高速公路里程長(zhǎng)投資規(guī)模大，沿線不可避免同地方路系存在交叉，在農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)人口稠密地區(qū)更為突出。高速公路與鄉(xiāng)村道路的交叉設(shè)計(jì)，對(duì)于控制高速公路填土高度、工程造價(jià)以及統(tǒng)籌考慮沿線地區(qū)居民出行生活生產(chǎn)、交叉處交通安全，沿線居民對(duì)公路建設(shè)完成后綜合影響的評(píng)判都有至關(guān)重要的意義。文章依托平原微丘區(qū)高速公路建設(shè)案例進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：平原微丘區(qū)；高速公路；鄉(xiāng)村公路；交叉設(shè)計(jì)

如今，高速公路建設(shè)進(jìn)入成熟期，在不同項(xiàng)目的實(shí)施過程中顯示當(dāng)?shù)卣?、沿線居民對(duì)高速公路建設(shè)的態(tài)度逐漸趨于理性。在項(xiàng)目建設(shè)中，地方關(guān)系的好壞已成為項(xiàng)目征地拆遷能否順利完成，項(xiàng)目能否順利推進(jìn)，能否按時(shí)通車的重要因素之一。本文探討的內(nèi)容正是數(shù)目繁多與沿線居民利益息息相關(guān)的高速公路與鄉(xiāng)村道路的交叉設(shè)計(jì)。

鄉(xiāng)村道路的特點(diǎn)是等級(jí)低、交通量小、改擴(kuò)建周期短，主要服務(wù)功能為方便農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活，服務(wù)對(duì)象主要是行人及各種農(nóng)業(yè)運(yùn)輸工具。三級(jí)公路、四級(jí)公路的凈高為4.5 m，鄉(xiāng)村道路等級(jí)多為三、四級(jí)公路，或等外路。其服務(wù)對(duì)象的交通出行特點(diǎn)為出行路徑單一，出行習(xí)慣根深蒂固，對(duì)繞行敏感。

高速公路與鄉(xiāng)村道路交叉，必須設(shè)置立體交叉[1]。其規(guī)模、間距應(yīng)通過對(duì)地方公路現(xiàn)狀和規(guī)劃及經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行調(diào)查后確定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮沿線土地開發(fā)、群眾生產(chǎn)和生活需要，兼顧交叉口對(duì)公路通行能力、服務(wù)水平和投資的影響，確定合適間距。

1　主線上跨同支線上跨的比選

高速公路與鄉(xiāng)村道路有兩種交叉方式，主線上跨或支線上跨。其中主線上跨包括分離立交橋上跨和通道。具體設(shè)計(jì)方案應(yīng)根據(jù)地形與縱斷面設(shè)計(jì)情況而定。分離立交橋可滿足較高凈空，對(duì)原有路系改造較小，維持了居民原有出行習(xí)慣，但同時(shí)橋頭路基填土高，占地多，綜合造價(jià)高，需要通過相關(guān)部門施工安全評(píng)審后才能施工，施工期間對(duì)被交路的交通安全以及交通組織都有不利影響，因此，分離立交橋主要在跨越較高等級(jí)道路時(shí)設(shè)置。

不同凈空通道可分別滿足不同使用要求，結(jié)合改路遵循居民原有出行習(xí)慣，造價(jià)低，設(shè)置通道后，高速公路主線填土高度抬升，工程量增大，占地增加。在填高不足的路段采用下挖設(shè)計(jì)，容易造成通道排水不暢的問題。通道長(zhǎng)度過長(zhǎng)時(shí)，通道內(nèi)部采光不良。部分通道設(shè)計(jì)角度與原有道路角度不符，改路設(shè)計(jì)形成不利線形，在通道進(jìn)出口附近易產(chǎn)生交通安全隱患。

支線上跨多在主線縱坡較低，高速公路為路塹或者低填段，且兩側(cè)地形條件有利時(shí)設(shè)置。設(shè)置支線上跨時(shí)應(yīng)充分同主線上跨方案做方案比選。而且支線上跨的設(shè)置，除考慮路線總體走向與被交叉道路的特性外，還要考慮各個(gè)城區(qū)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃及景觀設(shè)計(jì)要求，充分采納地方政府意見，做到具體問題具體分析。

1.1　被交鄉(xiāng)村道路等級(jí)及遠(yuǎn)期規(guī)劃

若被交道路等級(jí)較高，交通量較大，有改擴(kuò)建的規(guī)劃，支線上跨橋梁及接線規(guī)模較大，支線上跨施工期間需中斷交通，必須做好完善的交通組織設(shè)計(jì)。應(yīng)綜合對(duì)原有道路交通影響以及不同方案的經(jīng)濟(jì)性，若兩種方案經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相近，或被交路上跨施工時(shí)交通組織困難則優(yōu)先選用主線上跨方式，設(shè)計(jì)方案預(yù)留被交路規(guī)劃建設(shè)條件。同理，被交路等級(jí)較低，采用支線上跨規(guī)模較小，施工期間交通組織簡(jiǎn)單，則為節(jié)省投資、占地、便于施工的角度，應(yīng)選取支線上跨方式。

1.2　被交鄉(xiāng)村道路的平縱面線形

被交鄉(xiāng)村公路平面順直，縱坡平緩，平縱指標(biāo)配合良好，則可根據(jù)主線總體設(shè)計(jì)選擇抬高縱斷面，上跨鄉(xiāng)村公路，或是壓低縱面，鄉(xiāng)村公路采用支線上跨形式。具體以路線總體設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)性比選結(jié)果而定。

被交鄉(xiāng)村公路在與高速公路交叉處附近平面有急彎、視距不良，縱坡較大或平縱指標(biāo)配合不好，則宜選用主線上跨方式，并根據(jù)凈高要求對(duì)被交道路進(jìn)行接坡改路。若采用鄉(xiāng)村道路支線上跨設(shè)計(jì)，則需對(duì)原有道路平、縱面進(jìn)行優(yōu)化，驗(yàn)算視距滿足規(guī)范要求。

1.3　占地拆遷的情況

在與高速交叉處鄉(xiāng)村道路可能平縱指標(biāo)配合很好，但道路兩側(cè)住房密集，由于支線上跨橋頭引道處填土較高，接線兩側(cè)居民生活出行不便，拆遷協(xié)調(diào)難度大，此時(shí)綜合核算征地拆遷成本，與對(duì)居民生產(chǎn)生活可能產(chǎn)生的不利影響，應(yīng)優(yōu)先選擇主線上跨方式。當(dāng)選用支線上跨時(shí)，可統(tǒng)籌考慮當(dāng)?shù)鼐用癯鲂辛?xí)慣，采取改線措施，避開居住區(qū)，將對(duì)原有道路兩側(cè)居民不利影響降至最低。

在部分項(xiàng)目中，可能出現(xiàn)下列情況：在設(shè)計(jì)階段外業(yè)調(diào)查中，原有道路兩側(cè)并沒有住房，采用支線上跨設(shè)計(jì)，但項(xiàng)目施工時(shí)，兩側(cè)住房加蓋現(xiàn)象嚴(yán)重，拆遷協(xié)調(diào)難度大，造成后期設(shè)計(jì)變更，工期拖延。此時(shí)設(shè)計(jì)單位應(yīng)在外業(yè)調(diào)查同地方政府簽訂協(xié)議時(shí)應(yīng)詳細(xì)了解當(dāng)?shù)鼐用裼袩o沿路自建住宅的計(jì)劃，建設(shè)單位在征地拆遷完成后，應(yīng)加強(qiáng)全線違規(guī)加蓋行為的管理。

1.4　是否符合當(dāng)?shù)鼐用竦某鲂辛?xí)慣

部分項(xiàng)目在建設(shè)中，接線兩側(cè)沒有住房，鄉(xiāng)村道路采用支線上跨設(shè)計(jì)，由于支線上跨需要一定長(zhǎng)度的接線，造成附近居民繞行距離較遠(yuǎn)的現(xiàn)象。在施工過程中，居民阻撓施工，甚至要求在填土較低的原交叉處下挖設(shè)置通道，或者抬升主線，造成設(shè)計(jì)變更，甚至嚴(yán)重影響出行功能。在外業(yè)調(diào)查中，應(yīng)綜合居民出行習(xí)慣，以及出行方式，方便居民出行。在主線路基施工過程中，應(yīng)積極利用施工便道、鄉(xiāng)村道路進(jìn)行改建，溝通兩側(cè)路系[2]。

一般來說，平原地區(qū)人口稠密，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，路網(wǎng)密布，考慮到居民出行習(xí)慣，一般設(shè)置通道或高速上跨分離立交橋，以鄉(xiāng)村公路下穿高速為宜，丘陵和山區(qū)，人口密度小，路網(wǎng)欠發(fā)達(dá)，為避免主線高填深挖，可綜合縱斷面設(shè)計(jì)與地形，合理選取交叉方式，亦可利用平時(shí)無水或流量很小的橋涵做通道，并作相應(yīng)的工程處理[3]。

2　通道的設(shè)計(jì)

2.1　通道的間距

對(duì)地方路網(wǎng)進(jìn)行交通需求的分析，應(yīng)將地方道路同高速公路的交點(diǎn)視為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)與交通地位的重要性進(jìn)行分析和分類[4]。根據(jù)節(jié)點(diǎn)重要度來作為通道設(shè)計(jì)的依據(jù)。通道的設(shè)置應(yīng)建立在對(duì)沿線路系、居民出行習(xí)慣充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)沿線路系通過改路做合理歸并。適當(dāng)減少交通量較小、利用率不高的道路[5]，對(duì)橫向利用功能較差的道路歸并到使用功能較好的道路上，在設(shè)計(jì)通道時(shí)，應(yīng)考慮到路系歸并后，交通量以及使用功能的提升，適當(dāng)提高原有道路的等級(jí)。并沿高速主線縱向設(shè)置改路，連接被歸并的橫向道路，滿足不同出行要求。 通道間距設(shè)置過小，不利于路基最小填土高度的降低、路基的整體性、臺(tái)背回填質(zhì)量的控制以及路基施工作業(yè)面的開展；通道間距設(shè)置過大，造成沿線居民繞行，生產(chǎn)生活不便，施工期地方關(guān)系緊張，最后造成設(shè)計(jì)變更甚至施工無法開展。所以通道間距的設(shè)置，要具體對(duì)路線沿線路網(wǎng)情況及村民出行需求、交通車輛構(gòu)成，交通量大小充分調(diào)查后綜合設(shè)計(jì)。

2.2　通道的凈空

鄉(xiāng)村道路多為三、四級(jí)公路以及等外路。通道的凈空包括凈高和凈寬。規(guī)范規(guī)定：

凈高：通行拖拉機(jī)、畜力車時(shí)，≥2.70 m；通行農(nóng)用汽車時(shí)，≥3.20 m。

凈寬：按交通量和通行農(nóng)業(yè)機(jī)械類型選用，≥4.00 m；通道過長(zhǎng)或敷設(shè)排水渠時(shí)，視情況增寬。

但上述規(guī)定的各類通道的凈高、凈寬要求均為適用一般情況下的低限值。具體項(xiàng)目中宜根據(jù)通道功能和實(shí)際通行交通特征，在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上確定合理的凈高和凈寬值[6]。如今經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，鄉(xiāng)村道路雖然等級(jí)較低，但對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和居民出行有著重要影響。部分鄉(xiāng)村道路可能是該區(qū)域連接外部的重要通道。如今農(nóng)業(yè)機(jī)械大型化發(fā)展，農(nóng)村基建項(xiàng)目規(guī)模化開展，大型收割機(jī)、中小貨車及施工設(shè)備已經(jīng)較為普遍。2.7 m凈空已普遍無法滿足車行通道的需求，尤其是對(duì)于部分鄉(xiāng)村道路是該區(qū)域唯一交通要道時(shí)，不能簡(jiǎn)單地按規(guī)范要求以較低等級(jí)或等外路的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置通道[7]。

在較多項(xiàng)目的實(shí)踐中顯示，因通道凈空不足問題導(dǎo)致村民阻工成為地方協(xié)調(diào)工作的重要難點(diǎn)之一。而由此造成變更：為增加凈高，下挖通道，導(dǎo)致排水不暢。嚴(yán)重影響通道的使用功能，給沿線居民帶來不利影響。建議除人行通道外，車行通道凈高應(yīng)不小于3.2 m。對(duì)于通行汽車較多的道路，應(yīng)按四級(jí)路凈高≥4.5 m控制，凈寬≥6 m。平原微丘區(qū)，鄉(xiāng)村道路原線形指標(biāo)較好，建議與機(jī)耕路(泥結(jié)碎石或土路)交叉時(shí)，通道凈寬應(yīng)不小于4 m；與村村通(水泥混凝土路面)交叉時(shí)，通道凈寬應(yīng)不小于6 m。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮現(xiàn)實(shí)因素，在設(shè)計(jì)階段關(guān)注通道服務(wù)對(duì)象的合理訴求。

2.3　通道的排水

通道作為構(gòu)造物，建設(shè)、設(shè)計(jì)及施工方較多地關(guān)注通道本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括通道的型式，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)等問題，而較容易忽略通道的排水設(shè)計(jì)。通道排水不暢不僅影響其正常使用功能，對(duì)居民生產(chǎn)生活產(chǎn)生不利影響，還對(duì)通道自身的結(jié)構(gòu)，比如路面結(jié)構(gòu)層、通道基礎(chǔ)的穩(wěn)定都會(huì)有不利影響。通道的排水設(shè)計(jì)在外業(yè)調(diào)查階段，通過現(xiàn)場(chǎng)勘查和詢問當(dāng)?shù)厝罕?，有無排水、灌溉要求，測(cè)量滿足排水要求的排水溝高程。需要下挖的應(yīng)調(diào)查內(nèi)澇水位，下挖后是否出現(xiàn)匯積水，出現(xiàn)積水后如何排除,并且在下挖段的兩端設(shè)置設(shè)置泄水口、排水溝等排水措施，攔截上游方向的地表水，以減少地表水流入下挖段[8]。

通道排水主要有滲井、防雨棚、蒸發(fā)池和泵站4種排水方案，防雨棚適用范圍廣,蒸發(fā)池僅適用于干旱和半干旱地區(qū),泵站可應(yīng)用于立交或比較重要的通道[9]，平原微丘區(qū)防雨棚適用性稍強(qiáng)，但易造成采光不良、后期管養(yǎng)不到位、容易發(fā)生損毀失去原有功能,尤其在改擴(kuò)建建設(shè)中，采光性進(jìn)一步變差。

高速公路建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主為投資控制，降低路基平均填土高度，從經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保性來看，具有積極意義。但過低的路堤填土高度，直接導(dǎo)致通道凈空不足，原鄉(xiāng)村道路下穿高速需要下挖處理。對(duì)于下挖深度的設(shè)計(jì)主要根據(jù)下挖后通道能否滿足排水要求、是否受到地下水影響、雨季是否會(huì)積水，是否影響其使用功能而決定。若交叉處地勢(shì)較高，則可通過橫向或者縱向排除通道積水；若交叉處地勢(shì)沒有向其他地方排水的優(yōu)勢(shì)，則在縱面設(shè)計(jì)中適當(dāng)抬高縱面，避免通道下挖，或設(shè)置盲溝、滲井等降低地下水位，匯集積水并就近排出。

對(duì)于具有灌溉功能的水溝，一般設(shè)置下臥路面結(jié)構(gòu)層之下的排水溝連通水系，若通道下挖導(dǎo)致路面高程較低，兩側(cè)灌溉渠道高程較高，可采用設(shè)置在路面結(jié)構(gòu)層之上的排水溝溝通水系。由于排水溝的敷設(shè)占據(jù)一定凈寬，可根據(jù)交通車輛類型、交通量的調(diào)查適當(dāng)補(bǔ)償凈寬。

3　被交路的設(shè)計(jì)

高速公路主線采用分離立交橋、通道跨越鄉(xiāng)村公路的，應(yīng)復(fù)核被交路通行凈空，對(duì)不滿足凈空要求的，應(yīng)抬升主線縱斷面，或?qū)Ρ唤宦愤M(jìn)行下挖設(shè)計(jì)。被交路改路設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮，盡量滿足當(dāng)?shù)鼐用癯鲂辛?xí)慣同時(shí)，原道路指標(biāo)較差的，應(yīng)對(duì)原道路進(jìn)行平縱面優(yōu)化并做好排水、交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)。被交鄉(xiāng)村道路采用支線上跨跨越高速公路時(shí)，被交路平縱面指標(biāo)應(yīng)盡可能優(yōu)化，道路接線應(yīng)盡量減少居民繞行距離。鄉(xiāng)村道路非機(jī)動(dòng)車出行較多，文獻(xiàn)[1]規(guī)定：位于市鎮(zhèn)附近非汽車交通量大的路段，橋上及橋頭引道縱坡應(yīng)不大于3%，位于市鎮(zhèn)附近且非汽車交通量較大的路段其縱坡可根據(jù)具體情況適當(dāng)放緩；文獻(xiàn)[10]中規(guī)定：非機(jī)動(dòng)車道縱坡宜小于2.5%，當(dāng)大于或等于2.5%時(shí)，縱坡最大坡長(zhǎng)應(yīng)符合表1，建議設(shè)計(jì)人員根據(jù)條件盡可能提高設(shè)計(jì)指標(biāo)[10]。

表1　非機(jī)動(dòng)車道最大坡長(zhǎng)

縱坡/(%)3.53.02.5最大坡長(zhǎng)/m自行車三輪車150-200100300150

另外接線應(yīng)避免陡坡急彎、視距不良的情況出現(xiàn)，接線應(yīng)做好交通安全設(shè)計(jì)。