廖 浪 周希翔

（中交四航局珠海工程有限公司）

0 引言

人行道作為慢行交通的主要空間，其路面結(jié)構(gòu)鋪裝也作為城市道路硬質(zhì)景觀的一部分，協(xié)調(diào)、錯落有致的人行道鋪裝樣式有利于提高城市道路觀賞性。交叉口作為鋪裝設(shè)計和施工的薄弱點(diǎn)，較直線段相比，對設(shè)計、施工人員水平要求更高，特別是不同等級、不同行人交通需求的道路交叉口，人行道設(shè)計寬度不一、內(nèi)弧與外弧不同心及復(fù)合曲線較普遍等問題象突出，交叉口高標(biāo)準(zhǔn)、高要求鋪裝設(shè)計、施工困難。通過南沙區(qū)靈山島尖市政道路部分交叉口的人行道鋪裝案例，探討采用幾何優(yōu)化的方式，使異形交叉口區(qū)段鋪裝在視覺上更為協(xié)調(diào)、美觀。

1 工程概況

南沙區(qū)靈山島尖區(qū)域作為南沙未來商務(wù)中心，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高、未來預(yù)計交通量大，要求地面鋪裝兼具通行和景觀要求。區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)結(jié)構(gòu)由主干道、次干道、支路等不同等級道路組成，人行道根據(jù)不同交通需求，其設(shè)計寬度有4.25m、4.2m、4.05m、3.9m、3.6m、3.2m 等。人行道鋪設(shè)材料選用花崗巖成品，路面結(jié)構(gòu)形式為：6（4）cm 花崗巖塊料+15cm4%水泥穩(wěn)定石屑，在直線段花崗巖塊料尺寸為60×30×6㎝，交叉口范圍調(diào)整為30×30×4㎝。

2 線形幾何優(yōu)化

線形幾何優(yōu)化主要用于側(cè)、平石、盲道磚、壓條等線性材料在變寬、弧心不重合處，以江靈北路與屯田路交叉口為例進(jìn)行優(yōu)化，交叉口處內(nèi)徑R1=24m，外徑R2=28.95m，江靈北路側(cè)人行道磚寬A1=4.2m，非機(jī)動車道寬B1=2.15m，屯田路側(cè)人行道磚寬A2=3.9m，非機(jī)動車道寬B2=1.9m，直線段道磚采用300×600×60mm 花崗巖道磚，圓弧段采用300×300×40mm 花崗巖道磚。

圖1 交叉口大樣圖

2.1 平分圓弧，減少人行道磚異形塊數(shù)量

各交叉口需優(yōu)先確保主干道鋪裝的協(xié)調(diào)，最大限度確保主干道人行道磚標(biāo)準(zhǔn)段長度延伸至支路，滿足主干道統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的要求，線形變化較大處放入支路范圍。

圖2 交叉口標(biāo)準(zhǔn)段延長示意圖

2.2 兩點(diǎn)相切，自然漸變

支線范圍內(nèi)線形變化，需兼顧主線段圓弧與支線段直線，力求過渡圓順，線形自然、平緩、美觀；支線范圍內(nèi)人行道磚寬度由4.2m 漸變到3.9m，非機(jī)動車道寬度由1.94m 漸變到1.9m；具體幾何優(yōu)化方法如下：

⑴確定漸變段圓弧圓心。

連接ID，做弦線ID 的中垂線JK，根據(jù)幾何定理，漸變段圓弧圓心應(yīng)位于弦ID 的中垂線上。

⑵兩點(diǎn)相切，確定最優(yōu)圓弧。

漸變段圓弧如果能同時與主線段圓弧相切于I 點(diǎn)，并同時與支線直線段相切于D 點(diǎn)，則漸變線圓弧為最優(yōu)圓?。挥捎诜菣C(jī)動車道寬度不一致，漸進(jìn)線難以滿足同時相切的條件，需折衷處理，盡量接近同時相切條件。

圖3 交叉口漸變段幾何示意圖

3 塊狀幾何優(yōu)化

3.1 鋪裝方案

運(yùn)用線性幾何優(yōu)化成果，得出如圖4 所示示意圖：在ACDB 范圍內(nèi)，青色區(qū)域我們將其稱之為交叉口“標(biāo)準(zhǔn)段”，在該范圍內(nèi)鋪設(shè)塊狀材料時尺寸可以保持一致；黃色區(qū)域則是上面我們線性幾何優(yōu)化所得到的交叉口漸變段，在該區(qū)域內(nèi)，塊狀材料尺寸是漸變的，下面講解兩種不同塊狀材料在異形交叉口的鋪設(shè)大樣。

圖4 線性幾何優(yōu)化成果圖

3.1.1 方案一

圖5 為靈山島尖市政道路交叉口鋪裝大樣示意圖，對應(yīng)上圖青色區(qū)域花崗巖磚尺寸為0.3×0.3×0.04m。方案一鋪設(shè)道磚除上圖黃色范圍外其余材料不需要切割，現(xiàn)場按標(biāo)準(zhǔn)塊施工，黃色區(qū)域內(nèi)道磚是需要切割的異形塊。在施工過程中，先鋪設(shè)青色范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)塊，在標(biāo)準(zhǔn)塊施工完成后，黃色范圍材料按現(xiàn)場量取尺寸進(jìn)行切割，保證與標(biāo)準(zhǔn)塊銜接自然。

圖5 方案一鋪裝示意圖

圖6 方案一鋪設(shè)實例

3.1.2 方案二

圖7 方案二鋪裝示意圖

我們假設(shè)第n 排靠近外弧的長度為Xn，靠近內(nèi)弧的長度為Xn′，以下為第n 排道磚尺寸推導(dǎo)過程：

第1 排：x1＝a

以南沙區(qū)靈山島尖配套道路工程道江靈北路東段與屯田路交叉口做實例，道磚尺寸：0.3×0.3×0.04m，外弧半徑R＝29.85m，計算結(jié)果如表1 所示。

從表1 我們依舊得出第n 排塊狀原材的加工參數(shù)，現(xiàn)假設(shè)ε 為第n 排外弧長與內(nèi)弧長的差值，從表1 的推導(dǎo)結(jié)果可以得出公式1：

以上所推導(dǎo)的鋪裝尺寸參數(shù)不局限適用于市政道路交叉口，在市政、園林廣場轉(zhuǎn)角位置鋪裝同樣適用。

3.2 鋪裝方案對比

方案一與方案二都是在線型優(yōu)化基礎(chǔ)上設(shè)計而成，是理想情況下交叉口范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)塊最多、異形塊最少的鋪裝方案，區(qū)別在于道磚銜接、排列的方式不一樣。在南沙區(qū)其他市政道路的實際勘查發(fā)現(xiàn)，目前南沙區(qū)交叉口鋪裝基本采用類似方案一錯縫排列的方案，在通用性角度看，線型優(yōu)化后的方案一能夠適應(yīng)大部分交叉口的通行、視覺要求。

表1 第n 排尺寸計算結(jié)果

方案二較方案一增加了精準(zhǔn)切割工序，材料加工成本更高，但觀賞性強(qiáng)。方案二在以下幾種情況比較適用：建設(shè)區(qū)域內(nèi)各交叉口轉(zhuǎn)彎半徑一致的項目，這種情況下道磚可在材料加工廠內(nèi)成套定制，有效降低方案二額外材料加工費(fèi)用；隨著居民審美需求的提升和戶外公共空間活動的增加，市政、園林廣場的鋪裝方案設(shè)計感越來越來強(qiáng)，很多建設(shè)單位都要求鋪裝表面做圖案設(shè)計，為保證表面圖案的連續(xù)及協(xié)調(diào)，在其轉(zhuǎn)彎處鋪裝需采用方案二。

4 結(jié)語

現(xiàn)在人們越來越重視城市步行環(huán)境，為響應(yīng)當(dāng)下慢行交通推廣政策，作為基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)者，提升步行環(huán)境是增加居民慢行交通出行量的舉措。鋪裝作為路面的“肌理”，目前現(xiàn)狀是直線段鋪裝主要受施工水平的影響，其整體鋪裝效果較好，交叉口鋪裝成果則參差不齊，多數(shù)鋪裝效果差，一方面受鋪裝塊料尺寸過大影響，導(dǎo)致道磚和圓弧難以貼合；第二方面則是線型未優(yōu)化的原因，導(dǎo)致交叉口范圍鋪裝異形塊較多，與直線段過渡突然；第三方面是在施工過程未整體考慮道磚鋪設(shè)的走向，道磚鋪設(shè)次序紊亂，導(dǎo)致最終效果是直線段和交叉口鋪裝完全不銜接，顯得極其突兀。

本文從交叉口鋪裝線型、樣式兩方面入手，在交叉口、轉(zhuǎn)角位置實際案例中，對其設(shè)計、施工、材料加工等三階段都有指導(dǎo)意義。