關于出城口公路改建設計總結

馮 華

（安徽省交通規劃設計研究院有限公司，安徽合肥 230088）

1 概述

近幾年，隨著我國城鎮化建設的不斷深入，城市發展迅猛，城區面積不斷擴大，原有輻射城市外圍的出城口公路的周邊地塊不斷開發，城市規劃路網不斷延伸，出城口公路逐漸為城市發展所包圍，其服務對象由原來以機動車交通運行為主逐漸過渡形成以非機動車交通、人行交通和機動車交通混行的局面。交通運行方式的改變帶來原有公路的極大不適應性，體現在以下幾個方面。

（1）交通安全差

隨著慢行交通的大量涌入，橫向交通的頻繁干擾，且缺少必要的信號控制，嚴重干擾了機動車通行效率和服務水平，使得道路交通安全問題尤為突出。據調查統計，出城口公路交通事故率遠高于一般公路。

（2）排水問題突出

原有公路漫流排水方式已經與兩側城鎮化建設不相適應，沿線單位、居民區自加蓋板蓋住邊溝與公路銜接，其余路段邊溝充斥大量垃圾，雨污混流，排水不暢。

（3）路域景觀差

出城口公路各類交通混行于機動車道，管線布設凌亂，排水混亂，整個路域的景觀非常差。出城口公路是城市道路的延伸和過渡，更需注重城市形象，充分展示現代化城市氣息。

（4）缺乏公共設施

城市出城口道路一般處于城鄉結合部，人流復雜，群眾交通安全意識淡薄，需要增設必要的人行設施、照明設施、公交站臺以及相關過街等公共設施。

總的來說，隨著出城口公路的交通運行方式的改變，該類道路的交通安全、排水方式、道路景觀與城市發展已不相適應，出城口公路的市政化改造非常必要。結合幾條出城口公路改建設計經驗，探討該類道路總體設計思路和技術關鍵點。

2 總體設計

2.1 橫斷面綜合設計

（1）橫斷面路幅分配設計

出城口公路設計的核心問題是道路橫斷面的改建，原有公路橫斷面形式已不適應出城口道路的交通出行需求，須增設非機動車交通、人行交通的專用路權，保證機動車、非機動車以及行人各行其道，安全出行。

橫斷面設計除考慮機動車道數、車道寬度外，還應規劃各類管線布置空間、道路綠化空間，且應增加慢行交通出行所需的寬度要求。

考慮多數出城口公路以過境交通功能為主，存在大容量、快速通行的機動車輛，且大型車輛混行比率較高，這類道路同時具有城市交通性干道的功能。道路兩側逐漸集聚的居民區和長途汽車站、加油站等單位產生區間的集散交通不斷增多，集散交通與過境交通的混行，勢必會影響過境交通的服務水平，因此目前不少城市出城口公路按主、輔道相結合，實行“快、慢分行”的橫斷面形式。從目前使用現狀來看，這種型式的橫斷面較普通城市主干路的橫斷面更適應出城口公路的交通特點，通常斷面布置見圖1。

圖1 公路按主、輔路相結合的形式（單位：m）

一般來說，為節約土地，減少拆遷，非機動車道可與輔道采用共板方案，主車道與輔道間采用簡易出入口方式來銜接；對于兩側用地受限較小，建筑物分布較少的出城口公路可以設置專用輔道，以提高輔道集散交通的能力。

（2）加寬方式選擇

對于出城口公路橫斷面加寬的靈活性體現在對兩側建筑物拆遷控制、對原老路的利用、路基銜接處理，以及施工期的交通組織等綜合因素上。

加寬方式一般分為單側加寬、兩側加寬和混合加寬三種方式，其中單側加寬和兩側加寬方案的優缺點見表1。

表1 加寬方式比較

從以上加寬方式的優缺點分析來看，對于出城口公路橫斷面加寬，單、兩側各具優缺點；從施工的效率、快捷性來看，一般采用單側加寬；從對兩側用地影響，滿足城市規劃角度來看，采用雙側加寬為宜。

混合加寬方案是綜合單側和雙側加寬的基礎上，同時在受限路段設置分離式路基的加寬方案，在出城口公路應用很少，一般僅應用于單雙側加寬過渡處理。

以蚌埠市東出口公路改建工程為例，原公路路基寬為20 m，路面寬17 m，滿足改建后半幅路基寬的要求。由于兩側集鎮化程度相當高，采用單側加寬勢必造成較大面積的拆遷，且道路中心線與規劃軸線不一致，對用地規劃干擾多。在進行項目設計的過程中，對加寬方案進行技術、經濟反復比選論證，最終推薦以兩側加寬為主，局部路段采用單側加寬的方案。

2.2 線形設計

出城口公路平面設計受道路兩側土地、城鎮以及路網規劃的影響，同時考慮對原老路資源的利用，平面線形設計基本無重大調整的可能，但就原線形存在的問題，如偏角大小、曲線半徑、緩和曲線、超高設置等在有條件下可做適當的優化處理。

受相交的規劃路網影響，尤其是現狀較為密集的交叉口及信號燈控制影響，出城口公路車輛實際運行速度與設計速度是有差距的，因此局部受限路段，平面技術指標可適當降低，但最好應能滿足不設超高曲線半徑的要求，該設的緩和曲線應該設置，這樣能夠保證車輛運行的舒適性。

縱面設計首先應考慮與兩側地塊銜接以及排水的需要，其次應滿足相關路網豎向規劃的要求，同時結合路面改造方案，對原老路縱坡坡度、坡長進行改善處理。

由于出城口道路兩側地塊開發的需要，以及道路排水方式的改變，出城口道路豎向高程不宜太高，應低于兩側地塊的標高，以降低兩側土地開發成本。但由于原公路建設過程中道路高程受洪水位標準的影響，一般高程較高。隨著老路周邊建筑物的集聚，老路加高將對周邊地塊群眾出行影響大，道路施工期受群眾干擾影響大，因此在有條件的路段應考慮挖除處理，以降低道路標高。

此外，在縱面設計過程中，應充分考慮市政管道設施布設的要求，按雨水管道出水口高程，依據管道的坡度、坡長，以及管道的最小覆土深度，反推道路的最低高程，由排水專業來驗算縱坡設計的合理性，這一點在平原區出城口道路尤為重要。

2.3 合理利用舊路資源

如何最大限度利用老路既有工程，同樣也是出城口公路改建工程總體設計的重點。由于原老路填土較高，而隨著道路兩側地塊的規劃與開發，需要對老路進行“降坡”，因此出城口公路改建與地塊開發、老路資源利用又互為矛盾。

如果老路一味的“降坡”，不僅出現大量廢棄工程，而且還可能擾動路基，降低其既有強度，因此應針對具體情況區別對待，結合老路現有工程、兩側集鎮化程度以及控制規劃等因素綜合考慮，妥善利用現有工程。

具體來說，在老路兩側集鎮化程度高，現有道路與臨街面高程關系已經形成的路段，在細致檢測的基礎上，對原老路路面進行補強并加鋪方案；增加的道路標高通過路面寬度和橫坡來調整；對兩側臨街面基本無影響，局部增高較高的段落，可通過調節綠化分隔帶內外側標高來調整。

如老路補強厚度過高，對臨街面的出行造成較大影響，且部分管道布置需要開挖老路，建議對老路進行降坡處理，且將開挖出的原老路的路基、路面材料進行處理后，用做兩側綁寬路基、路床的填料。

在兩側集鎮化程度較低的路段，當現狀道路標高高于地塊平均標高不超過1.6 m的路段，應積極利用老路，不應開挖。當現狀道路標高高于地塊1.6 m以上時，建議做挖除老路和加鋪利用方案的經濟技術比選。加鋪利用方案老路利用率高、造價低且工期短，但今后兩側地塊開發場地平整費用要高得多；挖除方案雖老路利用率較低，開挖也不便于施工期道路交通組織，且工程投資也大，但能與今后地塊很好地銜接，從道路與地塊開發建設的總投資來說是較低的。因此兩方案各有利弊，不能一味“為利用而利用”，應細致分析比選，理性利用老路資源。

此外，對出城口公路中存在的老橋涵、通道、跨線結構物及交通安全設施等，應在外勘調查的基礎上，對結構物進行相應的安全檢測，并采取必要的工程方案論證，再有選擇性地處理利用。

3 路基加寬與路面加鋪設計

3.1 路基加寬設計

路基加寬設計的重點是控制新老路基沉降差，防止新老路基產生縱向開裂。

首先應對老路兩側地基及老路邊坡進行細致勘察，通過加強地基處理、路基變形控制處理、新老路基拼接處理以及銜接處排水處理等綜合處理的方式來消除不均勻沉降和變形。在工期允許條件下采用間隙法施工，以消除新老路基之間在沉降變形方面的差異。

老路拼寬段路基設計要求提高加寬部分地基處理及路基壓實質量指標，地基清表處理應適當加大表土挖除厚度，加強地基夯實，提高基底壓實度標準及路堤壓實標準。

為減少新舊路基的沉降差，新填路基可采用碎石土、砂礫石、山皮石等強度較高的透水性填料。對于局部軟弱和填土高度較高的地基，在老路邊坡挖除后，先采取粉噴樁、預應力管樁等措施進行地基處理，然后按正常路基加寬方法進行加寬，嚴格控制路基填筑速度。

值得充分重視和注意的是：在新老路路基加寬設計前，應對老路路基邊坡進行詳細調查和勘探，獲得老路邊坡準確的現狀資料，以便做出針對性的處置。

3.2 路面加鋪設計

出城口公路改建工程應充分利用現有路面結構層強度，在其上加鋪新路面結構層。多數出城口公路通車時間較長，在重復荷載作用下，路基已趨于穩定，如果將舊路面挖除重修路面，不但會破壞原路面結構層，且原有路基受到擾動，其強度將大大降低。加鋪方案能夠保持原有路基的穩定性，充分利用原路面的結構層強度。

對于在原瀝青路面上加鋪，其加鋪厚度應以原路面實測彎沉值為基礎，分段、分層計算路面補強厚度。對于在原水泥混凝土路面上加鋪，應在老路檢測的基礎上，確定加鋪方案，重點解決反射裂縫問題。通過貼縫、鋪設高強度土工織物夾層，同時增加應力吸收層，增加瀝青加鋪層厚度等方式來防止反射裂縫。

4 排水設計

對于出城口公路來說，受兩側地塊開發的影響，同時兼顧道路景觀功能的需要，原有公路漫流的排水方式已明顯不合適，不僅雨水收集、排放需統籌設計，污水設計也應一并考慮。

設計應以區域內的排水專項規劃為指導，綜合考慮區域內的場地規劃、排水體制以及雨污水量的預測合理計算，采用管道方式排水。

4.1 雨水設計

首先應結合地區暴雨強度、地表徑流系數、服務匯水面積、降雨的重現期、集水時間等綜合計算確定管道的設計流量，即管徑大小；其次，依據道路管線布置的綜合橫斷面圖，合理布設雨水管道的平面位置，一般位于綠化帶或慢行車道下；第三，結合出水口處河道規劃設計水位（出水口處管底標高應高于內澇水位），雨水管道長度、水力坡降、地形條件等綜合布置雨水管道的縱面設計。

出城口公路位于城市規劃區邊緣，在雨水設計中應注重對規劃資料的合理利用，考慮近期、遠期工程的合理銜接，保障臨時出水口的安全。

4.2 污水設計

依據污水管道規劃、污水處理廠的服務范圍、設計流量、管位、埋深、管道粗糙系數、管道坡降等合理進行污水排放設計。

無論對于雨污水均需要考慮為將來兩側地塊開發留有接入管道的可能，因此在設計中應結合各種因素，每隔100～200 m預留一道橫向支管，以便將來地塊雨污水的接入，減少遠期道路的廢棄工程。

5 交通組織與交通安全設計

出城口公路受人行、自行車、人力三輪車、農用車、摩托車等交通干擾，過境交通與城市短途交通、公共交通也存在干擾，且慢行交通的橫向過街、車輛轉彎掉頭、周邊交通的出入行等，缺乏必要的交通控制手段，使得出城口公路交通更加復雜。改建應重點解決好各類交通運行組織問題，尤其是解決好橫向交通干擾和周邊出入行的交通，達到“人機分離、運行安全、通行有效、交通寧靜”的目標。

首先，對于出城口公路的交通組織，應在道路橫斷面路幅分配的基礎上，將周邊區域服務性交通與過境交通、慢行交通與機動車交通進行有效分離，各行其道，保障主要交通流的通行水平。

其次，應重點解決好交叉口交通組織。通過研究相交道路等級、路網間距以及交叉口周邊重要交通源實際情況，分層次確定交叉口設計方案，提高交叉口通行能力和運行安全。

一般與主干路相交的交叉口應在擴寬交叉口，增加進口道車道數，保證直行車道數不變的基礎上，增加左、右轉和掉頭專用車道，并通過增設信號控制，來規范車輛有序行駛。在人流量較大，或存在重要場站、學校等交通源的交叉口，應設置交通島渠化交通的方式，保障行人和非機動車的交通運行安全。

與次干路相交的交叉口應采用標線渠化方案，仍應進行擴大交叉口設計，增設專用左右轉車道，以提高機動車通行能力，同時通過設置信號控制來控制車輛正常運行；與支路或街坊道路交叉，可采用“右入右出”式，主路的中分帶不打開（若設置輔道，則機輔分隔帶不打開），左轉和直行車輛可利用相關交叉口掉頭繞行，以減少對過境交通的過多干擾。

第三，應合理設計人行過街和車輛掉頭設施。出城口公路人流復雜，道路兩側原有居民出行隨意，交通安全意識缺乏，且道路兩側過往頻繁，為確保行人和非機動車輛出行的安全，應妥善設置人行過街設施。

人行過街設計除利用平面交叉的人行斑馬線外，應按照周邊群眾的出行習慣，考慮在學校、大型廠礦、超市、農貿市場等人流量預測較大的位置合理加密，平均間距每隔350 m左右設置一處，減少人行過街的繞行距離。根據預測人流交通量的實際情況可考慮設置人行天橋或地道，保障人行的出行安全。

第四，主輔道結構的橫斷面應充分重視輔道出入口設置位置和輔道的交通組織。

出入口設置位置既要考慮沿線重要單位、小區、加油站等，也要考慮與相交道路的交通轉換，充分發揮輔道集散周邊交通的功能。

一般采用“簡易斜出式”出入口，在主要交叉口前設置出口，在交口后設置入口，按照“先出后入，量出為入”的原則，將右轉下主路和右轉上主路的車輛交織過程放在輔道完成；同時在相交道路之間適當加密出入口，為地塊單位出行提供便利。如果不得已采用先入后出，其間距應不小于200 m，否則應在主路上加設一條集散車道，在正常車道的外側完成車輛集散，以不干擾主路過境交通。

此外，除了合理的設計，相關管理部門應加強此類道路交通安全管理，使周邊居民形成新的出行習慣，將交通安全設計與管理結合起來，讓行人合理出行、安全出行。

6 充分重視景觀設計

出城口道路是司乘人員進入市區內的重要通道，也是城市氣息的外延，對景觀的要求遠高于普通公路。良好的景觀效果，對于體現城市現代化風貌，營造舒適的出行環境，改善道路周邊的路域環境具有重要的作用。出城口道路景觀設計應將道路綠化、園林小品、路域環境整治結合起來，綜合設計。

首先，應重視道路綠化，在分隔帶、綠化帶內選擇當地綠化樹種栽種，采用大手筆的喬灌木和低矮花卉、地被植物構成寓意深遠的圖案，既給人以地域提示，也使人印象深刻、過目不忘，且能有效誘導行車方向。分隔帶綠化：選擇紅葉石楠、紅花繼木、金葉女貞、豐花月季間隔種植成叢，配合香樟、紫薇、合歡、紫葉李等構成較為自然的綠化形式。行道樹綠化：以欒樹為行道樹，樹池內滿載紅花酢漿草，色彩分明，姿態秀麗，間隔6 m種植。達到遮光防眩、誘導視線、改善環境的目的，為駕乘人員提供優美、舒適、安全的外部環境。

其次，積極采取園林小品設計。城市門戶景觀區是展示城市形象的重要窗口，歷來是城市設計工作的重要目標。通過設計大型景觀石、雕塑、圖紋造型、新材質景觀等手法塑造城市標志性景觀。

第三，應充分重視路域景觀的綜合整治，做好相關設施的亮化設計。出城口道路的景觀不僅僅局限于道路紅線內，也不只是規劃綠線的范圍，實際上應包含道路兩側建筑物亮化，河道、溝渠的清疏“活水”，各類管線的合理歸并等，通過有效的設計，改變原有出城口公路的“臟、亂、差”，也通過合理的管理，改變原有雜亂的交通運行環境。如此不僅體現出城口公路的門戶景觀，更能提升整座城市現代化的生態文明。

7 施工期間的交通組織

在運行狀態下施工是改擴建工程的重要特征，對于出城口公路改建工程來說，在維持大交通量通行水平的前提下，實施難度更大。

施工期間的交通組織設計需要與工程設計方案統籌考慮，換句話說，不同的交通組織方案直接影響到具體設計方案的選擇。

出城口公路改建工程的施工期間交通組織設計，以“不中斷交通，少影響交通”為原則。總結目前大部分已建和在建工程，組織方案主要有：臨時路面方案、半幅交錯施工方案、分段半幅施工方案等。在交通組織設計中，應針對具體控制因素，靈活采取不同的組織方案。

對于設置輔道的出城口道路，可先實施輔道路基，并采用臨時路面方案，保障兩側輔道貫通，同時封閉主車道進行施工，待主車道施工完畢，通車放行，再實施輔道及慢行交通系統。

對于需加寬大橋、立交路段，應結合橋梁具體設計方案，采取相應的交通組織措施。無論是半幅加寬、半幅利用或是兩側加寬，可利用老橋組織交通，實施新橋，待新橋實施完畢，再實施老橋加固。如老橋寬度不夠，應采取臨時便橋措施，保證道路正常通行。

此外，受施工現場實地制約，為保障兩側單位、企業、居民的正常出入行，可采用半幅交錯施工；對于受拆遷、特殊工程施工進度限制，還可采用分段半幅施工的方式。

在施工組織設計中應針對現狀不同情況，做靈活處理。在施工期交通工程設計中，還應把握交通工程的臨時性和必要性，突出安全功能，結合交通組織和正常運行需要設置臨時標志、標線、護欄、警示標志等，確保施工期安全運營。

8 需要重視的細節設計

8.1 附屬設施

在出城口公路改建工程中需要充分重視諸多的細節，這些與周邊單位、群眾出行密切相關，也是在設計中容易忽視的地方，如坡道、道口、支擋工程、欄桿、側石、人行道鋪裝等附屬設施。這類設施有道路紅線內的工程，也有線外工程，主要是道路與兩側建筑地塊銜接工程，這些都需要充分重視，以便民出行，便車出行。

8.2 各類管網的高程關系

出城口公路改建工程需要布設各類管線，如縱向的雨污水管道、電力排管、弱電、給水、燃氣、熱力等等，而且考慮道路兩側地塊開發的時序，道路橫向也應預留一些支管。這些管道的高程關系尤為重要，部分路段下穿水系，臨時管道出水安全高度等對管道高程要求較高，應細致地進行管線綜合設計，協調各家管線單位，減少交叉處理工程，節約工程造價。

8.3 施工工序

合理的施工工序對縮短項目建設周期，節約建設資金具有非常重要的意義，在出城口道路改建工程中作用更大。

由于各類管線與路基工程施工協調組織結合得非常緊密，稍有疏忽，將會造成較大的工程變更。設計應對施工工序和先后順序有清晰的交待，在施工圖設計說明中也應予以明確。通常管線工程先于其他工程，大多管線布設在地下，且間距、埋深均有一定要求。當管線埋設完成以后，再進行回填路基部分施工時，要注意埋深較淺的管線需要特殊保護。對過橋管線應有妥善的處理，是修建管廊橋還是隨橋敷設，應有合理的方案和施工安排。

8.4 近遠期銜接設計

一般出城口道路位于郊區，大多屬于規劃空白區或只有一部分規劃，缺少排水、豎向等專項規劃，但項目的改建需要預留與今后的路網銜接，需要考慮雨污水管道的接入等。在這類道路設計中，應充分考慮到工程的近遠期銜接組織設計，避免對遠期工程帶來廢棄。

與規劃路網的銜接應充分做好遠期平交設計，預留好工程范圍線，為遠期順接留有條件；排水設計應充分考慮今后地塊的開發，每隔一段距離預留橫向支管，同時排水的近期出口可延伸至現狀溝塘、水渠中，遠期排至規劃水系；交通信號控制應在交口預埋好管道，避免遠期穿管破路。對于現狀仍需耕種的農田，灌溉水系需設置構造物銜接，遠期可作為橫向管線穿越的結構物。

8.5 與施工條件相關的考慮

在這類道路設計中，需要充分重視臨街面建筑控制，在開挖深度上要注意對周邊建筑的影響，在部分下穿橋梁施工中要注意設置臨時支護工程，保障周邊建筑物的安全。

如路面改造采用沖壓要注意周邊建筑物的距離，采用碎石化要注意地下管線的埋深；下穿橋梁施工，采用咬合樁工藝要注意打樁機上方的高壓桿線；采用頂管工藝要注意，兩側頂管是否具備工作井位置開挖的條件等等。

一句話，不能滿足現場施工條件的方案就不能稱之為設計方案，這也是在設計中應注意的細節。

9 結語

出城口公路既有公路性質，也具有城市道路特性，與城市規劃緊密關聯。出城口公路改建設計涉及方方面面，設計應以道路“交通安全”為核心，貫徹“滿足功能、節約資源、兼顧發展、注重細節”的原則，結合道路的具體特點，妥善處理好項目建設與城市規劃、與建設環境的矛盾，靈活運用指標，實現項目功能性、景觀性、可持續發展性的和諧統一。