城市市政道路设计的方法及思路的探析

王伟玮

【摘 要】市政道路设计对城市交通运行具有十分重要的意义，文章从道路设计的整体格局、路线设计、排水设计等多方面探讨了道路设计的方法思路，以期为城市交通的发展提供一些参考意见。

【关键词】常见问题；市政道路设计；优化市政道路设计

城市市政道路设计的方法

1、对道路整体格局的设计

对于市政道路而言，对其整体格局设计有影响的因素是很多的。要做好整体格局的设计工作，就要将各种因素充分考虑进来。从客观的角度来看，①在对城市市政道路进行设计时，要体现其功能性特点。市政道路在设计的过程中，不只要注重美观，还要将其生活型以及交通性与游览性等功能体现出来。②在对市政道路进行设计时，要将城市特点充分体现出来。由于人们生活质量的提高，精神需求越来越多元化，要想使人们个性化的相关需求得到满足，设计人员要将城市的特点充分体现出来，尊重城市的先关历史，对城市的地形以及自然条件加以螽斯，将具有独特特点的个性化的具体城市形象建设起来。从客观状况看，为了保证城市中交通通行的整体能力，就要对土地资源进行合理安排与利用，对于不同车道和分隔带在断面上具体的比例进行优化。另外，还要对设计理论进行重视。在对工程设计理论进行重视的同时，还要正确认识到交通设计理论对市政道路设计的重要意义。对机动车道以及非机动车道还有人行道与路缘带等做好设计与规划，从而对市政道路做好整体设计与规划。

2、市政道路线形设计

2.1平面线形设计原则

通常，平面线形设计应遵循以下原则：

①道路平面位置应按城市道路总体规划道路网布置；

②道路平面线形应与地形地质、水文等结合，并且符合各级道路的技术指标；

③道路平面设计应处理好直线与平曲线的衔接，合理的设置缓和曲线、超高和加宽等；

④道路平面设计应根据道路等级合理设置交叉口，沿线建筑物出入口，停车场出入口，分隔带断口，公共交通停靠站位置等；

⑤平面线形设计应少占耕地，少与水系、交通、电力、通讯网交错尽量避免穿过居民区；

⑥平面线形需分期进行时，应该满足近期使用要求，兼顾远期发展。

2.2小偏角的设计

道路出现小偏角（≤7°）时，平曲线的长度看上去会比实际的短，驾驶员容易产生急转弯的错觉而急忙操作方向盘，造成行车事故，偏角愈小愈明显。在市政道路上，不可避免地每隔若干距离会有一个交叉口，因此宜尽量利用交叉口使路线作必要的转折。如果路线在交叉口处不作较大的转折时，可不需作专门的弯道设计，仅需在交叉口进行处理，这是避免采用小偏角的一种有效办法。

3、纵断面设计要点

纵断面设计主要是指纵坡和竖曲线设计。纵断面设计的主要内容是根据公路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的高程、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。

纵断面设计的基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵断面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。

3.1关于纵坡极限值的运用。

①纵坡的极限值，设计时不可轻易采用，应留有余地。

②在受限制较严的地带，可有条件地使用纵坡极限值。

③纵坡应力求平缓，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.3%～0.5%。

3.2关于最小坡长。

①纵坡坡长不宜过短，以不小于设计速度9s的行程为宜。

②对连续起伏的路段，坡度应尽量小，坡长和竖曲线可取极限坡长的3～5倍。

3.3各种地形条件下的纵坡设计。

①平原、微丘地区的纵坡应均匀平缓，注意保证最小填土高度和最小纵坡的要求。丘陵地区的纵坡应避免过分迁就地形而使路线起伏过大，注意纵坡应顺适不产生突变。

②山岭、重丘地形的沿河线应尽量采用平缓纵坡，坡长不应超过限制长度，纵坡不宜大于6%，注意路基控制高程的要求。

③越岭线的纵坡应力求均匀，尽量不采用极限或接近极限的坡度，更不宜在连续采用极限长度的陡坡之间夹短的缓和坡段。越岭路线一般不应设置反坡。

④山脊线和山腰线除结合地形不得已时采用较大纵坡外，在可能条件下纵坡应缓些。沿水库上游岸边的路线，路基设计标高应考虑水库水位升高后地下水位雍升，以及水库淤积后雍水曲线抬高和浪高的影响；在寒冷地区还应考虑冰塞雍水对水位增高。大、中桥桥头引道（在洪水泛滥范围内）的路基设计标高，一般应高于该桥设计洪水位（并包括雍水和浪高）至少0.5m；小橋涵附近的路基设计标高应高于桥涵前雍水水位至少0.5m（不计浪高）。

3.4关于竖曲线半径的选用。

竖曲线应选用较大半径为宜。在不过分增加工程数量的情况下，应选用大于或等于一般最小半径的半径值，特殊困难方可用极限最小值。

3.5关于相邻竖曲线的衔接。

相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是两同向凹形竖曲线间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线，这样要求对行车是有利的。对反向竖曲线，最好中间设置一段直坡线，直坡线的长度一般不小于设计速度的3秒行程。当半径比较大时，亦可直接连接。

4、平纵组合优化设计

4.1平竖曲线一一对应，平曲线比竖曲线稍长（通常简称平包竖），是视觉美感最理想的组合。两曲线顶点错位越小，视觉舒顺程度越好；曲线半径增大，错位容许值可适当增大；曲线偏角值增大或者纵向坡度增大，错位容许值应适当减小。

4.2相邻的平竖曲线半径大小要均衡。平竖曲线重叠，要以平曲线为主导。平曲线半径如果大于1000m，竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍时，可达到均衡的目的。实践证明，它是视觉要求和投资经济相协调平衡的合适关系。

4.3在平面线形是直线段的地方，纵面线形设计时尽量设计成直坡段，这样可以避免设置凸凹面看不见的纵面线形，这样容易产生视线折断感。应条件限制在长直线段设置凹形竖曲线要尽量使竖曲线半径大些，以便获得顺适的线形。

4.4交通事故调查表明，当回旋线与竖曲线组合、较小的竖曲线设置在S型曲线拐点时事故率最高，特别是凸形竖曲线最为不利。

4.5设计速度越高（例如大于60Km/h）对平纵组合的要求越低，当平纵面指标较低，坡度方向且坡差较大时应强调平纵组合设计。

4.6从美学角度看，平竖曲线一一对应最为美观，一个平曲线包含多个凸、凹相间的竖曲线尤为不美。鉴赏的角度不同，（如空中俯视路段全貌，在不同比例图上看）得出的结论也不同。公路几何最重要最根本的功能是供驾驶员驾驶使用，驾驶员在路上的实际视野景观才直接影响驾驶行为，一般驾驶速度越高，驾驶人的注视点越远。

5、横断面设计

对于市政道路中的横断面来说，机动车道以及人行道还有非机动车道与路缘石非机动车道等都是重要的组成部分。要做好横断面的设计工作，关键就是要对上面的要素做好合理的分配。①结合通行能力以及行驶速度，在对土地资源进行节约的同时，将机动车道具体的宽度进行合理制定。②对道路具体的交通情况做好分析，然后对车道的数量进行合理调整。③对隔离带和不同车道具体的分配比例进行优化。④为了对环境进行保护，并保证行人与车辆的安全，对中央隔离带和绿化带的相关布置形式进行调整。

6、道路节点的设计

在对市政道路的节点进行设计的时候，要依据不同功能的节点，选择不同的方法进行设计，要充分地发挥节点处的交通功能。加强对道路节点的设计需要遵循下面几个基本的原则：

6.1协调性的原则。要依据道路的交叉口处的交通流量以及位置，对其进行相应的改进，增加道路交叉口处的进出口车道的数量，增大交叉口处的空间环境，使道路的交叉口处的交通的通行能力和市政路段通行能力之间互相协调。

6.2节约性的原则。在进行市政道路设计的时候，要在确保设计质量的基础上，要最大限度地减少物力、人力等资源的浪费消耗。对现有路段，要努力的挖掘其潜力，物尽其用。设立立交桥时要结合地形，尽量减少用地面积和节约资金。

6.3针对性的原则。节点的设计是至关重要的，要结合城市周边的具体的需求，与现有的交通的设计方案、城市的交通规划相结合，制定切合实际的城市的交通运行节点并控制布局。

6.4以人为本的原则。对过街的设施如过斑马线街天桥等的设计，必须要依据该路段交通的流量，设置适当的宽度，减少发生拥挤的现象。

7、市政道路路基路面排水设计

7.1路基排水设计

①排水设计要充分的利用地形优势和自然水系，因地制宜的进行全面的规划，因势利导并且注重经济进行综合治理，一般情况下在地面和地下设置排水沟渠，沟渠线路不要太长，这样就不至于水流汇集，可以使得水流及时的疏散。

②设置各种路基排水，一定要和农田水利相配合，如果必要的时候还要增加涵管孔径，这样可以不仅防止农业用水对路基稳定性的影响，还可以让农田排灌更加有利，一般来讲，路基边沟不能用于农田灌溉的渠道，如果两者必须合并，则应加大边沟的断面，并给予加固，最后防止水流危害路基的现象发生。

③在进行设计前必须将重要路段的地质条件和水源进行深入的调查研究，重要路段还要对排水系统进行全面的规划，桥涵的布置还要和路基排水相配合，各种排水沟渠的平面布置和竖向布置要相配合，只有做到分期修建和综合治理，如果遇到排水不畅或者遇到不良地段的，就要加强路基防护并加固路基，必要的时候要进行特殊的设计。

④进行路基排水一定要防止附近的山坡水土流失，不要轻易的对自然沟渠合并或者将水流性质改变，最好不要破坏天然水系，要布设人工沟渠的时候要尽量的选择有利的地质条件，如果遇到重点的路段，比如土质松软或者纵坡较陡的地段的排水沟渠，采取一定的防护和加固措施等是必要的。

7.2车行道排水设计

城市道路路面排水有双坡排水和单坡排水。当车行道宽度较宽时，为了减少地表水在道路表面的径流时间并迅速将水排除，通常采取双坡排水方式，在道路两侧每隔一定距离设置雨水口的方式收集路面水，并通过与其连接的雨水支管将收集到的地表水排入埋设在路面下的雨水主干管内，最终排入保留水系或河流中。

7.3人行道排水设计

①为便于人行道路面水的排除，人行道横坡设置时坡度朝向车行道，降落到人行道上的雨水通过横向坡度自流排入车行道边的雨水口内。

②当道路位于挖方段时，通常在道路两侧设置各种形式的挡土墙，道路两侧应在挡土墙上方设置截水沟.拦截将要流人人行道上的地表水。此外，还有少量地表水或地下水会从挡土墙上的泄水孔沿着挡土墙流到人行道上，然后顺人行道流入车行道边的雨水口内。通过长期观察发现，大多数在道路两侧设置路堑挡土墙的路段，人行道上都有沿挡土墙流下的雨水痕迹（雨水携带黄土或铸铁泄水孔生锈而产生）。

8、绿化带排水设计

绿化带设计是城市道路設计中的重要组成部分。绿化带不仅可以美化城市环境，而且可以给行人带来视觉上的享受，城市道路一般都有15%～30%的红线宽度作为绿化带，游览性道路、滨河路及有美化要求的道路，绿化带宽度将更大。但是，绿化带内容易有积水，绿带内的雨水，虽然可以部分排至路面，但仍有很大一部分雨水渗人土中，同时城市道路中埋设有各种管道，这部分雨水会沿着各种管道向路基深部渗透，这种渗透日复一日就会损害路基，对道路使用寿命产生影响。所以，在绿化带设计过程中要考虑排水设计。

在绿化带排水设计中，根据以往经验，采用两边及底部用混凝土封闭，中间设置中300的渗沟，每隔40m左右设置集水井，并用中300管接出，排人雨水系统，同时应注意管底应比雨水井内最高水位高出200mm以上，以防雨水倒灌。这样虽然可以很好地解决绿带排水问题，同时也可以消除绿带内水浸而影响植物的生长问题，但是这样处理造价会有所提高。根据实际工作经验，采用碎石盲沟作为绿化带的排水系统效果不错。首先，在中央绿化分隔带内填筑30cm粘土，并以一定角度坡向分隔带中央，利用粘土的弱透水性阻止水渗入路基。并引导水流向绿化分隔带中央。然后在绿化分隔带中央修筑碎石盲沟。盲沟顶标高大致与土路基顶标高相同，盲沟以两个窨井中点为分水岭，以2%纵坡分向两侧，以利于水的流动，减少下渗时间。在窨井位置设D230混凝土横向支管，连接碎石盲沟与窨井，并以1%坡将水由盲沟引入窨井，这样可以达到不错的效果。

设置完善排水系统，使绿化带和路面的下渗雨水随路表面雨水及时排出，等于提高了车道路面和绿化带的径流系数。可以将绿化带的下渗雨水排除70%，即将绿化带的径流系数由0.15提高至0.15+0.85*70%=0.745，可见绿化带排水系统的设计有利于市政道路的总体排水，有利于提高城市道路的受用寿命。

9、交通工程设计

9.1标志标线

对于设计中道路线形、纵断面、弯道等所有设计要素的变化，都应通过道路交通标志标线给使用者予以预告或者警示。标志的汉字、数字、字母高度，应该符合该等级道路最大可能行车速度、最危险下驾驶员清晰视认的要求；警告、禁令、指示标志尺寸大小的选择和安装位置，应重点考虑在该路段最危险最易发生事故车辆所对应的速度和视点；标志的各支撑方式如单柱、悬臂、门架的选择，应该满足驾驶员视认和道路净空的要求，在干路与支路相交的交叉路口，应配合交通标线设置干路先行标志、停车让行标志、减速让行标志，组合标志的版面内容和组合数量应满足迅速全部辨识的要求。指路标志的设置在城市外围以方向和道路为主，城市内部以地名、街道，功能为主。

9.2护栏

护栏是沿着道路路基边缘或中央分隔带设置的交通安全设施，在城市道路和高等级公路上有着广泛的应用。设计中应该注意：护栏的设置能够保证失控车辆的安全要求，护栏的设置也可以有效地防止因行人横穿路面而引发的交通事故。所以应在行人可能穿越的路面范围内设置边防护栏，同时在因道路和环境限制而无法设置边防护栏的路段设置中央的防护或隔离设施。

9.3交通信号

一般来说，当交通量增加到接近停车或让路标志交叉口所处理的能力时，才在这种交叉口上架设交通信号控制。根据停车标志交叉口的通车规则，次要道路上的车辆必须等主要道路车流间出现足够的可穿越空挡时才能通过。因此主要道路上的交通几乎不受相交交通的影响。如忽略左、右转弯车辆的影响，则可认为主要道路在这种交叉口进口道上的通行能力几乎和路段的通行能力一样。

因此计算这种交叉口的通行能力，一般是对应于主要道路交通量，求出相应次要道路进口道可以进人交叉口的最大交通量。即根据计算主要道路车流中可供次要道路车辆穿越的空挡数来求出次要道路可以通行的最大通行能力。当次路交通量接近这个最大可通行量时，次路交通便已严重拥挤，延误增大。次要道路交通量增加到一定程度时，车辆延误大增。

此时，若将标志控制交叉口改为信号控制交叉口，则次要道路车辆延误可以得到降低，但主要道路车辆延误却要增加。因此可以通过对比改用信号控制前、后主次道路上车辆总延误的大小，来决定是否应该改用信号控制。

结束语

总而言之，市政道路的设计直接关系到了城市交通的通行能力，与城市的居民切身的利益紧密相关，对城市的经济发展起到了不能忽略的作用，相关政府部门必须要高度的重视。

参考文献：

[1]王晓军《城市市政道路规划对城市交通通行能力的影响》市政工程信

息資讯2011.6.

[2]陈广学.道路设计过程中的问题及对策[J].黑龙江科技息，2010（17）：203.