4.4　主要技术标准

改扩建的高速公路应按高速公路技术标准进行设计。

1.技术等级

高速公路是专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的多车道公路。确定改扩建高速公路等级及总体技术标准需要考虑既有公路的技术等级、公路网规划、交通量三方面的情况。具体而言：

（1）既有公路为高速公路时，按高速公路技术等级要求进行改扩建；既有公路为一级公路等级时，必须对现有一级公路的局部路段线形实施改建，并对全路段实现全封闭，以满足高速公路技术标准的要求；既有公路为一级公路以下等级时，原则上需要重新选择高速公路路线走向；

（2）改扩建高速公路需满足公路网规划的技术等级的要求，符合综合运输体系的要求；

（3）改扩建高速公路的设计通行能力需适应20年预测交通流量。

2.设计速度

国内已建高速公路的设计速度为120km/h、100km/h或80km/h，极少数山区的高速公路的部分路段或全线也有采用60km/h。设计速度是改扩建高速公路设计时需要首先确定的最关键的技术指标，是制定其他技术指标的前提，是影响工程造价最重要的因素之一。

高速公路改扩建时，设计速度原则上宜和既有高速公路保持一致。主要原因是提高设计速度，须采用更高的平纵线形设计标准，从而引起工程造价的较大上升，主要表现在两个方面：①如果最小纵坡长指标提高，会增加填土高度和桥梁结构的长度；②既有公路的部分路段的平面线形的指标不满足提高后的设计速度要求时，局部平面线位需要调整。

当既有高速公路采用60km/h设计速度时，因为不满足现行《标准》规定的高速公路的最小设计速度80km/h的要求，改扩建时应提高设计速度至80km/h。

为节约工程造价，经充分论证，改扩建工程也可分段采用不同的设计速度，但速度分段长度不宜小于15km，特殊困难路段经论证可适度减小分段长度。当根据需要增设互通立体交叉时，可能引起互通区主线的线形指标不能满足现行路线规范的要求，根据需要适当降低主线的设计速度则可避免大规模的改造。

为保证全线运行速度的均衡性，避免较大的速度变化，相邻段设计速度差不宜大于20km/h，并且变化点宜设置在互通立交节点以及地形地物明显变化处，并做好线形衔接及速度变化的交通标志提示。

3.服务水平及通行能力

根据现行《标准》的第3.4.1条的规定，公路服务水平分为六级，高速公路应采用三级，在互通式立交的分合流区段以及交织区段、长隧道及特长隧道路段可采用四级。因此，改扩建高速公路项目也必须严格遵守这些规定。

改扩建高速公路服务水平，以v/C为主要控制指标，同时以小客车实际行驶速度与自由速度之差作为次要指标。设计服务水平的技术参数要求如表4-1所示。

从规划设计的角度，通行能力分为基本通行能力和设计通行能力；改扩建高速公路的设计通行能力以三级服务水平作为设计依据，每车道的基本通行能力与设计通行能力如表4-4所示。

根据现行《标准》第3.3.1条及第3.3.3条的规定，高速公路的设计交通量预测年限应为20年，其起算年应为计划通车年，宜采用年第30小时交通量，也可采用年第20～40小时交通量之间的取值。

改扩建高速公路能适应的年平均日交通量，其值按下面的公式计算。

式中：AADT——年平均日交通量；

CD——每车道设计通行能力；

N——单向车道数；

D——方向分布系数，取值范围为0.5～0.55，具体工程可根据交通量观测资料确定；

K——设计小时交通量系数，一般取用0.08～0.11，具体工程可根据交通量观测资料确定。

计算取整后，拼接式改扩建高速公路能适应的年平均日交通量见表4-5，分离式改扩建高速公路能适应的年平均日交通量见表4-6。

4.建筑限界

高速公路建筑限界是为了保证高速公路上各种车辆的正常运行与安全，在一定宽度和高度范围内，不得有任何障碍物侵入的空间范围。

在改扩建高速公路横断面设计中，标志、护栏、照明灯柱、电杆、行道树以及跨线桥的桥台、桥墩等任何部分不得侵入公路建筑限界之内。中央分隔带和路肩上桥墩或门架支柱，不得紧靠建筑限界设置，应距离建筑限界后退0.25m。

采用平拼接式或分离式改扩建的高速公路的建筑限界应符合图4-3的规定。

改扩建高速公路行车道应采用同一净高，净高H应为5.00m，隧道检修道与行车道分开设置时，其净高应为2.5m。

对于改扩建高速公路相交叉的下穿道路、铁路或河道的净空，可以按照以下原则来考虑：

（1）下穿道路的净空应满足原设计净空标准。

（2）采用分离式扩建的跨越铁路的高速公路，新建部分的桥下净空应符合现行铁路规划净空限界标准的规定，既有高速公路桥梁可待按铁路规划净空标准实施时进行改建。

（3）采用分离式扩建的跨越河道的高速公路，新建部分的桥下净空应符合河道规划净空限界标准的规定，既有高速公路桥梁可待按河道规划净空标准实施时进行改建。

5.汽车荷载

汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构整体计算应采用车道荷载；桥梁局部加载及涵洞、桥台台后汽车引起的土压力和挡土墙上汽车引起的土压力等的计算应采用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加。

根据现行《标准》的规定，高速公路的汽车荷载采用公路-Ⅰ级。据调查，2003年前修建的高速公路的汽车荷载基本上采用汽车-超20级，验算荷载为挂车-120，2003年后修建的高速公路采用公路-Ⅰ级。相比旧《标准》，新《标准》的汽车荷载形式、加载方式、冲击系数、桥梁梯度温度、材料强度、荷载组合及抗力效应计算、耐久性要求等均有变化，总体上，新标准的承载能力和耐久性要求比老标准均有所提高。

既有桥梁拼宽后，原来的主梁荷载横向分布系数会有所减小，有利于既有桥梁主梁抗弯承载力，但主梁抗剪、抗裂和横隔板（梁）受力需引起重视，应进行充分论证。对改扩建桥梁而言，抗剪承载能力的提高在技术和施工上都存在很大困难，若既有桥梁采用新标准，意味着大量桥梁的拆除重建，这是不现实的，不符合改扩建工程“环保、充分利用”等原则。考察目前已实施的改扩建工程（沪宁高速公路江苏段及上海段、沪杭甬高速公路、沈大高速公路、广佛高速公路），基本均采用了“老桥老标准、新桥新标准”。

基于以上分析，提出改扩建高速公路的汽车荷载等级：

（1）采用分离式改扩建的高速公路，新建部分采用现行荷载标准，既有部分维持原设计荷载。

（2）采用拼接式改扩建的高速公路，拼宽部分与既有部分结构连接应进行整体验算，评价正常使用极限状态时应采用原设计荷载，评价承载力极限状态时应采用现行荷载标准。

6.抗震设防

高速公路改扩建应按照现行《标准》的要求，按地震主管部门审批的地震动峰值加速度取值进行抗震设计。

7.其他

改扩建高速公路的路线、路基路面、交通工程及沿线设施等必须满足现行《标准》相应的技术要求。