城市道路路面設(shè)計優(yōu)化與創(chuàng)新

趙 磊

（商洛市交通設(shè)計院，陜西 商洛 726000）

城市化進程不斷加快，對道路的需求量增長，道路作為聯(lián)系城鄉(xiāng)一體化的重點內(nèi)容，需要保證流通性。城市中的立體交通格局，滿足著城市化發(fā)展進程的需要。傳統(tǒng)的路面設(shè)計已經(jīng)遠遠不符合當前的路面交通需要，需要引進先進的技術(shù)，做好優(yōu)化布局，才能更好地滿足當下需要。城市快速發(fā)展不僅要靠新建設(shè)、擴建，還要對已有城區(qū)進行改建，要想對道路進行處理，就要依靠優(yōu)化路面的設(shè)計，使路面更加符合現(xiàn)代城市發(fā)展需求。傳統(tǒng)路面材料不環(huán)保、技術(shù)不先進及路面寬度不合理，往往會出現(xiàn)道路擁擠現(xiàn)象，影響人們的出行，路面的設(shè)計理念不夠先進，沒有綠色、環(huán)保的設(shè)計理念應(yīng)用，在建設(shè)道路時沒有對生態(tài)進行考慮，造成了道路路面功能不全，影響到了周邊的生態(tài)空間?，F(xiàn)代道路路面設(shè)計時，必須要引進先進的理念，通過環(huán)境生態(tài)設(shè)計，優(yōu)化道路結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新思路方法，以此提高路面施工整體質(zhì)量，確保城市道路立體空間的構(gòu)建，滿足新時期城市交通需求。

1 城市道路路面設(shè)計優(yōu)化思路

1.1 注重創(chuàng)新

城市道路是城市的最基本建設(shè)，其主要的功能就是方便人們出行。為了不影響人們的生活，城市建設(shè)各項內(nèi)容都是短平快為主，道路建設(shè)也是一樣，設(shè)計單位都會很快拿出設(shè)計圖紙，最短時間進行設(shè)計，快速進行檢查、招標和施工等，道路設(shè)計過程中，把主要的考量放在了實用性上，沒有考慮是否環(huán)保綠色，創(chuàng)新技術(shù)與創(chuàng)新內(nèi)容更是不夠。一般為了趕工期，都是對現(xiàn)有及以往項目資料進行修改后執(zhí)行，對當前不斷應(yīng)用的新材料、新工藝沒有考慮應(yīng)用到實踐中，一套路面結(jié)構(gòu)設(shè)計用于多個項目、多個地區(qū)。這直接導(dǎo)致了相關(guān)的設(shè)計人員沒有創(chuàng)新的積極性，新材料、新工藝、新設(shè)備和新技術(shù)難以應(yīng)用到實際建設(shè)的案例中，限制了城市路面創(chuàng)新設(shè)計發(fā)展。為了保證創(chuàng)新地開展，則需要從兩個方面開展創(chuàng)新，一方面是提高建設(shè)單位的創(chuàng)新意識。建設(shè)單位是道路的主要施工方，需要在進行道路施工前，根據(jù)實際的情況與設(shè)計和養(yǎng)護單位聯(lián)合起來共同研究，對道路的功能進行合理定位，提出自己的想法。這樣，設(shè)計單位就能夠根據(jù)相關(guān)方的要求進行創(chuàng)新設(shè)計，合理設(shè)計周期，促進設(shè)計人員創(chuàng)新思路，通過激勵機制提高他們的積極性、創(chuàng)造力。另一方面，相關(guān)的主管單位、行業(yè)協(xié)會等要不斷激發(fā)設(shè)計人員創(chuàng)新探索，改變傳統(tǒng)的設(shè)計方式，鼓勵設(shè)計單位大膽進行嘗試，合理科學(xué)地用好新材料、新工藝、新設(shè)備和新技術(shù)，解放思想束縛，不斷推動城市路面設(shè)計向新高度求索。

1.2 差異化設(shè)計

為了更好地保證城市交通的穩(wěn)定安全，我國出臺了一系列的政策法規(guī)，對城市道路的設(shè)計與施工標準化要求有了依據(jù)，我國各地的城市交通基本形成了統(tǒng)一的規(guī)范，施工設(shè)計單位也需要根據(jù)規(guī)范標準做整體性道路的設(shè)計與施工，這樣才能保證符合設(shè)計思路。城市間的發(fā)展不同，經(jīng)濟基礎(chǔ)不同，也就導(dǎo)致了各自的需求不同，只有考慮到城市之間的差異化，才能更好地實現(xiàn)創(chuàng)新，建設(shè)出高標準的道路。我國城市地理環(huán)境、人文環(huán)境、城市發(fā)展與交通系統(tǒng)功能需求不同，設(shè)計過程中，一定要充分考慮到各地的差異與個性，從具體的環(huán)境因素上提出差異化處理措施，設(shè)計中強化靈活性、個性化，既要達到國家行業(yè)技術(shù)標準，從宏觀方向把握質(zhì)量與安全，同時，更需要對項目的具體情況負責(zé)，綜合考慮項目具體特點、所處環(huán)境和用料來源，這樣才能從根本上不斷細化路面設(shè)計方案，因地制宜、因地施策做好創(chuàng)新型設(shè)計，確保城市道路交通的整體品質(zhì)。

1.3 優(yōu)先保障質(zhì)量

道路是城市發(fā)展的基礎(chǔ)，如果路面不符合要求，則會導(dǎo)致交通的不暢、運行不合理，所以說，城市運轉(zhuǎn)過程的路面內(nèi)容是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，把握好路面設(shè)計，避免出現(xiàn)路面質(zhì)量不達標、出現(xiàn)裂縫塌陷等常見病害。如果路面不符合要求，不但影響基本的交通運輸，更會埋下安全隱患，影響整個城市的運行發(fā)展。設(shè)計人員一定要把質(zhì)量放在首位，設(shè)計時通過各項數(shù)據(jù)的分析，得到具體的創(chuàng)新方案，以此延長路面使用壽命，減小噪音，方便排水，以及降低成本。在滿足使用功能的基礎(chǔ)上，保證創(chuàng)新應(yīng)用，進一步提高城市的交通品質(zhì)。

2 城市道路路面設(shè)計創(chuàng)新具體路徑探究

2.1 結(jié)合機動車尺寸強化設(shè)計與創(chuàng)新

路面設(shè)計需要滿足交通需要，結(jié)合車輛的情況進行設(shè)計，我國對車型有著相關(guān)標準的規(guī)定，相關(guān)的設(shè)計人員一定要根據(jù)車輛的實際情況，合理規(guī)劃、科學(xué)設(shè)計，使道路與機動車車型指標相統(tǒng)一，保證各種型號的車輛都能夠快速通行，避免出現(xiàn)交通擁堵的現(xiàn)象，發(fā)揮道路的交通功能。路面的設(shè)計寬度必須要參考車型設(shè)計，除了保證正常的通行要求外，還要做好防護設(shè)計，避免車輛相互影響，一些路面使用過程中，可能存在事故風(fēng)險，需要做好預(yù)留，保證空間的合理利用，避免交通事故的發(fā)生。設(shè)計人員要根據(jù)知識的更新，提高自身對車輛的識別能力，根據(jù)車輛設(shè)計的新變化，不斷調(diào)整道路結(jié)構(gòu)，使新型機動車也能夠順暢通行。

2.2 機動車車道寬度設(shè)計優(yōu)化創(chuàng)新

路面設(shè)計關(guān)系到全民的通行質(zhì)量。路面設(shè)計時，不但需要對車輛的寬度進行考慮，更主要是考慮到以后的出行，生活質(zhì)量的提高促使私車數(shù)量增長，如果機動車車道寬度不足，就會影響出行。當前城市道路交通負荷不斷增加，早晚高峰時，堵塞現(xiàn)象日益嚴重，人們出行時間成本增加，不利于城市的快速交通。因此，設(shè)計人員一定要根據(jù)城市發(fā)展速度與具體情況，保證路面的兼容性、功能性和美觀性。特別是大城市發(fā)展有后勁，要保證為后續(xù)的發(fā)展做好長遠的考慮，路面寬度要符合未來發(fā)展目標。三四線中小城市交通最為突出的問題就是逆行、不遵守交通規(guī)則，往往會出現(xiàn)亂停亂放的問題，為了保證交通秩序，需要做好合理的規(guī)劃，做好路面的隔離，路面的中央設(shè)置花壇就能夠做好隔離處理，解決逆向問題，也能夠提高道路路面美觀性。未來有需求的時候，也能夠拆除花壇，做好寬度拓展，提高路面機動車承載量，舒緩緊張的路面交通壓力，提高城市運力。

2.3 無障礙設(shè)計創(chuàng)新

城市發(fā)展要綜合考慮各種因素，路面的交通不但要考慮正常交通出行，更要考慮到特殊人群的出行方便。無障礙設(shè)計是當前路面設(shè)計最為主要的創(chuàng)新設(shè)計，根據(jù)新時期道路路面的新需求，強化設(shè)計創(chuàng)新舉措，完善城市交通體系。對于不方便出行的人員，要考慮到重點道路的設(shè)計，路面設(shè)計階段需要重視重要交通樞紐處的設(shè)計，如十字路口、盲道等的設(shè)計，提高使用功能，通過指示燈、防護欄及綠化花壇等的因素設(shè)置，提高道路使用效果，確保符合新時期的交通需求。

2.4 環(huán)保性能創(chuàng)新設(shè)計

隨著全球一體化的發(fā)展，城市道路的設(shè)計也需要做好綠色環(huán)保節(jié)能的設(shè)計，要不斷創(chuàng)新理念、強化實踐，使環(huán)保的設(shè)計思路融入到城市路面交通中，建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的交通系統(tǒng)。相關(guān)的設(shè)計建設(shè)單位一定要增強環(huán)保意識，做好節(jié)能減排，推動道路設(shè)計向環(huán)保生態(tài)要求目標發(fā)展。設(shè)計人員要不斷優(yōu)化道路結(jié)構(gòu)，從路面材料選擇上遵循節(jié)能、經(jīng)濟的基本原則，合理使用新材料、新技術(shù)，通過優(yōu)化路面設(shè)計，減少建設(shè)成本，增強路面的環(huán)保性能。通過新材料的使用，不斷提升路面的抗滑、抗噪、舒適和安全性能，實現(xiàn)全功能設(shè)計，延長路面使用壽命，成為可持續(xù)性發(fā)展支撐動力。

2.5 道路優(yōu)化設(shè)計實際案例

為了說明道路路面設(shè)計創(chuàng)新的方法，下面就根據(jù)實際的施工進行說明，提出創(chuàng)新的思路與方式?，F(xiàn)圍繞環(huán)保瀝青材料路面設(shè)計為例開展系列分析。當前路面施工中最為多見的就是瀝青路面，瀝青路面能夠保證路面的平整度與光滑度，適應(yīng)各種氣候與環(huán)境。設(shè)計人員要熟悉瀝青性能，特別是在防水吸收層中的設(shè)計，一定要嚴格遵循施工流程，標準化操作，施工設(shè)計前先將撒鋪設(shè)備準備好，做好性能測試，保證整體運行的良好。根據(jù)瀝青的性能，做好整體推進，按照撒鋪方式、工藝技術(shù)等標準進行合理明確的施工。設(shè)計時，要保證創(chuàng)新思路，結(jié)合技術(shù)的發(fā)展對碾壓工藝合理設(shè)計，確保施工時有據(jù)可依。混合料拌合鋪平壓實作業(yè)要嚴格按照標準，設(shè)計人員根據(jù)瀝青路面的具體條件，做好科學(xué)的設(shè)計創(chuàng)新，對拌合比例、鋪平方式及壓實程度等有明晰的要求，對材料的整體性能做好嚴格的檢測，包括厚度、平整度及壓實度指標要符合設(shè)計要求。

3 城市道路瀝青路面設(shè)計過程中的創(chuàng)新應(yīng)用

3.1 新型材料的應(yīng)用

當前，城市發(fā)展過程中，對路面的要求越來越高，為了保證路面的使用功能，則需要做好創(chuàng)新設(shè)計，不斷優(yōu)化整體思路，保證發(fā)揮出瀝青道路的作用。瀝青面層集料是間斷級配形式的材料，最大粒徑由上至下逐漸提升，上層施工過程中，一定要用中粒式及細粒，上面層瀝青混合料和集料最大粒徑不能比層厚高，中下層集料最大粒徑低于層厚2/3。瀝青瑪蹄脂碎石混合料是當前最常見的材料，抗變形性能穩(wěn)定，具備耐久性。瀝青瑪蹄脂碎石混合料存在許多的耐磨礦粉、粗集料、細集料及石油瀝青等材料，其優(yōu)勢就是針入度低、穩(wěn)定性好、軟化點高。瀝青瑪蹄脂碎石混合料彌補了傳統(tǒng)瀝青缺陷，保證了路面的平整度。橡膠結(jié)合料性能好，能夠不斷提升瀝青路面疲勞裂縫及反射裂縫能力，保證了較好的抗永久變形和抗車轍能力，提升面層耐久性，橡膠瀝青韌性好、穩(wěn)定性強、抗水性以及抗疲勞性穩(wěn)定，更是良好的環(huán)保型路面新型材料，通常都會被應(yīng)用在道路結(jié)構(gòu)表面層和盈利吸收層建設(shè)中。SBS 改性瀝青混合料由聚合物、樹脂、橡膠及橡膠粉等組成，SBS 多用于瀝青高低溫和感溫性能提升的路面上，SBS 改性瀝青通常占全球瀝青總體需求的60%以上。

3.2 溫拌瀝青的應(yīng)用

傳統(tǒng)瀝青施工中，往往是用到了熱拌瀝青技術(shù)，這種技術(shù)在當前的發(fā)展中，已經(jīng)不符合新時代的技術(shù)創(chuàng)新要求，如果是在拌合溫度偏高時，往往導(dǎo)致瀝青老化速度加快，不利于路面的施工使用，導(dǎo)致路面的壽命下降，埋下安全隱患。隨著現(xiàn)代技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，新型應(yīng)用越來越多，提高了路面的面層施工效果。以美國為代表的溫拌瀝青技術(shù)得到了逐漸推進，在路面施工中發(fā)揮出了重大的作用。瀝青混合料中放入溫拌劑就能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)泡膨脹的效果，這樣，對路面的接觸面積就增加，特別是在20～30 ℃的環(huán)境中能夠獲得較好的拌合和易性，保證了瀝青的性能穩(wěn)定性。通過降低拌合溫度可減少燃料消耗量，避免氣體大量排放。當前的路面設(shè)計中，已經(jīng)應(yīng)用了這項技術(shù)，特別是在施工過程中，通過新型技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，熱拌瀝青混合料容易壓實，并且一定程度上提高抗車轍及抗裂性等，解決了熱拌瀝青施工的問題。

3.3 道路結(jié)構(gòu)設(shè)計

道路的結(jié)構(gòu)影響到整體的使用效果，要優(yōu)化結(jié)構(gòu)性設(shè)計，保證路面結(jié)構(gòu)更加合理。一是優(yōu)化厚度設(shè)計。道路瀝青路面厚度決定了交通的品質(zhì)，應(yīng)對道路規(guī)范方案設(shè)計，滿足國家標準和行業(yè)要求，對其規(guī)劃過程中都會給道路瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計出相關(guān)數(shù)據(jù)，瀝青層厚度就是最為主要的依據(jù)，能夠幫助后續(xù)施工得到良好的參考。結(jié)構(gòu)剛度及強度決定了道路規(guī)劃年限。二是防裂設(shè)計。路面的裂縫影響到了交通的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要重點考慮到防裂設(shè)計，要選擇使用應(yīng)力吸收較好的材料，控制在20～25 mm 的范圍中，改性瀝青能夠全面有效降低裂縫出現(xiàn)的頻次，施工中使用聚酯土工布粘層全面提升抗裂減震效果。

3.4 選擇材料和設(shè)計

路面的施工材料選擇和設(shè)計非常關(guān)鍵，如果材料不符合應(yīng)用要求，則會埋下安全隱患。一般的路面，水泥是路面穩(wěn)定層材料，其在很多的道路施工中都有著廣泛的應(yīng)用，但是水泥層的設(shè)計不但增加了整體的成本，也容易出現(xiàn)路面的問題，不利于穩(wěn)定交通。為了減少成本，也使用了粉煤灰物質(zhì)，但是路面質(zhì)量卻得不到合理保障，影響到了交通的質(zhì)量。當前，路面設(shè)計不斷優(yōu)化，已經(jīng)采用了雙基層的設(shè)計思路方式，路面的上基層用水泥提升穩(wěn)定性，下基層用工業(yè)廢棄物質(zhì)保持通透性，通過水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)應(yīng)用有效降低了建設(shè)的投入成本，確保安全與質(zhì)量。所以說，對各層次設(shè)計時，一定要優(yōu)化處理，基層材料應(yīng)保證模量同實際情況相符，根據(jù)不同性質(zhì)材料的性能不同和不同模量值進行設(shè)計，如果模量值偏低就會造成下部彎壓力提升，路面破損比例就會增加。模量較大能夠提升剪應(yīng)力，路面施工過程中就會增加更多的阻礙。所以設(shè)計中必須確保基層模量接近面層，目前的市政道路基層施工主要材料應(yīng)用的是半剛性材料和柔性材料。半剛性材料包括粉煤灰、石灰及水泥；柔性材料包括級配碎石等。道路面層材料應(yīng)用SMA、OGFC 等，體現(xiàn)了良好的施工效果。SMA 適應(yīng)低溫和高溫環(huán)境，抗疲勞和抗滑性良好，施工簡便成本略高。OGFC 保證了安全性，噪音低，避免積水問題。

3.5 減少路面裂縫的設(shè)計措施

路面的裂縫是常見的路面問題，不利于交通的穩(wěn)定性。解決好路面的裂縫問題，需要在攤鋪瀝青路面時用溫拌瀝青材料，這樣做能夠有效解決裂縫的問題，這種材料抗反射裂縫性能良好。道路結(jié)構(gòu)的不同，其反射裂縫也不同，裂縫在結(jié)構(gòu)的影響下，是由多層作用導(dǎo)致的，僅憑借解決好面層是不夠的。反射裂縫是半剛性基層和下承層裂縫的反射。裂縫出現(xiàn)后需要對雨水進行控制，避免出現(xiàn)大量的下滲，不利于基層穩(wěn)定性，要通過路面維護，做好大面積挖補并重新敷設(shè)，才能保證路面的通行效果。橡膠瀝青能夠解決反射裂縫的問題，通過灌縫施工避免裂縫發(fā)展成大面積網(wǎng)裂沉陷的路面問題。設(shè)計時，做好應(yīng)力吸收層被配置，這樣也能夠降低裂縫發(fā)生的概率，避免基層被雨水侵蝕，有效避免路面“蛛網(wǎng)”的“補丁”，保證了交通的通暢與安全。

4 結(jié)束語

綜上所述，城市發(fā)展過程中，道路是最為主要的部分，要創(chuàng)新道路設(shè)計能力，保證城市良好的交通環(huán)境，道路通行關(guān)系到百姓的利益，關(guān)系到經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展，要不斷根據(jù)時代的變化，創(chuàng)新路面設(shè)計方法，引進環(huán)保、無障礙等設(shè)計新理念，使各方面的思路能夠全面打開并在實踐中得以應(yīng)用，強化人才技術(shù)創(chuàng)新，強化技術(shù)設(shè)備創(chuàng)新，利用先進設(shè)計軟件，全面提高路面設(shè)計創(chuàng)新能力，為城市深入發(fā)展提供重要交通保障。