肖新波,李汉锋
(中国市政工程中南设计研究总院有限公司,湖北 武汉 430010)
市政道路设计中的关键问题浅析
肖新波,李汉锋
(中国市政工程中南设计研究总院有限公司,湖北 武汉 430010)
总结了目前市政道路设计中存在的问题,并详细分析了其影响因素。提出城市道路设计的原则和理念,以人为本,针对目前的设计问题提出了改善措施和方法,包括道路基础治理、城市交通全局规划、交叉口设计、混合交通分离等方面,提高市政道路的设计质量,为城市的良性运营提供平台。
市政;道路设计;关键问题;横断面;混合交通
市场经济促进了资源的城市化集中,使得我国城市化发展越来越快速,为了满足市民的出行要求以及实现城市资源交流,市政交通基础设施变得非常重要。需要改进现有的道路设计质量,满足未来很长一段时间内的交通发展要求,提高道路的使用性能,降低城市交通安全风险。
然而,部分城市地区为了适应经济发展的要求,盲目规范市政道路建设,使得整个城市的交通网络很乱,通行效率不高,这不仅影响着市容市貌,还对人们的出行质量带来影响,甚至会引发交通安全问题[1-2]。因此,目前的市政道路设计需要本着“以人为本”的理念执行,以城市道路为基础促进城市经济发展和生活质量的提高。
首先剖析目前市政道路设计中存在的主要问题,并对这些问题的发生原因进行了解读;其次提出市政道路设计的理念,贯彻执行城市道路的建设;最后总结了目前城市道路设计的执行办法,以更好地提高设计质量,积极推进城市建设与发展。
市政道路设计仅注重路面层设计而忽视路基基础的处理,没有很好地规划道路网络系统,对交叉口设计不重视,车行道和人行、非机动车道分离设计不合理等[3]。针对这些设计问题,以下进行详细分析。
2.1 注重路面层而忽视路基基础设计
城市道路的设计应该注重市容市貌,因此往往比较关注路面结构层的设计,但是对于路基基础的设计则很多时候考虑不谨慎。
城市环境具有很多软弱地层,在这些地层上建设道路,需要关注路基基础特性。以软土为例,软土路基的力学性能差,如果没有经过处理或者处理不当,则不仅对施工过程,甚至对整个道路的运营阶段都有很大的安全威胁。首先,软土路基的孔隙率高和压缩性很强,使得路基基础产生永久性的塑性变形以及很大的不均匀沉降,造成路面施工及运营中的局部塌陷问题;其次,软土路基的流变和触动性能使得路基结构在车辆荷载,特别是重载车流作用下出现局部破坏和凹凸等问题;最后,软土路基结构的承载性能差,在施工中很容易失去承载力,对道路施工人员的安全造成很大的威胁,特别是较高的路基结构。
2.2 城市路网系统布局缺乏合理
城市道路是提供城市经济交流和人们出行的基本交通基础设施,因而道路系统的设计应该与城市的全局规划联系在一起,如果各种道路等级之间设计连接不合理,则不仅影响行车通行能力,还会对行车安全性造成威胁。
城市道路系统的设计中,不仅需要注重主干道路的设计,形成基本的交通网络,还需要注重分流交通的设计,对各种城市支流进行设计。表1是城市基本道路的服务水平,不同的设计速度和不同服务等级所对应的服务交通流量都不一样,道路系统的设计规划中应该考虑这些。
表1 城市道路服务水平分级
2.3 城市路口交叉设计不合理
城市交叉路口是影响交通通行效率的关键,由于各类交通都在交叉路口进行集散,交叉口成为交通管理和组织的要点。城市交叉路口因为交通信号和混合交通的干扰,使得交叉口内的车辆行驶速度低、车况复杂、交通事故发生概率大,形成道路的瓶颈。尤其重要的是交叉口设计不合理、信号灯设置不合理等。
交叉口设计中,车道数量、交通设施、渠化问题等都会对行车性能产生影响。车道数量设置连接不合理会造成交叉口的拥堵,渠化设置不合理会使得出现雨水累积、排水不畅等。因此需要对交叉口设计特别关注。
2.4 混合交通的分离设计
城市人口密集,道路不仅要提供车辆行驶,也需要提供各种非机动车辆和行人的出行,因此大部分道路的设计往往涉及混合交通的问题。当车辆和非机动车以及行人没有进行有效分离时,因为非机动车和行人误入车行道,会极大地降低车行道的行车效率,也会产生很多交通安全问题;但是如果在交通量不大的路段,进行机动车道、非机动车道和人行道的分离,则道路需要很大的宽度,这势必需要很多的城市用地,进而对道路建设的造价产生很大影响。因此,综合而言,需要根据交通情况,科学选择混合交通流的安排。
根据目前的城市道路设计问题,对于新道路或者已有道路的改建设计,需要在考虑经济性、安全便捷性和环保性的基础上开展设计内容。
对经济性而言,市政道路的施工既要保证施工的质量,道路规划尽可能满足交通量的行驶要求,但应该对各种方法进行综合考虑。例如地基基础处理,需要综合分析选用适宜的加固方法,不能加固过度;道路的宽度只需要满足设计要求即可,不能浪费城市用地;如果某些路段交通不够方便,就可以采用远近集合方式节约成本。
在安全性方面,道路的设计必须满足交通安全运输要求,特别是支路的设计,其设计车速应该考虑到行人横穿马路的行为,交叉口的设计需要考虑到混合交通流的横向穿越问题,这些都直接涉及行车安全。
对环保性而言,城市的市容市貌非常重要,因此道路的设计也应该更多地考虑环境保护的因素,坚持以不污染环境为原则,既要保证道路的正常运营,也要降低因为行车形成的一系列对环境的污染。
针对市政道路设计存在的上述质量问题,需要进一步改善设计方法,提高道路的设计质量。
4.1 市政道路软弱基础的施工处置
道路施工中对软弱路基的处置需要根据软土路基的分布特点、范围等风险程度,选择针对性的加固施工措施。根据加固方法的不同,主要分为浅层加固和整体加固。浅层加固采用风险降低措施,通过垫层施工、表面排水、铺洒添加剂、排水固结等手段执行;深层加固可采取风险转移的方法,分包给其他单位并签订相关合同,可选用的技术措施包括加固桩法、化学加固法、灌浆加固和强夯法等手段。
4.2 完善交通系统的全局规划
根据城市发展要求和交通运输量的发展,需要从全局角度规划城市道路的设计,无论是车道数量、车道宽度、各种道路之间的交叉设计等,都需要进行全局网络的规划,使得道路系统能够满足现有的交通要求,同时能够较为经济地实现路网的规划。
首先,需要明确不同区域的道路等级,通过对道路等级的定位,才能进一步明确后续设计需要。
其次,确定道路的服务等级,根据等级确定道路的设计车速,这就基本确定了该道路的设计车道数量、车道宽度、人机分离方式等。
最后,明确该道路与其他道路的连接交叉方式,交通等级高、服务要求高的需要采用立体交叉的交通设计方法,同时机动车与非机动车完全分离;如果交通等级稍高,可以采用红绿灯控制交叉口,但是非机动车与机动车道实现分离;如果交通等级一般,则需要通过红绿灯、人行道等控制混合交通的行走方式。
4.3 确定合理的交叉口方式
显然,道路上的交叉口越多,出现交通事故的概率越大,对应的交通通行能力也就越差。表2是通过统计分析确定的交叉口数量对速度降低和出行时间的影响,可知在尽可能的情况下,需要降低交叉口的设计,但同时又要保证左右两侧的行人和非机动车能够适时交叉。
表2 城市交叉口数量对交通的影响
道路交叉中最为重要的就是人行道的设置问题,由于行人具有很高的随机性,因此给交通通行带来了很大的安全风险。道路交叉口需要设置好人行道的宽度,同时确保行人不随意横穿马路,此外还需要控制行人交叉的绿灯时间。合理确定红绿灯的时间比例是基于区域人行流量和车行流量的统一分析结果。
4.4 混合交通的分离设计
城市道路的混合交通分离设计涉及道路横断面大小、车道数量确定、车道宽度设计、人行道与非机动车道设计、绿化带和分隔带设计等方面。
首先,横断面设计是需要根据道路等级、性质和红线宽度,以及必要的交通资料调研,最终确定的各部分组成宽度,从而形成整体的道路横断面型式。
其次,车道数量设计是基于现有交通情况以及未来规划期限内可能的交通增长综合考虑的结果。应注意到,多车道设计的通行量是单车道通行能力的倍数折减,一般来说内侧车道的通行能力为1,则对应的从内往外的车道通行能力就变成0.9、0.9~0.8、0.8~0.7等。城市道路的主干路一般不要超过8条车道,次干路则不需超过两车道。
再则,车道宽度设计涉及城市用地紧张问题,一般来说车道宽度越小,对交通通行影响很大,会降低车辆行驶速度;车道宽度越大,车辆行驶效率越高。但是存在一个较优的值,使得车道行驶效率比较高,一般来说城市道路的车道宽度可以设置在3.25~3.50 m。
同时,人行道和非机动车道仍然是未来很长一段时间内需要考虑的交通参与体,在倡导绿色交通的情况下,这些群体并不会减少。因此道路设计需要充分考虑这些群体的交通需求。一般来说道路都需要设置显著的非机动车道,宽度在2~3m左右;人行道则通过人行道板进行设置,不建议将非机动车和人行混合设计在一起。
最后,绿色分隔带的设计是实现混合交通互不影响的重要构造措施,通过分隔带和绿化带,可以有效提高车行交通、非机动车和行人各自的通行效率,同时对非机动车和行人进行交通保护,减少了交通事件的发生频次。
市政道路是城市重要构成部分,对城市的交通和经济沟通提供了基础平台,也是市民生活质量的一个重要体现。通过对目前市政道路设计中存在问题的剖析,提出了以人为本的设计解决思路,提高市政道路的设计质量,为城市的良性运营提供平台。
[1]傅亚.市政道路设计中存在的问题及相关措施分析[J].广东科技,2013,22(6):68-69.
[2]陈云.浅析城市市政道路设计常见问题及设计方法[J].建材与装饰,2016(19):63.
[3]佟彩霞.市政道路设计应注意的问题探讨[J].科技创新与应用,2012(6Z):174.
U412.37
B
1009-7716(2017)08-0048-03
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.08.015
2017-03-23
肖新波(1978-),男,湖北武汉人,路桥工程师,从事路桥设计工作。