干线公路改造成城市快速路的设计探讨_昌南大道快速路改造图
时间：2019-05-28 03:22:46 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：该文从干线公路改造为城市快速路的设计难点、要点为出发点，总结了项目改造的总体技术标准、立交设计思路和其它的技术要求，并结合实际工程案例进行了分析，为类似工程提供参考。
关键词：干线公路；城市快速路；技术标准差异；高架式；地面式；隧道式；立交思路；常熟三环路。
Abstract: this paper from the main road to the transformation of urban expressway design difficulties, points as a starting point, summarizes the general technology project reform standard, the overpass design thinking and other technical requirements, and actual project cases are analyzed, and provide a reference for other similar projects.
Keywords: main highways; Urban expressway; Technical standard difference; GaoJiaShi; The ground type; Tunnel type; The overpass train of thought; Changshu sanhuan road.
中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
1.0 前言
随着经济快速发展，城市规模不断扩张，特别是经济发达地区，城市群是城市化发展的必然产物，有着人口密度高、产业分工不同以及经济联系紧密等特点，而现有连接城市与城市之间的干线公路没有对多种交通出行的对象进行全面考虑，造成城市道路功能不完善。为此很多城市周边的干线公路都需要进行快速化改造，本文以常熟三环路为例，对干线公路改造成城市快速路的设计进行探讨。
2.0 干线公路改造成城市快速路的技术要点
1) 设计速度
干线公路与城市快速路技术标准存在差异，干线公路一般采用《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）等，设计速度一般为60km/h~100km/h，改造为城市快速路则采用《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）等，主路设计速度一般为80km/h~100km/h，辅路为城市主干路，设计速度宜为40km/h~60km/h。
2）车道宽度
干线公路为一级公路时，车道宽度为3.75m，干线公路为二级公路时，车道宽度为3.50m。城市快速路车道宽度则应根据车辆的组成确定，如禁货车，以小客车为主，这样主路的车道宽度可采用3.5m，如不禁货车，车道宽度可采用3.75m，也可根据客货比例确定大小车道数量。辅道如仅仅是主干道，通常车道取3.5m。
3）断面型式
干线公路的断面型式一般由中分带、行车道、硬路肩、土路肩组成，在经过城镇段断面型式一般由中分带、行车道、侧分带、非机动车道、人行道组成。而快速路的断面型式则比较复杂，快速路由主路、辅路构成。根据主路与辅路位置关系不同，断面型式又可分为：高架式、地面式和隧道式。
高架式通常是在既有干线公路绿化带设置桥梁，原路作为地面辅路，在中间改造的为整体式高架快速路，利用侧分带改造的为分离式高架快速路。结合交叉道路设置上下匝道出入口，方便主路与辅路沟通。高架式快速路具有占地少的优点，但造价较高，一般约l.5亿元/km，适用于在区域内道路红线较窄，拆迁困难，横向沟通较密集，或在跨越河道、铁路时采用。
地面式有地平式、路堤式和路堑式三种，其中以地平式最为常用，改造既有干线公路作为地面主路，两侧新建地面辅路，主路、辅路均位于地面，并设置地面主辅出入口，方便主路与辅路沟通，与普通道路交叉则主路上跨或下穿处理，辅路与之平交。地面式快速路因构造物少，造价较低，一般约0.5亿元/km，由于利用既有干线公路结合地形改造，道路标高与原有城市两侧地坪标高差较小，易与周边景观结合，对环境和城市景观影响较小，但占地较宽，最大的不足在于会对沿线被交道路造成横向阻隔，适用于规划红线较宽、横向交叉道路间距较大的城区或城郊，不宜设置在城市中心区域。
隧道式改造是将既有干线公路作为地面辅路，在辅路下方新建隧道作为主路，形成隧道式快速路；并设置地面主辅出入口，方便主路与辅路沟通。隧道式由于将主路设置在地面以下，具有占地少，通行能力大，运营期对两侧基本没有影响等优点，但造价最高，一般约3～4亿元/km(双向6车道规模)，运营期，维护成本高。通常适用于干线公路穿越城区或者对景观、环境要求较高的段落。
一个项目往往由于各路段特征不同，往往需要在多种断面之间进行深入比选才能确定。
4）交叉方式
干线公路与一般道路相交通常采用平交方式，与高等级公路相交（高速公路、城市快速路、一级公路）则通常采用立交方式。干线公路在进行快速化改造时，为确保主路不受灯控干扰，需对全线所有平交口进行改造，根据横向道路的道路等级和重要性，分别采用不同的交叉方式。
如原干线公路与高速公路交叉处，设置互通式立交，在进行快速化改造时尽量避免对原有互通的影响，主路可考虑利用原有互通式立交或考虑采用分离式高架，连续上跨高速公路主线和互通区，与高速公路不直接沟通，保留既有收费设施。
原干线公路与城市快速路交叉处，需对既有互通式立交或分离式立交进行改造利用。考虑主路与被交路的快速直行交通、转向交通的需求均较大，推荐设置枢纽全互通式立交，可根据各象限预测交通量和控制因素，选择全定向、半定向、组合式等全互通形式。
原干线公路与城市主干路或一级、二级公路交叉处，需对既有立交或平交口进行改造利用。考虑主路与被交路的快速直行交通需求较大，但转向交通需求相对较小，推荐设置苜蓿叶、环形、菱形、组合式等全互通或半互通立交。
原干线公路与普通城市次干路、支路或三、四级公路交叉处，需对既有平交口进行改造利用。考虑主路快速直行交通需求较大，转向交通需求可忽略不计，推荐主路与被交路设置分离式立交，辅路设置平交口。
5）辅助设施
既有干线公路快速化改造，需考虑干线公路与城市快速路在相关辅助设施方面的差异，尤其是涉及到的综合管线、城市景观及公交服务等设计。
干线公路一般路段不考虑管线的布设，雨水采用明沟排水，在快速化改造时需结合市政管网的规划进行管线综合设计。干线公路一般仅在分隔带内进行绿化设计，景观要求相对较低，在进行快速化改造时，需深刻挖掘城市文化内涵、体现城市精神为前提，通过道路景观绿化设计，让快速路成为生态景观轴带，推进城市文化建设的窗口。公交系统在现有干线公路上也存在，但往往是城乡公交系统，仅仅是在路侧设置站牌，数量较少，设施简单，快速化改造时则需结合城市道路要求进行公交线路站点设计，且其设置需要考虑站点间距，与交叉口关系，与大商业区、生活区位置、换乘需求等设计，同时结合公交站台设置需要考虑城市家具等，例如垃圾桶、广告牌等布置。
3.0 实例分析-常熟三环路快速化改造
3.1 概况
常熟市三环路原为国道、省道干线公路，全长34公里，随着常熟市的发展，城市建设已经发展到三环路外围，按照常熟市城市规划，三环路进行城市快速路改建后将兼顾干线公路和的城市快速路功能。
3.2 技术标准
原有三环路为二级公路，设计速度为80km/h，本次改造基本按照规划红线和既有道路中心线布设，改造后快速路系统来承担快速路和干线公路双重角色，不禁货车，辅路系统则按照城市道路建设。规划方案阶段对沿线分路段分别考虑了高架、隧道、地面等各种组合方案，综合比选后确定采用高架+地面型式为主的断面方案，高架按照快速路标准，双向六车道宽25.5m，一个3.5m小车道+两个3.75m大车道，设计速度80km/h，地面辅路按照城市主干道标准，双向六车道，设计速度40km/h，道路总宽为53.5m。
3.3 交叉设计
三环路快速化改造交叉节点设计是本项目的难点，方案阶段首先对交叉道路的功能进行分析，确定了结合道路功能确定立交等级的思路。根据道路等级并结合预测交通量，将全线互通分为三个等级，然后根据确定的立交等级，分析其适用的形式，进行多方案比选，下面笔者以安定街立交为例说明其方案拟定过程。
三环路在南环中段与安定街交叉，三环路南侧为S227，是常熟市通往苏州方向的主要干线公路；向北进入市区为安定街，为常熟市区重要的南北向主干道。该节点主要承担着无锡-城区、苏州-港区方向的转向交通量。该节点现状为平面交叉，根据立交分级的原则，确定本立交为二级立交，结合预测交通量推荐采用半定向匝道+菱形的组合式互通。该方案在转向交通量最大的两个方向设置了定向匝道，分流了总转向交通量的67%，其余转向通过互通范围内设置的2对上下匝道和地面平交口转换。该立交主线位于最高层，匝道上跨S227和三环路地面系统，为3层互通，见图。
3.4 辅道设计
在城市快速路中辅道是集散快速路交通的道路，起到了快速路与其它主次干道衔接的功能，常熟三环路沿线设置了贯穿辅道系统，结合交通量和城市交通特征，采用了双向六车道标准，考虑地面平交口间距较近，路口需要展宽，并结合常熟地方习惯要求，地面机动车道宽度均为3.75m，非机动车道5m，人行道3.5m，标准段道路总宽53.5m。原路为公路，路基较高，本次改建按照城市道路防洪标高控制，路基较高路段下挖处理。
4.0 结束语
城市快速路是城市交通的骨架路网,随着城市规模的不断扩大,原有内环和城市周边的国省干线公路最终都将改造为城市快速路,以实现城市内外交通的快速转换。在既有干线公路上进行快速化改造，需结合周边地块规划，从用地条件、横向联系密度、景观要求、工程规模、造价等因素综合考虑，进行高架、隧道、地面多方案比选，明确全线总体方案；辅道系统应与周边地块规划相一致，充分考虑周边地块的车流、人流的便捷出行；此外设置合理的出入口，完善公交系统、管线系统、监控系统、景观、环保等专业，最终改造成的快速路既能满足长距离的过境交通便捷出行，也能满足城市内部交通出行的功能。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
