高速公路中央分隔带宽度取值探讨

邢福东 史 琴 邹 敏

(苏交科集团股份有限公司 南京 210019)

路基标准横断面是公路项目的重要技术标准之一，其宽度主要由行车道、中央分隔带、路缘带、硬路肩、土路肩组成。JTG B01-2014 《公路工程技术标准》(以下简称《标准》)于2015年开始实施，《标准》中未再对中央分隔带宽度和路基总宽度指标进行明确，而是规定高速公路和作为干线公路的一级公路，中央分隔带宽度应根据公路项目中央分隔带功能确定；作为集散的一级公路，中央分隔带宽度应根据中间隔离设施的宽度确定[1]。这一方面给设计带来了灵活性，另一方面也给中央分隔带宽度的取值带来了不确定性，新《标准》发布后，设计者一般都会对项目中央分隔带的取值进行专门的论证，但宽度取值往往还是采用JTG B01-2003 《公路工程技术标准》中规定的指标值，未能很好地适应每个项目对中央分隔带不同的功能需求。同时，由于认识的不同，针对公路项目中央分隔带宽度如何选取经常会有不同的意见，使得中央分隔带宽度取值成为每个项目前期研究阶段都必需重点论述的技术问题之一[2-3]。

高速公路必须设置中央分隔带，中央分隔带的宽度直接影响其功能的发挥及行车的安全性和舒适性，也影响整个项目的工程规模和用地数量。本文结合规范和工程实践对其宽度的合理取值进行分析，为相关工程提供指导和借鉴。

1 中央分隔带的组成及功能

中间带由中央分隔带和两侧左侧路缘带组成，中央分隔带由防护设施和两侧对应的余宽C组成。防护设施起到分隔对向交通和安全防护的作用，余宽C与左侧路缘带一起为通行车辆安全行驶提供所必需的侧向安全余宽,并能引导驾驶员的视线。

根据现行《标准》，高速公路设计速度有80，100，120 km/h 3种。《标准》对高速公路整体式路基建筑限界的规定见图1。其中，当设计速度采用120 km/h时，余宽C值为0.5 m，左侧路缘带S1值为0.75 m；当设计速度采用100 km/h时，C值为0.25 m，S1值为0.75 m；当设计速度采用80 km/h时，C值为0.25 m，S1值为0.5 m。

W-行车道宽度；S1-左侧路缘带；M1-中间带宽度；M2-中央分隔带宽度；C-余宽；D-路缘石高度。图1 整体式高速公路建筑限界(单位：m)

高速公路中央分隔带最主要的功能是对向隔离和安全防护，通过设置防护护栏来实现。其次，高速公路中央分隔带具有预埋通讯管线、设置标识标牌设施、设置跨线桥桥墩、植被绿化和安装防眩设施等功能。

2 护栏形式及对应的中央分隔带宽度需求

在高速公路、作为干线的一级公路整体式断面的中央分隔带护栏形式选择和宽度确定时，应着重考虑护栏的防护功能需要，选择可有效防止车辆失控冲过中央分隔带的护栏形式及对应的中央分隔带宽度。高速公路整体式路基中央分隔带护栏通常采用分设型波形梁护栏或混凝土护栏，也可采用整体型混凝土护栏；桥梁中央分隔带护栏通常采用分设型混凝土护栏，上部整体式桥梁也可采用整体型混凝土护栏。护栏防护等级根据设计速度及事故严重程度等级选用，根据现行JTG D81-2017 《公路交通安全设施设计规范》，高速公路整体式路基及整体式桥梁分设型中央分隔带护栏可选用Am、SBm、SAm、SSm级。当设计速度为80，100 km/h时，上部分离式桥梁中央分隔带护栏可选用SBm、SAm级；当设计速度为120 km/h时，可选用SSm级。采用整体型中央分隔带护栏发生事故等级为高，护栏根据设计速度需选用SAm级或SSm级[4]。以下结合JTG/T D81-2017 《公路交通安全设施设计细则》中给出的不同护栏型式对中央分隔带宽度进行分析。

2.1 分设型波形梁护栏

JTG/T D81-2017中给出的部分防护等级的中央分隔带分设型波形梁护栏横断面布置见图2[5]。假设防护护栏宽度为B，左、右侧护栏最小间距为S，则中央分隔带最小宽度为M2=2B+S+2C。各防护等级波形梁护栏所需中央分隔带最小宽度值见表1。

图2 中央分隔带分设型波形梁护栏

表1 中央分隔带分设型波形梁护栏横断面尺寸及中央分隔带最小宽度

一般情况下，高速公路分设型中央分隔带护栏最高选用SAm级已经能够满足防护要求，依据表1，并综合考虑中央分隔带内的管线、交通标志结构立柱及绿化设施等，设计速度80，100 km/h时，中央分隔带宽度宜取2 m；设计速度120 km/h时，中央分隔带宽度宜取2.5 m。

2.2 分设型混凝土护栏

中央分隔带混凝土护栏可采用整体形或分设型(分离式)，按构造可分为F形、单坡形2种。分设型中央分隔带混凝土护栏的断面形状与对应的路侧混凝土护栏相同，根据JTG/T D81-2017 《公路交通安全设施设计细则》，分设型混凝土护栏顶部间距不应小于40 cm。以F形混凝土护栏为例，高速公路常用到的混凝土护栏(F形)构造要求见图3，则中央分隔带所需最小宽度为M2=2B+(0.4-2B1)+2C。常用各防护等级分设型混凝土护栏(F形)构造尺寸及对应的中央分隔带所需最小宽度见表2。

图3 中央分隔带分设型混凝土护栏构造图(尺寸单位：cm)

表2 中央分隔带分设型混凝土护栏构造尺寸及中央分隔带最小宽度

依据表2，综合考虑中央分隔带内的管线、交通标志结构立柱及绿化设施等，采用分设型混凝土护栏同波形梁护栏一样，设计速度80，100 km/h时，中央分隔带宽度宜取2 m；设计速度120 km/h时，中央分隔带宽度宜取2.5 m。

2.3 整体型混凝土护栏

JTG/T D81-2017 《公路交通安全设施设计细则》给出了F形和单坡形2种整体形混凝土护栏。以F形混凝土护栏为例，构造要求见图4，则中央分隔带所需最小宽度为M2=B+2C。常用各防护等级整体形混凝土护栏(F形)构造尺寸及对应的中央分隔带所需最小宽度见表3。

图4 F型中央分隔带整体形混凝土护栏构造图(尺寸单位：cm)

表3 中央分隔带整体形混凝土护栏构造尺寸及中央分隔带最小宽度

依据表3，采用整体型混凝土护栏并适当考虑宽度富余，设计速度80，100 km/h时，中央分隔带宽度宜取1.5 m；设计速度120 km/h时，中央分隔带宽度宜取2 m。

部分设计者根据高速公路建筑限界的规定(见图1)，认为D值高度内的C值可以利用墙式护栏渐变的空间，而不从护栏根部起算。这样考虑，对于F形整体型护栏，计算宽度可减小约0.245 m，以达到减小中分带宽度的目的。实际上，采用整体形混凝土护栏，目的不应是减小中央分隔带的宽度，而是在原中分带宽度范围内，通过减小混凝土护栏宽度获得更大的余宽，以保证安全行车和平曲线路段内侧车道停车视距的需要。

2.4 桥梁护栏

高速公路桥梁多设计为左、右幅分离的独立桥梁，左、右幅桥梁两侧分别设置护栏。桥梁护栏多采用F型混凝土护栏，形式与路基混凝土护栏一致，见图5。桥梁中央分隔带宽度为护栏宽度、左右幅桥梁间距及C值之和，路基段中央分隔带需求的最小宽度满足桥梁中央分隔带宽度要求。

图5 桥梁分离式混凝土护栏及中央分隔带示意图

特殊情况下，左、右幅分离式桥梁也可设置整体型护栏，见图6。

图6 桥梁整体型混凝土护栏及中央分隔带示意图

但整体型护栏将两幅分离式桥梁结构相连接，由于左、右幅不均匀沉降或上部结构变形不同步等原因，往往会引起桥梁开裂或护栏受损等一系列病害，因此不建议采用。

高速公路桥梁采用整体型上部结构时，中央分隔带护栏设置可按路基中央分隔带护栏的设置方式考虑。

3 设置桥墩时对中央分隔带宽度的需求

中央分隔带内有上跨桥梁桥墩等设施时，护栏间距(S)不仅需满足布置桥墩等设施的宽度要求，如无特殊防撞设计，还应考虑护栏受碰撞后的变形量，护栏面距其防护的障碍物的距离应大于护栏最大横向动态位移外延值(W)或车辆最大动态外倾当量值(VIn)，其参数示意见图7。

图7 护栏最大横向动态变形值D、最大横向动态位移外延值W和车辆最大动态外倾值VIn

当公路主要行驶车型为大型车辆时，应选择车辆最大动态外倾当量值(VIn)，则中央分隔带所需最小宽度为M2=2VIn+d+2C；当公路主要行驶车型非大型车辆时，可选择护栏最大横向动态位移外延值(W)，则中央分隔带所需最小宽度为M2=2W+d+2C，式中：d为桥墩直径或墩厚。以SSm级波形梁护栏为例，大型客车VIn=2.24 m，W=1.76 m，则2种情况下所需中央分隔带最小宽度分别为4.98 m(5.48 m)+d和4.02 m(4.52 m)+d。其中：括号外数据为设计速度采用100 km/h及以下时，括号内数据为设计采用100 km/h以上时。由此可见，中分带设置桥墩需要防护时，采用波形梁护栏需要较宽的中央分隔带宽度。

以SSm级混凝土护栏为例，因混凝土护栏为刚性护栏，变形值可忽略不计，则W值等于护栏宽度B值(SS级混凝土护栏B=0.525 m)；VIn规范未给出，经咨询SS级混凝土护栏VIn约为1.1 m。当上跨桥在高速公路中央分隔带设置桥墩时，一般情况下采用25 m或30 m跨径桥梁可满足需要，其中间墩无论采用圆柱墩或矩形墩，墩径或墩厚最小需在0.8～1.0 m左右。如对护栏等无特殊设计，假设d=0.8 m，当采用W值控制时，中央分隔带所需最小宽度为M2=2B+d+2C，同时混凝土护栏与桥墩间预留空隙按最小1 cm控制，则设计速度80，100 km/h时，中央分隔带宽度最小可取2.5 m；设计速度120 km/h时，中央分隔带宽度最小可取3 m。当采用VIn值控制时，中央分隔带所需最小宽度为M2=2VIn+d+2C，假设VIn=1.1 m，则设计速度80，100 km/h时，中央分隔带宽度最小为3.5 m；设计速度120 km/h时，中央分隔带宽度最小为4 m。

4 其他方面对中央分隔带宽度的需求

高速公路在中央分隔带内多有预埋通讯管线、绿化等的需要。埋设通讯管线，一般宽度空间需要0.3 m以上。利用中分带空间进行绿化，一方面可改善高速公路交通环境，另一方面利用绿化树木进行防炫，适当的宽度有利于花草灌木的成活。

中央分隔带宽度影响公路路基总宽度，进而影响用地规模。我国土地资源宝贵，中央分隔带每减少1 m，高速公路用地将减少0.15 hm2/km，对于里程长的高速公路，减少用地规模较为显著。因此，在满足中央分隔带基本功能所需求的宽度前提下，不宜过多的增大宽度。

5 案例分析

以广东地区某高速公路为例，该高速采用双向六车道高速公路标准，设计速度120 km/h，中央分隔带采用F形分设型混凝土护栏，中央分隔带护栏间设置机电管线、采用植被绿化防眩，远期交通量中总质量大于或等于25 t的车辆占比小于20%。项目主线桥梁占比约40%，现状及规划交叉道路均可采用下穿方式，因此一般路段不考虑主线中分带设墩所需宽度；同时考虑到项目区域经济发达，土地资源紧张，项目应尽量减少用地规模。

综合以上分析，结合表2相关计算数据，本项目中央分隔带宽度取值2.5 m。

6 结语

高速公路中央分隔带的宽度取值直接影响其功能的发挥及行车的安全性和舒适性，也影响整个项目的工程规模和用地。中央分隔带的宽度首先需满足设置防护护栏的宽度需求，以实现对向隔离和安全防护的功能。综合以上研究和分析，提出以下结论和建议。

1) 高速公路宜优先考虑设置分设型中央分隔带护栏，整体型混凝土护栏宜在平曲线路段内侧车道停车视距不足等路段设置，以获得更大的侧向余宽。

2) 对于本身桥隧比例较高而在中央分隔带内设置桥墩需求不大的高速公路，或双向四车道高速公路被交道桥梁一跨跨越规模增加不大的情况，当设计速度80，100 km/h时，中央分隔带宽度宜取2 m；设计速度120 km/h时，中央分隔带宽度宜取2.5 m。

3) 对于区域路网发达、互通密度大，被交道路和互通匝道在中央分隔带设置桥墩需求较大的高速公路，应根据公路主要行驶车型，选择需满足的控制标准(W或VIn)，进而确定所需的中央分隔带最小宽度。当设计速度80，100 km/h时，中央分隔带宽度宜取2.5 m(3.5 m)；设计速度120 km/h时，中央分隔带宽度宜取3 m(4 m),上跨桥墩段落应设置混凝土护栏。