道路设计中常见问题研究

张忠桥

（无锡市政设计研究院有限公司，江苏 无锡 214072）

0 引言

在评审道路设计图纸过程中，常会发现道路线形设计不合理，以及路基路面结构设计不合理。设计图纸的不足之处，具体分为以下几种情况：（1）拟定道路断面依据不足，论证不充分；（2）在无累计轴载的情况下，拟定路面结构；（3）平曲线设计中，缓和曲线应用偏少；（4）在道路沿线地块或支路开口设计中，转弯半径大小使用不当；（5）在线形设计中，忽视停车视距的校验；（6）路基顶面弯沉设计值，严重偏离现场检测数值。探究这些问题的根源，都会涉及到一些设计要素的拟定，这些设计要素包括交通量、累计轴载、缓和曲线、转弯半径、停车视距、基顶弯沉等。

对于道路设计图纸的不足，总结为三类问题进行研究：第一类为有关交通量的问题，这类问题包括道路断面的拟定、路面结构的拟定等；第二类为有关线形设计的问题，这类问题包括缓和曲线应用、转弯半径大小的取值、停车视距等；第三类为有关基顶弯沉的问题，即怎么减少路基顶面弯沉设计值与现场检测数值之间的偏差。

针对这三类问题，下文将逐一展开研究。

1 交通量

交通量是道路设计基础要素之一，由于种种原因往往被设计单位忽视。交通量直接关系到道路断面的拟定、道路路面结构的设计。查阅法律法规、标准规范，无论规划阶段还是建设阶段，都涉及到交通量这个要素。

根据《城市规划编制办法》第四十一条[1]，各级道路的红线、断面、交叉口形式等都是控制性详细规划应当包括的内容。由此可见，道路断面形式是规划阶段拟定的，而确定道路断面形式依据的是交通需求分析。根据《市政公用工程设计文件编制深度规定》第一章[2]，道路工程可行性研究报告文件的内容应包括：交通分析及预测；建设方案与规模；交通量分析及预测；道路断面的拟定。根据第二章[2]，道路工程初步设计文件的内容应包括：交通量预测。

由此可见，规划阶段的控制性详细规划，建设阶段的道路工程可行性研究以及道路工程初步设计，都涉及交通量调查与预测。

对于一个具体的道路项目来说，首先应到规划部门，调查与该项目有关的规划资料，包括这个项目的红线、断面、交叉口形式等，以及规划阶段的交通量调查与预测等资料。在编制道路工程可行性研究报告过程中，充分利用已有的规划资料，并应进行交通量调查与预测，拟定道路断面；如果拟定的道路断面方案，与规划道路断面不一致时，应进行比选论证并征得规划部门的同意，方可修改道路规划断面。同理，编制道路工程初步设计，拟定道路断面，也应与规划部门充分沟通与协商；未经规划部门的同意，设计单位不应擅自修改上一阶段拟定的道路断面方案。

有些小型道路工程，既无编制可行性研究报告的要求，也无编制初步设计的要求，就应该在方案设计以及施工图设计中，增加交通量分析及预测等资料，并阐明道路断面拟定的理由及依据。

交通量不仅影响道路断面的拟定，而且直接关系到道路路面结构的设计。根据《城镇道路路面设计规范》的基本规定[3]，依据累计轴载确定交通等级、设计路面结构。路面结构设计的程序：（1）把交通量中不同轴载的各种车辆，换算成标准轴载（BZZ—100）并计算当量轴次，用来计算累计轴载，由累计轴载计算出路面的设计弯沉（Ld）；（2）初步拟定路面结构，验算路面结构的计算弯沉（Ls）；（3）比较设计弯沉值（Ld）与计算弯沉值（Ls），按照 Ls≤Ld的原则不断优化路面结构各层的厚度，直至设计出满足要求的路面结构。从路面结构设计的程序可知，交通量是路面结构设计的基础要素之一。

由于种种原因，设计单位往往不重视交通量的调查与预测，在道路断面拟定、路面结构设计中，没有引入交通量这个基础要素。道路断面拟定不合理，就会出现道路建成通车后，实际交通量严重偏离道路通行能力，即出现两种极端情况：路宽车少，道路资源闲置；路窄车多，导致交通拥堵。路面结构设计不合理，常会出现路面过早损坏，不仅路面维修养护费用高，而且影响行车安全性和舒适性，路面养护过程中还容易造成交通拥堵。

综上所述，设计单位应重视交通量的调查与预测，并在道路断面拟定、路面结构设计中，切实引入交通量这个基础要素。

2 线形设计

2.1 缓和曲线

对于直线和圆曲线或者圆曲线与圆曲线之间的连接方式，根据《城市道路路线设计规范》6.3平曲线[4]，规定了两种情况下可以不设置缓和曲线：圆曲线半径大于不设缓和曲线的最小圆曲线半径；当设计速度小于40 km/h时，缓和曲线可采用直线代替。据笔者对于车辆行驶轨迹研究表明，在直线与圆曲线或者圆曲线与圆曲线相连时，考虑行车的安全舒适，应设置缓和曲线[5]。随着路线设计软件以及测量设备的更新迭代，在直线和圆曲线或者圆曲线与圆曲线之间设置缓和曲线，无论是在设计阶段还是在施工阶段，都不存在任何技术问题。

综上所述，路线设计规范应适时修编，应使用缓和曲线连接圆曲线和直线（或圆曲线）；设计人员不必拘泥于现有规范不设缓和曲线的条款，在遇到圆曲线和直线（或圆曲线）连接时，应优先考虑采用缓和曲线进行连接。

2.2 转弯半径

设计人员往往不够重视道路沿线地块或支路开口的转弯半径，致使开口转弯半径的大小不合理。有些开口只需满足行人以及非机动车通行，转弯半径就不必过大；有些开口需要满足大型汽车通行，转弯半径就不能过小。据笔者对于交叉口转弯半径研究表明，若满足大型汽车的通过，交叉口转弯半径不宜小于12 m；若满足中型汽车的通过，交叉口转弯半径不宜小于10 m；若满足小型汽车的通过，交叉口转弯半径不宜小于6 m；对于只需满足行人以及非机动车通行，最小半径为2 m，即可满足要求[6]。

2.3 停车视距

在道路线形设计中，应重点关注的视线障碍区，主要有三处：（1）较小半径的平曲线；（2）较小半径的凸型竖曲线；（3）道路红线外有密集建构筑物的交叉口。在线形设计中，应重点检查以上三处是否存在视线障碍，调整线形设计，满足停车视距的要求。对于条件受限无法通过调整线形的情况，应对该路段或交叉口限制车速，以满足停车视距的要求。

3 基顶弯沉

路基顶面弯沉是路基质量验收的主控指标之一，规范明确要求，路基验收中实测弯沉值，不应大于设计规定的弯沉值。在实践中，路基实测弯沉值往往比设计规定的弯沉值小很多。比如，某主干路工程，路基顶面设计弯沉值为Ld-150（1/100 mm），而实际检测的路基顶面弯沉值处于Ld-50～Ld-80（1/100 mm）区间。现场检测数值偏离设计值较大，致使设计弯沉值形同虚设。

之所以会出现这样的情况，是由于未限定设计弯沉值的适用条件。设计往往假定路基交工验收是在最不利季节进行的，这里的最不利季节是指：（1）对于冰冻地区，是指春季冻融时期；（2）对于非冰冻地区，是指雨季。路基顶面设计弯沉值采用最不利季节时的弯沉值，而路基交工验收时，相关单位往往尽可能的避开最不利季节。换言之，路基交工验收通常是在其它季节[7]进行的。由于其它季节[7]的基顶弯沉值，远低于最不利季节的基顶弯沉值，因此导致实测的交工验收弯沉值，远低于设计弯沉值，致使设计弯沉值起不到应有的作用。

解决这个问题，就是要在设计中应至少提供两种情况下的设计弯沉值：最不利季节条件下，路基顶面设计弯沉值；其它季节（文中“其它季节”特指一年中，除了“最不利季节”之外的时期，即一年被分为最不利季节和其它季节两个时期）条件下，路基顶面设计弯沉值。当然，也可以根据道路所在地区的实际情况，结合冰冻情况、降雨情况等因素，采用多个设计弯沉值。根据路基交工验收时所处的时期，选用该时期对应的路基顶面设计弯沉值，可使设计弯沉值起到应有的作用。

4 结语

本文探讨了道路设计中常见的三类问题，即有关交通量的问题、有关线形设计的问题、有关基顶弯沉的问题，逐一研究了这些问题的根源，并提出解决问题的途径和方法，以期为从事道路设计的人员提供借鉴。