黄朝焘、肖均华
(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵州贵阳550081)
随着山区城市道路建设的快速发展,我国山区城市交通运输水平得到了大幅度提升。但在项目建设过程中受山区地形、道路线形指标、建设投资等方面的约束,道路设计效果受到了一定的影响,道路的建设质量也受到了一定的影响。为进一步提高山区城市道路建设的综合质量能,对山区城市道路设计中存在的一些常见问题进行分析,并提出对应的解决措施,为今后的山区城市道路设计提供思路。
城市总体路网的规划对城市后期的道路建设有重要影响。城市总体路网规划是城市总体规划的重要组成部分,其主要是基于道路交通调查及数据分析,根据近远景交通需求,对城市的综合交通情况、道路网规划需求等进行综合分析,最终得出符合城市发展的交通路网规划。但是,当前的交通路网规划存在一系列问题。如道路等级与路基宽度严重不匹配,道路纵坡规划不合理导致排水不顺畅,未统筹考虑道路竖向高程规划设计与周边地形的适应性,管网管径设计不合理,路网规划建设时序规划不合理等问题,这些问题一定程度上制约了城市的健康、有序发展。
山区城市道路建设区域的建设条件较为复杂,且建设周期相对较短,受建设地城市规划、沿线两侧建筑高程等多方面因素的影响,设计时平纵面技术指标往往取规范低值,很难保证道路平纵面组合的合理性。
道路方案设计阶段,仅以节约建设成本为原则,未对道路两侧土地进行统筹规划,致使线路技术指标过低,容易出现“急弯、长陡坡、不良视距”等问题。后续道路两侧土地开发建设时会受已建道路高程控制,需大面积山体开挖,对已建边坡防护等进行拆除,容易导致较大的工程资源浪费。
在进行道路方案设计工作时,简单粗略地根据规划进行横断面布置,忽略了城市的长远发展,未给城市远期发展预留空间,这会限制城市的后期发展。
1.3.1 人行道宽度过窄
错综复杂的城市管网系统均布设在人行道下,而人行道宽度过窄,使得部分市政管道只能布设于车行道下,车行道上便出现了各种检查井井盖。由于在检查井附近施工很难保证压实度,则导致路面常常出现跳车现象,后期还会出现路基不均匀沉降、路面积水严重等问题。另外,检查井井盖长期受重车作用且大部分井盖周围未做加强处理,导致大量井盖破坏,这会严重影响行车舒适度,带来较大交通安全隐患,也会严重降低路面的正常使用年限。
当前,山区城市道路中的路侧带(含人行道、绿化带、设施带等)多为2m,而在设施带的宽度范围需安装护栏、路灯灯柱、标志等城市交通服务设施,绿化带需种植行道树,如此,留给人行道的宽度仅剩1m,这1m 范围还需铺设盲道,这便导致人行道通的舒适性极差。
1.3.2 三角楔形低矮边坡设计不合理
在新建道路挖方侧常出现三角楔形低矮边坡,这种边坡高度一般在5m 以内,且常为土质边坡,这类边坡的稳定性较差,需进行一定的边坡防护设计,以确保边坡的稳定性。
较多山区城市的道路设计方案较为传统,不符合城市的发展需求。设计方案时未充分考虑城市远期规划、人口增长速度、经济发展速度等,特别是一些城市新区,这类情况尤为突出。如城市的主要骨架路网之间全设平交口,规划用地红线时未考虑后期增设枢纽立交、人行立体过街等用地需求。城市发展起来后,交通量迅速增长,交通非常拥堵,但道路两侧大量建筑、商业已形成,使得道路不具备平交改建立交的条件。
在地形平坦的城市,为增强城市道路的功能,一般会布设相应的非机动车道,此举可以提升城市居民的生活幸福感。但在地形起伏较大的山区城市,在道路上设置非机动车道则有些不合理,主要原因如下:第一,根据相关规范规定,非机动车道纵坡应小于3.5%,不易满足;第二,若强行按小于3.5%的纵坡进行设计,必然会大幅度增加道路建设成本;第三,山区城市的经济一般较为落后,即使部分道路具备非机动车道建设条件,也很难让非机动车道闭环,这会增加后期运营阶段的管理难度。
在部分城乡接合部的道路交叉口处,交通监控设施严重缺乏,工程运输车经常不按信号灯行驶,闯红灯情况频发,为交通出行埋下了很多安全隐患。
大量的急弯、陡坡路段未设减速设施。设计项目施工图时缺少对急弯、陡坡、临崖等特殊路段运行速度的验算,导致道路运营期此类路段存在较大的行车安全隐患。
第一,在建设阶段未对边坡防护形式统一标准,存在大量的“三边工程”,导致建设出了各式各样的边坡防护。
第二,不重视道路中分带、侧分带的景观园林设计,导致绿化景观设计的统一性较差。
第三,城市道路边坡大量采取挂网锚喷方式进行防护,灰色混凝土面与城市环境不协调。
第四,仅从工期、施工难易度及工程造价对比角度出发,设计沿线桥梁等构筑物,常采用普通桥梁形式,导致城市桥梁景观较差。
第五,设计过程中未能有效融入当地民风、民情、民俗等,难以体现城市特色。
路网规划编制单位对城市路网规划不合理的主要原因有以下几方面:
第一,规划编制单位未进行详细的现场勘察,仅借助大比例地形图进行规划设计,导致路网规划与实际情况出入较大,对后期项目建设难以起到实质的性指导作用。
第二,规划编制单位未对路网进行详细的纵坡设计,粗略地进行路线竖向设计,导致后期路网之间搭接出现高差问题,严重时会导致雨污水等无法顺坡排出。
第三,规划编制单位仅对路网竖向粗略设计,未对道路沿线两侧土地的地形、地貌进行统筹分析,导致后期道路两侧的地块不好用,开发代价大幅提高,不利于后期道路两侧土地的招商引资。
第四,规划编制单位设计排水时,未进行详细的水力计算,管径制定较为随意。第五,规划编制单位对路网建设的时序制定不合理,严重影响了城市的健康、有序发展。
针对以上问题,建议如下:
第一,规划编制单位在规划前期需进行详细的现场勘察工作,再进行详细设计。
第二,规划编制单位需依据地形图高程三维建模,进行详细的纵坡设计,以保证路网竖向设计的科学性与合理性。
第三,规划编制单位需综合道路沿线周边地形,统筹考虑,科学制定道路竖向设计,以提升道路两侧土地的开发价值,降低开发成本。
第四,规划编制单位进行排水设计时需依据汇水面积,进行水力计算,合理确定道路排水管径的大小及路网之间的排水走向,保证排水顺畅。
第五,规划编制单位需结合城市发展规划,科学布局交通路网的建设时序,促进地方项目建设有序推进。
采用规范极限值参数进行设计的城市道路,在后期运营阶段会存在较多问题,且不利于道路沿线两侧的土地开发,严重时还会影响城市的总体布置。故道路路线设计指标的选取应根据城市总规、用地红线及功能定位,综合考虑沿线土地开发、景观融入协调、保护珍贵文物和征拆难易程度等因素,以保证后续项目建设的正常推进。只有在征拆、地形条件困难等特殊路段,经技术、经济论证后,才可以采取规范指标的极限值。
设计路线时需对路线平面、纵面、横断面进行反复多次的调试,有条件的可通过BIM 技术进行三维道路设计,力争路线平纵组合合理。
设计路线方案时需综合考虑城市远期发展,为城市远期发展预留建设用地空间,这有利于城市后续的健康发展。
2.3.1 人行道少用或不用最小值
结合一些山区城市的道路现状来看,采用2m 宽人行道的道路使用功能弱、运营效果差,大量的检查井井盖被破坏会导致行车舒适度降低、交通安全隐患大幅度增加。根据以往建设项目的运营情况,结合埋设管线需求及考虑为后期改造预留空间,快速路、主干路人行道宽度不宜低于5m,次干路、支路人行道宽度不宜低于4m(特殊情况下不低于3m),在商场等人流量较大的路段可根据实际需求增宽人行道。仅在部分受地形限制严重,道路后期无开发条件的路侧采用2m 底限值,以满足对盲道、行道树、照明基础设施安装的需求及规范要求。
2.3.2 合理规避三角楔形低矮边坡设计
此类边坡一般为低矮的土质边坡,挖方工程量较小,稳定性较差,若不进行边坡防护设计,边坡的稳定性难以保证,故此类边坡不仅需要刷坡工程费用,还需要边坡防护费用,并不经济。对于此类边坡设计,建议进行挖平处理。主要考虑因素如下:第一,此类楔形边坡挖平工程量较小;第二,挖平后不需要进行边坡防护,能够减少边坡防护工程费用;第三,挖平处理后更有利于该地块的土地开发,能够提升地块价值。
综合城市布局、城市总规等因素定位道路功能,合理选用路线设计指标。结合城市近远期发展进行方案设计,为后续城市旧路改扩建预留建设用地。对于道路大型交叉口,需根据城市总规、远景交通量预测进行方案设计。条件允许的情况下,可一次成型,避免后期因改造影响既有道路交通的正常通行;若近期地方政府无经济条件支撑大型立交的建设,道路方案设计可与近远期发展结合,在近期交通流量不大时进行平交设计,但尽可能为远期立交方案预留建设空间,避免后期城市发展起来却无立交改造空间,导致交通拥堵,制约城市的健康发展。
由于大部分山区城市的地形起伏较大,道路纵坡较陡,非机动车辆骑行困难,且受道路两侧用地的约束等,很多地区不具备非机动车道的建设条件。为增强城市道路的功能性,可在部分地形较为平坦且非机动车流量较大的道路上配套非机动车道,提升城市居民生活的幸福指数。
为提高道路交叉口的行车安全,应根据实际情况在交叉口位置布设信号灯、电子抓拍、智能闯灯语音提醒及监控等交通安全设施,提高车辆交叉口违法通行的成本,减少行人、车辆闯灯现象,降低交叉口行车安全隐患。
由于山区地形起伏较大,道路容易出现急弯、陡坡等情况。为此,在项目施工图设计阶段,应对道路急弯、陡坡、临崖等特殊路段进行运行速度验算,根据规范据实采用减速方案及路侧防撞措施,提高山区城市道路的行车安全。
第一,按程序进行项目建设,避免“三边工程”的危害。在施工图设计阶段,做好边坡防护与坡面绿化形式的统一。
第二,设计道路绿化景观时,需根据项目实际情况,因地制宜地搭配绿化。选择绿植时以当地树种为主、新树种为辅。绿化设计需突出层次感,使道路景观兼具美观性、协调性,呈现较好的视觉效果。
第三,对于景观要求高的山区城市道路,在挂网锚喷、框架锚杆等护坡面上可采用爬山虎、植生带等进行绿色覆盖,以提高道路边坡的美观性、增强城市道路边坡与自然环境的协调程度。
第四,在桥梁方案的比较选择上,应增加对景观桥梁的比较和选择,适量的景观桥梁能为城市增添一抹独特的风景。
第五,在路侧路灯造型、挡土墙墙面修饰、桥梁外观造型、护栏侧面等方面充分融入当地的民风、民情、民俗,增强城市道路景观的美感,同时彰显城市文化。
综上所述,对山区城市道路常见的设计问题进行了剖析,并结合山区城市道路的特点,提出对应的优化设计方案。在后续的山区城市道路设计工作中,相关人员仍需不断思考、总结,为山区城市道路设计工作提供更优的设计思路,这对促进山区城市发展有重要意义。