公路与城市立交设计差异研究

席佳琦

（广州市市政工程设计研究总院有限公司，广东广州 510000）

0 引言

随着社会的不断发展，人们的生活水平不断提高，机动车的保有量也随之不断增长，这造成我国公路与城市道路的交通需求增加。立交作为公路与城市道路不可或缺的一部分，能够很好地缓解公路与城市道路交通需求的压力。但是长期以来，公路的建设主管部门为交通运输部，而城市道路的建设主管部门为住房和城乡建设部，导致公路与城市道路规范规程的技术标准略有不同[1]。本文在对公路与城市道路进行对比分析的基础上，对公路与城市立交设计的差异进行了研究，为设计人员提供参考。

1 公路与城市道路对比分析

道路等级方面，公路主要用于城市与城市之间的交流，根据交通特性及控制干扰的能力分为高速、一级、二级、三级与四级公路；按交通功能分为干线公路、集散公路与支线公路。城市道路主要供城市内的车辆及行人使用，根据在道路网中的地位、交通功能及对沿线服务功能，分为快速路、主干路、次干路与支路。

功能需求方面，公路主要为机动车服务，满足机动车城市间行驶的交通运输需求，而对行人和非机动车的服务功能较弱[2]。城市道路在满足为机动车服务的基础上，还需要考虑行人和非机动车的需求。此外，公路设计中一般不考虑管线的布设，而城市道路不仅要满足交通需求，还要在道路下布设管线满足服务需求。

其他方面，公路的路网密度较疏，而市政道路的路网密度较大，交叉口距离较近；公路一般不设置过街设施，而市政道路一般500m设置一处过街设施；公路的排水主要利用边沟，而市政道路的排水主要利用管道；公路一般部分路面设置照明，特别是高速公路一般不设置照明，而市政道路一般都有照明设施。

2 公路与城市立交差异分析

2.1 服务对象

公路立交与城市立交的服务对象有所不同，公路的服务对象较少，主要为机动车，而城市道路的服务对象则包含机动车、非机动车和行人，因此城市立交在设计期间考虑的因素相对公路立交较多。在条件允许的情况下，城市立交的慢行系统可以考虑与机动车进行分离设计。

2.2 平面线形

2.2.1 圆曲线半径

圆曲线半径方面，规范对城市立交的规定相对于公路立交更为细致。城市立交规定了不同超高情况下的匝道圆曲线最小半径，而公路立交仅规定了匝道圆曲线的最小半径，针对不同超高情况提供了圆曲线半径的建议值，并未做强制规定，这给予了设计人员在设计过程中更大的设计自由度。此外，由于城市道路设计速度普遍相对较低，城市立交的匝道设计速度最小值规定至20km/h，而公路立交的匝道设计速度最小值规定至30km/h。

2.2.2 缓和曲线

缓和曲线方面，公路立交与城市立交的规定差异较大。公路立交匝道的缓和曲线参数的规定与主线一致，更多考虑的是行车安全性。城市立交匝道的缓和曲线参数要求相对公路更高，在考虑行车安全性的前提下对景观也提出一定的要求。在S型曲线间两个回旋线的规定方面，城市立交规定与公路的主线一致，规定两个回旋线参数宜相等，不相等时其比值应小于1.5。但公路立交无此规定，一般不作要求。

2.3 竖曲线

2.3.1 竖曲线半径

竖曲线半径方面，公路立交与城市立交计算原理一致，但仍略有差异，对比如表1所示。

城市立交匝道竖曲线参数的规定要求相对公路较低，但差距不大，在设计时候，建议按照公路立交的规范取值，以满足更高的行车安全性与舒适性要求。

表1 公路立交与城市立交匝道竖曲线参数对比

2.3.2 最大纵坡

在道路设计中，最大纵坡指的是根据道路等级、自然条件、行车要求及临街建筑等因素所限定的纵坡最大值。公路立交匝道关于最大纵坡的规定比城市立交匝道更为严格，在规范的精细度方面，公路立交也更为精细，其根据匝道的出入口类型与上下坡情况作出不同的最大纵坡规定。与各自主线对比，公路立交匝道纵坡要求要严于公路主线，由于公路立交匝道的平面线形指标相对主线更低，因此匝道纵坡要求更严有利于行车安全性；城市立交匝道纵坡规定不如主线纵坡严格，这主要是由于城市立交的用地限制原因。对比考虑，设计时建议在条件允许的情况下，城市立交匝道应参照公路立交匝道的规范进行设计。

2.4 横断面

匝道的横断面主要包括行车道、路缘带、硬路肩（停车带）、土路肩（防撞护栏或路缘石）。

公路立交匝道的行车道宽度根据匝道设计速度分为3.5m和3.75m两种，而城市立交匝道的行车道宽度规定根据车道数、车型和设计速度，在公路立交匝道宽度规定的基础上增加了3.25m的种类。在条件受限情况下，可以设置行车道为小型汽车专用道，宽度最小可以减小至3m。

路缘带宽度公路立交匝道统一为0.5m，而在城市立交中，在设计速度小于40km/h的情况下，路缘带宽度可以减小至0.25m。硬路肩方面，《公路立体交叉设计细则（JTG/TD21—2014）》[3]规定，设紧急停车带的单向双车道匝道，左侧硬路肩宜采用0.75m；其余匝道应采用1m。当设紧急停车带时，右侧硬路肩宽度宜采用3m，条件受限时可以适当减小，但单向单车道和单向双车道匝道不应小于1.5m，双向分隔式双车道匝道不应小于2m；当不设紧急停车带时，可采用1m。城市立交中，双车道匝道无须设置停车带，仅对单车道匝道设置停车带有要求，停车带含一侧路缘带宽度应为2.75m，当为小型汽车专用匝道时可为2m。

由于公路主线横断面包含土路肩，公路立交匝道同样设置有土路肩。但城市立交匝道在通常情况下设有的是防撞护栏或者路缘石，与公路立交存在一定差异。

公路立交与城市立交的横断面在设计过程中，建议按照各自的规范要求进行设计。

2.5 道路建筑限界

为保证公路与城市道路中车辆与行人的通行安全，道路上的一定高度和宽度范围内严禁存在任何障碍物，此即为道路建筑限界，规范分别对公路与城市道路作出了规定。公路中，高速公路、一级公路与二级公路的净空规定为5m，三级公路和四级公路的净空规定为4.5m；城市道路中，道路的净空规定为4.5m。但是由于城市道路中可能存在有轨与无轨电车，规范对其作出了另外规定，有轨电车净空为5.5m，无轨电车净空为5m。

城市道路普通车辆的净空规定与三、四级公路一致，但在城市道路的设计中考虑到未来路面维修加铺可能性，倘若投资增加不多，在客观条件没有限制的情况下，可以将净空标准变为5m。

2.6 变速车道

立交匝道的变速车道包括加速车道和减速车道，加速车道是为保证车辆能够安全从匝道加速到主线所设立的车道，同理，减速车道是为了保证车辆能安全从主线减速到匝道所设立的车道，加减速车道与主线的连接部即为立交出入口。公路立交对于立交出入口形式的规定比城市立交更为严格。《公路立体交叉设计细则（JTG/TD21—2014）》[3]中规定，单车道出口宜采用直接式，入口宜采用平行式；双车道出入口宜采用直接式。而《城市道路交叉口设计规程（CJJ152—2010）》[4]中规定，减速车道宜采用直接式，加速车道宜采用平行式，设计中可根据实际情况灵活选用出入口形式。

变速车道长度方面，公路立交与城市立交的规范对于变速车道长度的规定有所差异。公路立交主要参考日本的标准，仅将主线设计速度作为变速车道长度的确定依据。但实际中，在主线处于同一设计速度的情况下，匝道车速越低，与主线的车速差距越大，其所需的变速车道长度越长，因此，仅将主线设计速度作为变速车道长度的确定依据有不合理之处。在城市立交中，变速车道的长度是将主线与匝道的设计速度一起作为确定依据，其以变速车道的起点与终点的设计速度共同作为设计条件，能够更好地符合立交设计的实际情况，较为合理。因此在公路立交设计中，设计人员应该在考虑主线设计速度的前提下进一步考虑匝道的设计速度，对变速车道长度进行一定调整。

3 结语

本文在对公路与城市道路进行对比分析的基础上，对公路与城市立交设计的差异进行了研究。研究结果显示，公路立交与城市立交在服务对象、平面线形、竖曲线、横断面、道路建筑限界和变速车道方面存在差异，两种立交的规范规定均有其合理与不合理之处。设计人员在设计时应该综合考虑，遵循但不局限于规范，确保立交的经济性与安全性，与实际相结合，使设计更加合理。