齊琪

（中國公路工程咨詢集團(tuán)有限公司，北京 100089）

1 引言

市政道路指所有處于城市范圍區(qū)域內(nèi)，同時(shí)具有一些附屬設(shè)施并按照專業(yè)技術(shù)要求規(guī)范設(shè)計(jì)的道路[1]。根據(jù)市政道路在路網(wǎng)體系中的作用、重要性等，可將其劃分為：主干路、次干路、快速路和支路。主干路是城市路網(wǎng)體系中的最為關(guān)鍵的組成部分，承擔(dān)骨架作用，通常直接連接城市主要的職能區(qū)域，包括了主要的民用住宅區(qū)域、車站、金融圈、科技園、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)等，擔(dān)負(fù)主要的城市交通任務(wù)。因此，主干道所設(shè)的行人出入口以及車輛路口不宜過多，以免影響車輛行駛速度；相比于城市主干路而言，次干路處于第二等級(jí)，其主要功能是將主干路之間連接成一個(gè)整體、并與主干路共同形成城市路網(wǎng)交通的核心部分。次干路可以承擔(dān)不定的交通負(fù)擔(dān)，服務(wù)各個(gè)功能區(qū)內(nèi)的交通功能，同時(shí)，次干路兩旁可以建設(shè)停車場(chǎng)，具有集散和停車功能；快速路在設(shè)計(jì)目標(biāo)上是城市快速交通的重要組成部分，通常會(huì)將2個(gè)方向的車流分隔開，這種道路會(huì)有較強(qiáng)的通行能力，車速也較快。

2 國內(nèi)市政道路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

“因地制宜”是市政道路設(shè)計(jì)的重要原則，在設(shè)計(jì)過程中要綜合考慮不同等級(jí)道路的數(shù)量、密度、結(jié)構(gòu)并給予市區(qū)交通要求制定相應(yīng)的寬度規(guī)劃。在市政道路設(shè)計(jì)中，道路交叉口是市政道路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)市政道路的功能可將交叉口分為干路與干路交叉口、支路或特殊道路交叉口、快速路交叉口以及快速路系統(tǒng)內(nèi)交叉口。為了保證道路的通行性就必須要對(duì)道路交叉口的規(guī)劃進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，可以在干路相交交叉口設(shè)置保障點(diǎn)，并針對(duì)不同等級(jí)的道路展開渠化設(shè)計(jì)，保證交通通暢。

3 市政道路在設(shè)計(jì)中存在的問題

3.1 設(shè)計(jì)思路中存在的問題

在傳統(tǒng)的市政道路設(shè)計(jì)中，往往僅將設(shè)計(jì)重點(diǎn)集中在道路路面結(jié)構(gòu)方面，沒有將市政工程的各個(gè)環(huán)節(jié)包括附屬設(shè)施以及城市規(guī)劃整體結(jié)合起來。在此類思想的基礎(chǔ)上，道路設(shè)計(jì)工作所得成果僅能滿足城市交通正常情況下的駕駛要求和最基本的城市交通要求，在脫離規(guī)劃的基礎(chǔ)上很難完全滿足城市車流對(duì)道路通行能力以及未來交通發(fā)展趨勢(shì)的要求。而且整體交通體系的重點(diǎn)是道路交叉的合理性設(shè)計(jì)，在脫離實(shí)際的情況下很難適應(yīng)長期的道路交通預(yù)期。

3.2 橫斷面設(shè)計(jì)中存在的問題

在市政道路設(shè)計(jì)過程中，如果出現(xiàn)2條同等級(jí)道路相交的情況，要在保證道路縱坡坡度固定的情況下，適當(dāng)?shù)馗淖兊缆返臋M坡坡度，使道路相交時(shí)達(dá)到匹配。目前經(jīng)常采用的解決辦法是對(duì)較窄的一條道路的橫坡坡度進(jìn)行改變，在改變之后要保證較窄道路橫坡和較寬的市政道路縱坡一致；在市政道路設(shè)計(jì)過程中如果出現(xiàn)不同等級(jí)公路相交的情況時(shí)，通常是改變次級(jí)道路的橫斷面橫坡與較高等級(jí)市政道路縱坡一致，保持主干市政道路不變。

3.3 無障礙設(shè)計(jì)中存在的問題

市政道路無障礙設(shè)計(jì)理論充分考慮了殘障人員的出行困難，通過調(diào)整市政道路設(shè)計(jì)范圍，并引入盲道、坡道、臺(tái)階等具體措施來保證殘障人士通行。市政道路無障礙設(shè)計(jì)理念最初是由美國提出，同時(shí)得到了很大程度的推廣，并獲得了國家的經(jīng)濟(jì)支持和法律保障。但是，國內(nèi)市政道路無障礙設(shè)計(jì)還存在3個(gè)方面的問題：（1）市政道路無障礙設(shè)計(jì)規(guī)劃僅僅停留在發(fā)展較好的一線城市和二線城市，還沒有得到大范圍的普及；（2）市政道路無障礙設(shè)施較少，種類并不齊全，應(yīng)用較多的只是體現(xiàn)在無障礙衛(wèi)生間的設(shè)計(jì)上，而其他方面無障礙設(shè)施十分有限；（3）缺少對(duì)殘障人士利用無障礙道路的相關(guān)培訓(xùn)，使得該部分人群無法更好地體驗(yàn)到無障礙設(shè)計(jì)道路的優(yōu)勢(shì)。

4 市政道路設(shè)計(jì)的相應(yīng)改進(jìn)措施

4.1 加強(qiáng)市政道路的支路網(wǎng)建設(shè)

目前的城市規(guī)劃中缺乏對(duì)城市整體功能布局和未來發(fā)展的規(guī)劃[2]，導(dǎo)致在城市發(fā)展的過程中，多數(shù)城市的道路不同等級(jí)分布密度均不同程度地出現(xiàn)了“倒金字塔”的結(jié)構(gòu)，主干路和次干路的數(shù)量和密度均低于支路的密度，經(jīng)過多年的規(guī)劃實(shí)踐，證明市政道路支路網(wǎng)的建設(shè)是城市整體交通的重點(diǎn)，通過“窄而密”的道路布局可以更好地完成城市交通的要求。其次，通過充分考慮行人和非機(jī)動(dòng)車輛的通行，對(duì)保護(hù)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展也更為有利。

4.2 市政道路的縱、橫斷面設(shè)計(jì)改進(jìn)

道路橫斷面是與道路中心線垂直的斷面，橫斷面中需要的道路要素主要包括：機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道、人行道、路緣帶和道路中央分隔帶。在專業(yè)技術(shù)人員開展市政道路橫斷面設(shè)計(jì)過程中，首先，要充分地滿足行人和行車的交通要求，堅(jiān)持以人為本，安全優(yōu)先；其次，要注重道路功能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)，來提升交通的安全性，同時(shí)，要兼顧各個(gè)等級(jí)道路的交通性和交通安全性；第三，道路縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)首先是根據(jù)道路規(guī)劃等級(jí)、地形、車速行駛要求來確定市政道路縱斷面的線型，應(yīng)當(dāng)設(shè)置平順的直線和曲線連接，通過合理的路面高程保證車輛在行駛過程中的安全舒適，以及地面排水的流暢性；第四，應(yīng)當(dāng)控制市政道路縱坡角度，對(duì)非機(jī)動(dòng)車輛和機(jī)動(dòng)車的共用車道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循“就高不就低”原則，以機(jī)動(dòng)車輛的能力為基礎(chǔ)，并考慮當(dāng)?shù)亟邓茸匀粭l件，兼顧道路排水能力等進(jìn)行綜合考慮，對(duì)縱坡角度進(jìn)行嚴(yán)格控制，以免排水不暢而造成車輛行駛不暢。

4.3 市政道路無障礙設(shè)計(jì)改進(jìn)

在市政道路中，坡道應(yīng)用十分普遍，但是，當(dāng)殘障人士在坡道通行過程時(shí)，可能出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)。為了使殘障人士順利通行，在設(shè)計(jì)坡道時(shí)要依據(jù)以下2大原則：一方面是要使坡道的坡度不宜太陡；另一方面是要對(duì)坡道路面進(jìn)行定期的清理，以保障坡道坡面的平整度。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)道路臺(tái)階設(shè)計(jì)更加重視。為了使無障礙道路更好地發(fā)揮作用，應(yīng)當(dāng)對(duì)臺(tái)階設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。臺(tái)階盡量放在坡度比較緩的地方，設(shè)立扶手，并采用比較艷麗的顏色進(jìn)行標(biāo)識(shí)。與此同時(shí)，臺(tái)階的寬度和高度要適中，寬度要大于0.3m，高度要在0.1～0.15m。另外，臺(tái)階兩側(cè)需要添加扶手，扶手高度必須控制為約1.2m。

4.4 前沿科技在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著BIM在土木工程中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，對(duì)城市交通生態(tài)的全壽命期整體的功能規(guī)劃和把控方面有了長足進(jìn)步。在這一趨勢(shì)下，使用BIM這一先進(jìn)系統(tǒng)對(duì)市政道路設(shè)計(jì)進(jìn)行整體控制是未來的發(fā)展方向。同時(shí)，基于數(shù)據(jù)采集技術(shù)方面的進(jìn)步，尤其是無人機(jī)拍攝技術(shù)，設(shè)計(jì)人員對(duì)城市復(fù)雜信息的處理能力更進(jìn)一步。通過三維實(shí)體建模，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員足不出戶就全盤準(zhǔn)確掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，有利于科學(xué)合理設(shè)計(jì)。

5 實(shí)例分析

5.1 工程項(xiàng)目概況

基于某路段的工程實(shí)際情況，對(duì)6 000m長400m寬范圍內(nèi)的道路、周圍建筑物以及附屬設(shè)施，利用無人機(jī)技術(shù)搭建了三維實(shí)景，并結(jié)合BIM軟件對(duì)市政道路展開了綜合設(shè)計(jì)。

5.2 無人機(jī)數(shù)據(jù)采集及模型構(gòu)建

首先，將道路設(shè)計(jì)目標(biāo)區(qū)域劃分為5個(gè)不同的測(cè)量區(qū)域，在此基礎(chǔ)上對(duì)不同區(qū)域組織相應(yīng)的飛行架次，共組織5個(gè)架次的飛行計(jì)劃。在道路設(shè)計(jì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)布置了50個(gè)平高控制和100個(gè)檢核點(diǎn)用以檢測(cè)模型的精度。隨后，使用Open Roads Designer軟件，將無人機(jī)攝影和BIM設(shè)計(jì)方法相結(jié)合，將構(gòu)建好的三維實(shí)景模型引入設(shè)計(jì)軟件中進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)在真實(shí)地表環(huán)境的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)道路并對(duì)未來實(shí)際使用情況進(jìn)行模擬分析，實(shí)現(xiàn)全面的更深層次的多功能設(shè)計(jì)。

5.3 BIM市政道路系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在無人機(jī)數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上，利用BIM完成道路的縱斷面、平面、橫斷面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。三維實(shí)景模型的最大優(yōu)勢(shì)在于為設(shè)計(jì)工程師還原現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程情況，有利于工程車技工作的進(jìn)一步開展；通過對(duì)設(shè)計(jì)和實(shí)際的結(jié)合，有利于進(jìn)一步完成方案合理性檢驗(yàn)，同時(shí)，通過BIM的快速設(shè)計(jì)，可以完成多個(gè)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)和工程量核算，以對(duì)比選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

6 結(jié)語

本文對(duì)目前市政道路設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題進(jìn)行了描述和匯總，隨后有針對(duì)性地提出了可行的改進(jìn)措施。同時(shí)，以BIM理念以及無人機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合某路段實(shí)例對(duì)技術(shù)的合理性進(jìn)行了分析，對(duì)市政道路設(shè)計(jì)的發(fā)展方向和趨勢(shì)進(jìn)行了展望，以期對(duì)未來市政道路工程設(shè)計(jì)和建設(shè)有一定的理論指導(dǎo)作用。