng)格劃分的重要性；“城市及郊區(qū)”一詞意味著這些道路位于整合了城市周邊地區(qū)的一個(gè)相當(dāng)廣闊的區(qū)域。法國(guó)規(guī)范認(rèn)為單一的“速度”概念已不再最適合定義這類(lèi)道路服務(wù)水平，而“通達(dá)性服務(wù)”這一概念更為復(fù)雜，具有多重標(biāo)準(zhǔn)，更能表示道路設(shè)計(jì)的多功能性、地域間的通達(dá)性、減輕道路中斷的影響、提高城市質(zhì)量等。其中VSA90-110是具有高速公路特征的城市道路，其特點(diǎn)是快速通行，多采用立體交叉方式。AU70屬于城市周?chē)母删€(xiàn)道路，周?chē)鞘谢捷^高時(shí)，這類(lèi)道路后期可轉(zhuǎn)化為限速50 km/h傳統(tǒng)城市道路，所以AU70的道路多采用平面交叉，以方便后期改造。

《城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)程》(CJJ 129—2009)[1](以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)程》)定義的快速路為在城市內(nèi)修建的，中央分隔、全部控制出入、控制出入口間距及形式，具有單向雙車(chē)道以上的多車(chē)道，并具有配套的交通安全與管理設(shè)施的城市道路，其設(shè)計(jì)速度宜采用60、80和100 km/h。對(duì)比發(fā)現(xiàn)法規(guī)AU70不符合中國(guó)規(guī)范關(guān)于快速路的定義，更多是中國(guó)規(guī)范的城市主干路的設(shè)計(jì)范疇，而VSA90-110與中國(guó)規(guī)范的城市快速路較相似。所以本文僅針對(duì)法規(guī)VSA90-110與中國(guó)快速路的平面、縱段和橫斷面設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比研究。

2 設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)比研究

2.1 平面指標(biāo)

2.1.1 直 線(xiàn)

《規(guī)程》規(guī)定了不同設(shè)計(jì)速度所對(duì)應(yīng)的直線(xiàn)最大長(zhǎng)度及最小長(zhǎng)度，其中最大長(zhǎng)度為20V(V為設(shè)計(jì)速度)；同向曲線(xiàn)和反向曲線(xiàn)間的直線(xiàn)段最小長(zhǎng)度分別是6V和2V，其中速度以km/h計(jì)，長(zhǎng)度以m計(jì)。該要求參考了公路設(shè)計(jì)的相關(guān)指標(biāo)。

法規(guī)VSA90-110沒(méi)有規(guī)定直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度，只規(guī)定了同向圓曲線(xiàn)間曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度，法規(guī)規(guī)定當(dāng)圓曲線(xiàn)半徑<1 500 m時(shí)，同向曲線(xiàn)間直線(xiàn)段長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足3 s行程的要求，即VSA90的最小長(zhǎng)度為75 m，VSA110的最小長(zhǎng)度為92 m。

2.1.2 圓曲線(xiàn)

《規(guī)程》規(guī)定不設(shè)超高的圓曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度、不設(shè)緩和曲線(xiàn)的圓曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度以及設(shè)超高推薦半徑和設(shè)超高最小半徑，其值見(jiàn)表1。

表1 《規(guī)程》要求的圓曲線(xiàn)最小半徑

法規(guī)VSA90-110只規(guī)定了極限最小半徑(Rm)和正常超高時(shí)的最小半徑(Rdn)，其中VSA 90和VSA 110規(guī)定的超高d=7%時(shí)的最小半徑分別為240 m、400 m，2.5%正常超高時(shí)的半徑分別為370 m、650 m。

此外法規(guī)要求當(dāng)有冬季冰雪道路可將超高限制為5%。在此情況下VSA 90-110的最小半徑(Rm)分別為255 m和420 m。

2.1.3 緩和曲線(xiàn)

《規(guī)程》規(guī)定了緩和曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度，即設(shè)計(jì)速度在100、80、60 km/h時(shí)的緩和曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度分別為85、70、60 m。此外，為確保視覺(jué)美觀、線(xiàn)型協(xié)調(diào)，《規(guī)程》規(guī)定緩和曲線(xiàn)宜滿(mǎn)足下式要求：R/9≤Ls≤R，還應(yīng)滿(mǎn)足超高漸變段最小長(zhǎng)度的要求。

法規(guī)VSA90-110規(guī)定當(dāng)半徑R<1.5Rdn的所有圓曲線(xiàn)需設(shè)置緩和曲線(xiàn)，其長(zhǎng)度計(jì)算公式如下：

Lclo=max[R/9;2IΔδ]

式中，I為所行駛車(chē)道的寬度；Δδ為超高的代數(shù)差，%。

法規(guī)還有如下規(guī)定：圓曲線(xiàn)至少在整個(gè)曲線(xiàn)中占1/5；當(dāng)回旋曲線(xiàn)相等時(shí)，圓曲線(xiàn)至少等于緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度的一半；半徑≥1 500 m的圓曲線(xiàn)被視為直線(xiàn)段；半徑R≤1.5Rdn時(shí)，當(dāng)前后曲線(xiàn)間直線(xiàn)段長(zhǎng)度<500 m時(shí)，前后曲線(xiàn)半徑比值應(yīng)≤1.5。

2.1.4 超 高

《規(guī)程》規(guī)定當(dāng)圓曲線(xiàn)半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時(shí)，應(yīng)在圓曲線(xiàn)上設(shè)置超高，《規(guī)程》規(guī)定的最大超高和最大合成坡度見(jiàn)表2。

表2 《規(guī)程》規(guī)定的最大超高與合成坡度

《規(guī)程》還規(guī)定了不同設(shè)計(jì)速度的超高漸變率，即設(shè)計(jì)車(chē)速在100、80、60 km/h時(shí)的最大超高橫坡度分別為1/225%、1/200%、1/175%。

法規(guī)VSA90-110規(guī)定，當(dāng)半徑R

2.2 縱段指標(biāo)

2.2.1 縱 坡

《規(guī)程》規(guī)定了不同設(shè)計(jì)速度對(duì)應(yīng)的最大縱坡推薦值和限制值，見(jiàn)表3。還規(guī)定了縱坡的最小值為0.5%，困難路段限制值為0.3%。法規(guī)VSA90-110規(guī)定的縱坡最大值均為6%，沒(méi)有規(guī)定最小縱坡。

表3 《規(guī)程》規(guī)定的的最大縱坡值

2.2.2 坡 長(zhǎng)

《規(guī)程》規(guī)定了縱坡的最小坡長(zhǎng)及針對(duì)不同縱坡的最大坡長(zhǎng)，即設(shè)計(jì)速度在100、80、60 km/h時(shí)的最小坡長(zhǎng)為250、200、150 m。最大坡長(zhǎng)見(jiàn)表4。

表4 《規(guī)程》規(guī)定的最大坡長(zhǎng)

法規(guī)VSA90-110沒(méi)有規(guī)定坡長(zhǎng)的限制，但法規(guī)特別強(qiáng)調(diào)了陡坡路段的設(shè)計(jì)，即當(dāng)高度差D>130 m且平均坡度p超過(guò)3%的路段被視為“陡坡”。

針對(duì)陡坡路段，法規(guī)有如下規(guī)定：禁止采用長(zhǎng)直線(xiàn)及大半徑曲線(xiàn)，最好使用與接近1.5Rdn的半徑相組合的短直線(xiàn)段；果斷引入一段陡坡，防止斜坡逐步增大；不要在兩陡坡之間設(shè)置緩和坡段；避免在陡坡上引入特殊點(diǎn)(立體交叉口、超高曲線(xiàn)等)。

2.2.3 豎曲線(xiàn)

《規(guī)程》規(guī)定了豎曲線(xiàn)的最小半徑及最小長(zhǎng)度，見(jiàn)表5。

表5 《規(guī)程》規(guī)定豎曲線(xiàn)最小半徑及長(zhǎng)度

設(shè)計(jì)中需采用≥一般最小半徑值，當(dāng)條件特別困難時(shí)應(yīng)≥極限最小半徑值。法規(guī)VSA90-110沒(méi)有規(guī)定一般最小半徑及最小長(zhǎng)度，但對(duì)豎曲線(xiàn)半徑限值有要求。VSA90和VSA110規(guī)定的凸曲線(xiàn)最小半徑分別為2 700、6 000 m，凹曲線(xiàn)最小半徑分別為1 300、1 900 m。

2.3 橫斷面指標(biāo)

2.3.1 行車(chē)道

《規(guī)程》要求的行車(chē)道寬度分為主路行車(chē)道和輔路行車(chē)道，其寬度需按設(shè)計(jì)車(chē)型及設(shè)計(jì)車(chē)速劃分，具體寬度見(jiàn)表6。

表6 《規(guī)程》規(guī)定的機(jī)動(dòng)車(chē)行車(chē)道寬度

法規(guī)VSA90-110要求的行車(chē)道寬度為3～3.5 m，其中右側(cè)車(chē)道的標(biāo)準(zhǔn)寬度為3.50 m，其他車(chē)道的標(biāo)準(zhǔn)寬度為3.25 m，在沒(méi)有載重車(chē)的情況下可以減少到3.00 m。此外，VSA90和VSA110要求左側(cè)路緣帶以及左側(cè)車(chē)道組成的整個(gè)左側(cè)部分的最小寬度分別為3.75 m和4 m。

2.3.2 中間帶

《規(guī)程》規(guī)定快速路的上下行快速機(jī)動(dòng)車(chē)道之間必須設(shè)置中間帶，中間帶由中央分隔帶和兩側(cè)路緣帶組成。中間帶的寬度宜為3 m，即中央分隔帶2 m，兩側(cè)路緣帶0.5 m。當(dāng)受地形限制時(shí)，中央分隔帶寬度可適當(dāng)縮窄，對(duì)向車(chē)流必須使用混凝土分隔墩或中央分隔護(hù)欄分隔，兩側(cè)應(yīng)有0.5 m路緣帶。

法規(guī)VSA90-110要求設(shè)置中央分隔帶及左側(cè)路緣帶，法規(guī)未規(guī)定中央分隔帶具體寬度，其寬度取決于上面所植入的構(gòu)件，主要是護(hù)欄和指示信號(hào)牌的安裝要求。法規(guī)對(duì)左側(cè)路緣帶的寬度有明確的要求，即標(biāo)準(zhǔn)寬度為1 m，極限寬度為0.75 m，左側(cè)路緣帶包括標(biāo)線(xiàn)的寬度。

2.3.3 路 肩

《規(guī)程》規(guī)定郊區(qū)型地面快速路斷面，宜在機(jī)動(dòng)車(chē)道外側(cè)設(shè)置硬路肩和土路肩，其中硬路肩寬度應(yīng)≥2.5 m，土路肩寬度應(yīng)≥0.75 m。

法規(guī)VSA90-110要求必須設(shè)置緊急停車(chē)帶(硬路肩)或者右側(cè)路緣帶，其中緊急停車(chē)帶寬度一般為2.5 m。當(dāng)重車(chē)的交通量超過(guò)2 000輛/天(雙向合計(jì))時(shí)，其寬度達(dá)到3.00 m。當(dāng)穿越密集的城市時(shí)，設(shè)置緊急停車(chē)帶(BAU)會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的成本。在此情況下可考慮取消緊急停車(chē)帶，但是必須設(shè)置一條至少1 m寬的右側(cè)路緣。

2.3.4 路 拱

《規(guī)程》規(guī)定了快速路主、輔路面橫坡均采用單面直線(xiàn)坡，路面橫坡度根據(jù)地形條件及路面類(lèi)型可選用1.5%～2%。郊區(qū)型斷面土硬路肩斷面可比路面大1%，單位于路緣帶部分的硬路肩橫坡度應(yīng)與路面橫坡相同。

法規(guī)VSA90-110要求行車(chē)道的橫向坡度為2.5%，朝向道路外側(cè)。左右側(cè)路緣帶的橫向坡度與相鄰行車(chē)道斜面的坡度一致，土路肩的橫向坡度為8%，朝向道路外側(cè)。

3 結(jié) 論

1)法規(guī)VSA90-110的最小半徑包括極限最小半徑(Rm)和正常超高時(shí)的最小半徑(Rdn)，其中Rdn是指路拱橫坡超高值的半徑，該半徑基本對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)規(guī)范的一般最小半徑值，即法規(guī)對(duì)超高設(shè)置較國(guó)內(nèi)寬松許多。

2)法規(guī)特別重視平曲線(xiàn)的搭配，規(guī)定當(dāng)R<1.5Rdn時(shí)，前后圓曲線(xiàn)半徑比值需<1.5，較中國(guó)規(guī)范嚴(yán)格。此外，法規(guī)嚴(yán)禁凸曲線(xiàn)，法規(guī)要求平曲線(xiàn)中圓曲線(xiàn)的比例至少占1/5的長(zhǎng)度，該值較國(guó)內(nèi)規(guī)范要求的圓曲線(xiàn)長(zhǎng)度小，國(guó)標(biāo)要求的最小值圓曲線(xiàn)長(zhǎng)度為平曲線(xiàn)長(zhǎng)度的1/2。

3)法規(guī)縱坡設(shè)置較中國(guó)規(guī)范寬松，但法規(guī)特別重視陡坡路段的設(shè)計(jì)，針對(duì)陡坡路段，法規(guī)要求果斷引入一段陡坡，以防止縱坡逐步增大；國(guó)內(nèi)規(guī)范只強(qiáng)調(diào)平均縱坡限制，而法規(guī)要求兩陡坡之間盡量避免設(shè)置緩坡。

4)VSA90-110要求的行車(chē)道寬度較中國(guó)規(guī)范小，但要求的左側(cè)路緣帶寬度較中國(guó)規(guī)范大，此外法規(guī)規(guī)定當(dāng)穿越城市密集區(qū)時(shí)，可采用右側(cè)路緣帶代替緊急停車(chē)帶，充分體現(xiàn)了法規(guī)節(jié)約土地的理念。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要對(duì)比了法規(guī)VSA90-110和中國(guó)城市快速路平縱橫的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)，為設(shè)計(jì)提供直接的參考，所得結(jié)論可為相關(guān)人員提供參考。

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