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高速公路与城市快速路的差异性分析

更新时间:2016-07-05

0 引言

城市化是一种影响极为深广的社会经济变化的过程,其在社会、人口、经济、地理等学科均有不同的定义,但是总体来说,城市化是某个地域人类向城市聚集,生活方式改变的过程。城市化既包括了人口和非农业活动向城镇的转型、集中,城市建设用地的扩张推进等实体变化,也包括了城市的经济、技术在非城市体系中的扩散,文化、生活方式等向非城市地区传播等非实体变化[1]

随着经济增长方式的发展与转变,我国的城乡统筹、城市城镇化进程不断加快,中国许多大城市和特大城市仍处于高速发展期[2]。我国城镇化进程的不断深入以及《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》的实施,使得城市向原郊区蔓延、推进,城区面积不断扩大,并且高速公路两侧修建了大量的居住区、工业园区等交通出行集散点,导致已建高速公路被城市“包围”,全封闭的高速公路又不能起到纵向连接的作用,成为了两侧居民出行交流的障碍,如图1所示。为了满足城市地域的扩展,同时保证城市不同区域间的交通运输需求,城市快速路和市区高速公路应运而生,但两种道路具有完全不同的属性。本文意在对其进行界定,以指导相关工程的建设与改造。

图1 高速公路隔断了城市之间的联系

1 高速公路与城市快速路功能形态的差异性

在城市快速发展,高速公路进入市区的背景下,市区高速公路与城市快速路很容易出现混淆。从定义上看,高速公路为专供汽车分方向、分车道行驶、全部控制出入的多车道公路。城市快速路为在城市内修建的、中央分隔,全部控制出入、控制出入口间距及形式,应实现交通连续通行,单向设置不应少于两条车道,并应设有配套的交通安全与管理设施的城市道路。由于两者均为专供汽车分方向,分车道行驶,全部控制出入的道路,区别仅仅为道路是否修在城市内部,因此市区高速公路与城市快速路之间很难区分。但是,市区高速公路和城市快速路在功能上有本质上的区别:

(1)高速公路强调交通功能,主要起的是通道的作用,即保证各城市或各个大型城市组团之间快速连接的通道,同时保证城市过境交通以及出入境交通的便捷。城市道路主要服务城市内部体系,强调的是沿线的服务功能及到达功能,主要保证城市内部或者组团内部交通的快速运转,其中密型的城市组团间的快速通道也属于城市道路范畴。

(2)高速公路与城市快速路作为相应分类中最高等级的公路,其设计和运营部门不同,同时服务对象也有不同,由于高速公路是以城市之间相互连接,缩短其时间和空间距离为目的,高速公路对其通行的机动车类型没有限制,客车和货车占据了很大的比例;而城市快速路主要服务城市内部交通,保证市民快速出行,因此城市快速路对通行的机动车有所限制,主要供小型车行驶。

由此,十八大后的这两个“一号文件”将新时代“三农”工作所处的历史方位日益勾勒清晰,对进一步解放思想,稳中求进,改革创新,坚决破除体制机制弊端,坚持农业基础地位不动摇,加快推进农业现代化和社会主义新农村建设取得新进展提出了要求,也为新时代“三农”工作由“补短腿、补短板”向“强美富”发展举好旗定好向,为改革创新再出发奠定了坚实基础。

在断面布置上,由于高速公路两侧一般会有与其同向的普通公路,承担一定的分流作用,因此高速公路仅考虑自身通行问题即可,设计时并不涉及两侧普通公路,仅需对自身断面进行布置,满足公路“通”的原则即可;而城市快速路为了保证疏散交通的作用,应在两侧设计辅路,不仅要满足“通”的原则,还应保证具有“达”的作用,并且辅路的断面应与主路共同布置共同考虑[6]

因此,高速公路是专供汽车分向、分车道高速行驶,并全线控制出入的承担过境以及出入境,服务区域性,长距离交通,具有重要的区域政治、经济意义的干线公路。城市快速路是指服务于城市内部体系及紧密型城市组团间的分向分车道并全线控制出入、车辆构成相对单一,保证城市内居民快速出行的城市道路[3]

2 高速公路与城市快速路路线设计指标的差异性

2.1 基本规定

高速公路在总体上仅考虑其功能以及在路网中的作用,按照地区特点、交通特性,根据功能作用结合交通量、地形条件以及城镇农田合理规划来确定走向和技术指标。城市道路的总体设计应根据城市总体规划、城市综合交通规划、市政专项规划,因此城市快速路所需要考虑的方面更多、更细致。

高速公路与城市快速路的主要设计差异性在于设计速度。高速公路设计速度较高,一般为80~120 km/h,只有位于地形地质等自然条件复杂的山区及交通量小的高速公路,经论证设计速度可采用60km/h[4]。相较而言,城市快速路的外部干扰要素相对较多,因此设计车速较高速公路低,一般为60~100km/h[5]

定义3 发展算子Φ(t,t0)称为一致指数不稳定的,如果存在常数N>0和v>0使得对所有(t,t0)∈Δ和x∈X,有

废活性炭的再生率是衡量活性炭再生工艺质量的重要指标,在生产过程中废活性炭的含水量被称为炭水比,其中炭水比是对再生率及活性炭再生质量影响最大的生产要素,所以做好炭水比等一系列指标的控制至关重要。表1为活性炭再生工艺试验中常见要素条件。

总体上来说,高速公路设计的技术指标相对较高,而城市快速路较低,类似于全部控制出入的一级公路。

2.2 横断面设计

高速公路的净高应为5.0m,并且同一公路应采用相同的净空标准;而城市快速路的净高标准,根据车道的不同也不尽相同。混行机动车道净高为4.5m,而小客车车道的净高为3.5m,非机动车道以及人行道的净高仅为2.5m。

茶染工艺除了在服装设计中得到应用外,在丝巾、袜子和方巾等产品设计中也有一定的应用。国内家居电商品牌大朴推出的天然纯棉茶染方巾,如图5所示。该产品以精选进口茶叶粉为染料载体,整个染色过程不添加任何化学染料,产品不仅柔软舒适、健康环保,还带有淡淡的茶叶清香,但是,产品缺陷是前几次洗涤会出现轻微褪色,染色牢度有待提高。随着混纺面料在服饰产品设计中的应用越来越广泛,由于纤维成分的性能不同,混纺面料采用茶染工艺进行染色,会出现色彩层次较为明显的面料,面料既烘托出了茶染工艺的端庄文雅,还具有现代感,如图6所示。

(3)高速公路与城市快速路主要考虑方向和重点不同,高速公路主要考虑线型的流畅性、土质、桥涵构造等问题,而城市道路在设计时,由于受到城市的限制,与周围建筑和构造物的衔接以及地下管线的规划就成了设计的重点。

对于行车道宽度,高速公路在8车道及以上车道时,内侧小车专用车道的车道宽度为3.5m;通行车辆类型较多,有大量大型车通过的外侧车道,其宽度为3.75m;城市快速路需要综合考虑行人、非机动车、机动车等,主路路段车道根据通过车型不同采用不同的车道宽度:大客车、货车等以及混行交通情况下采用3.75m,小汽车采用3.50m。但是由于城市用地限制,我国越来越多的城市开始限制车型,导致市区内机动车类型基本为小汽车,而且市区内车速相对较低,因此城市快速路的车道宽度也随之降低,最低可采用2.8m。

对于超高和加宽,高速公路由于其设计速度高,使得圆曲线半径选择较大,一般采用8%或者10%的超高,而且圆曲线半径一般不会低于250m,故不采用加宽。城市快速路设计速度较低时,圆曲线半径同样较低,因此最大超高横坡度为6%,远低于高速公路,并且圆曲线半径会出现低于250m的情况,故根据圆曲线半径大小设置相应加宽。

高速公路与城市快速路在设计车辆上有些许不同,相较于城市快速路,高速公路的车辆种类相对复杂,为了满足标准运营车辆100%的需求条件,设计车辆包括小客车、大型车、铰接车、载重汽车以及铰接列车。而城市快速路的设计车辆仅包含了三种:小客车、大型车、铰接车,设计车辆较少,同时两者的车辆折算系数也各有不同。

由于高速公路与城市快速路的设计速度的取值范围不同,因此与设计速度相关的直线、圆曲线、缓和曲线的数值选择也不相同,即使相同的设计速度下也有差异,其中高速公路的指标设定比城市快速路要高一些。而且由于线位选择受到约束,即使在相同的设计速度下,城市快速路的圆曲线以及缓和曲线相关取值也比高速公路要低。

高速公路的公路用地相对自由,根据沿线情况可分为整体式断面和分离式断面。横断面设置应减少对沿线生态的影响,使公路融入自然,且采取路堤式断面时应最大限度的降低路基高度,只需要考虑机动车通行要求即可。城市快速路横断面因为用地紧凑,对占地面积有严格要求。城市快速路分别按照地面快速路,高架快速路,堑式快速路进行布设,除高架快速路有分离式断面外,其他两种均按照双幅路或者四幅路整体式断面进行布设。城市快速路横断面需设置辅路和绿化带,在有需要的情况下应设置非机动车道和人行道。

师:课前请同学们推荐了2道有关直线与圆的试题,现在请你说说你所推荐的题,与其他同学分享,并请说出推荐理由.

高速公路的用地宽度不仅仅是路基宽度,还包括边坡宽度、两侧排水设施宽度、以及路堤两侧排水沟或者路堑外缘截水沟以外的宽度,但两侧一般为非建设用地,不用考虑市政设施的布设问题。城市快速路用地宽度即路基宽度,需要根据城市发展情况,考虑城市景观,注意周边建筑,并应满足地下管线综合布置要求。由于城市快速路考虑其“通”“达”性,以及城市快速路可能需要设置非机动车道以及辅路等原因,在相同车道数的情况下,两者的用地宽度也是不相同的,而且城市快速路要远远高于高速公路。

2.3 平面设计

高速公路线位应考虑同农田水利建设、文物自然保护区、当地自然景观相协调。高速公路应该保证其经济性及运输时效性,设计速度越高,线形设计组合所考虑的因素应越周全,需要保证其直捷、连续、均衡。因此高速公路选线比较自由,整体较为舒展,很少受到约束。城市快速路线形设计应符合城市设计要求,需要根据城市形态和交通OD分配作适当调整,辅路的线形设计也要与城市其他主要干道想协同。总体上快速路的平面线形设计要与城市环境协调,同时节约资源,因此受到城市规划中道路网,红线宽度和周围建筑的约束,线位选择比较固定。

[36][42]《人大议事程序的规范化建设——全国人大常委会原副委员长王汉斌访谈录(下)》,《中国人大》2011年7月10日,第55页。

(4)建立多元化的评价体系—既注重终结性评价、又注重过程性评价,既注重对学生体能和技能的评价,又注重对学生的心理和行为的评价,努力使评价内容与课程目标相一致。

2.4 纵断面设计

高速公路在纵断面上由于约束较少,重点需考虑与周围环境相协调,填挖平衡,同时应根据路基干湿程度确定纵断面标高,在没有特殊要求的情况下不进行特殊的路基处理。城市快速路的纵断面设计则应充分考虑城市规划竖向控制标高、道路净空、建筑物的布置,在某些特殊地段,应采取相应技术保证道路附近区域地表水的排放,同时还应该综合考虑地上、地下构筑物以及管线。

高速公路对路基填土高度没有严格的限制,我国高速公路的路基填高一般为3m左右,但是城市快速路,除去特殊断面形式,应严格与两侧地面标高平齐,这是两者在纵面填高上的决定性区别。

纵断面设计指标中的最大纵坡、最小纵坡、最大坡长、最小坡长也是由设计速度决定,高速公路与城市快速路的设计速度不同自然导致了在这些指标的数值选择上有所不同。由于高速公路的超高横坡与纵坡规定均相对较高,因此合成坡度规定为10%,而城市快速路仅为7%。高速公路与城市快速路的竖曲线半径和长度的要求在相同的设计速度下基本相似,仅有细微差距。

2.5 交叉设计

对于与高速公路没有交通转换需求的其他各级公路,其与高速公路进行交叉时应设置分离式立体交叉;高速公路与有交通转换需求的其他各级公路出现交叉时,均要设计互通式立体交叉。高速公路立体交叉设计上的限制相对较少,但相邻互通式立体交叉的间距不应小于4.5km,最好为5~10km,但是也不能大于20km,高速公路的出入口间距设置较大,且两侧交通活动相对不频繁,因此高速公路上很少出现交通拥堵问题。高速公路要求两者之间距离小于1000m要延长辅助车道将两者贯通,如交通量较大,即使间距达2000m也应采用贯通辅助车道。

城市快速路与所有道路相交时,也必须全部采用立体交叉。快速路与快速路相交,应采用枢纽立交;快速路与主干路相交,应采用一般立交;快速路与次干路相交,应采用分离式立交。城市快速路立交设计应综合城市路网规划、交叉口位置以及转向交通要求进行规划。快速路立体交叉节点用地比高速公路局促,快速路立体交叉节点需要在较小用地范围内协调各转向交通流空间层次关系,因此立交形状往往错综复杂,由于城市路网会将车流汇集到相应干路中去,因此城市快速路很少设置分离式立体交叉,并且由于主路与辅路车流转换,甚至是非机动车的交通转换都需要根据各自要求立体交叉,因此城市快速路的立交通常设计多于两层。同时城市道路不同于高速公路,其需要更多的交通转换,因此交叉口数量较多,相邻互通立交的间距应不小于1.5km,如果过小且必须设置,应考虑设置为复合式互通立体交叉。由于城市活动频繁,城市快速路的出入口设置比较密集,但是过多的出入口会造成拥堵,100km/h的城市快速路最小出入口间距为260m,因此城市快速路的出入口间距相对高速公路要小很多。城市快速路规定,当前一个互通式立交加速车道末端至下一个减速车道起点距离小于500m时,才需设置辅助车道。

对于立体交叉的匝道,变速车道,两者遵循的计算原则相同,数值规定相差很小,因此不再赘述。

3 结语

高速公路进入城市,也承担了城市快速路的部分功能,但本质上与城市快速路是不相同的。文中首先从功能形态上比较了高速公路与城市快速路的差异性,以明确新分类中市区高速公路与城市快速路的区别,之后从路线设计指标上阐述了两者的差异,主要从平、纵、横等角度进行对比分析。通过高速公路与城市快速路的差异性分析,可以为以后高速公路规划建设,尤其近城段高速公路建设与和规划提供有益借鉴,为两种道路的功能转换创造便利条件。

参考文献

[1]刘海强.城市化进程中干线公路网发展适应性评价体系研究[D].南京:东南大学,2005.

[2]王雷.东南沿海城市化快速发展地区的城乡区域协调规划研究[D].上海:同济大学,2006.

[3]王慧.高速公路与城市道路衔接段研究[D].西安:长安大学,2012.

[4]JTGB01-2014,公路工程技术标准[S].

[5]CJJ 37-2012,城市道路设计规范[S].

[6]韩宝睿.高速公路改扩建工程方案研究的关键技术分析[D].南京:东南大学,2005.

靳灿章,任雁飞
《低温建筑技术》 2018年第03期
《低温建筑技术》2018年第03期文献

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