基于沿线高度城镇化一级公路改造总体设计分析

基于沿线高度城镇化一级公路改造总体设计分析

阮鹏 刘传林

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。