道路交通工程分析与设计技术要点

耿志明 (淄博市规划设计研究院有限公司 山东 淄博 255022)

引言

道路是一条三维空间的实体。它是由路基、路面、桥梁、涵洞、和沿线设施所组成的线形构造物。道路设计是决定公路建设项目工程价值和使用价值的重要阶段,设计质量对工程的总体质量和安全有着决定性的影响。纵观我国道路建设情况,不难发现道路交通工程问题基本上出现在经济发达的城市,比如交通拥堵点,没有从长远发展角度设计与建设城市道路,只是为解除城市眼前的交通问题,不利于城市及交通事业的长久发展。故而,科学设计道路交通工程具有重要的现实意义。

1 道路设计的关键要素

1.1 道路设计的功能要求

在进行道路设计中,要考虑到城市区域性发展状态,了解当地经济运行情况,使得设计符合当地的经济发展环境,能够与城市规划保持一致。在设计中,要发挥地区政府的指导作用,并在道路设计中体现出来。此外,还要掌握城市区域范围内的人文环境,设计特点要与人文环境结合,才能使设计满足当地的功能需求。

1.2 道路设计的实施技术

道路工程建设中,从设计到实施主要涉及两个方面的内容:一是要求设计人员具有较高的技术水平,能够进行专业的工程设计,要有准确分析交通数据的能力,同时,具备一定层次的审美观,工作中具有较高的责任感。二是在道路建设的过程中,实施人员能够正确解读设计方案并有效应用,专业技术能力要与设计思想匹配,在操作的过程中要具备较高的责任感。

2 道路设计现状

道路设计是道路建设非常重要的环节,直接关系着工程的整体质量。在道路桥梁结构设计中,设计内容不科学、不规范的问题一旦出现,必然会使道路桥梁安全性能或使用性能无法达到规定要求,在投入使用后存在一定的安全隐患。道路桥梁结构设计应该在掌握设计方案要点的前提下,考察工程现场,梳理设计内容并编制方案,对设计方案进行审核评估。工作人员为了提高设计方案的可操作性,应该按照规范文件论证设计方案。然而,在实际工作中有不少设计人员过度依赖以往经验,没有落实勘察工作,收集的工程资料内容不全面,同时受到自身专业能力的限制,没有使用科学、精准的算法,不能提高结构设计参数的准确度。设计人员不能清晰地把握道路桥梁设计要点与难点,使设计方案达不到规范标准,从而无法保障工程施工质量。设计道路桥梁的施工方案,首先要研究道路桥梁结构,分析道路桥梁耐久性,必须保证桥梁达到规定的使用寿命。然而,有的设计人员在方案编制阶段,在成本控制和道路桥梁耐久性问题上进行平衡,有的可能会侧重考虑提高工程项目经济效益,容易导致道路桥梁耐久性设计不合理。或者将桥梁结构强度作为设计关注重点,在施工材料性能、抗震技术、结构技术等方面关注不足。道路桥梁设计时必须综合考虑抗震技术、结构技术,让桥梁在满足结构安全的前提下,达到规定的抗震等级,保证使用寿命。

3 道路交通分析

从宏观上,可以将道路交通工程内的道路分成快速路、主干路、次干路、支路4种类型。其中,快速路是建立机动车辆与交通服务两者关联性的道路,能够解决交通快速出行的实际需求,快速路是城市快速交通体系建成的重要基础,能够为广大人民出行创造诸多便利条件。城市主要交通要道是快速路的主体,其为现代城市交通事业发展提供精准、优质服务,通过强化和交通系统内各部门的联系,能及时疏导城市道路上机动车流量,对于城市发生的交通拥堵问题,快速路能够对其进行有效的疏导,精准连接不同功能片区,使城市道路衔接成一体,明显拓展城市对外交通运输范畴,可以将其看成是道路交通工程内的重要构成。主干路通常是指城市对外开展交通运输活动和各组团之间联系的骨干道路,即明确要求行驶在该线路上的车辆要维持一定的速度,其通常布置6至8条车道,配合应用交叉口展宽的方法,增强道路的通行能力,整体提升服务水平。国内很多主干路的沿线上会建设一些建筑,为来往人们驻足停歇、餐饮及住宿等服务。次干路有交通性次干路与服务性次干路之分,而城市支路通常是一些服务性道路,多数支路沿线会建设住宅与公共建筑,并且也会存在与生活服务相关的实用功能,其有助减轻主次干路的交通运输压力。支路上准许建设一些商业、公建、居民楼等,相关部门也可以在支路上建设公交车专用、自行车专用道路。道路交通工程设计实践中,有关部门应通过多种渠道全面了解城市道路的真实情况,采集、归纳有效的信息资料,科学分析道路的真实状况,了解道路的实际需求,而后立足于开展设计工作,确保设计产品能更好地满足现代城市交通工程持续发展的需求。

4 道路设计改进策略

4.1 科学布置无障碍设施

城市道路空间开放性较强,能够有效满足人们的实际需求,更好地为居民提供服务。所以在制定城市交通设计策略的过程中,需要对道路无障碍设施的布局进行专门的研究。通过布置无障碍设施能够形成没有障碍的道路交通环境,特别在一些重要场所,合理设置无障碍电梯及边缘坡道等,能够保证道路的持续性。同时,为了促进服务水平的提高,需要合理设置无障碍设施。近年来,随着私家车的数量不断增加,进一步加剧了居民区的人车“矛盾”,对人们的生活质量产生了不利的影响,无法有效发挥街道空间交通以外的功能。在对城市交通进行规划的过程中,不能影响周围居民的生活,需要为人们营造安全的生活环境,使其在驾驶过程中能够对道路交通规划有较为舒适的感受,满意度提升,从而大力支持交通规划建设。在对城市交通进行规划时,为了全面优化人居环境,提高人们的生活质量,应制定明确的交通安全措施,并将其落实。通过这些措施,能够对机动车的行驶速度加以控制。

4.2 横断面设计

在进行横断面设计时,设计人员首先需要考虑的是该路段的通车需求,对向车流中间可以采用一些设施来进行划分,如果道路比较宽敞,可以选择使用绿化带;如果道路比较狭窄,可以设置标线或护栏来划分,从而起到控制成本,提高安全系数的作用。其次要考虑车辆的行驶对周围居民的影响,采取科学的降噪方法,降低噪声,改善周围居民的生活环境,提高居民的生活品质。城市道路除了能够保证人们的出行安全之外,还有很多的市政建设的管道也在其中,设计人员需要和相关部门做好沟通工作,尽量将各种预埋管道布置合适的位置,以免在道路完成后又因为其他原因重新开挖,不仅影响施工质量,还会给人们的出行带来不便。针对横断面的设计,设计人员也可以考虑海绵城市的理念和方法,根据实际情况来采取相应的方法,完善道路功能。

4.3 道路景观设计

市政道路在城市整体结构中纵横交错,能够直接影响城市的整体美观度,所以在道路工程设计时,需要从以下几个方面入手。

(1)设置中央绿化带。为满足城市可持续发展需求,需要在工程设计中设置中央绿化带,并种植绿化植物,一方面为交通运行道路识别提供便利,降低安全事故发生率,另一方面能够有效吸收汽车尾气,改善城市空气质量。同时,可通过营造各种植物造型体现城市主题和历史文化内涵,提高道路设计美观性。

(2)在人行道和非机动车道两侧设置绿化带。结合当地实际气候条件种植乔木、灌木类植物,不仅有利于行人遮阳避雨,还可以吸收城市路面雨水,防止路面积水,提高雨水利用率,推动海绵城市的建设发展。

(3)提高照明设计水平。在保证照明效果满足行车安全需求的同时,提高夜间照明的美观度,与绿化植物相配合,构建市政道路人文景观,使其能够形成一道独特风景线,充分展示城市风貌。

4.4 耐久性设计

设计桥梁工程时,同时要重点考虑桥梁工程的经济性与耐久性之间的关系。提高桥梁的使用时间,可以增加桥梁的经济效益。因此,在桥梁工程设计环节,应该从经济层面考量,提高桥梁的耐久性,则需要设计人员收集过往道路桥梁工程案例,查看桥梁在应用后的使用情况,整理桥梁在投入后出现的问题,逆推设计方案在车辆因素与自然因素方面的设计是否合理,在设计方案中,是否考虑到了车辆荷载的影响,是否考虑了围绕强风、雨水对桥梁形成的伤害进行合适的干预等。设计桥梁疲劳损伤内容时,应分析工程所在区域的气候环境,掌握风荷载和车辆荷载对桥梁结构稳定性造成的冲击,计算此类因素引发的内力,给出应对疲劳损失的方法,调整设计内容,应对因超载与疲劳损失形成的应力,提高桥梁结构的耐久性。

4.5 重视抗震设计

建筑物抗震能力与场地条件有一定关系,在地震等级相同的条件下,建筑物因为场地土地条件不同,对建筑形成的干扰也存在一定的差异。其中地基土质较软的区域,受到地震作用具有较长的振动周期,在振动过程中不仅持续时间长,幅度也非常大。因此,道路桥梁的抗震设计需要在因地制宜的原则下进行,设计人员必须考察工程现场的土质情况,科学确定路桥抗震参数。

5 针对道路设计的改善对策

5.1 提高设计人员专业素养

在道路建设中,设计环节的重要性不言而喻,而设计人员的专业素质会在很大程度上影响工程设计的效果。对此,从提高道路工程设计质量的角度出发,需要加强设计队伍建设,提高设计人员的专业素养。

(1)从外部引入优秀的设计人才,确保其能够掌握先进的设计理念和设计方法,提高工程设计的质量和效果,带动设计团队整体水平的提高。

(2)加强对在职设计人员的定期教育和培训,为其提供外出学习和技术交流的机会,促进设计人员业务能力的提高,这样才能有效提高道路的设计质量

(3)加强对于设计人员的思想教育,引导其充分认识到道路设计的重要性,形成对工作认真负责的态度,做好设计方案质量的严格控制。

(4)鼓励设计人员彼此进行沟通交流,强化其协调能力,提高设计团队的默契程度,推动道路工程信息和先进设计理念的共享,不断优化和改进设计方案,提升其可实施性,通过这样的方式来确保道路建设目标的顺利实现。

5.2 推进相关信息技术与实际业务的深度融合

信息技术的发展一直处于快速发展的阶段,但是技术发展的最终目的是要进行成果转化,所以将智慧信息化技术与实际业务有效融合显得十分关键。在这种情况下,需要不断拓宽信息数据的来源路径、加强数据共享平台建设以及提高信息的公开透明性,不断融合大数据信息和人工智能技术,形成智能的交通反馈机制,从而有效促进智慧城市的发展。

5.3 改进道路桥梁自然灾害预防技术

近年来一些地区自然灾害时有发生,严重损害了道路桥梁,这是对设计人员的警示,同时对于工程建设也有了更高的要求。以地震灾害为例,为了提高道路桥梁工程的抗震,就需要在建筑结构设计中提高抗震指数,以在地震的时候最大程度维护工程安全,使其具有耐久性。在进行道路桥梁设计的过程中,对于各种影响因素要充分考虑,对于桥梁抗震技术要深入研究开发,确保桥梁施工顺利展开,使得人们所要求的性能能够充分满足。在具体的道路桥梁设计过程中,要充分考虑到工程的使用情况,对于设计标准作出相应的选择,使得道路桥梁抗震性能良好。

5.4 优化路网交通体系设计

城市路网有助于交通顺畅,提高行车效率,因此有必要对城市路网进行优化和完善,研究不同的路段和街区的交通需求、交通组成、交通组织与预测发展,了解当地的交通整体情况,包括影响交通情况的常住人口数量和流动人口数量、高峰期的车流量等。只有对此有了充分的了解,并且收集到足够精确的数据之后才能进行设计和改造,保证交通规划的合理性与适度超前性,通过城市更新中对交通功能的优化和完善,减轻城市交通的压力,提高行车效率,改善人居环境,提高人们的生活幸福度。

6 道路桥梁设计的未来发展前景

时代在先进技术的推动下持续发展,道路桥梁设计也要更新理念,才能满足人们的各种需求。城市发展进程的加快,道路桥梁设计将迎来各种机遇,同时也要面临考验。自然灾害的发生以及非常恶劣的环境条件对于道路桥梁的设计要求就更加严格,也会提出高标准的质量要求,尤其是施工环境复杂,对于设计而言是巨大的挑战。这就要求设计人员要不断完善自我,使自身的能力有所提高。在道路桥梁设计中,要保证其建成后使用的耐久性,以延长其使用寿命,设计人员需要掌握先进的技术,且具备很强的专业设计能力。桥梁设计的重点是安全性,但是关于“安全”的内容已经有所扩展,设计人员对于道路桥梁投入使用之后的运行维护成本,在设计环节都要对这些要素予以控制,这就需要设计行业价值体系无论是在理论层面,还是在实际层面都要不断推广,技术上快速提升。此外,还要积极研究开发高技术性能材料,以满足不同性能的需求,使用复合型建筑材料,效果会更好,而且具有环保价值。

结语

作为道路交通系统建设的重要组成部分,城市道路设计具有复杂性、系统性、可持续性的特点,其设计质量会对城市建设产生不容忽视的影响,必须得到足够的重视。新的发展环境下,城市化进程的加快对城市道路设计提出了更加严格的要求,在城市道路设计中,应关注安全性、舒适性以及人性化,这也是每一个设计人员追求的核心目标。要规避一些设计中的常见问题,设计人员必须精心设计,保持设计的前瞻性,加强对专业技术知识的研究和创新,结合道路建设条件,制订科学合理的城市道路设计方案,实现城市道路全要素精细化设计、人性化建设,提升道路交通体系的通行效能,推动城市健康稳定发展。