城市道路設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

徐晨曦

（深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東深圳 518029）

0 前言

城市交通是城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基礎(chǔ)，和城市的商業(yè)、經(jīng)濟(jì)、政治、文化等緊密相連。作為城市交通的基本載體，城市道路是城市結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，要保證其建設(shè)工程質(zhì)量和合理性。在城市道路建設(shè)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)是建設(shè)的靈魂，是實(shí)現(xiàn)城市道路各種功能和效益的前提。因此，為了保證項(xiàng)目設(shè)計(jì)的合理性，從業(yè)設(shè)計(jì)人員必須在設(shè)計(jì)的全過(guò)程中，進(jìn)行深層次的推敲、研究，以把控好項(xiàng)目的工程質(zhì)量。

1 工程案例

某道路為城市的主要干線，規(guī)劃道路紅線寬度為65 m，設(shè)計(jì)行車速度為V=60 km/h,是該城市的主要開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，是連接西區(qū)的一個(gè)重要樞紐，此道路建設(shè)完成后，可以對(duì)西區(qū)道路的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步進(jìn)行完善，在促進(jìn)沿線用地、沿線交通、沿線景觀等方面有非常重要的意義。整體的交通規(guī)劃見(jiàn)圖1。

圖1 西區(qū)交通規(guī)劃圖

2 城市道路的基本特征

2.1 交通流量大

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展下，人們的物質(zhì)生活水平有了很大的提升，人口數(shù)量和出行率也得到了極大的提升，非機(jī)動(dòng)車數(shù)量和機(jī)動(dòng)車數(shù)量日益增多，城市道路的交通負(fù)荷也越來(lái)越高。

2.2 交通形態(tài)復(fù)雜

在城市交通中，常見(jiàn)的交通出行方式有機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、步行、公交車等等，交通方式繁多，互相干擾情況嚴(yán)重，不同交通出行方式之間相互干擾較大。

2.3 交通環(huán)境差

因?yàn)榻煌ǔ鞘械缆焚Y源量無(wú)法滿足交通量增長(zhǎng)的速度，導(dǎo)致現(xiàn)在全國(guó)諸多一、二線城市上下班高峰期出現(xiàn)了非常嚴(yán)重的擁堵情況，許多城市甚至出現(xiàn)了多時(shí)段擁堵的情況。且城市道路交叉點(diǎn)多，很容易發(fā)生交通事故。

3 設(shè)計(jì)過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的因素

3.1 城市道路的基本功能

在城市道路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，道路功能定位是城市道路設(shè)計(jì)的前提，只有明確基本功能后，才能對(duì)道路的斷面布置、線形指標(biāo)選取及交通組織等進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)。尤其是在當(dāng)下，交通擁堵已經(jīng)對(duì)廣大市民的出行造成極大影響的情況下，如何提升居民的生活質(zhì)量、改善交通擁堵的情況，已經(jīng)成為城市道路設(shè)計(jì)過(guò)程中需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題[1]。因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要保證道路的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局、節(jié)點(diǎn)交通組織、路權(quán)分配的合理性，以確保交通的安全、便捷。

3.2 設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)車道路寬度

在城市道路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，機(jī)動(dòng)車車道是一個(gè)重要的組成部分，整個(gè)道路的寬度基本由機(jī)動(dòng)車道的寬度決定的。在我國(guó)人口數(shù)量和經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的情況下，機(jī)動(dòng)車的數(shù)量也在快速增長(zhǎng)。而目前城市道路的寬度已經(jīng)基本達(dá)到了最大寬度，想利用拓寬的方法來(lái)提高道路通行能力并不實(shí)際，因此就需要認(rèn)真研究道路加寬設(shè)計(jì)的方法[2]。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，機(jī)動(dòng)車道的寬度并沒(méi)有充分考慮交通流量、大小車輛、行車速度等因素，設(shè)計(jì)缺乏靈活性。

3.3 設(shè)計(jì)車輛的行駛速度

在城市道路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，車輛設(shè)計(jì)速度是需要確定的一個(gè)問(wèn)題，一般情況下，設(shè)計(jì)速度是一個(gè)定值，但是在橋梁隧道和道路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，坡度的不同、地理環(huán)境的不同都會(huì)對(duì)行車造成影響，因此要根據(jù)具體的情況對(duì)這個(gè)值進(jìn)行調(diào)整。也就是說(shuō)，可以在基本原則的基礎(chǔ)上，更加靈活的設(shè)計(jì)道路車輛行駛速度，即采用車輛運(yùn)行速度的概念來(lái)進(jìn)行道路設(shè)計(jì)。

3.4 無(wú)障礙設(shè)計(jì)

在進(jìn)行道路無(wú)障礙設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要將道路的便利性和安全性作為出發(fā)點(diǎn)，盡可能的進(jìn)行人性化設(shè)計(jì)，除了要重視設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題以外，還要注意安全方面的問(wèn)題，要多向西方國(guó)家學(xué)習(xí)，除了要對(duì)道路粗放型設(shè)計(jì)給予足夠的重視，還要注意人性化方面的細(xì)節(jié)問(wèn)題。

4 該道路工程的優(yōu)化措施

4.1 縱斷面設(shè)計(jì)

由于此道路和某國(guó)家一級(jí)鐵路干線相交，鐵路路基軌基的高度為9.3 m，而此道路范圍場(chǎng)地的高度在1.6～2.8 m之間，經(jīng)研究決定，本道路采用從鐵路下方穿過(guò)的地道形式進(jìn)行施工。考慮到鐵路兩側(cè)規(guī)劃的河道、道路、泵站等設(shè)施和鐵路的距離很近，對(duì)道路縱斷線形設(shè)計(jì)施工造成了一定程度的制約，為了得到更好的施工方案，需要對(duì)這些因素進(jìn)行更詳盡具體的分析。

根據(jù)城市道路設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以及非機(jī)動(dòng)車的通行要求和排水要求，將地道箱體中非機(jī)動(dòng)車道凈空設(shè)計(jì)為2.6 m，機(jī)動(dòng)車道凈空設(shè)計(jì)為5.0 m?？紤]到將來(lái)會(huì)將非機(jī)動(dòng)車道改成機(jī)動(dòng)車道，凈空也要在5.0 m，所以地道中凈空的高度要在5 m以上。最大縱坡要在3%以下，最大限制坡長(zhǎng)要在200 m以內(nèi)。

由于鐵路地道最低點(diǎn)在鐵路的東側(cè)，地道U型槽修筑點(diǎn)在凸形豎曲線范圍中，距離變坡點(diǎn)和河道小橋之間的距離比較近，對(duì)橋面的鋪裝處理和布設(shè)處理很麻煩，通過(guò)將地道泵站規(guī)劃在鐵路東側(cè)，有效地降低了鐵路的穿越次數(shù)，實(shí)施難度和協(xié)調(diào)難度小，有效地降低了投資成本[3]。因此本工程采用設(shè)計(jì)最低點(diǎn)從鐵路東側(cè)下穿方案進(jìn)行施工。

4.2 橫斷面設(shè)計(jì)

在沒(méi)有對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化前，道路的總寬度為60 m，其中兩側(cè)非機(jī)動(dòng)車道、綠化帶、人行道的總寬度為15.5 m，中央分隔帶的寬度為5 m，機(jī)動(dòng)車道的寬度為12 m。對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化后，兩側(cè)綠化帶、人行道、非機(jī)動(dòng)車道的寬度為12 m，中央分隔帶的寬度為12m，機(jī)動(dòng)車道的寬度為12m。

由于此道路為城市主干路，隨著企業(yè)的入住、路網(wǎng)的不斷完善以及交通流量的提高，遠(yuǎn)期雙向六車道將無(wú)法繼續(xù)滿足交通的基本需求，道路將調(diào)整為雙向八車道。在根據(jù)原設(shè)計(jì)，只能在機(jī)動(dòng)車道的外側(cè)對(duì)斷面進(jìn)行拓寬，因此需要對(duì)排水設(shè)施和照明設(shè)施進(jìn)行同步改造，增加了工程投資，且嚴(yán)重影響了交通運(yùn)營(yíng)。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，近遠(yuǎn)期結(jié)合比較好，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益良好。

4.3 路面邊部設(shè)計(jì)

在未對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化前，路面邊部采用50 cm寬預(yù)制水泥混凝土平石收邊，該方案無(wú)法保證距離側(cè)石處雨水口四周路面的質(zhì)量，而且路面較易產(chǎn)生下沉的情況，提升了運(yùn)營(yíng)成本，對(duì)景觀效果和道路功能造成了較大的影響，在對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化后，使用現(xiàn)澆水泥混凝土平石的方法進(jìn)行靠側(cè)石50 cm范圍的施工，對(duì)收水井篦子外形尺寸進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)收水井四周路面的質(zhì)量進(jìn)行了保證，減少了運(yùn)營(yíng)成本，公路的景觀效果和基本功能良好。

4.4 交叉口設(shè)計(jì)

因?yàn)榇说缆窞槌鞘兄鞲陕罚瑸榱朔乐怪泛痛胃陕酚绊懫渫ㄐ心芰?，更好地發(fā)揮區(qū)域路網(wǎng)的整體功能，通過(guò)對(duì)片區(qū)的規(guī)劃路網(wǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，取消了一些相交的支線交通流，確保了主干線交通的暢通，保證了交通流的快速、有序，同時(shí)也保障了行人和非機(jī)動(dòng)車的安全。比如二十三路口在未對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化前，可以保證直行單向的四個(gè)車道貫通，最外側(cè)的車道還具有轉(zhuǎn)向功能，在對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化后，可以保證三個(gè)單向直行車道貫通，最外部的車道具有轉(zhuǎn)向功能。優(yōu)化后有效的避免了右轉(zhuǎn)流入、流出主線交通，對(duì)外側(cè)車道造成的干擾。保證了公路的通暢性，見(jiàn)圖2。

4.5 排水管道設(shè)計(jì)

目前來(lái)說(shuō)，新型化學(xué)管材、鋼筋混凝土管是比較常用的兩種排水管道，其中新型管材主要有增強(qiáng)聚丙烯管、玻璃鋼夾砂復(fù)合管、聚氯乙烯管等，根據(jù)具體的情況要對(duì)維護(hù)、運(yùn)營(yíng)、沉降、施工等因素進(jìn)行綜合考慮，選擇合理的接口形式、管材和基礎(chǔ)形式[4]。

圖2 路面交通優(yōu)化前后對(duì)比

4.6 道路照明設(shè)計(jì)

為了響應(yīng)我國(guó)照明節(jié)能等方面的要求，使用節(jié)能型干式變壓器、銅繞組等降低負(fù)載損耗和空載損耗。為了更進(jìn)一步達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、降低損耗的目的，使變壓器在高效區(qū)附近進(jìn)行負(fù)載運(yùn)行。照明系統(tǒng)使用變電站集中補(bǔ)償和單燈無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑏?lái)對(duì)系統(tǒng)的無(wú)功損耗進(jìn)行降低，減少供配設(shè)備的電容量，除此之外，還在設(shè)備上使用了可以根據(jù)地的緯度和經(jīng)度，對(duì)線路開(kāi)閉時(shí)間進(jìn)行控制的智能控制器。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，城市道路項(xiàng)目是一個(gè)投資金額大、社會(huì)影響大、涉及專業(yè)多、涉及范圍廣的建設(shè)內(nèi)容。因此城市道路的設(shè)計(jì)工作是非常重要的，特別對(duì)于一些項(xiàng)目前期關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的方案設(shè)計(jì)，對(duì)最終決策的影響是非常大的。所以，在項(xiàng)目開(kāi)始前期，就需要對(duì)各個(gè)方面的信息進(jìn)行搜集整理，進(jìn)行全方位的探討和溝通，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的完善，從而對(duì)工程施工項(xiàng)目的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保施工結(jié)束后，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

[1]梁佩恩.淺談城市道路交叉口交通改善設(shè)計(jì)[J].山西建筑,2007(14):47-48.

[2]李業(yè)根.城市快速公路交通組織設(shè)計(jì)思路研究[J].山西建筑,2010(36):280-281.

[3]劉奕蘭.對(duì)城市道路設(shè)計(jì)中幾個(gè)問(wèn)題的探討[J].青春歲月,2010(10):109-110.

[4]張崇厚,高曉磊.中國(guó)北方城市道路橫斷面的生態(tài)設(shè)計(jì)[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009(6):69-70.