城市道路平交路口設計相關(guān)問題探討

王 元 生

(北京市市政工程設計研究總院有限公司，北京 100082)

1 城市道路交叉口特點

1.1 城市道路交叉口種類

城市道路交叉口可分為平面交叉口和立體交叉口兩大類[1]。立體交叉口主要分布在城市周邊及城市內(nèi)部路高等級道路間的交叉口，平面交叉口則是城市內(nèi)部最為常見的交叉型式。

平交路口按交通控制方式可分為信號燈控制路口和讓行路口等。其中，信號燈控制是大中城市中最常見的路口交通控制方式。

1.2 城市道路交叉口特點

1)節(jié)約用地要求高。

城市道路作為城市空間的有機部分，土地價值高。因此，在滿足道路交通功能及市政管線布置空間的條件下，節(jié)約土地是城市道路交叉口設計的一項重要要求。此外，城市道路一般有嚴格的道路紅線，通常情況不得突破道路紅線，占用其他用地。

2)服務的交通對象多元化。

與公路相比，除機動車外，慢行交通(非機動車、行人)也是城市道路重要的服務對象。此外，公交車輛也是城市道路服務對象的重要一員。

3)路口間距小。

城市道路在城市空間中呈現(xiàn)為縱橫交錯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，路網(wǎng)節(jié)點間距較小。對某條道路(快速路除外)來說，路口間距小是城市道路的主要特點之一。

4)車輛停車、起步頻繁。

由于信號燈的存在，城市道路中行駛的車輛在路口處需頻繁減速—停車、起步—加速。因此，城市道路的路面結(jié)構(gòu)破壞最容易出現(xiàn)在路口范圍，尤其是路口的進口道和公交車站處。

2 交叉口渠化設計

路口渠化主要是通過局部展寬路口段及采用標線、標志等交通設施對不同轉(zhuǎn)向車輛進行分流和導向，以消除路口范圍內(nèi)各向交通流間的相互干擾、匹配路口與路段間通行能力并使其與相鄰路口之間協(xié)調(diào)。

路口渠化主要內(nèi)容包括車道功能劃分、導向標線和導向島等。其中導向車道設計是渠化設計的重要內(nèi)容。

2.1 路口渠化的原則

1)路口渠化車道數(shù)量以使路段通行能力與路口通行能力相匹配；

2)明確交通流的主從關(guān)系，渠化車道與轉(zhuǎn)向交通需求相適應；

3)將左、右轉(zhuǎn)和直行交通進行分離，盡可能設置右轉(zhuǎn)專用車道；

4)路口渠化設置與信號燈相位、配時相結(jié)合，總體效率最高;

5)合理設置交叉口面積，在滿足交通需求的條件下盡量壓縮交叉口范圍。

2.2 路口渠化設計方法

1)機動車道導向車道數(shù)量。

交通流由路段的連續(xù)流到路口轉(zhuǎn)變?yōu)殚g斷流，因此，進口道的車道數(shù)量一般需要大于上游路段的車道數(shù)。車道的數(shù)量及劃分需要根據(jù)節(jié)點轉(zhuǎn)向交通量預測結(jié)果進行設置，條件允許，盡量設置右轉(zhuǎn)專用車道。

出口道車道數(shù)一般根據(jù)對向直行車道數(shù)量進行設置，可結(jié)合公交車站一并設置。

2)機動車導向車道長度。

導向車道的漸變段長度根據(jù)道路設計速度進行選取。導向車道的展寬段長度與轉(zhuǎn)向交通量比例及數(shù)量、相交道路等級、信號燈配時相關(guān)。一般根據(jù)交通量預測結(jié)果，使轉(zhuǎn)向車輛不影響相鄰候駛車輛排隊為原則。

3)機動車道渠化車道寬度。

車道寬度主要受車輛輪廓寬度、橫向安全距離及車輛行駛時的擺動寬度影響。其中，擺動寬度與車輛行駛速度相關(guān)。路口范圍內(nèi)車輛行駛速度，尤其是轉(zhuǎn)向車輛行駛速度較設計速度低。因此，進口道機動車道寬度可適當壓縮，但寬度壓縮過多，對駕駛員的行駛心理產(chǎn)生一定壓力。

4)渠化的方式。

最常見渠化方式就是對路口的進口道段進行展寬來增加車道數(shù)量，在保持直行車道數(shù)量不變的條件下，增設轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ密嚨馈τ趦煞贰⑺姆沸褪降牡缆罚刹扇嚎s中央分隔帶寬度來設置左轉(zhuǎn)專用車道。另外，對利用標線和中央隔離護欄來分割對向車流的單幅路、三幅路型式道路，可利用偏移道路中線方式來渠化路口。

3 交叉口行人過街設計

設置過街天橋和地道方式雖然可以從空間上徹底解決路口范圍內(nèi)人車沖突，但過街設施造價較高、路口范圍內(nèi)用地有限、過街地道與市政管線存在一定沖突，實施起來有一定難度，并且行人使用立體過街設施的意愿較低。因此，在做好誘導行人使用立體設施過街的基礎(chǔ)上，做好平交路口行人二次過街設計顯得尤為重要。若平交路口的行人二次過街設計不良，不僅給過街行人造成安全隱患，而且造成較大心理壓力。

城市道路車行道寬度較窄及機動車道小于雙向四車道的路口一般不需要設置行人二次過街設施。行人二次過街設施的設置主要根據(jù)道路橫斷面型式來進行綜合確定。

1)單幅路型式道路。

機動車道雙向四車道及以上的單幅路型式道路，一般均在道路中間設置有分隔護欄分隔對向車流。行人二次過街安全島可在中央護欄位置進行設置，安全島四周設置車檔和反光裝置增加安全性。

2)兩幅路、四幅路型式道路。

對于有中間分隔帶的兩幅路、四幅路型式橫斷面道路，可將路口范圍內(nèi)的中央分隔帶進行硬化，設置為行人二次過街安全島。

3)三幅路型式道路。

三幅路型式的道路，二次過街安全島可結(jié)合兩側(cè)分隔帶進行設置。這類安全島設置位置需要處理好右轉(zhuǎn)車輛的視距。

4 交叉口路面結(jié)構(gòu)設計

在燈控路口范圍內(nèi)，車輛剎車、停車、起步、加速頻繁，車輛荷載對路面結(jié)構(gòu)的剪切作用比路段大得多。因此，城市道路的路口范圍，尤其是進口道范圍的路面結(jié)構(gòu)破壞尤為明顯，病害以車轍、裂縫、推移等形式為主。

對于瀝青混凝土路面的城市道路，減緩路口范圍路面結(jié)構(gòu)破壞可從改善瀝青混凝土性能和優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)設計兩個方面著手。

1)改善瀝青混合料性能。

路面結(jié)構(gòu)的車轍產(chǎn)生與瀝青混合料高溫穩(wěn)定性密切相關(guān)。因此，可從混合料的集料、結(jié)合料、混合料類型及施工過程控制等方面進行優(yōu)化設計來減少車轍的產(chǎn)生。

集料，尤其是粗集料對瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的影響至關(guān)重要，應選用二次加工的堅硬的碎石，石料堅硬，耐磨耗，表面粗糙，有棱角。

結(jié)合料的選擇，可以從對瀝青進行改性和在混合料中增加改性劑進行。對路口范圍瀝青進行改性，以提高其高溫穩(wěn)定性、軟化點和黏度。在瀝青結(jié)合料中添加增強纖維，能夠改善膠體結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生強大的內(nèi)聚力，提高抗車轍能力。

施工過程的控制對提高混合料的性能也有重要作用，在最佳瀝青用量的基礎(chǔ)上可適當減少瀝青用量，通過重型壓路機進行碾壓成型，增加壓實度，使混合料充分嵌擠。

2)優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)設計。

基于路口范圍車輛荷載特點，路口范圍路面結(jié)構(gòu)的面層可采用瀝青混凝土+水泥混凝土的復合路面結(jié)構(gòu)。該種路面結(jié)構(gòu)結(jié)合了水泥混凝土路面的強度高、穩(wěn)定性好及壽命長的優(yōu)點及瀝青混凝土路面行駛舒適的優(yōu)點。在復合路面結(jié)構(gòu)的兩種面層界面處采用應力吸收層、土工格柵等方式抑制上面層塑性變形，減少反射裂縫，提高路面高溫抗變形能力。

5 交叉口豎向設計

交叉口豎向設計不僅直接關(guān)系到車輛和行人通過時的舒適性、美觀性，更是關(guān)乎交叉口范圍的排水順暢，交通安全等方面。通過調(diào)整平交路口范圍內(nèi)的豎向高程及坡度，以達到行車安全、排水順暢、與周邊景觀協(xié)調(diào)的目的。目前，平交路口豎向設計一般采用繪制路口等高線方式來進行，通過調(diào)整道路橫坡、次要道路或交通量較小道路的縱坡等方式。

豎向設計首先應分析交叉口相交道路等級，主要按照以下幾個方面原則進行設計：

1)不同等級道路相交的交叉口，次要道路的縱、橫坡需要遷就主要道路的縱、橫坡。

2)相同等級道路相交的交叉口，設計交通量小的道路縱、橫坡遷就交通量大的道路縱、橫坡。

3)相同等級、交通量無明顯差別的交路口，一般維持兩條道路縱坡不變，而緩和的調(diào)整它們的橫坡，使其在豎向上平順銜接。

4)至少有一條道路的縱坡能將交叉口范圍的雨水排出路口外，并且應盡量將最低點設置在交叉口圓弧段以外。

6 結(jié)論與建議

路口渠化、行人過街、路面結(jié)構(gòu)、路口豎向是城市道路設計最重要的要素。合理的道路設計和交通組織對提高城市道路網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率、增加交通安全及降低城市運營成本至關(guān)重要。本文結(jié)合作者道路設計經(jīng)驗，僅從定性的角度對以上幾個方面進行了討論，希望對同行起到拋磚引玉的作用。

[1] CJJ 152—2010，市道路交叉口設計規(guī)程[S]．