浅论[公路工程技术标准](JTG+B01-2003)

公路

2004年9月第9期

文章编号:0451-0712(2004D09-0070-06

中图分类号:U412

文献标识码:B

HIGHWAYSep.2004NO.9

浅论(JTGB01-2003D

成

平~陈永耀

北京市

100736D

(中华人民共和国交通部

摘

要:是依据国家经济发展水平及技术经济政策~自然地理条件~运输需求~汽车性能

及交通组成特征等而制定的公路工程基础性技术法规G它是规划公路建设前期工作~确定公路工程技术等级~建设规模~以及编制各专业技术标准~规范~规程的重要依据G也是对公路建设进行宏观控制的主导技术法规G本文介绍了的沿革~修订的背景~原则~修订的要点~并对公路的分级及等级选用的思路~应注意的问题进行了讨论G

关键词:;技术标准;修订;公路等级

是依据国家经济发展水平及技术经济政策~自然地理条件~运输需求~汽车性能及交通组成特征等而制定的公路工程基础性技术法规G它是规划公路建设前期工作~确定公路工程技术等级~建设规模~以及编制各专业技术标准~规范~规程的重要依据G也是对公路建设进行宏观控制的主导技术法规G

所反映的技术水平是相对应时期的公路规划~设计~施工等整体技术及国家经济实力的综合体现~具有阶段性的特点G所以~每隔一段时间都要进行修订G2004年3月1日实施的是第8个版本G1

的沿革

20世纪50年代共和国建立之初~为适应公路

归并为四级~设计车辆荷载调整为汽-10~汽-15~汽-20级G于1972年颁发了G

经过10年试行~在大力兴建县~乡公路的同时~加强了公路技术改造~按此修建了20余万km的公路~其中:修建了一些等级较高的公路(一~二级公路D~一些宽度大于9m的双车道公路~两块板~三块板~四块板等宽度达16*50m的城郊进出口公路~公路路面的铺筑率也有了大幅度的增长~是公路等级以较低(设计车速小于60km/hD为主~逐渐向较高(设计车速80km/hD发展的转折期G

为彻底解决混合交通问题~交通部自1972年开始结合自北京经天津到塘沽港的公路建设~对修建高速公路进行论证~在长达十年包括制定高速公路技术标准~勘察规程~设计规范以及各种技术研究课题在内的技术准备之后~于1981年颁布了(JTJ001 81DG这次修订增加了高速公路(四车道D的主要技术指标和路基横断面~针对混合交通提出了快~慢分行的原则~规定了路基压实度~路基排水~汽车 超20级荷载标准~充实了隧道~路线交叉~交通安全设施~交通管理设施等方面的内容~具有相当的超前性G

随着经济的发展以及对交通需求的剧增~在开始修建高速公路的同时~干线公路的混合交通问题

抢修与恢复经济之急需~五年内先后三次颁发并修订过公路工程技术标准G1956年修订的一直沿用到20世纪60年代~这一期间修建的公路等级多为六级和简易的县~乡公路G公路交通以中等吨位(4tD汽车占绝大多数~中等交通量居多~交通组成是以载重汽车为主的混合交通G20世纪60年代末针对混合交通进行了系统研究:确定以中型载重汽车为标准车型~规定了车辆折算系数~提出了加宽路基以解决混合交通的原则等~重新规定了各级公路适应的交通量~将公路等级

收稿日期:2004-08-11

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亦亟待解决G为排除对汽车纵向~横向的干扰进行了多种研究~提出了结合路网布局修建只准汽车行驶的汽车专用公路;对一级公路实行部分控制出入等技术措施G1988年修订(JTJOO1 81)时~考虑到对高速公路的争议以及建设资金的缺乏~结合混合交通等特点~将公路分为汽车专用公路与一般公路两类G在当时我国公路建设资金不足且交通量不大~对运行速度要求不高的情况下~新建的一~二级汽车专用公路~对促进公路发展~满准>(JTJOO1-97)取消了汽车专用公路 和地形分类 ~各地修建了一些不控制出入的一级公路~因其安全性差~许多项目不得不在竣工后甚至还未竣工便进行改造 或高速化 ~封闭 ;同时由于取消了地形分类 使得同级公路的设计速度差过大;双车道公路的公路分级与设计速度之间在逻辑上不够协调甚至相悖;交叉和交通工程等与服务水平~安全以及通行能力等密切相关的内容需进一步充实完善G因此~针对我国国民经济和公路交通发展情况~陈永耀;浅论(JTGBO1-2OO3)

71

足运输需求起到了积极作用G

经过近十年的发展~高速公路从无到有~汽车专用公路亦发展迅速~尤其是高速公路的建设得到了认可~公路建设资金也有了多种渠道来源的保证G在总结了公路建设特别是高速公路建设的实践经验~并对1988年的公路分级进行认真回顾和复审的基础上~在1997年修订时~结合公路发展趋势和汽车专用公路建设及其使用情况~决定取消汽车专用公路~按照功能及适应交通量将公路分为高速公路~一级公路~二级公路~三级公路~四级公路五个等级~并取消了地形分类G这一修订使公路分级更加明确合理~对我国高速公路的建设起到了积极地促进作用G

在的历次修订过程中~先后制订了路线~路基~路面~桥梁~隧道~环境保护~沿线设施等相关专业的勘测~设计~施工~试验~质量检验评定等标准规范规程6O余册~构成了一个完整的公路工程标准体系G2

修订(JTJ001-97)的背景自(JTJOO1-97)颁布执行

以来~我国公路基础设施实现了跨越式发展~全国公路通车里程已超过17O万km~其中高速公路通车里程达2.5万km;二级以上公路里程突破2O万km~在公路总里程中所占比重由8.3%提高到14%G公路密度由12km/(1OOkm2)提高到18km/(1OOkm2)G

为适应公路交通发展三阶段目标;即2O1O年实现全面改善~2O2O年实现基本适应~2O4O年基本实现现代化 的建设发展形势~我国高速公路的建设正从东部沿海地区向中~西部延伸;从平原~丘陵向山区延伸~这也对(JTJOO1-97)提出了新要求G但由于技术发展水平的阶段性和局限性~以及对传统设计理论~方法沿用的习惯性~工程建设中有一些教训与遗憾 G

总结公路基础设施建设经验~引进科学的建设理念和先进的技术~对(JTJOO1-97)予以修订是十分必要的G3

修订原则

(1)遵照现阶段公路工程建设与发展政策~体现安全~环保~可持续发展的理念G

(2)重点突出与控制公路工程建设规模和标准有关的原则和技术指标G

(3)修订内容应涵盖各级公路;既要总结经济发达地区的经验~还需考虑经济欠发达地区的需求G(4)在吸取国内近年来科研成果的同时~吸收引进国外先进理念与设计方法G

(5)在保持相对延续性的基础上~体现技术与设计的先进性~前瞻性G

(6)凡修改的条文均应有充足的科学依据~也应有工程实践为依托~做到理论与实践相结合~应特别注意认真总结近年来公路建设~运营~管理的经验与教训G4

修订思路

(1)引入运行速度

概念G(2)引入安全性评价

概念G(3)引入全寿命

设计思想G(4)公路分级强调公路服务目标

即功能G(5)只列控制建设规模的主要技术指标;与设计相关的技术指标进相应规范 GS

修订要点

(1)交通量G

纳入[九五 国家重点科技攻关项目 公路通行能力研究 的成果G本次修订规定以小客车作为高速公路和一~二~三~四级公路交通量换算的标准车型~对车辆折算系数~设计速度等进行调整~在此基础上对

二~三~四级公路适应交通量做了相应调整G

同时 明确引入设计交通量的概念 设计交通量的预测年限除按等级确定外 同时考虑公路的功能 进一步明确了预测年限的起算年G

(2)公路分级G

公路分级仍分为高速公路~一级公路~二级公路~三级公路~四级公路等五个等级 但纳入了功能~通行能力~设计小时交通量~服务水平等内容G在等级选用中体现了综合考虑~适度超前~功能优先~过 72

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距 以及渠化设计~信号交叉等G

(9)交通工程及沿线设施G规定了 交通工程及沿线设施的分级 并根据公路等级和功能明确了所配套的设施和安全分级等内容G66.1

讨论与建议关于公路分级

建国初期的第一本就划分渡得当等内涵G

(3)设计速度G改 计算行车速度为 设计速度 还其本意G遵照保持延续性~缩小设计速度级差~减少设计速度交叉~有利发展的原则 理顺双车道公路设计速度 同时对设计速度的选用结合公路功能给出导向性规定G

修订后的设计速度从120km/h到20km/h 级差不大于20km/h 高速公路~一级公路设计速度均分三档 有适当重叠 双车道公路设计速度调整后 特别是 按路段采用不同设计速度原则的确立 使得设计速度的选择有较大范围且方便灵活 更为切合实际G

(4)路基宽度G

界定了车道~中间带~路肩宽度的 一般值~

最小值定义G规定 一般值为正常情况下的采用值

最小值为条件受限制时 可采用的值 允许在较长路段内使用G但路基各组成部分的 一般值和

最小值只能同类相加G在对车道~中间带~路肩等宽度做了适当调整的同时 明确规定整体式断面的一级公路必须设置中间带G

(5)桥涵分类G

调整了特大桥与大桥的分界G

(6)桥涵设计荷载G

本次修订对结构设计的标准车辆荷载模式及其分级做了修订G汽车荷载模式由车队荷载改为车道荷载(均布荷载+集中荷载) 荷载水平总体维持原水平 局部略有提高G

(7)隧道分类与主要技术指标G

调整了短隧道与中隧道的分界 明确了隧道最小侧向宽度 量化了洞口引线线形要求 放宽了对隧道内纵坡的限制G

(8)路线交叉G

规定了互通式立体交叉的间距及其主要技术指标 重点补充了一~二级公路的平面交叉的类型~间

了公路技术等级 1972年发布的调整了公路的技术等级 一直沿用至今G公路技术等级 对公路的技术标准和建设规模而言有一个简明的定位和表述 能使投资者和管理者对不同的公路有较明确的概念 以便进行投资建设和管理 同时还使公路组成从技术角度有了一个逻辑体系G几十年来 己惯于将公路的规划(国道主干线~ 五纵七横国道主干线~以高速公路为主的快速公路网~国家高速公路网)~公路的行政级别(国道~省道~县道~乡道)~以至收费还贷政策(二级公路以上可收费还贷)等都与公路技术等级挂钩G但是公路技术等级与公路行政级别两者的服务目标即公路的功能既相互独立又各具特性 因此无法一一对应G

国外大多数国家都没有真正意义上的技术分级 但对公路的功能分级都有形式不同而实质相同的划分G它使设计者能重视并清楚地了解所设计的公路的功能 从而科学和灵活地选用技术指标以达到服务目标G只有日本将公路的技术分级与公路的功能分级挂钩G国外公路分级见表1~表7G

表1

加拿大

功能加拿大公路法

安大略省公路高速

控制进入的公路一级 高速二级 分期高速1.控制进入的公路干线

三级2.特级公路 特别控制进入四级3.第二级公路

主要公路集散

1.特级公路五级2.第二级公路 次要公路

1.第二级公路地方

2.第三级公路五级

3.ReSourceRoad4.DevelopmentRoad

综合考虑政策和认识的延续需求 认为目前仍维持公路分级有利于公路建设的持续发展 故在保留技术分级的同时 (JTG01 2003)增添了体现功能或者说服务目标的内

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表z

功能主要干线次要干线主要集散次要集散地方道路

陈永耀 浅论 公路工程技术标准

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美国公路设计手册

作用

占总里程Z%~4%1Z%Z5%75%

表6日本公路分级

计划交通量/

30000

以上第1级第Z级

Z0000~30000

10000~Z0000

第Z级第3级

10000以下第3级第4级

高速公路/其他主要干线较高运行速度/最少干扰

郡内出行走廊连接集散点/乡村与集流段连接的进出口

公路所在地区的地形及公路的分类高速汽车

国道高速

表s

英国公路分级

公路分级

公路分级开通后第

15年AADT/

1行车道7.3m

宽行车道10m

4车道A路

40000以上44车道高速Z8000~540005

6车道高速50000~790008车道高速

77000以上

表4

韩国公路分级

设计速度/

公路分级

乡村

城区

平原

山区高速公路

1Z0100100主干806080次干

普通公路

705060集散604050地方

50

40

40

表s

亚洲 东盟公路设计标准

分类描述

路面类型首要出入口控制的汽车高速路沥青或水泥混凝土一级四车道或更多车道的公路

沥青或水泥混凝土二级双车道沥青或水泥混凝土三级

双车道

双重沥青处理

涵 如 定义各级公路时分别用6专供9 6供9 6主要供9来体现服务目的的区别;使用了6可根据需要控制出入99此处所指的6需要9就是功能或服务目标;明确规定6多车道9 6双车道9 6单车道9以分清功能等9同时在相关条文中虽然没有明确写出功能的字样9但隐含了有关内容9并将此理念贯穿于各章节的有关规定中

汽车第Z级

第3级

国道以外

的公第级

路

3级第4表7

日本公路分级

公路所在地区的计划交通量/

地形及公路的分类Z00004000~1500~500~500以上Z00004000

1500以下

一般国平原第1级第Z级第3级道山区第Z级

第3级

第4级都道府平原第Z级第3级县道

山区第3级第4级

平原

第Z级第市町村道

3级

第4级第5级

山区

第3级

第4级

第5级6.z

关于等级选用

在实际应用中9很多项目由于地形限制 环境制

约 投资欠缺9再加之某些行政因素的影响9在确定公路等级时往往产生偏差 有时会受行政影响而不顾其他条件选用高等级;有时会受投资或地形限制简单地选用低等级;也有为了等级而选等级 总之9上述现象约束和限制了设计人员的因地制宜的设计思想9最终导致选用的公路等级失去其应有的功能

因此9正确地理解标准9综合考虑各种因素9明确公路的服务目标9从而合理选定等级是很重要的

选用公路等级9建议采用图1所示的思路

即 首先确定公路的功能 至于如何定义功能9从各国公路的分类9即表1~表7中可以得到了解9同时图Z亦可作以辅助说明

从图Z可以看出干线公路应该是大城市或主要城镇之间 出行距离长 交通流量大 具有高机动性 出入口根据需要进行控制的公路 高机动性是指选用高的设计速度和服务水平9同时应有高的安全水平 而地方道路则距离短 交通量小 需要提供灵活方便的进出9对运行速度要求不高 集散公路则介于上述两者之间9如出行距离 交通量 机动性以及出入口都介于两者之间

很快饱和 而不得不扩建 既影响交通 又增加建设成本0当然 一条公路的实际交通量在超出设计年限交通量后 仍会长期地继续服务下去 只是服务水平下降 例如:运行速度降低 驾驶自由度大大受限等0

从实用的角度 设计交通量的预测应该准确0但由于预测交通量所需考虑的各种因素的不定性 社

图

1

公路

00 年第9期

会经济发展的不确定性等原因 预测年限越长准确性越差0根据多年的经验 并借鉴国外做法 高速公路预测年限采用了 0年0同时在选定等级之前 功

图2

功能确定之后 设计交通量预测则是关键0交通量预测中一个主要指标是预测年限0新建或改建公路 不应只根据现有交通量 而应考虑到远期可能发展的交通量0确定公路的使用年限是困难的 因为公路上不同构造物的实际使用寿命(或使用年限D是不同的 如:路基的使用年限预计可达到50年或 00年;路面为 5~30年;桥梁为 5~ 00年0以上预计是以正常设计 正常施工 正常使用 正常养护和不废弃为前提的 桥梁的使用寿命随重型载荷的累计频率而变化;路面的使用寿命则取决于路面结构和累计轴载0

设计交通量预测按多少年预测 这在很大程度上受经济的影响0如果预测年限长 初期投资大 养护投入也大 若初期不能充分发挥效益 将导致资金和设施的闲置和浪费;如果预测年限短 通车几年后

能是已知条件 且预测年限应与功能挂钩 也就是说 功能越强 预测年限应该越长 越需要长远考虑土地的合理利用和布局0在标准中虽然提到功能 但没有将公路的功能一一明确地与预测年限对应 而是依然与等级挂钩规定了各级公路的预测年限 这对实际应用是不方便的 因为等级的确定应该有交通量作基础 而交通量预测首先应该有预测年限0因此 在实际工作中不妨取两个相邻等级的预测年限分别预测 再结合公路功能与地形等条件综合选定公路的等级0

确定公路等级确实有很多因素要考虑 而这些因素中既有原则性 也有灵活性0原则上功能越强 等级越高 服务水平越高 设计速度越高 通行能力越大 出行距离也越长;在没有约束条件时 应该就高不就低 适度超前确定公路等级;但如果受投资 用地或地形条件限制 可以考虑在满足主要条件的基础上就低选定等级 因为各级公路的适应交通量和设计速度都有交叉 同时每一等级之内适应交通量和设计速度都有很大范围 便于根据需要灵活选用0应该注意的是在确定了公路等级和设计速度以后 不应该突破标准中规定的限值 以免造成事故隐患等06'3

公路等级选用应注意的问题

( D高速公路既是技术分类也是功能分类 它应该被用于大交通量 出行距离长的主要干线上 应该作为~永久设施 考虑 应该避免其~街道化 0此处所提~永久设施 是指在土地利用 结构设计 交通量预测方面做长远考虑 以使公路能满足长期使用要求0所说的~街道化 是广义的街道化 即指过密的互通式立体交叉出入口或分合流路段 使交通流速度和稳定性受到过大影响的路段0中对互通立交的最小间距做出规定是基于安全的需要 但对于大交通量的干线则互通式立体交叉应有足够长的间距以满足交通流速度和稳定性要求0因

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此规划设计时9首先应考虑服务目标9如果干线与需要很密的互通式立体交叉出入口形成矛盾9则应通过增加集散公路加以解决9以保证高速公路的高速\安全\舒适和大容量O

和集散 两种功能O它(2)一级公路具有干线

具有供汽车分向行驶\承担大交通量\设计速度较高9但又不完全封闭的特点O选用一级公路时9更需要首先明确功能或服务目标9以便确定设计速度和控制出入的程度以及横断面的布置等O一级公路作计速度\路基宽度9但不同公路等级\设计速度\路基宽度间的衔接应协调9过渡应顺适 O在公路等级选用中应遵照:按路段采用不同设计速度的原则 O本次修订理顺了公路等级与设计速度的关系9对多车道公路而言设计速度范围增大了9区别只是完全控制出入 和根据需要控制出入 ;对双车道公路而言理顺了设计速度9级差为20km/h和10km/h9选用更为灵活\方便O例如:川藏公路全长2000余km9要翻越14个海拔4500m以上垭口9且当年是按六陈永耀:浅论(JTGB01 2003)

75

为干线 公路时9应充分考虑控制出入程度和效果9采用较高的设计速度9尽可能减少平交9且平面交叉设计应采用较高的速度并做好渠化设计;一级公路作为集散 公路时9应充分考虑断面形式与布置9以满足交通组成的需要9宜采用较低的设计速度9平面交叉设计应考虑交通流等情况9合理布置并做好渠化设计和设置完善的交通工程设施O

(3)二级公路亦具有干线

和集散 两种功能O明确规定二级公路为双车道公路且供汽车行驶O为保证双车道供汽车行驶9规定了当混合交通大时9根据需要可设慢车道9并增加了所需宽度O在实际运用中9除有合理的设计外9还应通

过路面标线和管理来实现O当二级公路作干线 公路时9应选较高的设计速度9与交通组成相应的横断面型式9注重平面交叉设计和设置交通安全设施以保证较高运行速度时的运行安全O二级公路作集

散 公路或不可避免街道化时9应充分考虑集散功能和预防街道化 对交通流的干扰9采取合理布置\设计和控制措施O

(4)虽然中明确规定三\四级路是主要供汽车行驶 9也允许各种车辆在车道内混合行驶9但设计指标仍应以供汽车行驶考虑O当作为满足通达要求和接入服务的地方公路时9应以方便为主要目标来选用指标进行设计;当作为干线时(尽管中不提倡9但仍然有些地方是采用三\四级公路作为干线)9应充分考虑到在地形不受限制时路线平纵指标较高且路面铺筑平整时9往往会出现运行速度远远高于设计速度的情况9这就需要进行运行车速分析和安全性评价并完善设计9采取有关措施(如降低线形指标\采取限速措施\采用粗糙路面等)O还应根据交通量情况重视平面交叉\视距不良\陡长下坡等路段的设计O

(5)中规定:一条公路9可分段选用不同的公路等级或同一公路等级不同的设

级公路标准修建的9完全没有必要\也不可能全线按一个标准改建O又如一些旅游公路9受地形与环境的限制完全可以按路段采用不同等级 进行设计O这样设计人员也就不必戏谑设计了一条不三不四 \不二不三

的公路了O6.4关于设计速度

修订后的设计速度的级差不大于20km/h9设计速度从120km/h到20km/h9有很大的选择范围9但一旦确定了等级就应该在该等级中选用设计速度9而不应突破标准9否则就失去了制定的意义O

高速公路尽可能选用高的设计速度是其功能决定9国外很少有设计60km/h的高速公路9即使有9也有交通量或地域的限制O而在我国考虑到地域广泛\经济基础薄弱9仍允许局部路段有条件地使用9但在使用中一定要注意到运行速度和设计速度的不一致性9并从设计和安全设施等方面采取措施保证其运行的安全O

同高速公路一样9虽然鼓励干线公路采用二级公路及以上9且较高的设计速度9但考虑到我国地域广泛\经济基础薄弱\山区及环境脆弱地区选线和建设的难度9根据我国公路建设的特点和政策的延续性9二级公路亦规定:位于地形\地质等自然条件复杂的山区9经论证该路段的设计速度可采用40km/h9但应采取保证线形的顺适和运行的安全的措施O7

结语

既然是9它就有其统一性和唯一性9同时考虑到各地差异仍然有一定的选择范围O建设者应在理解的基础上9结合项目的实际情况9运用科学的发展观9发挥设计人员的能动性9科学论证\充分比选\精心做出好的设计O

浅论《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)

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成平， 陈永耀

中华人民共和国交通部,北京市,100736公路HIGHWAY2004(9)3次

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