基于海綿城市理念的城市道路橫斷面設(shè)計(jì)研究

黃欽壽，胡耀強(qiáng)

(廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西　南寧　530029)

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基于海綿城市理念的城市道路橫斷面設(shè)計(jì)研究

黃欽壽，胡耀強(qiáng)

(廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，廣西南寧530029)

目前城市快速路已成為城市路網(wǎng)的重要組成部分，如何合理進(jìn)行橫斷面布設(shè)是城市快速路建設(shè)需要解決的主要問(wèn)題之一。文章以廣西南寧市臨仙路工程為例，結(jié)合海綿城市設(shè)計(jì)理念，通過(guò)交通量預(yù)測(cè)、車(chē)道設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算、道路負(fù)荷度和服務(wù)水平分析，對(duì)不同路幅標(biāo)準(zhǔn)的橫斷面布設(shè)形式進(jìn)行比選，推薦出合理的橫斷面布置形式，可為今后類(lèi)似設(shè)計(jì)工作提供參考。

城市快速路；橫斷面設(shè)計(jì)；交通量預(yù)測(cè)；通行能力；服務(wù)水平；海綿城市設(shè)計(jì)理念

0　引言

隨著城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，注重以人為本、全面協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展等已成為城市道路設(shè)計(jì)的新理念。橫斷面設(shè)計(jì)是體現(xiàn)城市道路設(shè)計(jì)新理念的重要組成部分，城市快速路作為城市道路建設(shè)的重要組成部分，其橫斷面布設(shè)形式在實(shí)現(xiàn)交通和景觀功能方面起著重要的作用。目前廣西南寧市正在大力開(kāi)展海綿城市建設(shè)，筆者以南寧市臨仙路工程的橫斷面設(shè)計(jì)為例，結(jié)合項(xiàng)目自身特點(diǎn)和近遠(yuǎn)期建設(shè)情況，通過(guò)進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)、車(chē)道設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算、道路負(fù)荷度和服務(wù)水平分析，探討不同路幅標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布設(shè)形式優(yōu)缺點(diǎn)，推薦合理的路幅標(biāo)準(zhǔn)橫斷面，可為今后類(lèi)

似設(shè)計(jì)工作提供一些可借鑒和有價(jià)值的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

1　概述

南寧市臨仙路位于南寧市外東環(huán)地區(qū)，道路等級(jí)為城市快速路，全長(zhǎng)23 km，北起于昆侖大道，南止于那蓮大道。根據(jù)《南寧市城市快速路系統(tǒng)規(guī)劃》[1]得知，臨仙路作為南寧市快速路中“六縱”中重要一縱，項(xiàng)目建成后可進(jìn)一步加強(qiáng)三塘片區(qū)與邕寧片區(qū)、五象新區(qū)的交通聯(lián)系。

臨仙路作為南寧外東環(huán)地區(qū)南北向重要城市快速路，優(yōu)先于片區(qū)其他相交道路建設(shè)，本項(xiàng)目在交通出行特征、道路功能特性、道路交通流構(gòu)成、城市景觀需求等方面均區(qū)別于老城區(qū)。因此，根據(jù)外東環(huán)地區(qū)的交通需求特性、用地開(kāi)發(fā)特征、海綿城市設(shè)計(jì)理念等方面對(duì)道路橫斷面設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究，提出相適應(yīng)的橫斷面設(shè)計(jì)方案就顯得十分必要。

2　交通量預(yù)測(cè)

結(jié)合臨仙路路網(wǎng)規(guī)劃和現(xiàn)狀交通量，進(jìn)行交通量預(yù)測(cè)，計(jì)算機(jī)動(dòng)車(chē)道數(shù)，對(duì)道路負(fù)荷度和服務(wù)水平分析，通過(guò)計(jì)算分析得到本工程所采用的主路和輔道機(jī)動(dòng)車(chē)道數(shù)。

(1)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果

利用PTV VISUM軟件，輸入各未來(lái)年OD矩陣、對(duì)應(yīng)路網(wǎng)、交通小區(qū)等，通過(guò)程序計(jì)算后，輸出對(duì)應(yīng)路網(wǎng)流量、路段交通負(fù)荷度等指標(biāo)。本次研究對(duì)規(guī)劃路網(wǎng)條件下2019年、2024年、2029年、2034年和2039年進(jìn)行了分析，分配得到本項(xiàng)目各段交通流量(各交通方式折算成標(biāo)準(zhǔn)小汽車(chē))見(jiàn)表1。

表1　預(yù)測(cè)交通量表 (pcu)

(2)一條車(chē)道設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算

臨仙路規(guī)劃為城市快速路，主路設(shè)計(jì)速度80 km/h，輔道設(shè)計(jì)速度40 km/h。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范[2，3]得知設(shè)計(jì)速度為80 km/h時(shí)，快速路基本路段一條車(chē)道的基本通行能力為2 100 pcu/h；設(shè)計(jì)速度為40 km/h時(shí)，一條車(chē)道的基本通行能力為1 650 pcu/h?？焖俾吩O(shè)計(jì)通行能力按照三級(jí)服務(wù)水平計(jì)算，一條車(chē)道設(shè)計(jì)通行能力為1 750 pcu/h；輔道一條機(jī)動(dòng)車(chē)道設(shè)計(jì)通行能力計(jì)算見(jiàn)式(1)。

Nm=αc×NP×γ×η×S

(1)

式中：Nm——一條車(chē)道的設(shè)計(jì)通行能力；

αc——機(jī)動(dòng)車(chē)道的道路分類(lèi)系數(shù)，取0.80；

NP——一條車(chē)道的基本通行能力；

γ——非機(jī)動(dòng)車(chē)影響修正系數(shù)，機(jī)非分離時(shí)γ=1；

η——車(chē)道寬度影響修正系數(shù)，對(duì)車(chē)道寬為3.5m時(shí)，η=1；

S——交叉口影響修正系數(shù)。

輔道受周邊地塊交通出入及平面交叉口的影響，輔道交叉口影響修正系數(shù)采用0.8。由此計(jì)算得一條車(chē)道的設(shè)計(jì)通行能力見(jiàn)表2。

表2　一條車(chē)道的設(shè)計(jì)通行能力數(shù)值表

(3)多車(chē)道道路通行能力修正

當(dāng)一個(gè)方向上的車(chē)行道有兩條或多于兩條車(chē)道時(shí)，處于不同位置的車(chē)道通行能力是不一樣的。每條車(chē)道通行能力的大小受到車(chē)道兩側(cè)慢行車(chē)比例和出入車(chē)道的次數(shù)影響。若主路靠近中線的第一條車(chē)道的通行能力為1(考慮到輔道靠中線的第一條車(chē)道受出路車(chē)輛進(jìn)出影響，本文取0.9)，則第二條車(chē)道為0.8～0.89，本文取0.85，第三條為0.65～0.78，本文取0.75，第四條為0.50～0.65，本文取0.55。多車(chē)道干道的通行能力計(jì)算見(jiàn)式(2)：

NP=N1∑Km

(2)

式中：N1——第一條車(chē)道的通行能力；

∑Km——車(chē)道系數(shù)之和；

Np——考慮多車(chē)道通行能力修正后的通行能力。

計(jì)算單向三車(chē)道、四車(chē)道、三車(chē)道+三條輔道設(shè)計(jì)通行能力見(jiàn)表3。

表3　多車(chē)道的設(shè)計(jì)通行能力數(shù)值表 (pcu/h)

根據(jù)預(yù)測(cè)交通量，臨仙路預(yù)測(cè)特征末年主路單向高峰小時(shí)交通量達(dá)3 361 pcu，輔道單向高峰小時(shí)交通量達(dá)1 508 pcu，各路段采用主路單向三車(chē)道+輔道單向兩車(chē)道能滿足交通量增長(zhǎng)的需要。

(4)道路負(fù)荷度和服務(wù)水平分析

道路的飽和度(V/C)是指道路的實(shí)際交通量與通行能力的比值，V/C越大，說(shuō)明道路越擁擠，車(chē)輛延誤越大，服務(wù)水平越低。設(shè)計(jì)速度為80 km/h的快速路道路服務(wù)水平見(jiàn)表4。臨仙路特征年的單向高峰小時(shí)交通量飽和度和服務(wù)水平計(jì)算見(jiàn)表5。

表4　快速路道路服務(wù)水平劃分采用值表

表5　高峰小時(shí)道路交通量飽和度和服務(wù)水平表

從表5可知，臨仙路在設(shè)計(jì)年限內(nèi)道路基本滿足三級(jí)交通服務(wù)水平，表明本工程所采用的主路單向三車(chē)道+輔道兩車(chē)道是合理的。

3　臨仙路橫斷面設(shè)計(jì)新理念

快速路橫斷面布置主要分為地面快速路、高架快速路、路塹式快速路三種形式。由于臨仙路沿線地形平坦，橫向交叉道路間距較大，且本工程優(yōu)先實(shí)施，為節(jié)約投資，給遠(yuǎn)期立交節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)預(yù)留改造空間，本文的橫斷面設(shè)計(jì)研究主要是考慮地面快速路橫斷面布置形式。

南寧市目前正在大力開(kāi)展海綿城市建設(shè)，橫斷面設(shè)計(jì)需要充分考慮道路綠化對(duì)雨水吸納、蓄滲和緩釋的作用，緩解城市內(nèi)澇，削減城市徑流污染負(fù)荷，節(jié)約水資源，保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境。依據(jù)南寧市外東環(huán)地區(qū)規(guī)劃和沿線用地性質(zhì)，臨仙路橫斷面設(shè)計(jì)需要注重與自然環(huán)境、人文景觀相協(xié)調(diào)，同時(shí)結(jié)合南寧市海綿城市工程建設(shè)和國(guó)家生態(tài)園林城市特點(diǎn)，提出新的路幅橫斷面設(shè)計(jì)思路。

4　橫斷面設(shè)計(jì)方案

臨仙路規(guī)劃道路紅線寬度為60 m，結(jié)合前述交通量預(yù)測(cè)分析結(jié)果得知，主路采用單向三車(chē)道+輔道兩車(chē)道能滿足交通量增長(zhǎng)的需要，本文提出3個(gè)橫斷面方案進(jìn)行比選。

方案一橫斷面布置形式如圖1所示，采用四塊板布置形式：即8 m路側(cè)帶+7.5 m輔道+1.5 m側(cè)分帶+11.75 m主路+2.5 m中央分隔帶+11.75 m主路+1.5 m側(cè)分帶+7.5 m輔道+8 m路側(cè)帶。8 m路側(cè)帶布設(shè)為3 m人行道+3.5 m非機(jī)動(dòng)車(chē)道+1.5 m機(jī)非綠化隔離帶；7.5 m輔道布設(shè)為0.25 m路緣帶+3.5 m×2機(jī)動(dòng)車(chē)道+0.25 m路緣帶；11.75 m主路布設(shè)為0.5 m路緣帶+(3.75 m+3.5 m×2)機(jī)動(dòng)車(chē)道+0.5 m路緣帶。

圖1　方案一橫斷面布置形式圖

方案二橫斷面布置形式如圖2所示，采用四塊板布置形式：即4 m路側(cè)帶+10.75 m輔道+2 m側(cè)分帶+11.75 m主路+3 m中央分隔帶+11.75 m主路+2 m側(cè)分帶+10.75 m輔道+4 m路側(cè)帶。10.75 m輔道布設(shè)為3.5 m非機(jī)動(dòng)車(chē)道+3.5 m×2機(jī)動(dòng)車(chē)道+0.25 m路緣帶；11.75 m主路布設(shè)為0.5 m路緣帶+(3.5 m×2+3.75 m)機(jī)動(dòng)車(chē)道+0.5 m路緣帶。

圖2　方案二橫斷面布置形式圖

方案三橫斷面布置形式如圖3所示，采用六塊板布置形式：即3 m人行道+3.5 m非機(jī)動(dòng)車(chē)道+1.5 m機(jī)非綠化隔離帶+7.5 m輔道+1.5 m側(cè)分帶+11.75 m主路+2.5 m中央分隔帶+11.75 m主路+1.5 m側(cè)分帶+7.5 m輔道+1.5 m機(jī)非綠化隔離帶

+3.5 m非機(jī)動(dòng)車(chē)道+3 m人行道。7.5 m輔道布設(shè)為0.25 m路緣帶+3.5 m×2機(jī)動(dòng)車(chē)道+0.25 m路緣帶；11.75 m主路布設(shè)為0.5 m路緣帶+(3.5 m×2+3.75 m)機(jī)動(dòng)車(chē)道+0.5 m路緣帶。

圖3　方案三橫斷面布置形式圖

三個(gè)路幅標(biāo)準(zhǔn)橫斷面優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比說(shuō)明如表6所示。

表6　橫斷面方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

從表6可知，方案三與方案一相比主要優(yōu)點(diǎn)為：(1)輔道與非機(jī)動(dòng)車(chē)共板，有利于引導(dǎo)非機(jī)動(dòng)車(chē)行駛，輔道通行能力佳。特別是南寧市巨大的電動(dòng)車(chē)保有量，若非機(jī)動(dòng)車(chē)道比輔道高出15 cm容易出現(xiàn)大量非機(jī)動(dòng)車(chē)在輔道上行駛，降低輔道通行能力。(2)人非不共板，有利于保證行人安全，與以人為本設(shè)計(jì)理念相吻合。

方案三與方案二相比主要優(yōu)點(diǎn)為：(1)輔道機(jī)動(dòng)車(chē)與非機(jī)動(dòng)車(chē)之間設(shè)置1.5 m機(jī)非綠化隔離，輔道通行能力佳，有利于保證非機(jī)動(dòng)車(chē)行駛安全；(2)公交車(chē)站臺(tái)利用機(jī)非綠化帶設(shè)置，公交車(chē)進(jìn)出站與非機(jī)動(dòng)車(chē)不存在交集，有利于公交車(chē)進(jìn)出站和非機(jī)動(dòng)車(chē)行駛；(3)機(jī)非綠化隔離帶采用下凹式，與南寧市海綿城市設(shè)計(jì)理念相吻合。

綜合表6優(yōu)缺點(diǎn)分析結(jié)果，同時(shí)結(jié)合南寧市城市特點(diǎn)和海綿城市相關(guān)要求，推薦路幅標(biāo)準(zhǔn)橫斷面方案為方案三。

5　結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，有限的建設(shè)資金、緊缺的土地資源與日益增長(zhǎng)的道路建設(shè)需求之間的矛盾日益突出，城市道路橫斷面設(shè)計(jì)的重要性越來(lái)越被人們所關(guān)注。如何合理確定城市道路橫斷面布設(shè)形式，既能滿足近遠(yuǎn)期交通需求，又能做到高效使用土地資源和節(jié)約投資，是每個(gè)道路設(shè)計(jì)從業(yè)人員應(yīng)共同重視的問(wèn)題。本文結(jié)合海綿城市設(shè)計(jì)理念，通過(guò)對(duì)南寧市臨仙路橫斷面設(shè)計(jì)進(jìn)行方案研究，推薦合理的路幅標(biāo)準(zhǔn)橫斷面，希望對(duì)類(lèi)似工程起到一定的借鑒作用。

[1]廣西華藍(lán)設(shè)計(jì)(集團(tuán))有限公司.南寧市城市快速路系統(tǒng)規(guī)劃(2009—2020)[Z].2010.

[2]CJJ 129-2009，城市快速路設(shè)計(jì)規(guī)程[S].

[3]CJJ 37-2012，城市道路工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

Study on Urban Road Cross-section Design Based on Sponge City Concept

HUANG Qin-shou，HU Yao-qiang

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

The urban expressway has currently become an important part of urban road network，thus how to reasonably conduct the cross-section layout is one of main problems to be solved for the con-struction of urban expressway.Taking Nanning Linxian Road project in Guangxi as the example，combi-ning the sponge city design concept，and through the traffic volume prediction，designed traffic capacity calculations of lanes，road loading degree and service level analysis，this article compared and select-ed the cross-section layout forms for different road width standards，and recommended the reasonable cross-section layout forms，thereby providing the reference for similar future design work.

Urban expressway；Cross-section design；Traffic volume prediction；Traffic capacity；Service level；Sponge city design concept

U416

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.05.007

1673-4874(2016)05-0024-04

2016-04-25

黃欽壽(1984—)，工程師，研究方向：道路工程設(shè)計(jì)；

胡耀強(qiáng)(1982—)，工程師，研究方向：道路工程設(shè)計(jì)。