城市道路设计存在的问题及改进建议

2011-07-11 09:48眭封云蔡畅
常州工学院学报 2011年1期
关键词:人行道城市道路路基

眭封云 蔡畅

(江苏省科佳工程设计有限公司,江苏 无锡 214002)

城市道路设计存在的问题及改进建议

眭封云 蔡畅

(江苏省科佳工程设计有限公司,江苏 无锡 214002)

结合具体的工程实践经验从城市道路规划、设计角度出发,对目前城市道路设计中存在的若干问题进行了归纳和分析。针对城市道路设计年限、路线指标、路基路面、车道宽度和人行道等方面所存在的实际问题提出了具体的改进建议,使城市道路设计更加科学、完善。

城市道路;车道宽度;人行道

0 引言

城市道路能沟通到达城市的各个地区,供城市内交通运输及行人使用,便于居民生活、工作及文化娱乐活动,并与市外道路连接承担对外交通。近几年来随着城市化进度的加快,城市道路的建设也突飞猛进,产生了许多优秀的道路设计作品,同时也暴露出了许多问题,因此对于道路设计人员来说,既带来了机遇也提出了更高的要求。

1 设计使用年限问题

1.1 设计参数的取值

按照城市道路设计规范要求,沥青混凝土路面的使用寿命为15年,水泥混凝土路面的使用寿命为20~30年[1],但是目前很多道路路面使用不到10年(有的甚至不到5年)就出现了结构破坏。造成损坏的原因有很多,如,汽车超载、人为原因、施工质量等等。然而,由于目前的设计规范参数过分强调经济性,技术参数取值偏低,这是造成路面提前破损的主要原因之一。规范中所提的要求是保证安全的最低要求,但实际上已成了评判设计合理性的准则,这是不妥当的[2]。现在很多城市道路都在扩建改造,但是很多城市道路甚至连扩展用地都没有预留,因此造成改造扩建的费用巨大,这说明设计时对道路交通量的预估不正确,缺乏科学性和合理性。

1.2 近远期规划

现在有些城市道路横断面设计缺乏近远期考虑,如,有些城市支路设计时采用机非混行车道,道路设计断面总宽度为12 m。当需要改造为双向4车道时,车道拓宽宽度偏窄,不利于两侧拓宽设计。

1.3 参数设计改进建议

设计参数取值时应该根据目前道路的具体情况具体分析,重型车辆较多时要充分考虑重型车辆对道路的影响,按照重载交通设计时的公式进行交通量转换[3]。近期设计道路的总宽度时应该兼顾远期的规划断面,各地都应结合各自城市的实际情况,制订适合本城市交通发展的战略目标,科学地预测相应道路的机动车发展水平、以及非机动车的出行比例,在此基础上研究适合近远期过度的道路横断面方案。

2 路线设计方面的若干问题

2.1 平曲线半径的取用

平曲线半径的取用,最重要的是考虑曲线附近的运行速度及其前后衔接的线性指标的均衡性及连续性,并非越大越好。

2.2 同向圆曲线间直线段长度的问题

在老路改造工程中,过分强调6v的最小直线长度将浪费大段老路,造成新的拆迁量,使工程量和工程造价大幅提高。

2.3 城市道路的纵断面设计不能仅考虑造价

暴雨考验着城市的排水系统,近期全国出现的强降雨使很多城市的道路积水严重,有些城市的排水系统不能起到应有的作用,而且有些城市的道路在水位较高的季节会出现雨水倒灌现象,如图1所示,其中主要原因之一是道路纵断面设计偏低造成的。

图1 高水位时雨水倒灌

2.4 超高问题

混合交通路段设置较大超高,易造成低速行驶车辆的倾倒事故。

其中,iy为超高模坡,v为行车速度,R为平曲线半径,μ为横向力系数。

① μ<0.10时,不感到有曲线存在,很平稳;

② μ<0.15时,略感到有曲线存在,但尚平稳;

③μ<0.20时,已感到有曲线存在,并感到不平稳;

④μ<0.35时,感到有曲线存在,并感到不平稳;

⑤ μ<0.40时,非常不稳定,站不住,有倾倒的危险;

由式(1)可知,横向力系数μ值的选用是关键,从行车安全角度考虑,横向力系数μ不超过0.15即可。该方法在江苏省很多干线公路中已经使用,实践证明是安全可靠的。

2.5 老路改造中的平纵组合

条件受限时,尤其是在老路改造中对工程造价影响很大时,不应片面强调“平包纵”。

2.6 路线设计改进建议

平曲线半径超过8 km,则与长直线类似,容易使驾驶员产生单调感和疲劳感,一般平曲线长度宜控制在1~3 km。

同向圆曲线间直线段长度取值建议:①可以将大于不设超高的缓和曲线长度归入直线段考虑。②降低6v要求,最小可至3v(实践检验可取)。

城市道路由于其特殊性应更多地考虑当地的实际情况,特别是防洪、排水问题,不应过于考虑减少造价而降低纵断面设计的标准。

车辆在城市中行驶时,往往达不到道路的设计速度。因此,当道路条件受到限制必须设置超高时,横向力系数μ的取值不超过0.15即可。

老路改造应尽量以拟合老路为原则,条件受限时可以不“平包纵”。

3 路基路面的设计

3.1 路基拼接

目前为保证新老路面拼接质量的技术措施主要有挖台阶、提高新填土压实度标准、铺设土工格栅等。但是在河塘路段,特别是在软土地基路段不均匀沉降设计处理不到位的地方,经常出现纵向裂缝,如图2所示。

图2 软基及河塘段新拼接道路出现纵向裂缝

3.2 水泥稳定碎石层设计

水泥稳定碎石作为路面基层,较容易出现的问题就是水泥稳定碎石基层的开裂。水泥稳定碎石基层的开裂经常会反射到沥青路面面层,若这些裂缝不能及时处理就很容易导致路面破坏。

3.3 桥头跳车

桥头跳车是普遍存在的问题,其形成原因很复杂,影响因素也很多,但桥头跳车的直接原因是桥台与路堤的沉降差异。处理桥头跳车常用的方法主要有:加强地基(软基)处理、提高压实度、设置大尺寸搭板、设置过渡路面结构等,本文同时建议设计时可以加强搭板处路面结构和路基顶层的处理。如图3、图4所示。

图3 传统的桥头搭板处理方案

图4 桥头搭板优化处理方案

3.4 路基路面设计改进建议

当存在路基拼宽情况时,结合江苏省干线公路设计经验建议从以下方面考虑:

1)根据理论计算和近几年道路实际使用情况分析,要控制道路拼接问题的出现需要控制新老路两侧的差异沉降,建议原有路基与拓宽路基的路拱横坡度的工后沉降增加值不应该大于0.5%。

2)采用间接拼接方式,新老路基平面不分离,纵断面分离的路基拓宽设计,将拼宽路基沉降标准放宽,按照新建路基处理。既降低了填土高度,减少新征用地,又降低了软土地基处理费用,如图5所示。

图5 分幅拼接设计

3)土工格栅在路基拼接中应用时,为了保护铺设在路基顶面以下20 cm处铺设的格栅,设计时应该提出合理的施工注意事项,在压实95区路基时不能使用路拌机进行现场拌和,只能另找场地拌和后再运来摊铺压实。另外,土工格栅在铺设时有张紧、绑扎等要求,如果不能较好地落实,将影响其效果,图6为土工格栅施工现场图。

图6 土工格栅施工现场

对于水泥稳定碎石层设计问题,由于 JTJ 034-2000《公路路面基层施工技术规范》[4]中对石料要求过低,而对水泥稳定混合料强度要求偏高,导致必须采用高水泥剂量以满足强度要求,这就很容易造成基层开裂。如果不降低强度标准,应该提高石料品质,粗集料要降低针片状含量和压碎值,细集料要减少含泥量,提高砂当量(建议60以上),级配宜采用骨架密实型。水泥稳定碎石7天无侧限抗压强度的选取应该谨慎,水泥稳定碎石过高,基层容易开裂;若过低,在行车的作用下就会造成松散。当然水泥稳定碎石基层也要注重早期养生等等。

4 其他方面的设计

4.1 车道宽度的设计

伴随着我国经济的快速发展,汽车保有量已迅速提高。城市道路的交通组成已经发生了巨大的变化,由过去大车、客车为主,逐步转变为以小车、私车为主。由于目前使用的城市道路设计规范是20世纪80年代末制定的,当时城市道路上行驶的主要是大车,行车道宽度和转弯半径等指标的数值都偏大,这对中心城区,特别是繁华地段的土地利用很不合理。如,城市道路小车车道宽度统一规定为3.5 m,相对现在是不合理的。

4.2 人非共板的设计

人非共板就是把非机动车道和人行道合并成一条道路,称之为“人非共板”路。把非机动车道和人行道合并成一条道路,主要是为了满足机动车道道路通行的需要,减少车辆堵塞现象。但这给行走在“人非共板”路上的人们增加了许多交通隐患。特别是现在出行骑电动车的人越来越多,电动车不仅行车速度快且无声音,这样就会对行走在共板断面上的老年人更危险。另外,如果道路的出入口较多,非机动车行驶在人非共板断面上将会随着车道不断的上下起伏,影响车辆行驶的连续性和骑车人的舒适性。

4.3 人行道的设计

人行道是道路中用路缘石或护栏及其他类似设施加以分隔的专供行人通行的道路,但是目前有些道路过分追求景观效果,将人行道中的树池设置过大,占用了绝大部分人行道宽度,如图7所示。

图7 优化前人行道设计方案

4.4 改进建议

城市道路在确定行车道宽度时,建议对用地紧张的路段,除快速路外,可以采用3.0~3.5 m宽的行车道,甚至澳门有2.8 m 宽的行车道[5]。交叉口半径和设计车速也应该根据目前的情况有所调整。城市道路(尤其是城区繁华地段的道路)通常需要限制大型车辆通行,这样交叉口的转弯半径就可以适当减小,因此城市道路的设计规范除要以车速为依据外,还应该同时考虑该路段是否限制大型车辆通行[2]。

人非共板断面应谨慎选择,如果实在没有办法需要设置时可在非机动车道与人行道之间设置分边石,防止非机动车越界行驶,以保障行人的安全。

人行道需要设置行道树时,建议将树池设置小一些,或者将行道树移至人行道外侧,设置间距大于6 m行道树,通过相应的设计后,完全可以在行道树之间停靠一辆汽车,这样可以在不影响道路景观且不增加道路用地的前提下解决一些城市车辆的停放问题,如图8所示。

图8 优化后人行道设置方案

5 结语

城市道路设计是道路交通建设的一项非常重要内容,城市建设成败的关键。该文从城市道路设计角度出发,客观地指出和分析了城市道路设计中遇到的若干问题,并提出一些可行的改进措施,旨在抛砖引玉,扬长避短,改进不足。城市道路工程设计的综合性很强,是一项系统而又复杂的工作,它需要设计者眼界开阔、经验丰富,同时要有前瞻性,并进行不断学习,结合具体工程实践努力提高专业水平和审美水平,逐步掌握城市道路设计的精髓,创造出更多的精品工程。

[1]中华人民共和国建设部.CJJ 37-1990城市道路设计规范[S].北京:中国建筑出版社,1991.

[2]罗超文.关于城市道路设计的一些思考[J].规划师,2006(S1):42-43.

[3]王新忠.重载交通沥青路面设计方法研究[D].陕西:长安大学,2005.

[4]中华人民共和国交通部.JTJ 034-2000公路路面基层施工技术规范(附条文说明)[S].北京:人民交通出版社,2000.

[5]朱世峰.城市道路设计若干问题的探讨[J].山西建筑,2009,35(18):257-258.

Problems in Urban Road Design and Their Solutions

SUI Feng-yun CAI Chang

(Jiangsu Kejia Engineering Design Co.,Ltd,Wuxi 214002)

Concerning the specific project experience,we ponder over the problems in urban road design from the view of road planning and design.This paper puts forward our views and suggestions to make urban road design more scientifically sound in light of road design span,route indicators,pavement,lane width and sidewalks.

urban road;lane width;side-walk

U412.37

B

1671-0436(2011)03/04-0050-04

2011-07-08

眭封云(1980— ),男,工程师。

责任编辑:张秀兰

猜你喜欢
人行道城市道路路基
城市道路拓宽改造设计探讨
市政道路路基质检与控制探析
城市道路照明电气设计常见问题探究
软弱路基加固处理设计探究
城市道路清扫之我见
跟踪导练(一)
预制装配式透水人行道板的力学性能分析
水泥搅拌桩在城市道路软基处理应用中的思考
行道树对人行道的破坏
半填半挖路基的填筑方法