基于滿足基本功能情況下的中央分隔帶最小寬度分析

張良陳 鄧麗娟 黨高峰

(湖北省交通規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司 武漢 430051)

JTG B01-2014 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《新標(biāo)準(zhǔn)》)自2015年實施以來，路基橫斷面寬度基本成為每個高速公路或一級公路項目設(shè)計階段的爭論焦點，其主要原因是：規(guī)范規(guī)定高速公路和一級公路必須設(shè)置中央分隔帶，但相對于JTG B01-2003 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《老標(biāo)準(zhǔn)》)，《新標(biāo)準(zhǔn)》取消對路基總寬度的指標(biāo)規(guī)定，并對路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面中行車道、硬路肩、土路肩、路緣帶等部位仍保留著寬度規(guī)定值，但是不再指定中央分隔帶寬度的推薦值，而是強調(diào)應(yīng)根據(jù)中央分隔帶的功能來確定，從而造成設(shè)計人員無章可循。因此，路基橫斷面設(shè)計的關(guān)鍵難點在于確定中央分隔帶的寬度，中央分隔帶寬度確定之后，路基橫斷面的寬度也就基本明確。

從實際情況來看，當(dāng)條件充足時，中央分隔帶寬度可根據(jù)對向隔離、綠化等多種需求靈活選擇，難點往往在于當(dāng)路基橫幅布置空間有限等條件困難時，如何確定中央分隔帶的最小寬度。根據(jù)《新標(biāo)準(zhǔn)》 4.0.4條，中央分隔帶寬度應(yīng)根據(jù)公路項目中央分隔帶功能確定，因此，為明確中央分隔帶的最小寬度，必須先明確中央分隔帶的寬度組成、需滿足的基本功能及可滿足基本功能的設(shè)施寬度。

1 中央分隔帶寬度組成

根據(jù)《新標(biāo)準(zhǔn)》 4.4.4條，中央分隔帶由防護設(shè)施寬度和兩側(cè)對應(yīng)的余寬C組成，如圖1，即

M=B+2×C

(1)

式中：M為中央分隔帶寬度，m；B為防護設(shè)施寬度，m，需根據(jù)中央分隔帶功能確定；C為安全行車提供所需的側(cè)向余寬，當(dāng)設(shè)計速度大于100 km/h時為0.5 m，小于或等于100 km/h時為0.25 m。

圖1 中央分隔帶組成示意圖

2 中央分隔帶基本功能

中央分隔帶的功能有多種，但主要功能有以下5點：①對向隔離，防止車輛駛?cè)雽ο蛐熊嚨缹?dǎo)致交通安全事故；②防眩，避免對向車輛燈光眩目；③綠化景觀，改善公路交通環(huán)境；④預(yù)留寬度，為遠期公路拓寬預(yù)留用地；⑤設(shè)置標(biāo)識標(biāo)牌等相關(guān)設(shè)施，預(yù)埋通信管線等。

根據(jù)《新標(biāo)準(zhǔn)》 4.0.4條，中央分隔帶寬度應(yīng)從對向隔離、安全防護的主要功能出發(fā)，綜合考慮中央分隔帶護欄的防護形式和防護能力[1]。

從該條文說明可以得出以下結(jié)論：①中央分隔帶最主要、最基本的功能就是對向隔離和安全防護，可通過設(shè)置護欄來滿足對向隔離和安全防護的功能；②對向隔離、安全防護功能可通過設(shè)置護欄來實現(xiàn)，中央分隔帶的寬度主要取決于護欄的形式和寬度；③高速公路和干線型一級公路的中央分隔帶護欄應(yīng)著重考慮安全防護功能，具有相應(yīng)的防撞等級，集散型一級公路護欄僅需滿足中間物理隔離功能即可。

3 護欄形式選擇及中央分隔帶最小寬度確定

中央分隔帶最小寬度的確定最終取決于護欄形式和寬度的選擇，而高速公路和干線型一級公路、集散型一級公路對護欄的要求各有不同。因此下文將依據(jù)我國公路護欄選擇和設(shè)計的主要規(guī)范——JTG/T D81 《公路交通安全設(shè)施設(shè)計細(xì)則》和國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集05MR602 《城市道路——安全防護設(shè)施》，介紹其中應(yīng)用較為廣泛、寬度較小的護欄形式，然后，基于護欄形式的選擇確定中央分隔帶的最小寬度。

3.1 高速公路和干線型一級公路

高速公路和干線型一級公路護欄應(yīng)著重考慮防護功能并具備相應(yīng)的防撞等級，其形式主要依據(jù)JTG/T D81 《公路交通安全設(shè)施設(shè)計細(xì)則》。在該規(guī)范中，護欄形式分為路基護欄和橋梁護欄2類。路基和橋梁處護欄形式不一樣，對中央分隔帶寬度的要求也有所不同。

3.1.1路基處護欄形式及中央分隔帶最小寬度

由于防撞等級較高、碰撞車輛穩(wěn)定性較好、寬度較小，當(dāng)中央分隔帶寬度受限時，高速公路或一級公路路基中央分隔帶護欄常采用F形混凝土護欄。路基中央分隔帶F形混凝土護欄形式見圖2，設(shè)計尺寸見表1[2]。

圖2 路基處中央分隔帶F形混凝土護欄(單位：cm)

表1 路基中央分隔帶F形混凝土護欄構(gòu)造要求 cm

防撞等級HH1BB1Am8155.556.65.8SBm9064.558.66.8Sam10074.560.67.8

依表1，路基中央分隔帶F形混凝土護欄寬度在0.6 m左右，路基處中央分隔帶寬度應(yīng)能滿足設(shè)置F型混凝土護欄要求。根據(jù)式(1)，高速公路和干線型一級公路路基處中央分隔帶最小寬度見表2。

表2 高速公路和干線型一級公路路基

3.1.2橋梁處護欄形式及中央分隔帶最小寬度

為避免不均勻沉降帶來的負(fù)面影響，高速公路或一級公路橋梁往往采用左、右分幅設(shè)計，左、右幅橋梁兩側(cè)均設(shè)置橋梁護欄，見圖3。橋梁護欄常采用F型混凝土護欄，其形式見圖4，設(shè)計尺寸見表3[3]。

圖3 左、右分幅設(shè)計橋梁中央分隔帶示意圖

圖4 橋梁F形混凝土護欄(單位：cm)

防撞等級HH1BB1B2Am8155.546.48.15.8SBm9064.548.396.8Sam10074.550.3107.8

在左、右幅均設(shè)置橋梁護欄的情況下，中央分隔帶寬度M由兩側(cè)護欄寬度B、兩側(cè)余寬C、左右幅橋梁間距H3部分組成，即

M=2×B+2×C+H

(2)

式中：M為中央分隔帶寬度；B為橋梁護欄寬度，根據(jù)防撞等級選擇表3中對應(yīng)值；C為側(cè)向余寬，當(dāng)設(shè)計車速大于100 km/h時為0.5 m，小于或等于100 km/h時為0.25 m；H為左、右幅橋梁間的間距。

根據(jù)表3，橋梁F型混凝土護欄寬度在0.5 m左右；當(dāng)條件有限時，左、右幅可緊鄰設(shè)置，即H為0；因此，由式(2)得到橋梁處中央分隔帶最小寬度，見表4。

表4 橋梁中央分隔帶寬度最小值

需補充說明一點，當(dāng)橫斷面布置空間受限、地質(zhì)條件較好、車道數(shù)較少時，橋梁也可采取整體式設(shè)計，即左、右幅橋梁合并共用一座護欄，但在實際應(yīng)用過程中，往往由于不均勻沉降等原因，左、右幅橋梁共用護欄會致使橋面系開裂，產(chǎn)生一系列病害。因此，一般情況下，不建議采用共用護欄的形式，橋梁處中央分隔帶最小寬度仍采用表4中建議值。

3.2 集散型一級公路。

根據(jù)《新標(biāo)準(zhǔn)》 4.0.4條，對于承擔(dān)集散功能的一級公路，中央分隔帶寬度應(yīng)根據(jù)中間物理隔離措施的寬度確定。其中，“中間物理隔離措施”是指可不具備安全防護功能、僅具有物理隔離功能的護欄。

3.2.1路基護欄。

路基處僅具有物理隔離功能的護欄在JTG/T D81中并未明確說明，考慮到該護欄在城市道路中應(yīng)用較為廣泛，往往依據(jù)《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集05MR602》來選擇護欄形式。根據(jù)該圖集，城市道路常用交通護欄寬度尺寸要求為0.4 m，路基處中央分隔帶寬度應(yīng)能滿足設(shè)置該交通護欄要求[4-5]。根據(jù)式(1)，集散型一級公路路基處中央分隔帶最小寬度見表5。

表5 集散型一級公路路基中央分隔帶寬度最小值

3.2.2橋梁護欄

集散型一級公路的橋梁設(shè)計與高速公路、干線型一級公路相一致，護欄的設(shè)計也相同，因此，集散型一級公路橋梁處中央分隔帶最小寬度與前文分析的高速公路和干線型一級公路橋梁處中央分隔帶最小寬度相同，采用表4的建議值。

4 結(jié)論與建議

綜上分析，由于護欄功能、護欄形式的不同，高速公路和干線型一級公路與集散型一級公路的中央分隔帶最小寬度有所不同，路基處與橋梁處的中央分隔帶最小寬度也有所不同。總體上，橋梁處中央分隔帶最小寬度要大于路基處中央分隔帶最小寬度。若同一項目路基和橋梁采用不一致的中央分隔帶寬，由于路橋相接處存在寬度的變化且位于行車道內(nèi)側(cè)，會對行車安全產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，因此從安全交通、品質(zhì)工程的角度出發(fā)，同一項目建議采用統(tǒng)一的中央分隔帶寬度。結(jié)合上文，對中央分隔帶最小寬度提出以下幾點建議。

1) 全部為路基或僅有少量中小橋的高速和一級公路項目，從節(jié)約占地、減小工程規(guī)模等角度考慮，可以以路基處中央分隔帶最小寬度來控制全線中央分隔帶寬度，少量的中小橋采取整體式設(shè)計、左右幅共用護欄的方式以保障全線中央分隔帶寬度一致，高速公路和干線型一級公路中央分隔帶最小寬度采用表2中建議值，集散型一級公路中央分隔帶最小寬度采用表5中建議值。

2) 對于橋梁占有一定規(guī)?；虼嬖诖笮蜆蛄旱母咚俸鸵患壒讽椖浚瑥臏p少橋梁病害、保證行車安全的角度出發(fā)，橋梁宜采取左右分幅設(shè)計，項目應(yīng)以橋梁處中央分隔帶最小寬度來控制全線中央分隔帶寬度，高速公路和干線型一級公路、集散型一級公路中央分隔帶最小寬度均采用表4中建議值。

3) 本文根據(jù)防護設(shè)施選取的中央分隔帶最小寬度相對《老標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的中央分隔帶寬度推薦值，減小約0.5 m。由此可以看出，《新標(biāo)準(zhǔn)》不再指定中央分隔帶寬度的推薦值而是強調(diào)應(yīng)根據(jù)功能來確定，具有一定合理性，有利于項目根據(jù)實際情況選擇更加合理的寬度。

[1] 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：JTG B01-2014[S].北京：人民交通出版社，2014.

[2] 公路交通安全設(shè)施設(shè)計細(xì)則：JTG/T D81-2006[S].北京：人民交通出版社，2006.

[3] 雷正保,肖震宇.永吉高速公路混凝土護欄優(yōu)化設(shè)計[J].交通科技,2016(6)：129-132.

[4] 城市道路：安全防護設(shè)施：05MR602 GJBT-858[S].北京：中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院，2005.

[5] 雷正保,陽彪,肖林輝,等.中央分隔帶半剛性護欄的拓?fù)鋬?yōu)化[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版),2015(3):459-462.