安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 安徽 合肥 230000
摘要:本文简要介绍一级公路的通行能力、功能特点、路宽设计、通行车速等特点,以实例工程为视角研究了公路改造的设计方法,以期提升公路交通性能,增强道路美观性。
关键词:一级公路;改造方案;交通量
引言:一级公路的级别较高,位于高速公路级别下,在二级公路功能之上。一级公路的交通功能,是用于有效连接各区域的重要地段,比如经济文化、政治中心等,是较为重要的交通枢纽。
1一级公路概述
一级公路广泛施建在主干线路中,其通行能力较强。四车道类型的一级公路,年度交通量均值为[1.5,3]万辆。六车道类型的一级公路,年度交通量均值为[2.5,5.5]万辆。一级公路能够有效连接各地区,路宽设计超过16米,行车速度设定区间为[60,100]km/h。在困难行车地区,路基宽度最小值可设计为[16,25]米,平面曲线半径的最小临界值为125米。一级公路使用时间均值为20年。
2改造实例分析
2.1A区一级公路现状
A区一级公路在通行时表现出显著特点,公路南边与市区接壤,拥有较高的交通流量。公路北边位于A区市中心,相比南边的交通量有所减少。一级公路全线范围内,含有交叉口8个,公路节点饱和度不小于0.7。少数交叉口的饱和度高于0.8。各交叉路口的拥堵状况具有差异性:各交叉口流量取值为[2881,6770]pcu/h;路口饱和度取值为[0.67,0.82],超过0.8的交叉口有3个;交叉口服务级别1个B级,3个D级,4个C级。
2.2A区一级公路交通流量测定
A区一级公路八个交叉路口,其交通流量预计结果:2030年北行流量[2249,2925]pcu/h,南行流量[2350,3033]pcu/h;2040年北行流量[3320,3750]pcu/h,南行流量[3430,3860]pcu/h。
2.3公路服务性能分析
A区一级公路八个交叉路口,2020年的行车流量为[4565,5958]pcu/h。六车道支持的通行能力为7140pcu/h,路口饱和度[0.64,0.88]。八车道支持的通行能力为8830pcu/h,路口饱和度[0.51,0.67]。由此可知:2020年A区一级公路车辆通行中北行流量较小,双向六车道能够顺应车辆通行需求。
在交通量增加的情况,A区一级公路各节点车流量有所增加,双向六车道车辆通行饱和度均大于0.92,服务级别介于E、F之间,形成了较大的交通压力,在高峰时段存在道路拥堵情况。因此,有必要对A区一级公路进行性能升级、功能完善,以确保城镇公路交通顺畅性[1]。
2.4改造分析
2.4.1改造关键点
其一,结合现阶段A区一级公路线路相交情况、道路规划的具体情况,全局进行立交节点规划,顺应各时段交通通行需求,提升公路通行的持续性与高效性。
其二,依据交通性能的预测结果,进行交通量的有效分析,综合规划路段车道个数,合理设计立交类型。
其三,立交位置连接的桥隧、公路等项目,保障各类项目安全。
其四,有效利用现阶段的道路与设施资源,合理控制投资成本。
2.4.2立交改造
A区一级公路全线范围内的信号灯共设置了24处,掉头车道设计了18处。为保障主线交通性能的优化性,减少信号灯产生的交通限制问题。结合车辆通行的远近特点,在各节点位置进行立交设计,提升主线与相交两种类型道路的通行分离效果。在节点立交处进行辅道设计。在信号灯控制作用下,确保交叉道路的通行有序性。在信号灯控中给出车道转向、行为通行的指示。立交节点的合理设计,需要参照道路分布特点、交通流量的未来走向等因素。在案例项目中立交节点共设10个。
2.4.3人行过街设计
人行过街设计时,在里程K4+560位置增设了天桥,其余位置采取平面过街通行方式。案例项目中所设的立交节点,采取地面灯控法,有序进行人行过街处理。案例全线位置总计设立了过街天桥24座,过街地道4个,过街间距均值为650米。
2.4.4平面与纵面设计
其一,采取中线设计法,有效维持道路通行能力。路宽设计时,以设定红线60米处为标准。公路全线范围内转角设计个数为10个,未进行超高设计。
其二,纵断面设计。结合道路宽度最大值的使用情况,在节点立交路段改造的基础上,对其他路段优化时,采取技术方法,提升路面开发效果。路面结构设计时,合理使用沥青混凝土,确保路面抛铺效果,水泥公路表层使用沥青混凝土的铺筑方式,铺筑厚度最大值为10厘米[2]。
2.4.5横断面设计
假设人行道为a,非机动车道为b,绿化带为c。
其一,在公路里程K0+100至K2+110路段内,总计路长有2.2千米,在公路改造时,保留原有横断面结构。此路段的公路改造成:c=5.5米×2;a=3.0米×2;车行道14.5米×2;b=2.5米×2;中央绿化带6米×1;设施带宽度1.5米×2。
其二,在公路里程K4+200至K5+220路段内,路长合计为1.08千米,路宽设计为60米,此路段具有较大交通量特点,采取双向10车道的改造方案。在改造期间,对原有中央防撞墙进行拆除处理,以绿化带为隔离装置,绿化带宽度设计为2米。以双向10车道为改造方向,同时规划a、b,确保一级公路规划效果。此路段改造后的组成为:c=2.5米×2;中央绿化带2米×1;a=2.5米×2;设施带宽度1.5米×2;b=2.5米×2;车行道19米×2。
其三,主线隧道改造方案:c=2.0米×2;隧道口宽度29米×1;a=3.0米×1、2米×1;b=2.5米×2;铺路8米×2。
其四,主线桥段改造方案:a=4.21米×1、3.22米×1;铺路宽度8.0米×2;b=2.5米×2;高架桥宽度26.5米;c=2.0米×2。
结论:综上所述,对于城镇开展交通规划时,改造设计一级公路,增加城镇交通连接的有效性。一级公路全线范围内拥有多个立交节点,具有较强的交通性能。为顺应一级公路长期使用需求,加强公路改造与创新设计,增强公路性能,延长公路通行年限,具有重要的发展意义。
参考文献:
[1]李展杰.公路市政化改造总体设计思路与实施[J].中国高新科技,2019(16):43-45.
[2]张书儿,苏国庆.浅析公路市政化改造总体设计[J].四川水泥,2018(09):74+91.
作者简介:阮鹏(1984-),男,本科,高级工程师,从事公路及市政道路路线总体设计工作。
作者简介:刘传林(1984-),男,研究生,高级工程师,从事公路及市政道路路基路面设计工作。