公路與城市立交設計差異研究

席佳琦

（廣州市市政工程設計研究總院有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

隨著社會的不斷發展，人們的生活水平不斷提高，機動車的保有量也隨之不斷增長，這造成我國公路與城市道路的交通需求增加。立交作為公路與城市道路不可或缺的一部分，能夠很好地緩解公路與城市道路交通需求的壓力。但是長期以來，公路的建設主管部門為交通運輸部，而城市道路的建設主管部門為住房和城鄉建設部，導致公路與城市道路規范規程的技術標準略有不同[1]。本文在對公路與城市道路進行對比分析的基礎上，對公路與城市立交設計的差異進行了研究，為設計人員提供參考。

1 公路與城市道路對比分析

道路等級方面，公路主要用于城市與城市之間的交流，根據交通特性及控制干擾的能力分為高速、一級、二級、三級與四級公路；按交通功能分為干線公路、集散公路與支線公路。城市道路主要供城市內的車輛及行人使用，根據在道路網中的地位、交通功能及對沿線服務功能，分為快速路、主干路、次干路與支路。

功能需求方面，公路主要為機動車服務，滿足機動車城市間行駛的交通運輸需求，而對行人和非機動車的服務功能較弱[2]。城市道路在滿足為機動車服務的基礎上，還需要考慮行人和非機動車的需求。此外，公路設計中一般不考慮管線的布設，而城市道路不僅要滿足交通需求，還要在道路下布設管線滿足服務需求。

其他方面，公路的路網密度較疏，而市政道路的路網密度較大，交叉口距離較近；公路一般不設置過街設施，而市政道路一般500m設置一處過街設施；公路的排水主要利用邊溝，而市政道路的排水主要利用管道；公路一般部分路面設置照明，特別是高速公路一般不設置照明，而市政道路一般都有照明設施。

2 公路與城市立交差異分析

2.1 服務對象

公路立交與城市立交的服務對象有所不同，公路的服務對象較少，主要為機動車，而城市道路的服務對象則包含機動車、非機動車和行人，因此城市立交在設計期間考慮的因素相對公路立交較多。在條件允許的情況下，城市立交的慢行系統可以考慮與機動車進行分離設計。

2.2 平面線形

2.2.1 圓曲線半徑

圓曲線半徑方面，規范對城市立交的規定相對于公路立交更為細致。城市立交規定了不同超高情況下的匝道圓曲線最小半徑，而公路立交僅規定了匝道圓曲線的最小半徑，針對不同超高情況提供了圓曲線半徑的建議值，并未做強制規定，這給予了設計人員在設計過程中更大的設計自由度。此外，由于城市道路設計速度普遍相對較低，城市立交的匝道設計速度最小值規定至20km/h，而公路立交的匝道設計速度最小值規定至30km/h。

2.2.2 緩和曲線

緩和曲線方面，公路立交與城市立交的規定差異較大。公路立交匝道的緩和曲線參數的規定與主線一致，更多考慮的是行車安全性。城市立交匝道的緩和曲線參數要求相對公路更高，在考慮行車安全性的前提下對景觀也提出一定的要求。在S型曲線間兩個回旋線的規定方面，城市立交規定與公路的主線一致，規定兩個回旋線參數宜相等，不相等時其比值應小于1.5。但公路立交無此規定，一般不作要求。

2.3 豎曲線

2.3.1 豎曲線半徑

豎曲線半徑方面，公路立交與城市立交計算原理一致，但仍略有差異，對比如表1所示。

城市立交匝道豎曲線參數的規定要求相對公路較低，但差距不大，在設計時候，建議按照公路立交的規范取值，以滿足更高的行車安全性與舒適性要求。

表1 公路立交與城市立交匝道豎曲線參數對比

2.3.2 最大縱坡

在道路設計中，最大縱坡指的是根據道路等級、自然條件、行車要求及臨街建筑等因素所限定的縱坡最大值。公路立交匝道關于最大縱坡的規定比城市立交匝道更為嚴格，在規范的精細度方面，公路立交也更為精細，其根據匝道的出入口類型與上下坡情況作出不同的最大縱坡規定。與各自主線對比，公路立交匝道縱坡要求要嚴于公路主線，由于公路立交匝道的平面線形指標相對主線更低，因此匝道縱坡要求更嚴有利于行車安全性；城市立交匝道縱坡規定不如主線縱坡嚴格，這主要是由于城市立交的用地限制原因。對比考慮，設計時建議在條件允許的情況下，城市立交匝道應參照公路立交匝道的規范進行設計。

2.4 橫斷面

匝道的橫斷面主要包括行車道、路緣帶、硬路肩（停車帶）、土路肩（防撞護欄或路緣石）。

公路立交匝道的行車道寬度根據匝道設計速度分為3.5m和3.75m兩種，而城市立交匝道的行車道寬度規定根據車道數、車型和設計速度，在公路立交匝道寬度規定的基礎上增加了3.25m的種類。在條件受限情況下，可以設置行車道為小型汽車專用道，寬度最小可以減小至3m。

路緣帶寬度公路立交匝道統一為0.5m，而在城市立交中，在設計速度小于40km/h的情況下，路緣帶寬度可以減小至0.25m。硬路肩方面，《公路立體交叉設計細則（JTG/TD21—2014）》[3]規定，設緊急停車帶的單向雙車道匝道，左側硬路肩宜采用0.75m；其余匝道應采用1m。當設緊急停車帶時，右側硬路肩寬度宜采用3m，條件受限時可以適當減小，但單向單車道和單向雙車道匝道不應小于1.5m，雙向分隔式雙車道匝道不應小于2m；當不設緊急停車帶時，可采用1m。城市立交中，雙車道匝道無須設置停車帶，僅對單車道匝道設置停車帶有要求，停車帶含一側路緣帶寬度應為2.75m，當為小型汽車專用匝道時可為2m。

由于公路主線橫斷面包含土路肩，公路立交匝道同樣設置有土路肩。但城市立交匝道在通常情況下設有的是防撞護欄或者路緣石，與公路立交存在一定差異。

公路立交與城市立交的橫斷面在設計過程中，建議按照各自的規范要求進行設計。

2.5 道路建筑限界

為保證公路與城市道路中車輛與行人的通行安全，道路上的一定高度和寬度范圍內嚴禁存在任何障礙物，此即為道路建筑限界，規范分別對公路與城市道路作出了規定。公路中，高速公路、一級公路與二級公路的凈空規定為5m，三級公路和四級公路的凈空規定為4.5m；城市道路中，道路的凈空規定為4.5m。但是由于城市道路中可能存在有軌與無軌電車，規范對其作出了另外規定，有軌電車凈空為5.5m，無軌電車凈空為5m。

城市道路普通車輛的凈空規定與三、四級公路一致，但在城市道路的設計中考慮到未來路面維修加鋪可能性，倘若投資增加不多，在客觀條件沒有限制的情況下，可以將凈空標準變為5m。

2.6 變速車道

立交匝道的變速車道包括加速車道和減速車道，加速車道是為保證車輛能夠安全從匝道加速到主線所設立的車道，同理，減速車道是為了保證車輛能安全從主線減速到匝道所設立的車道，加減速車道與主線的連接部即為立交出入口。公路立交對于立交出入口形式的規定比城市立交更為嚴格。《公路立體交叉設計細則（JTG/TD21—2014）》[3]中規定，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。而《城市道路交叉口設計規程（CJJ152—2010）》[4]中規定，減速車道宜采用直接式，加速車道宜采用平行式，設計中可根據實際情況靈活選用出入口形式。

變速車道長度方面，公路立交與城市立交的規范對于變速車道長度的規定有所差異。公路立交主要參考日本的標準，僅將主線設計速度作為變速車道長度的確定依據。但實際中，在主線處于同一設計速度的情況下，匝道車速越低，與主線的車速差距越大，其所需的變速車道長度越長，因此，僅將主線設計速度作為變速車道長度的確定依據有不合理之處。在城市立交中，變速車道的長度是將主線與匝道的設計速度一起作為確定依據，其以變速車道的起點與終點的設計速度共同作為設計條件，能夠更好地符合立交設計的實際情況，較為合理。因此在公路立交設計中，設計人員應該在考慮主線設計速度的前提下進一步考慮匝道的設計速度，對變速車道長度進行一定調整。

3 結語

本文在對公路與城市道路進行對比分析的基礎上，對公路與城市立交設計的差異進行了研究。研究結果顯示，公路立交與城市立交在服務對象、平面線形、豎曲線、橫斷面、道路建筑限界和變速車道方面存在差異，兩種立交的規范規定均有其合理與不合理之處。設計人員在設計時應該綜合考慮，遵循但不局限于規范，確保立交的經濟性與安全性，與實際相結合，使設計更加合理。