关于城市快速路设计时速的探讨——以腾龙大道为例_陈言.pdf

98随着苏锡常一体化进程的持续推进以及常州“十四五”期间对于常州“两心四副”的主城区空间结构的重新布局，两湖区域与常州主城区及其他副中心之间的路网研究逐步提上日程。常州现阶段快速路呈现“井”字型布局且基本位于主城区东侧，横向通道早晚高峰期间拥堵显著，纵向通道对于两湖区域的辐射能力不足。腾龙大道是常州市“三横三纵”快速路网骨架系统的重要组成部分，从“两湖”创新区核心区出发，向北途径武进、钟楼、新北，是“两湖”创新区中心的市区通勤圈和区域互联圈骨架，南北向快速中轴主通道，未来城市新中心交通脊梁。腾龙大道建成后重点服务区域沿线出行及对外沟通，有利于形成网格化、系统化的城市快速路网，进一步发挥路网的系统功能，优化城市路网运行效率，缓解内环交通压力。1 项目概况工程起于环湖北路，向北与龙城大道高架西延设置互通枢纽，终于黄河西路南侧，同时与现状龙城大道跳水台相接，道路全长23.9km。其中环湖北路至长扬路段为地面道路；长扬路至黄河西路南侧为城市快速路，采用主线高架+地面辅道的断面形式。全线规划红线宽度5080m，高架主线为双向六车道规模，地面辅道为双向六车道规模，快速路沿线设置9对出入口匝道，现状长虹路与龙城大道节点设置互通，中吴大道西延预留枢纽（按远期考虑）。2 研究背景根据以往高架快速路设计经验及目前已建成的高架来看，城市内快速路设计速度多为80km/h。就常州而言，现状高架快速路共四条，分别为龙江路、龙城大道、青洋路及长虹路，设计速度均为80km/h。与长虹路相接的金武快速路为地面快速路，设计速度为100km/h。进一步参考常州周边城市无锡与苏州的现状高架快速环线，设计速度也多为80km/h1。关于城市快速路设计时速的探讨以腾龙大道为例陈言华设设计集团股份有限公司常州分公司江苏常州213000摘 要：随着城镇化进程的不断迈进，市域各区域之间快速通行的需求不断增加，快速路成为了城市内部通行的重要骨架。随着常州“两湖战略”的提出，主城区与两湖区域间的快速通行成为了两湖发展的重要支撑条件。提高道路的设计速度能够直接影响快速路的通行能力及通行效率，但就近年来高架快速路建设经验及本市及邻近市已建成的高架快速路来看设计速度多为 80km/h。本文以腾龙大道工程设计为例，从断面布置、平纵指标、出入口布局、通行能力及路网衔接六个方面对于 80km/h 与 100km/h 的设计速度进行了分析论证，为类似快速路工程设计提供思路与借鉴。关键词：快速路；高架；设计时速；通行能力；出入口布局DOI:10.19569/119313/tu.202321033根据城市快速路设计规程（下文简称规范）2，快速路设计车速宜采用60km/h、80km/h及100km/h。考虑到汽车操控性的提升和智能化的普及，以及常州机动车通行需求的不断增加，高架快速路的快速通行能力就显得尤为重要，而提高快速路的设计速度通常是提升快速路通行能力的最直接方式之一。因此，本项目对于80km/h及100km/h设计速度进行了充分的比选论证，从六个方面对于两种不同设计速度下的快速路设计方案进行了对比，以此分析新建快速路100 km/h设计速度的合理性与可行性。3 设计速度方案比选3.1 高架断面布置根据规范要求，设计时速100km/h与80km/h的车道宽度一致，大车采用3.75m，小汽车3.5m。当高架快速路单向车道数量等于或大于两条时，机动车道至少保证一条大型车道，由于项目路段禁货，因此采用内侧两车道为小车车道，外侧车道为大型车道的车道布置形式。路缘带的选择上规范要求高架是快速路左、右侧路缘带应采用0.5m，考虑到行车的侧向净宽，本项目考虑采用0.75m的路缘带宽度。城市快速路规程对于中央分隔带及两侧防撞栏杆的要求宽度为0.5m，由于安全设施方面的重视一直在加强，护栏等级的要求也在不断更新中，规程中的中央防撞墩及两侧防撞护栏的尺寸如今已经明显不适用于现阶段的高架快速路设计。本次设计中对于80km/h及100km/h设计速度，中央防撞墩的等级选取保持一致，采用SS级3，对应的护栏宽度为62.8cm，向上取整为65cm。高架及匝道两侧防撞护栏级别与中央防撞墩级别保持一致，为SS级，对应的护栏宽度为0.525m。综上，本次设计中高架一般段的总宽为26.2m，断面布置为：0.525m（护栏）+0.75m（路缘带）+3.75m（主线机动车道）+3.5m2（主线机动车道）+0.75m（路缘带）+0.65m（护栏）+0.75m（路缘带）+3.5m2（主线机动车道）+3.75m（主线机动车道）+0.75m（路缘带）+0.525m（护栏）=26.2m。建筑设计993.2 平面设计根据规范要求，对于80km/h及100km/h设计速度下对于平面指标的要求略有不同，具体如下表：表1 平曲线指标万元。表3 匝道指标建筑设计指标80km/h100km/h不设超高最小半径10001600不设缓和曲线最小半径20003000平曲线最小长度140170项目路线型总体沿现状老路进行敷设，全线的线型指标能够满足设计速度100km/h的设计要求。图1 项目线型示意图3.3 纵断面设计（1）主线纵断面指标根据规范要求，对于80km/h及100km/h设计速度下对于纵断面指标的要求略有不同，具体如下表：表2 纵断面指标指标80km/h100km/h最大纵坡4%3%最小坡长200250竖曲线最小半径（凸型）450010000竖曲线最小半径（凹型）27004500竖曲线最小长度7085高架快速路主线高于原地面约8m，纵断面基本不受限制，坡度、坡长对速度选值影响较小。本项目主线纵断面主要控制节点为跨京杭大运河桥及跨京沪铁路段，相较于80km/h的设计速度，100km/h纵断面抬高约0.6m，造价增加约300万元。（2）匝道纵断面指标根据规范要求，主线80km/h匝道通过速度为50km/h，主线100km/h匝道通过速度为55km/h。对于两种匝道的通过速度，相应的指标如下表3所示。相较于80km/h的设计速度，100km/h的设计速度匝道通过速度增加，竖曲线半径及最小长度相应增加，单个匝道增加15m长度，桥梁面积增加约3000，造价相对增加2000指标50km/h60km/h最大纵坡7%7%最小坡长140150竖曲线最小半径（凸型）12001800竖曲线最小半径（凹型）10501500竖曲线最小长度60753.4 出入口布局常州现阶段四条既有高架快速路出入口平均间距为1.13km/对1.57km/对，本项目在进行出入口布局时主要考虑与主要道路的衔接以及进出口间距的合理性。初步考虑在长虹西路、中吴大道西延、龙城大道设置双车道出入口；在S340、振中路、G312、星港路及飞龙路设置单车道出入口。全线长度16.4km，共设置11对上下匝道，平均间距1.49km/对。常州现状高架加减速车道采用老规范，标准较高，加速车道长度为210m+60m，减速车道长度为110m+60m，能够满足100km/h设计速度标准下对单车道匝道的设计要求。表4 加减速车道指标指标80km/h100km/h减速车道单8090双110130加速车道单160180双220260渐变段长度（单）5060路段远景年交通量主路交通量主路车 单向道数主路推荐 车道数80km/h主线 V/C100km/h主线 V/C起点-长虹西路749652472.260.56(C级)0.56(C级)长虹西路-华城路928364982.160.60(二级)0.57(二级)华城路-怀德路928364982.160.60(二级)0.57(二级)怀德路-振中路952366662.260.61(二级)0.58(二级)振中路-G312959267142.260.62(三级)0.61(三级)G312-星港路973268122.360.63(三级)0.60(二级)星港路-飞龙路915064052.160.59(二级)0.56(二级)飞龙路-龙城大道962467372.260.62(三级)0.61(三级)龙城大道-终点923164622.160.59(二级)0.56(二级)表5 远期交通量预测100本项目高架部分出口为考虑车辆快速驶出，减少高架车辆，提高主线的通行效率，采用双车道划线。因此，减速车道长度选取130m+60m的形式。匝道出入口间距80km/h鼻端间距最小值为1020m，100km/h鼻端间距最小值为1270m，如间距不满足要求则需要增设辅助车道进行拉通处理。根据最小鼻端间距要求80km/h设计车速下需要设置4处拉通，100km/h下由于飞龙路北侧匝道与枢纽间距无法满足要求，故取消北侧匝道共设置三处拉通，工程投资较80km/h减少造价1.5亿元。3.5 通行能力根据本项目远景年交通量预测，项目路主线采用双向六车道可以满足远期通行需求。本项目各个分段的交通量级预测服务等级如下表5所示。由表可知，在车道数相同的情况下，80km/h与100km/h设计速度下的远期通行服务水平基本一致。表6 单车道通行能力指标基于上述六个方面的比选来看，80km/h的设计速度就现阶段而言更为合理，并且参照现状龙江路高架交通量以及对远期交通量的预测来看，80km/h下的通行服务水平能够满足远期使用需求。从工程规模及造价来看，100km/h的造价相对较低；同时，就通行能力而言100km/h相对80km/h有所提升。对于现状已建成高架快速路分析来看，现状高架采用的指标普遍较高，能够满足后期提速至100m/h的需求。考虑到常州车辆保有量的不断增加及高架快速路通行需求的不断提升，远期高架提速是必要且可行的。本项目100km/h的设计速度方案保留了远期高架快速路整体提速的可能性，为后期高架快速路提速增效保留可行性。因此，本项目经方案论证后采用100km/h的设计速度，项目建成后运行速度可根据需要进行调控，近期与相接现状高架80km/h的车速保持一致，远期可根据通行需求进行统一提速，提高通行效率。参考文献：1 CJJ 129-2009,城市快速路设计规程S,2009.2 CJJ 193-2012,城市道路路线设计规范S,2012.3 陆沁.无锡市高浪快速路总体设计J.城市道桥与防洪,2021,6:21-24.作者简介：陈言，研究生，华设设计集团股份有限公司常州分公司，助理工程师，研究方向：市政路桥设计，城市规划。建筑设计设计速度（km/h）1008060基本通行能力（pch/h）220021001800设计通行能力（pch/h）200017501400根据单个车道的通行能力测算得出，100km/h的设计速度下，主线通行效率稍强，较80km/h的设计速度而言总体通行能力提升约14%。3.6 路网衔接本项目路与长虹路、龙城大道高架环线相接。常州现阶段已建成高架的设计速度均为80km/h。从路网的协调性来讲，设计速度应与前后相交路网一致。80km/h的设计速度与相接现状高架的衔接性较好，行驶舒适性较高；100km/h的设计速度与现状高架衔接性交叉，需设置过渡段，一定程度上会影响行驶舒适性，且对于管理要求较高。因此本项目设计速度80km/h更为合适。4 结语本文对80km/h和100km/h的设计速度从六个方面进行了方案的比选。序号指标名称设计速度（km/h）备注801001断面布置26.226.2断面一致2平面指标不设超高最小半径1000不设超高最小半径 1600平面指标不受限3纵断面指标主线竖曲线半径 R=4500竖曲线半径R=10000一般段纵断面不受限，涉铁段指标提高，增加造价 2300 万元匝道竖曲线最小长度60m竖曲线最小长度 75m4出入口布局加减速车道加速：160+50减速：80+50加速：180+60减速：90+60加速 210+60m、减速：130+60m造价增加 1200万元匝道布置3 处双六，4 处双八4 处双六，3处双八，飞龙路北侧匝道无法设置飞龙路往北功能缺失，造价减少 1.5 亿元5路网衔接与现状高架速度匹配，转换便捷速度快于现状高架，行驶适应性略差速度 80km/h 路网衔接效果较好6通行能力满足日常通行需求稍强，提升约 14%速度 100km/h 通行能力提高表7 设计指标汇总