城市化發(fā)展下高速公路路線設(shè)計(jì)指標(biāo)研究

萬(wàn)潤(rùn)

（湖北交投實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，湖北 武漢 430000）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，我國(guó)的交通道路面臨著越來(lái)越大的壓力。尤其是隨著城市化進(jìn)程加快和交通需求的增長(zhǎng)，高速公路的使用頻率越來(lái)越高，承載的壓力也日益增大。為保證交通安全，在高速公路設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從使用者的角度出發(fā)，采用人性化觀念科學(xué)地設(shè)計(jì)道路路線。此外，為確保高速公路設(shè)計(jì)的科學(xué)性，需要采用科學(xué)的路線設(shè)計(jì)技術(shù)，從源頭上降低高速公路事故的發(fā)生率。

1 高速公路線路選擇概述

高速公路線路規(guī)劃是整個(gè)高速公路建設(shè)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。許多車(chē)輛在特定路段的速度很大程度上依賴公路路線選擇，若出現(xiàn)不合理的設(shè)計(jì)或路線選擇，容易發(fā)生車(chē)輛車(chē)速偏快等情況，提高交通事故發(fā)生率。因此，進(jìn)行高速公路路線設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)駕駛?cè)藛T的感受做好充分調(diào)查，采用人性化設(shè)計(jì)理念，提升設(shè)計(jì)線路科學(xué)性，降低交通事故發(fā)生率。此外，選擇高速公路線路時(shí)，要保證整個(gè)道路起點(diǎn)、終點(diǎn)及控制點(diǎn)符合相關(guān)規(guī)范和要求，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)做好規(guī)劃和設(shè)計(jì)，最終選擇較為合適的路線。

同時(shí)，進(jìn)行高速公路線路選擇時(shí)，要對(duì)各種因素進(jìn)行綜合考慮，主要包括社會(huì)狀態(tài)、周?chē)鷳B(tài)、地理狀況、運(yùn)輸要求、政治因素等。

首先，為提升整體交通運(yùn)輸效率，要對(duì)路線合理與否、建設(shè)規(guī)模是否符合相關(guān)需求和標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行綜合考量，預(yù)判高速公路線路對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治方面的影響，以提升高速公路的整體運(yùn)輸效率。

其次，為保證道路設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性，要對(duì)多方面因素進(jìn)行考慮，可通過(guò)收集群眾意愿、組織專家論證等方式得出相應(yīng)結(jié)果，同時(shí)應(yīng)做好問(wèn)卷調(diào)查，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)勘探，以便作出科學(xué)論證。

最后，為提升工作效率，降低建設(shè)成本，還要合理借助科技手段，如進(jìn)行模型預(yù)測(cè)，對(duì)交通量進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，總結(jié)合理方案，進(jìn)而協(xié)調(diào)各項(xiàng)因素，設(shè)計(jì)出既符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)又能達(dá)到預(yù)期目的、符合民眾需求的設(shè)計(jì)方案。

2 高速公路路線設(shè)計(jì)原則

2.1 安全性原則

高速公路路線設(shè)計(jì)的首要原則是確保道路的安全性和可靠性，以保護(hù)駕駛員、乘客和行人的生命和財(cái)產(chǎn)安全。設(shè)計(jì)人員在制訂高速公路路線方案時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)定和指標(biāo)，將保護(hù)駕駛員和行人安全放在核心位置，綜合考慮各種影響因素，提高道路的安全性和可靠性，保障公眾的出行安全。

2.2 可持續(xù)性原則

設(shè)計(jì)人員在高速公路方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免資源浪費(fèi)，如減少土地占用、減少對(duì)水資源的消耗、減少對(duì)當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的干擾等，最大限度地降低對(duì)環(huán)境和社會(huì)的影響。此外，在設(shè)計(jì)道路方案時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用綠色技術(shù)，以降低能源消耗和碳排放量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)交通建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，營(yíng)造更宜居的城市環(huán)境。

2.3 區(qū)域性原則

設(shè)計(jì)人員在規(guī)劃高速公路路線方案時(shí)應(yīng)關(guān)注不同區(qū)域的特征，如天氣、地勢(shì)和風(fēng)俗文化等[1]。例如，高速公路路線設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮地形地貌的特點(diǎn)，以確保道路的安全性和穩(wěn)定性。通過(guò)綜合分析地質(zhì)、水文、地貌等相關(guān)因素，選擇最佳路線，減少對(duì)環(huán)境的破壞，提高路網(wǎng)的可靠性和可用性。此外，高速公路作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其路線設(shè)計(jì)應(yīng)考慮區(qū)域發(fā)展因素，通過(guò)合理規(guī)劃和布局，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善交通條件，加強(qiáng)不同地區(qū)之間的聯(lián)系和交流，打造更加安全、高效、可持續(xù)的高速公路網(wǎng)絡(luò)。

2.4 自然協(xié)調(diào)性原則

自然協(xié)調(diào)性原則要求在高速公路路線設(shè)計(jì)中盡量減少對(duì)自然環(huán)境的破壞。通過(guò)選擇與地形、植被、水文等自然條件相協(xié)調(diào)的路線（見(jiàn)圖1），可以最大限度地保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性，減少對(duì)動(dòng)植物棲息地的干擾和破壞。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也應(yīng)考慮生態(tài)補(bǔ)償和環(huán)境保護(hù)措施，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。在高速公路路線設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理選擇路線，盡量避免對(duì)具有歷史、文化、藝術(shù)價(jià)值的景點(diǎn)、建筑物等造成破壞，保護(hù)和傳承地方文化的多樣性和獨(dú)特性。同時(shí)，在高速公路路線設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮土地利用、水資源利用等方面的因素，避免過(guò)度開(kāi)發(fā)和浪費(fèi)自然資源?？傊诟咚俟仿肪€設(shè)計(jì)中，應(yīng)通過(guò)科學(xué)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，最大限度地利用已有的交通設(shè)施和土地資源，降低對(duì)自然資源的消耗和破壞，實(shí)現(xiàn)高速公路的可持續(xù)發(fā)展。

3 郊區(qū)高速公路

隨著城市化進(jìn)程的加速，帶來(lái)了兩個(gè)主要交通問(wèn)題：一是城市向高速公路建設(shè)用地的擴(kuò)張，二是城市交通擁堵問(wèn)題日益嚴(yán)重。郊區(qū)高速公路的建設(shè)在這種情況下具有顯著優(yōu)勢(shì)，不僅可以分流城市內(nèi)部的交通，減輕城市道路擁堵，提高通行效率，而且可以打破城市與郊區(qū)的地理障礙，推動(dòng)郊區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

通過(guò)提供更便捷的交通條件，郊區(qū)高速公路能夠吸引更多的投資和資源流入，為其企業(yè)、工廠和商業(yè)區(qū)的發(fā)展提供動(dòng)力。同時(shí)，郊區(qū)居民也能因此獲得更便捷的通勤方式，郊區(qū)高速公路可縮短居民到城市的通勤時(shí)間，提供更多就業(yè)和教育機(jī)會(huì)，從而提高居民的生活質(zhì)量[2]。

然而，也不能忽視郊區(qū)高速公路建設(shè)帶來(lái)的一些問(wèn)題。首先，可能對(duì)周?chē)淖匀画h(huán)境造成破壞，如樹(shù)木砍伐、土地開(kāi)墾等，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響。其次，高速公路的使用可能產(chǎn)生噪聲和空氣污染，給周邊居民和動(dòng)物帶來(lái)不利影響。最后，郊區(qū)高速公路的建設(shè)可能會(huì)導(dǎo)致城市與郊區(qū)的物理隔離，形成“分割效應(yīng)”，這可能限制城市與郊區(qū)的交互和發(fā)展，甚至可能導(dǎo)致郊區(qū)內(nèi)部的社區(qū)、農(nóng)田等資源無(wú)法互通。

為避免郊區(qū)高速公路建設(shè)帶來(lái)城市的不均衡發(fā)展問(wèn)題，降低城市規(guī)劃和資源管理難度，建設(shè)者在規(guī)劃和設(shè)計(jì)郊區(qū)高速公路時(shí)，必須充分考慮環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的原則，注重生態(tài)修復(fù)和環(huán)境保護(hù)，并合理控制車(chē)輛通行量，提倡綠色出行方式。此外，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)城市和郊區(qū)之間交通聯(lián)通的規(guī)劃，促進(jìn)城市與郊區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展，以最大限度地減少郊區(qū)高速公路建設(shè)可能帶來(lái)的負(fù)面影響。

4 城郊高速公路路線設(shè)計(jì)

4.1 橫斷面

進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮高速公路修建的地理環(huán)境和經(jīng)濟(jì)因素，采用整體式路基，以保證路基的牢固性，提升公路安全性。以下是典型的城郊高速公路橫斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)要求：

第一，城郊高速公路設(shè)計(jì)通常采用雙向四車(chē)道或雙向六車(chē)道，具體車(chē)道數(shù)量根據(jù)交通量和設(shè)計(jì)速度來(lái)確定。雙向四車(chē)道適用于交通量較小的區(qū)段，雙向六車(chē)道適用于交通量較大的區(qū)段。根據(jù)城郊高速公路交通量和道路等級(jí)，車(chē)道寬度一般為3.5～3.75m。高速公路主線車(chē)道寬度可適當(dāng)增加到3.75～3.85m。為提高行駛安全性和交通效率，城郊高速公路通常設(shè)置有分車(chē)帶。分車(chē)帶寬度一般為1.5～2m，通過(guò)分車(chē)帶可將來(lái)往行駛的車(chē)流分開(kāi)，減少車(chē)輛間的摩擦和沖突。

第二，城郊高速公路需設(shè)置一定寬度的路肩，以便于緊急情況下的車(chē)輛?？亢凸收宪?chē)輛移除。路肩寬度一般為2～3m，其具體寬度主要取決于交通量和道路等級(jí)。

第三，城郊高速公路中央隔離帶用于分隔雙向行駛車(chē)輛流，提高交通安全性。中央隔離帶寬度一般為3～10m，具體取決于交通流量和道路等級(jí)。

第四，城郊高速公路需設(shè)置合理邊坡和排水設(shè)施，以確保道路穩(wěn)定和良好的排水效果。邊坡坡度和坡度比需根據(jù)地形和土層條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

第五，城郊高速公路需在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置相應(yīng)數(shù)量的路燈和標(biāo)志牌，以提供夜間照明和交通指示。

第六，城郊高速公路緊急停車(chē)帶設(shè)置在機(jī)動(dòng)車(chē)道外側(cè)，用于緊急情況下的車(chē)輛?？?。緊急停車(chē)帶寬度一般為3m，是緊急停車(chē)時(shí)的安全區(qū)域。

第七，城郊高速公路應(yīng)設(shè)置休息區(qū)、加油站、服務(wù)區(qū)等其他設(shè)施，方便駕駛?cè)送＼?chē)休息和獲取相應(yīng)服務(wù)。

4.2 平面設(shè)計(jì)指標(biāo)

4.2.1 平面直線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

設(shè)計(jì)速度應(yīng)根據(jù)交通流量、地形條件和路段功能等因素確定，以確保車(chē)輛在直線段上行駛的安全性和順暢性。直線段的視距也是重要考慮因素，即駕駛員能夠看到前方道路情況的距離。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮直線段的彎曲度、橫向坡度和交通流量等因素，以確定適當(dāng)?shù)囊暰嘁螅_保駕駛員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對(duì)道路上的障礙物和變化。

城郊高速公路的直線段通常需要設(shè)置超車(chē)道，以提供車(chē)輛超車(chē)的空間和條件。超車(chē)道的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)速度和交通流量的要求，并兼顧交通安全和通行效率等因素。

直線段的車(chē)道寬度合理能夠確保車(chē)輛的行駛安全。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)交通流量、車(chē)輛類(lèi)型和設(shè)計(jì)速度確定適當(dāng)?shù)能?chē)道寬度，以滿足車(chē)輛行駛需求[3]。

此外，直線段還需要設(shè)置軸線和中央隔離帶，以分隔行駛方向和確保交通安全。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮交通流量、道路寬度和安全要求等因素，確定適當(dāng)?shù)妮S線和中央隔離帶寬度。

4.2.2 平面曲線設(shè)計(jì)要點(diǎn)

進(jìn)行平面曲線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)速度、車(chē)輛類(lèi)型和交通流量等因素確定適當(dāng)?shù)那€半徑，以保證車(chē)輛在曲線段上行駛時(shí)的穩(wěn)定性和安全性。研究結(jié)果表明，曲線半徑在400m 以上時(shí)，事故發(fā)生的概率較低。因此，應(yīng)控制平面曲線半徑在400m 以上。此外，將平面曲線的轉(zhuǎn)角控制在45°以上也有助于降低安全事故發(fā)生率。

4.3 縱斷面設(shè)計(jì)指標(biāo)

高速公路縱斷面技術(shù)指標(biāo)是公路設(shè)計(jì)中非常重要的因素，包括道路的縱向坡度、橫斷面形狀及橋梁設(shè)計(jì)等方面，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體的地理環(huán)境和交通需求，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，合理設(shè)計(jì)縱斷面。以下是一些常見(jiàn)的縱斷面設(shè)計(jì)指標(biāo)：

第一，路面縱坡是指路面在縱向上的傾斜度。城郊高速公路的縱坡應(yīng)根據(jù)水文條件、排水要求和車(chē)輛行駛安全等因素來(lái)確定。縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)均勻、平緩，不應(yīng)過(guò)陡或過(guò)緩，以減少駕駛員疲勞和車(chē)輛油耗。

第二，城郊高速公路的路面結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)交通量、設(shè)計(jì)速度和地質(zhì)條件等因素來(lái)確定。一般來(lái)說(shuō)，路面結(jié)構(gòu)包括路基、基層、面層等。路基主要是承載交通荷載并分散荷載到地基或地面的結(jié)構(gòu)，基層是保護(hù)路基結(jié)構(gòu)，面層是提供平穩(wěn)行駛的表面結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)厚度和材料選擇應(yīng)根據(jù)交通量來(lái)確定，以確保路面的穩(wěn)定性和耐久性。

第三，城郊高速公路縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮潛在的交通需求和未來(lái)擴(kuò)容的可能性。因此，一般應(yīng)預(yù)留一定的超高和超寬，以方便將來(lái)擴(kuò)建和改造。

4.4 交叉口設(shè)計(jì)指標(biāo)

城郊高速公路交叉口設(shè)計(jì)需要考慮以下指標(biāo)：

第一，根據(jù)交叉口與高速公路的重要性和交通量，確定交叉口的設(shè)計(jì)等級(jí)，如全交通流量控制、半交通流量控制及服務(wù)道路交叉口等。

第二，針對(duì)常規(guī)交叉口，可根據(jù)交通量和等待時(shí)間，確定合適的排隊(duì)長(zhǎng)度，以保證交叉口交通流暢。可采用分離式、立體交叉等模式以有效滿足民眾的出行需求，但這種立體交叉的形式會(huì)對(duì)公路兩側(cè)的交通造成一定影響，因此在進(jìn)行城郊高速公路的路基建設(shè)過(guò)程中，可考慮采用跨線橋設(shè)計(jì)。

第三，對(duì)于交叉口的彎道部分，可根據(jù)設(shè)計(jì)速度和車(chē)輛類(lèi)型，設(shè)置合適的彎道半徑，以確保車(chē)輛安全通行。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)交叉口類(lèi)型和交通流量，設(shè)置合適的交叉口信號(hào)燈和交通標(biāo)志，提高交叉口的安全性。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)不斷推進(jìn)城市化進(jìn)程，城市規(guī)模也隨之逐漸擴(kuò)展到郊區(qū)。郊區(qū)高速公路納入市區(qū)高速公路后，會(huì)為城市發(fā)展提供較大幫助，并極大地便利民眾的日常出行。因此，在城市化改造過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注高速公路的線路規(guī)劃，深入了解高速公路的建設(shè)指標(biāo)，從綜合交叉口、設(shè)計(jì)平面、橫縱斷面等幾方面加強(qiáng)分析，為城市化建設(shè)做好基礎(chǔ)設(shè)施保障。