寬幅城市道路交叉口設(shè)計(jì)體會(huì)

石鵬

（南京先行交通工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，江蘇南京 226500）

0 前言

交叉口是道路系統(tǒng)的重要組成部分，是道路交通的咽喉。相交道路的各種車輛和行人都要在交叉口匯集，轉(zhuǎn)換交通方向。由于它們之間的相互干擾，使行車速度降低，阻滯交通，耽誤通行時(shí)間，也易發(fā)生交通事故。隨著城市的發(fā)展，以及車輛的迅速增長，道路寬度也隨之增加，交叉口的范圍增大，因此，必須科學(xué)地設(shè)計(jì)交叉口，合理組織交通，提高交叉口的通行能力，避免交通阻塞及減少交通事故。本文通過某交叉口的設(shè)計(jì)實(shí)例，闡述了筆者對寬幅城市道路交叉口設(shè)計(jì)方面的一些心得體會(huì)。

1 工程概況

道路設(shè)計(jì)等級為雙向4車道城市快速通道，設(shè)計(jì)時(shí)速80 km/h，考慮到工程項(xiàng)目作為景觀生態(tài)大道的定位，采用了較為寬闊的中間帶和兩側(cè)帶。道路橫斷面的布置為單向主道機(jī)動(dòng)車道組成采用2×3.5 m+2×3.75 m，靠路中小汽車專用道按3.5 m設(shè)計(jì)，靠邊混行車道按3.75 m設(shè)計(jì)；路面總寬度2×15.5 m。為了保證行車道的行車速度，適當(dāng)歸并了沿線的交叉出入口，在兩側(cè)設(shè)置輔道，設(shè)計(jì)時(shí)速30 km/h，寬度采用2×7.5 m；外側(cè)人行道寬度為2×4.5 m.；中分帶寬 7 m，兩側(cè)帶寬 2×19 m。道路總寬100 m，路面寬91 m（不含人行道部分），其橫斷面布置見圖1所示。

同時(shí)該項(xiàng)目為老路拓寬工程，為了充分利用老路，節(jié)約工程造價(jià)，設(shè)計(jì)將老路作為主道機(jī)動(dòng)車道部分的獨(dú)立半幅道路完全利用。

2 沿線交叉口間距的控制

該項(xiàng)目路段交叉口分兩期實(shí)施，遠(yuǎn)期考慮在交叉口處主道上跨被交道路，輔道同被交道路平面交叉，通過輔道與主線的交通流轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)被交道路與主線的交通流轉(zhuǎn)換，近期采用平面交叉。交叉口布設(shè)過密，雖然增加了路網(wǎng)的可達(dá)性，但將嚴(yán)重影響機(jī)動(dòng)車道部分的行車速度；交叉口布設(shè)過少，又使得流量過分地集中于一個(gè)交叉路口，也使得該被交道路，不堪重負(fù)，交叉口極度擁堵。因此必須合理控制交叉口的間距。對于城市快速通道而言，一般交叉口的間距控制在1.5～2.5 km。設(shè)計(jì)在前期階段，對各條交叉路口的交通流量，以及被交道路的主要功能進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，并反復(fù)征求建設(shè)部門的意見，在與主要道路交叉處設(shè)置節(jié)點(diǎn)交叉口，其余道路通過輔道溝通。全線交叉口的間距控制在1.5～2.0 km左右。

同時(shí)為了方便沿線未開口的被交道路的車輛，在不影響主道機(jī)動(dòng)車道行車速度的情況下，同主道盡快地實(shí)現(xiàn)交通流轉(zhuǎn)換，在主道上設(shè)置右進(jìn)右出的單車道輔道出入口。主道車輛經(jīng)過交叉口后方的側(cè)分帶開口處駛出主線、進(jìn)入輔道，沿輔道行駛一段距離后，再由輔道右轉(zhuǎn)駛?cè)氲胤降缆?；地方道路車輛右轉(zhuǎn)進(jìn)入輔道，沿輔道行駛一段距離后，再經(jīng)過交叉口前方的側(cè)分帶開口處駛?cè)胫鞯馈?/p>

參考《城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)程》7.3.1條，輔道出入口有直接式和平行式兩種，該項(xiàng)目一般路段由于兩側(cè)帶較寬，采用直接式也能滿足變速車道漸變率及長度的要求，出口減速車道采用直接式，進(jìn)口加速車道采用平行式。右進(jìn)右出的出入口雖然對主道交通流影響較小，但過于頻繁的開口仍然會(huì)影響主道的行車速度，出入口應(yīng)在滿足表7.2.2的最小間距要求的前提下根據(jù)需要設(shè)置（見圖2、圖3）。

3 交叉口處的平面布置

對于城市道路，交叉口在平面上的幾何圖形，取決于規(guī)劃道路網(wǎng)和臨街建筑的形狀，常用的平面交叉口類型有“十”字形、“T”字形、“X”形、“Y”形，以及多路交叉等。該項(xiàng)目老路是區(qū)域內(nèi)的一條重要道路，建成時(shí)間比較長，與老路相交的城市路網(wǎng)基本已經(jīng)形成，平面交叉的主要類型為“十”字形和“X”形。

圖1 道路橫斷面布置示意圖

圖2 輔道出口示意圖

圖3 輔道入口示意圖

一般工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)交叉口處的交通量及交通組織方式可采用加鋪轉(zhuǎn)角式、分道轉(zhuǎn)彎式和加寬路口式等幾種平面布置。其中加鋪轉(zhuǎn)角式，直接以圓曲線來連接交叉道路的路面，形式簡單，占地少，但行車速度低，通行能力??；分道轉(zhuǎn)彎式其平面布置與加鋪轉(zhuǎn)角式基本一致，但通過在路面上設(shè)置導(dǎo)流島、劃分車道等措施來限制車流的行駛路線，使不同車型、車速和行駛方向的車輛，沿著指定方向通過交叉口。對交叉口進(jìn)行了渠化交通，但由于車道劃分受路面寬度的限制，只使用于交通量不大的道路。加寬路口式為使轉(zhuǎn)彎車輛不影響其他車輛的正常行駛，在分道轉(zhuǎn)彎式交叉口的基礎(chǔ)上增設(shè)轉(zhuǎn)彎車道，是目前在高等級道路上較多使用的一種平面布置型式。

該項(xiàng)目一般路段路面寬度達(dá)91 m，由主道、輔道四幅道路組成，兩側(cè)帶和中間帶比較寬，交叉口處道路車道的劃分、兩側(cè)帶的布置對交通流的組織，以及車流能否快速通過交叉口均會(huì)產(chǎn)生很大的影響。根據(jù)《城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程》，該路段交叉口類型均屬于平A1類，應(yīng)滿足以下要求：（1）為了保證車輛安全有序地通過，應(yīng)采用信號等進(jìn)行控制。（2）主道和輔道都應(yīng)增設(shè)轉(zhuǎn)彎車道,以保證直行車輛的通行順暢。為了使交叉口進(jìn)口的通行能力與路段的通行能力相協(xié)調(diào)，根據(jù)規(guī)范，進(jìn)口車道的車道數(shù)應(yīng)不小于5車道，可通過壓縮中間帶和兩側(cè)帶的寬度來拓展轉(zhuǎn)彎車道。拓展車道長度及其漸變段的長度可根據(jù)4.2.13條采用。（3）進(jìn)口道每條車道的寬度不小于3.25 m，出口道的車道布置與一般路段一致?；谝陨显瓌t，對交叉口的平面布置進(jìn)行了以下三種方案的比選：

（1）交叉口處的道路總寬維持不變。主道部分進(jìn)口道通過壓縮1.75 m中分帶拓展1個(gè)左轉(zhuǎn)車道，在原直行車道中分出1個(gè)右轉(zhuǎn)車道,進(jìn)口道共劃分為5個(gè)車道；輔道部分進(jìn)口道通過壓縮6.25 m兩側(cè)帶拓展2個(gè)車道,分別作為左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)車道,共劃分為3個(gè)車道；輔道最外側(cè)同一般路段一致作為非機(jī)動(dòng)車道。

由于交叉口處同時(shí)存在被交路與主道，以及被交路與輔道的交通流轉(zhuǎn)換，該方案主道部分的右轉(zhuǎn)彎車輛同輔道部分的直行車輛存在交織點(diǎn)，信號燈控制時(shí)必須對主道的右轉(zhuǎn)彎車輛進(jìn)行單獨(dú)控制，同時(shí)東西方向（被交路方向）的路面寬度達(dá)到91 m，車流通行時(shí)間比較長，交叉口的整個(gè)信號燈周期時(shí)間至少要達(dá)到180 s，車輛等待的時(shí)間比較長，行人在1個(gè)綠燈時(shí)間內(nèi)不能通過整個(gè)交叉口。

（2）交叉口處的道路總寬維持不變。主道部分進(jìn)口道利用原直行車道中分出1個(gè)左轉(zhuǎn)車道，右轉(zhuǎn)彎車道在進(jìn)入交叉口之前，直接通過輔道出口提前匯入輔道；輔道部分的布置方式同方案1一致。

該方案由于提前將主道部分的右轉(zhuǎn)車輛匯入了輔道，信號燈控制時(shí)可以不對右轉(zhuǎn)彎車輛進(jìn)行單獨(dú)控制，主道部分的右轉(zhuǎn)車輛可以自由地通行。

輔道出口的位置距離交叉口的距離，從保證交叉口通行順暢的角度出發(fā)，應(yīng)大于變速車道長度+輔道交叉口處車輛的等候長度+車輛進(jìn)入輔道后制動(dòng)所需距離之和，但也不宜過大，以避免車輛進(jìn)入輔道后行駛方向不明確。該方案，變速車道長度需要130 m，由于兩側(cè)帶寬達(dá)19 m，變速車道與輔道的連接長度20 m，輔道交叉口處車輛的等候長度50 m，制動(dòng)所需的距離采用10 m（按照車輛經(jīng)進(jìn)入輔道后的速度為30 km/h，制動(dòng)減速度最大7.65 m/s2計(jì)算，最小需要4.5 m），右轉(zhuǎn)彎車輛輔道出口的位置距離交叉口的距離應(yīng)大于210 m。

（3）壓縮側(cè)分帶的寬度至2 m，交叉口處路面的總寬壓縮為63.25 m。車道的布置和劃分同方案2。輔道出口因兩側(cè)帶壓縮后，采用直接式不能滿足變速車道長度和漸變率的要求，故采用平行式。

由于壓縮了兩側(cè)帶的寬度，車輛和行人過街的寬度縮小了27.75 m，按照正常行走5 km/h的速度計(jì)算，行人過街時(shí)間縮短了20 s；按照車輛通過信號燈時(shí)平均20 km/h的速度計(jì)算，車輛通過交叉口的時(shí)間縮短了5 s。該方案明顯提高了交叉口的通行能力，縮短了燈控的周期時(shí)間。需要注意的是兩側(cè)帶由19 m壓縮至2 m，輔道的中心線偏移了17 m，需要設(shè)置S形曲線，輔道設(shè)計(jì)速度30 km/h，最小平曲線長度為50 m，也就是說，輔道的過渡長度最少需要100 m。

以上三種方案中，方案1的交通組織最為復(fù)雜，車輛通過交叉口所需要的時(shí)間最長，方案2和方案3的交通組織相對簡單，方案3車輛通過交叉口所需要的時(shí)間最短，但由于壓縮了兩側(cè)帶，平面幾何布置較復(fù)雜，景觀效果略差（見圖4）。

圖4 方案3交叉口半平面布置示意圖

從滿足道路的主要使用功能出發(fā)，該項(xiàng)目在交叉口處的平面布置選擇采用方案3。

4 交叉口的豎向設(shè)計(jì)

交叉口的豎向設(shè)計(jì)要同時(shí)保證與被交路的高程銜接、交叉口的排水順暢和汽車的安全行駛。設(shè)計(jì)時(shí)首先滿足主要道路的行車方便，在不影響主要道路安全行車的條件下，也可適當(dāng)改變主要道路的縱、橫坡，以照顧次要道路的行車。

該項(xiàng)目交叉口的豎向設(shè)計(jì)采用等分法設(shè)計(jì)，以道路中心線作為路脊線。主路通過交叉口時(shí)，其設(shè)計(jì)縱坡維持不變，被交道路交叉口范圍內(nèi)的縱坡根據(jù)主路縱坡改變；橫斷面應(yīng)逐漸過渡到與主要道路的縱坡一致。由于道路利用老路進(jìn)行拓寬，分幅多，路面寬，在進(jìn)行道路縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)一并考慮交叉口豎向設(shè)計(jì)的要求，應(yīng)注意以下幾方面：

（1）由于利用老路部分的主道半幅道路縱斷面需要擬合老路，并滿足老路補(bǔ)強(qiáng)厚度的要求；新建主道半幅道路的縱斷面同老路的高差不宜太大；兩側(cè)輔道的縱斷面要方便道路兩旁居民，以及企業(yè)人員出行的需要，故該項(xiàng)目四幅道路存在四個(gè)不同的縱斷面。但在交叉口處路面為一整體，所以在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，交叉口處起、終處各幅路面的設(shè)計(jì)高程應(yīng)相互關(guān)聯(lián)，可按2%的路面橫坡進(jìn)行控制。

（2）交叉口中心應(yīng)盡量設(shè)置在凸曲線的變坡點(diǎn)處，道路中心的高程不應(yīng)僅僅以老路路面高程進(jìn)行控制，而應(yīng)結(jié)合交叉口起、終點(diǎn)范圍的被交道路高程同時(shí)控制。交叉口中心與起、終點(diǎn)處被交道路中心形成的縱坡應(yīng)背離交叉口方向，同時(shí)不宜小于0.3%。由此引起的老路路面的抬高可通過加鋪路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行調(diào)坡。

（3）交叉口豎向設(shè)計(jì)時(shí)，等分線方向的路面坡度不應(yīng)小于1%，以利于排水。

5 結(jié)語

在充分考慮交叉口平面、立面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對交叉口進(jìn)行渠化設(shè)計(jì)，合理設(shè)置交通島、交通標(biāo)志、地面標(biāo)線，以引導(dǎo)車流按照一定的軌跡行駛，由于路面寬度較寬，應(yīng)設(shè)置人行安全島，給行人過街帶來便利，同時(shí)減小車輛與行人發(fā)生沖突的概率。

在前期設(shè)計(jì)階段，道路交叉口的平面布置對改善交叉口的通行條件，提高交叉口的通行能力起著重要的作用，設(shè)計(jì)中應(yīng)對各種可能的平面幾何布置進(jìn)行充分比較，選擇最合理的方案。在運(yùn)營過程中用應(yīng)加強(qiáng)對各個(gè)交叉口交通流量的觀測，根據(jù)不同方向的交通流量設(shè)置信號燈，各個(gè)相位的控制時(shí)間，確保車輛安全、有序、快捷地通過交叉口。在交叉口流量達(dá)到一定的數(shù)量后，為保證主道直行方向交通流的通暢，應(yīng)盡快實(shí)施二期主道上跨被交路的跨線橋工程。

[1]CJJ37-90，城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]CJJ129-2009,城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)程[S].

[3]GB50220-95,城市道路交叉規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]CJJ152-2010,城市道路交叉口設(shè)計(jì)規(guī)程[S].