4.4　主要技術標準

改擴建的高速公路應按高速公路技術標準進行設計。

1.技術等級

高速公路是專供汽車分向、分車道行駛并全部控制出入的多車道公路。確定改擴建高速公路等級及總體技術標準需要考慮既有公路的技術等級、公路網規劃、交通量三方面的情況。具體而言：

（1）既有公路為高速公路時，按高速公路技術等級要求進行改擴建；既有公路為一級公路等級時，必須對現有一級公路的局部路段線形實施改建，并對全路段實現全封閉，以滿足高速公路技術標準的要求；既有公路為一級公路以下等級時，原則上需要重新選擇高速公路路線走向；

（2）改擴建高速公路需滿足公路網規劃的技術等級的要求，符合綜合運輸體系的要求；

（3）改擴建高速公路的設計通行能力需適應20年預測交通流量。

2.設計速度

國內已建高速公路的設計速度為120km/h、100km/h或80km/h，極少數山區的高速公路的部分路段或全線也有采用60km/h。設計速度是改擴建高速公路設計時需要首先確定的最關鍵的技術指標，是制定其他技術指標的前提，是影響工程造價最重要的因素之一。

高速公路改擴建時，設計速度原則上宜和既有高速公路保持一致。主要原因是提高設計速度，須采用更高的平縱線形設計標準，從而引起工程造價的較大上升，主要表現在兩個方面：①如果最小縱坡長指標提高，會增加填土高度和橋梁結構的長度；②既有公路的部分路段的平面線形的指標不滿足提高后的設計速度要求時，局部平面線位需要調整。

當既有高速公路采用60km/h設計速度時，因為不滿足現行《標準》規定的高速公路的最小設計速度80km/h的要求，改擴建時應提高設計速度至80km/h。

為節約工程造價，經充分論證，改擴建工程也可分段采用不同的設計速度，但速度分段長度不宜小于15km，特殊困難路段經論證可適度減小分段長度。當根據需要增設互通立體交叉時，可能引起互通區主線的線形指標不能滿足現行路線規范的要求，根據需要適當降低主線的設計速度則可避免大規模的改造。

為保證全線運行速度的均衡性，避免較大的速度變化，相鄰段設計速度差不宜大于20km/h，并且變化點宜設置在互通立交節點以及地形地物明顯變化處，并做好線形銜接及速度變化的交通標志提示。

3.服務水平及通行能力

根據現行《標準》的第3.4.1條的規定，公路服務水平分為六級，高速公路應采用三級，在互通式立交的分合流區段以及交織區段、長隧道及特長隧道路段可采用四級。因此，改擴建高速公路項目也必須嚴格遵守這些規定。

改擴建高速公路服務水平，以v/C為主要控制指標，同時以小客車實際行駛速度與自由速度之差作為次要指標。設計服務水平的技術參數要求如表4-1所示。

從規劃設計的角度，通行能力分為基本通行能力和設計通行能力；改擴建高速公路的設計通行能力以三級服務水平作為設計依據，每車道的基本通行能力與設計通行能力如表4-4所示。

根據現行《標準》第3.3.1條及第3.3.3條的規定，高速公路的設計交通量預測年限應為20年，其起算年應為計劃通車年，宜采用年第30小時交通量，也可采用年第20～40小時交通量之間的取值。

改擴建高速公路能適應的年平均日交通量，其值按下面的公式計算。

式中：AADT——年平均日交通量；

CD——每車道設計通行能力；

N——單向車道數；

D——方向分布系數，取值范圍為0.5～0.55，具體工程可根據交通量觀測資料確定；

K——設計小時交通量系數，一般取用0.08～0.11，具體工程可根據交通量觀測資料確定。

計算取整后，拼接式改擴建高速公路能適應的年平均日交通量見表4-5，分離式改擴建高速公路能適應的年平均日交通量見表4-6。

4.建筑限界

高速公路建筑限界是為了保證高速公路上各種車輛的正常運行與安全，在一定寬度和高度范圍內，不得有任何障礙物侵入的空間范圍。

在改擴建高速公路橫斷面設計中，標志、護欄、照明燈柱、電桿、行道樹以及跨線橋的橋臺、橋墩等任何部分不得侵入公路建筑限界之內。中央分隔帶和路肩上橋墩或門架支柱，不得緊靠建筑限界設置，應距離建筑限界后退0.25m。

采用平拼接式或分離式改擴建的高速公路的建筑限界應符合圖4-3的規定。

改擴建高速公路行車道應采用同一凈高，凈高H應為5.00m，隧道檢修道與行車道分開設置時，其凈高應為2.5m。

對于改擴建高速公路相交叉的下穿道路、鐵路或河道的凈空，可以按照以下原則來考慮：

（1）下穿道路的凈空應滿足原設計凈空標準。

（2）采用分離式擴建的跨越鐵路的高速公路，新建部分的橋下凈空應符合現行鐵路規劃凈空限界標準的規定，既有高速公路橋梁可待按鐵路規劃凈空標準實施時進行改建。

（3）采用分離式擴建的跨越河道的高速公路，新建部分的橋下凈空應符合河道規劃凈空限界標準的規定，既有高速公路橋梁可待按河道規劃凈空標準實施時進行改建。

5.汽車荷載

汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。橋梁結構整體計算應采用車道荷載；橋梁局部加載及涵洞、橋臺臺后汽車引起的土壓力和擋土墻上汽車引起的土壓力等的計算應采用車輛荷載。車輛荷載與車道荷載的作用不得疊加。

根據現行《標準》的規定，高速公路的汽車荷載采用公路-Ⅰ級。據調查，2003年前修建的高速公路的汽車荷載基本上采用汽車-超20級，驗算荷載為掛車-120，2003年后修建的高速公路采用公路-Ⅰ級。相比舊《標準》，新《標準》的汽車荷載形式、加載方式、沖擊系數、橋梁梯度溫度、材料強度、荷載組合及抗力效應計算、耐久性要求等均有變化，總體上，新標準的承載能力和耐久性要求比老標準均有所提高。

既有橋梁拼寬后，原來的主梁荷載橫向分布系數會有所減小，有利于既有橋梁主梁抗彎承載力，但主梁抗剪、抗裂和橫隔板（梁）受力需引起重視，應進行充分論證。對改擴建橋梁而言，抗剪承載能力的提高在技術和施工上都存在很大困難，若既有橋梁采用新標準，意味著大量橋梁的拆除重建，這是不現實的，不符合改擴建工程“環保、充分利用”等原則?？疾炷壳耙褜嵤┑母臄U建工程（滬寧高速公路江蘇段及上海段、滬杭甬高速公路、沈大高速公路、廣佛高速公路），基本均采用了“老橋老標準、新橋新標準”。

基于以上分析，提出改擴建高速公路的汽車荷載等級：

（1）采用分離式改擴建的高速公路，新建部分采用現行荷載標準，既有部分維持原設計荷載。

（2）采用拼接式改擴建的高速公路，拼寬部分與既有部分結構連接應進行整體驗算，評價正常使用極限狀態時應采用原設計荷載，評價承載力極限狀態時應采用現行荷載標準。

6.抗震設防

高速公路改擴建應按照現行《標準》的要求，按地震主管部門審批的地震動峰值加速度取值進行抗震設計。

7.其他

改擴建高速公路的路線、路基路面、交通工程及沿線設施等必須滿足現行《標準》相應的技術要求。