李 瑛，曹蘇隴，王奇達(dá)

（中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司，甘肅 蘭州730000）

城市道路中的靈活性設(shè)計應(yīng)用

李 瑛，曹蘇隴，王奇達(dá)

（中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司，甘肅 蘭州730000）

城市道路是市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，城市道路功能的多樣性決定了設(shè)計的靈活多樣。結(jié)合工程實例，運用靈活性設(shè)計理念，合理運用設(shè)計參數(shù)進(jìn)行工程設(shè)計，較好地平衡了規(guī)劃、建設(shè)、現(xiàn)狀等各方面的矛盾，為工程實施創(chuàng)造了條件。

城市道路；靈活性設(shè)計；應(yīng)用

0　引　言

城市道路作為市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，除滿足基本的交通功能外，還有城市結(jié)構(gòu)功能、公共空間功能、防災(zāi)救災(zāi)功能等，設(shè)計必須體現(xiàn)多樣性。另外，城市道路的交通性質(zhì)及其組成復(fù)雜、沿線設(shè)施眾多等特點，給設(shè)計也增加了一定難度。因此，要求設(shè)計人員必須靈活設(shè)計。靈活性設(shè)計是指在滿足安全和需求的前提下，靈活運用技術(shù)指標(biāo)，平衡各種需求，達(dá)到與周圍自然條件、人文環(huán)境相和諧的目標(biāo)。

本文以某城市道路工程設(shè)計為例，通過對規(guī)劃、現(xiàn)狀、控制性因素的分析，綜合安全、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)要素，對設(shè)計中指標(biāo)的選取、線形的設(shè)計進(jìn)行了論述，體現(xiàn)城市道路設(shè)計的靈活性。

1　工程概況

道路位于老城區(qū)東部邊緣，南北走向。起點為振興大道，向北依次與紅星路、四龍路、冶金路等現(xiàn)有道路交叉，在終點附近下穿企業(yè)鐵路專用線，與在建的北環(huán)路相接，道路全長2.6 km。道路地理位置示意見圖1。

圖1　道路地理位置示意圖

2　建設(shè)條件分析

2.1規(guī)劃功能定位

項目是規(guī)劃“六橫八縱、內(nèi)外環(huán)”的“八縱”之一，也是城區(qū)東部穿越鐵路南北方向的唯一通道。作為規(guī)劃中的東環(huán)路主要組成部分，道路建成后將與北環(huán)路、南環(huán)路互通互聯(lián)，形成內(nèi)環(huán)。規(guī)劃為城市主干路，設(shè)計車速50 km/h，規(guī)劃紅線60 m，斷面布置為：7.0 m（人行道）+6.0 m（非機(jī)動車道）+6.0 m（綠化帶）+22.0 m（機(jī)動車道）+6.0 m（綠化帶）+ 6.0 m（非機(jī)動車道）+7.0m（人行道）。

功能定位：城市基礎(chǔ)路網(wǎng)中的交通性骨架道路，也是市區(qū)對內(nèi)、對外重要通道。

2.2建設(shè)條件

道路起于振興大道，向北與紅星路、四龍路以及冶金路交叉，下穿企業(yè)鐵路專用線后，終點接正在建設(shè)的北環(huán)路。整體地勢較為平坦，南段兩側(cè)主要分布為農(nóng)田、林地及少量居民區(qū)，北段兩側(cè)主要為企、事業(yè)單位?，F(xiàn)狀道路寬度9 m，起點約200 m為水泥混凝土路面，其余為瀝青混凝土路面。作為老城區(qū)穿越鐵路南北的唯一通道，承擔(dān)著鐵路南北廠區(qū)大部分運輸任務(wù)，交通量大，加上排水設(shè)施不完善，導(dǎo)致路面開裂、坑槽等病害嚴(yán)重?，F(xiàn)有道路兩側(cè)分布7座110 kV高壓電塔，東側(cè)為長約1.5 km的新建高壓線路等電力設(shè)施。企業(yè)專用鐵路共4股道，路基寬約24 m，現(xiàn)狀為1跨9 m鐵路橋。東側(cè)電力設(shè)施、鐵路專線等沿線設(shè)施見圖2。

3　總體方案設(shè)計

3.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選取

設(shè)計車速是道路設(shè)計的重要技術(shù)指標(biāo)。對于道路設(shè)計，在其功能確定后，設(shè)計車速也就得以確定。道路所有的幾何設(shè)計要素均受到設(shè)計車速的影響，如平曲線、超高、視距、縱坡等。同時，這些要素也影響著車輛的運行速度。設(shè)計車速的選擇通常受道路功能分級、地形條件、交通量、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等方案的影響。

圖2　沿線設(shè)施圖

根據(jù)規(guī)劃，道路按照城市主干路50 km/h標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。結(jié)合沿線地形條件，大部分路段可滿足設(shè)計要求；接近終點位置下穿企業(yè)鐵路專線，終點與下穿鐵路之間有效凈距短，終點標(biāo)高與鐵路軌頂標(biāo)高基本持平，該段技術(shù)指標(biāo)無法滿足50 km/h標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，為保持設(shè)計的連續(xù)性，保障道路行車的安全性，局部降低標(biāo)準(zhǔn)，采用30 km/h。路線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1　技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)表

3.2方案設(shè)計

本次設(shè)計以規(guī)劃為依據(jù)，結(jié)合現(xiàn)有道路兩側(cè)高壓鐵塔、東側(cè)高壓線路、鐵路專用線、兩側(cè)拆遷等控制性因素進(jìn)行。由于鐵路專用線為該道路的控制性工程，先對鐵路方案進(jìn)行簡單論述。

3.2.1鐵路方案

道路沿線地形北高南低，鐵路與所在位置為填方路基，較地面高約3.5 m，鐵路距離終點北環(huán)路僅為130 m。北環(huán)路設(shè)計高程1 712.7 m，鐵路軌頂設(shè)計標(biāo)高1 714.8 m。如果按照上跨方案考慮，上跨鐵路凈空要求6.55 m，最大坡度達(dá)到10.5%，遠(yuǎn)超規(guī)范值，因此只能采用道路下穿鐵路方式。下穿以滿足機(jī)動車道最小凈空4.5 m要求進(jìn)行控制，綜合考慮下穿鐵路段縱坡度較大等因素影響，下穿鐵路段采用局部降低標(biāo)準(zhǔn)、限速等措施確保道路行車安全。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)30 km/h，下穿鐵路段道路縱坡7.877%，采用機(jī)動車道和非機(jī)動車道同時下穿鐵路（7.5 m+12.0 m+12.0 m+7.5 m）4孔框架箱型橋。

3.2.2道路方案

方案一：規(guī)劃線位，起點振興大道，向北與紅星路、四龍路以及冶金路相交，下穿鐵路專用線，終點接北環(huán)路，道路全長2 584.901 m。道路基本沿現(xiàn)狀中心向兩邊拓寬，紅線寬度60 m，三塊板布置。該線位導(dǎo)致電力設(shè)施均位于道路紅線內(nèi)，需拆除鐵塔7座、高壓線路1.5 km及下穿鐵路涵洞。

方案二：綜合考慮現(xiàn)有道路兩側(cè)高壓電力鐵塔、高壓線路等控制因素，以東側(cè)電力設(shè)施為控制，道路向西布置，道路中線較規(guī)劃向西偏移15 m，局部為避讓道路西側(cè)鐵路貨場、鐵路北側(cè)電力鐵塔，滿足下穿鐵路視距要求，同時保留現(xiàn)狀1跨9 m鐵路橋通道（近期作為施工便道，遠(yuǎn)期作為人行通道），局部路線向西偏移37 m，在加油站（K2+240）增設(shè)一組反向曲線（曲線半徑200 m），再下穿企業(yè)鐵路專線，終點接北環(huán)路，道路全長2 590.090 m。橫斷面布置同方案一。該線位只對西側(cè)建筑產(chǎn)生影響，拆除鐵塔2座。

方案三：在規(guī)劃線位的基礎(chǔ)上結(jié)合電力鐵塔、高壓線路位置，對規(guī)劃斷面進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。機(jī)動車道22 m，滿足雙向6車道要求，將人行道、非機(jī)動車道和兩側(cè)分隔帶進(jìn)行壓縮。該斷面將道路沿線電力線及電力鐵塔整體放置于景觀綠化帶中，避免了大規(guī)模拆遷，綠化帶可作為城市建設(shè)用地與工業(yè)用地的防護(hù)林地。調(diào)整后車行道中心線較規(guī)劃向西偏移9 m。該方案拆遷沿現(xiàn)有道路兩側(cè)進(jìn)行，拆除鐵塔2座。

局部線位方案見圖3。通過比較，并結(jié)合規(guī)劃、建設(shè)等部門的意見，本次推薦方案三。方案比較見表2。

圖3　局部線位方案圖

表2　方案比較表

4　線形設(shè)計

4.1道路平面設(shè)計

道路設(shè)計起點自現(xiàn)有振興大道接出，向北依次與紅星路、四龍路、冶金路等現(xiàn)有道路交叉，下穿企業(yè)鐵路專線，終點接正在施工建設(shè)的北環(huán)路，道路全長2 590.090 m。

4.2道路縱斷面設(shè)計

縱斷面設(shè)計綜合考慮規(guī)劃起點高程，終點接北環(huán)路設(shè)計高程及下穿鐵路位置高程，按機(jī)動車最小凈空不小于4.5 m進(jìn)行控制。道路全線按照城市主干路50 km/h（局部30 km/h）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。設(shè)計終點與鐵路之間有效凈距（北環(huán)路邊界至鐵路邊界之間距離）不足60 m，下穿鐵路段道路縱坡達(dá)7.877%，最小縱坡度0.3%，最小坡段長度100 m，凸形豎曲線最小半徑900 m，凹形豎曲線最小半徑700 m，局部路段限速30 km/h，保障道路行車安全。

4.3道路橫斷面設(shè)計

道路規(guī)劃紅線寬度60 m，考慮到本次道路沿線電力設(shè)施影響因素較大等原因，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置分為兩個方案進(jìn)行比選，具體如下。

方案一：規(guī)劃斷面，斷面布置為7.0 m（人行道）+ 6.0 m（非機(jī)動車道）+6.0 m（綠化帶）+22.0 m（機(jī)動車道）+6.0 m（綠化帶）+6.0 m（非機(jī)動車道）+7.0 m（人行道）=60.0 m。方案一橫斷面布置見圖4。

圖4　方案一橫斷面布置圖（單位：m）

方案二：綜合考慮車行道數(shù)量、沿線電力線設(shè)施情況對斷面進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。調(diào)整后斷面布置為3.0 m（西側(cè)人行道）+4.5 m（非機(jī)動車道）+2.5 m（分隔帶）+22.0 m（機(jī)動車道）+2.5 m（分隔帶）+4.5 m（非機(jī)動車道）+3.0 m（東側(cè)人行道）+18 m（景觀綠化帶）=60.0 m。方案一橫斷面布置見圖5。

圖5　橫斷面布置圖（單位：m）

方案一斷面布置較為開闊，人行道、非機(jī)動車道以及兩側(cè)分隔帶均布置開闊，遠(yuǎn)期于行人、非機(jī)動車道行駛較為有利。兩側(cè)分隔帶景觀綠化較寬，呈對稱布置，整體景觀較好。

方案二將人行道、非機(jī)動車道和兩側(cè)分隔帶進(jìn)行壓縮，人行道由7.0 m壓縮至3.0 m，非機(jī)動車道由6.0 m壓縮至4.5 m，側(cè)分帶由6.0 m壓縮至2.5 m?？紤]到該條道路作為城市東環(huán)路一部分，基本在城市外圍，人口分布密度較小，3.0 m人行道可滿足使用要求，機(jī)動車道保證22 m，滿足雙向6車道要求。該斷面布置雖然整體較為緊湊，但通行能力不受影響，將道路沿線電力設(shè)施整體放置于景觀綠化帶中，避免了大規(guī)模拆遷。下穿鐵路段結(jié)合箱涵結(jié)構(gòu)尺寸，橫斷面布置形式為：3.0 m（人行道）+4.5 m（非機(jī)動車道）+2.5 m（分隔帶）+11.0 m（機(jī)動車道）+ 3.0 m（分隔帶）+11.0 m（機(jī)動車道）+2.5 m（分隔帶）+4.5 m（非機(jī)動車道）+3.0 m（人行道）=45 m，4塊板斷面。

綜上優(yōu)缺點分析，本次推薦方案二。

5　結(jié)語

“以人為本，資源節(jié)約，環(huán)境友好”是城市道路設(shè)計的基本原則。本文結(jié)合工程實例，合理運用設(shè)計參數(shù)，靈活進(jìn)行工程設(shè)計，較好地平衡了規(guī)劃、建設(shè)、現(xiàn)狀等各方面的矛盾，為工程實施創(chuàng)造了條件，為業(yè)主提供了良好的咨詢服務(wù)。

每一個道路建設(shè)項目都是獨一無二的，無論是對現(xiàn)有項目的改造，還是新建道路，都沒有統(tǒng)一的解決模式。設(shè)計人員在設(shè)計時應(yīng)在嚴(yán)格遵循項目規(guī)劃的前提下，充分發(fā)揮主觀性，以規(guī)范為依據(jù)，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)靈活應(yīng)用設(shè)計指標(biāo)，做到因地制宜，統(tǒng)籌兼顧，設(shè)計出既能滿足安全運營，又能解決功能需求的設(shè)計方案。

U412.27

B

1009-7716（2016）10-0005-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.10.002

2016-08-16

李瑛（1974-），女，甘肅天水人，高級工程師，從事道路設(shè)計及管理工作。