耿志明 (淄博市規(guī)劃設計研究院有限公司 山東 淄博 255022)

引言

道路是一條三維空間的實體。它是由路基、路面、橋梁、涵洞、和沿線設施所組成的線形構造物。道路設計是決定公路建設項目工程價值和使用價值的重要階段,設計質(zhì)量對工程的總體質(zhì)量和安全有著決定性的影響?？v觀我國道路建設情況,不難發(fā)現(xiàn)道路交通工程問題基本上出現(xiàn)在經(jīng)濟發(fā)達的城市,比如交通擁堵點,沒有從長遠發(fā)展角度設計與建設城市道路,只是為解除城市眼前的交通問題,不利于城市及交通事業(yè)的長久發(fā)展。故而,科學設計道路交通工程具有重要的現(xiàn)實意義。

1 道路設計的關鍵要素

1.1 道路設計的功能要求

在進行道路設計中,要考慮到城市區(qū)域性發(fā)展狀態(tài),了解當?shù)亟?jīng)濟運行情況,使得設計符合當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展環(huán)境,能夠與城市規(guī)劃保持一致。在設計中,要發(fā)揮地區(qū)政府的指導作用,并在道路設計中體現(xiàn)出來。此外,還要掌握城市區(qū)域范圍內(nèi)的人文環(huán)境,設計特點要與人文環(huán)境結合,才能使設計滿足當?shù)氐墓δ苄枨蟆?/p>

1.2 道路設計的實施技術

道路工程建設中,從設計到實施主要涉及兩個方面的內(nèi)容:一是要求設計人員具有較高的技術水平,能夠進行專業(yè)的工程設計,要有準確分析交通數(shù)據(jù)的能力,同時,具備一定層次的審美觀,工作中具有較高的責任感。二是在道路建設的過程中,實施人員能夠正確解讀設計方案并有效應用,專業(yè)技術能力要與設計思想匹配,在操作的過程中要具備較高的責任感。

2 道路設計現(xiàn)狀

道路設計是道路建設非常重要的環(huán)節(jié),直接關系著工程的整體質(zhì)量。在道路橋梁結構設計中,設計內(nèi)容不科學、不規(guī)范的問題一旦出現(xiàn),必然會使道路橋梁安全性能或使用性能無法達到規(guī)定要求,在投入使用后存在一定的安全隱患。道路橋梁結構設計應該在掌握設計方案要點的前提下,考察工程現(xiàn)場,梳理設計內(nèi)容并編制方案,對設計方案進行審核評估。工作人員為了提高設計方案的可操作性,應該按照規(guī)范文件論證設計方案。然而,在實際工作中有不少設計人員過度依賴以往經(jīng)驗,沒有落實勘察工作,收集的工程資料內(nèi)容不全面,同時受到自身專業(yè)能力的限制,沒有使用科學、精準的算法,不能提高結構設計參數(shù)的準確度。設計人員不能清晰地把握道路橋梁設計要點與難點,使設計方案達不到規(guī)范標準,從而無法保障工程施工質(zhì)量。設計道路橋梁的施工方案,首先要研究道路橋梁結構,分析道路橋梁耐久性,必須保證橋梁達到規(guī)定的使用壽命。然而,有的設計人員在方案編制階段,在成本控制和道路橋梁耐久性問題上進行平衡,有的可能會側(cè)重考慮提高工程項目經(jīng)濟效益,容易導致道路橋梁耐久性設計不合理?；蛘邔蛄航Y構強度作為設計關注重點,在施工材料性能、抗震技術、結構技術等方面關注不足。道路橋梁設計時必須綜合考慮抗震技術、結構技術,讓橋梁在滿足結構安全的前提下,達到規(guī)定的抗震等級,保證使用壽命。

3 道路交通分析

從宏觀上,可以將道路交通工程內(nèi)的道路分成快速路、主干路、次干路、支路4種類型。其中,快速路是建立機動車輛與交通服務兩者關聯(lián)性的道路,能夠解決交通快速出行的實際需求,快速路是城市快速交通體系建成的重要基礎,能夠為廣大人民出行創(chuàng)造諸多便利條件。城市主要交通要道是快速路的主體,其為現(xiàn)代城市交通事業(yè)發(fā)展提供精準、優(yōu)質(zhì)服務,通過強化和交通系統(tǒng)內(nèi)各部門的聯(lián)系,能及時疏導城市道路上機動車流量,對于城市發(fā)生的交通擁堵問題,快速路能夠?qū)ζ溥M行有效的疏導,精準連接不同功能片區(qū),使城市道路銜接成一體,明顯拓展城市對外交通運輸范疇,可以將其看成是道路交通工程內(nèi)的重要構成。主干路通常是指城市對外開展交通運輸活動和各組團之間聯(lián)系的骨干道路,即明確要求行駛在該線路上的車輛要維持一定的速度,其通常布置6至8條車道,配合應用交叉口展寬的方法,增強道路的通行能力,整體提升服務水平。國內(nèi)很多主干路的沿線上會建設一些建筑,為來往人們駐足停歇、餐飲及住宿等服務。次干路有交通性次干路與服務性次干路之分,而城市支路通常是一些服務性道路,多數(shù)支路沿線會建設住宅與公共建筑,并且也會存在與生活服務相關的實用功能,其有助減輕主次干路的交通運輸壓力。支路上準許建設一些商業(yè)、公建、居民樓等,相關部門也可以在支路上建設公交車專用、自行車專用道路。道路交通工程設計實踐中,有關部門應通過多種渠道全面了解城市道路的真實情況,采集、歸納有效的信息資料,科學分析道路的真實狀況,了解道路的實際需求,而后立足于開展設計工作,確保設計產(chǎn)品能更好地滿足現(xiàn)代城市交通工程持續(xù)發(fā)展的需求。

4 道路設計改進策略

4.1 科學布置無障礙設施

城市道路空間開放性較強,能夠有效滿足人們的實際需求,更好地為居民提供服務。所以在制定城市交通設計策略的過程中,需要對道路無障礙設施的布局進行專門的研究。通過布置無障礙設施能夠形成沒有障礙的道路交通環(huán)境,特別在一些重要場所,合理設置無障礙電梯及邊緣坡道等,能夠保證道路的持續(xù)性。同時,為了促進服務水平的提高,需要合理設置無障礙設施。近年來,隨著私家車的數(shù)量不斷增加,進一步加劇了居民區(qū)的人車“矛盾”,對人們的生活質(zhì)量產(chǎn)生了不利的影響,無法有效發(fā)揮街道空間交通以外的功能。在對城市交通進行規(guī)劃的過程中,不能影響周圍居民的生活,需要為人們營造安全的生活環(huán)境,使其在駕駛過程中能夠?qū)Φ缆方煌ㄒ?guī)劃有較為舒適的感受,滿意度提升,從而大力支持交通規(guī)劃建設。在對城市交通進行規(guī)劃時,為了全面優(yōu)化人居環(huán)境,提高人們的生活質(zhì)量,應制定明確的交通安全措施,并將其落實。通過這些措施,能夠?qū)C動車的行駛速度加以控制。

4.2 橫斷面設計

在進行橫斷面設計時,設計人員首先需要考慮的是該路段的通車需求,對向車流中間可以采用一些設施來進行劃分,如果道路比較寬敞,可以選擇使用綠化帶;如果道路比較狹窄,可以設置標線或護欄來劃分,從而起到控制成本,提高安全系數(shù)的作用。其次要考慮車輛的行駛對周圍居民的影響,采取科學的降噪方法,降低噪聲,改善周圍居民的生活環(huán)境,提高居民的生活品質(zhì)。城市道路除了能夠保證人們的出行安全之外,還有很多的市政建設的管道也在其中,設計人員需要和相關部門做好溝通工作,盡量將各種預埋管道布置合適的位置,以免在道路完成后又因為其他原因重新開挖,不僅影響施工質(zhì)量,還會給人們的出行帶來不便。針對橫斷面的設計,設計人員也可以考慮海綿城市的理念和方法,根據(jù)實際情況來采取相應的方法,完善道路功能。

4.3 道路景觀設計

市政道路在城市整體結構中縱橫交錯,能夠直接影響城市的整體美觀度,所以在道路工程設計時,需要從以下幾個方面入手。

(1)設置中央綠化帶。為滿足城市可持續(xù)發(fā)展需求,需要在工程設計中設置中央綠化帶,并種植綠化植物,一方面為交通運行道路識別提供便利,降低安全事故發(fā)生率,另一方面能夠有效吸收汽車尾氣,改善城市空氣質(zhì)量。同時,可通過營造各種植物造型體現(xiàn)城市主題和歷史文化內(nèi)涵,提高道路設計美觀性。

(2)在人行道和非機動車道兩側(cè)設置綠化帶。結合當?shù)貙嶋H氣候條件種植喬木、灌木類植物,不僅有利于行人遮陽避雨,還可以吸收城市路面雨水,防止路面積水,提高雨水利用率,推動海綿城市的建設發(fā)展。

(3)提高照明設計水平。在保證照明效果滿足行車安全需求的同時,提高夜間照明的美觀度,與綠化植物相配合,構建市政道路人文景觀,使其能夠形成一道獨特風景線,充分展示城市風貌。

4.4 耐久性設計

設計橋梁工程時,同時要重點考慮橋梁工程的經(jīng)濟性與耐久性之間的關系。提高橋梁的使用時間,可以增加橋梁的經(jīng)濟效益。因此,在橋梁工程設計環(huán)節(jié),應該從經(jīng)濟層面考量,提高橋梁的耐久性,則需要設計人員收集過往道路橋梁工程案例,查看橋梁在應用后的使用情況,整理橋梁在投入后出現(xiàn)的問題,逆推設計方案在車輛因素與自然因素方面的設計是否合理,在設計方案中,是否考慮到了車輛荷載的影響,是否考慮了圍繞強風、雨水對橋梁形成的傷害進行合適的干預等。設計橋梁疲勞損傷內(nèi)容時,應分析工程所在區(qū)域的氣候環(huán)境,掌握風荷載和車輛荷載對橋梁結構穩(wěn)定性造成的沖擊,計算此類因素引發(fā)的內(nèi)力,給出應對疲勞損失的方法,調(diào)整設計內(nèi)容,應對因超載與疲勞損失形成的應力,提高橋梁結構的耐久性。

4.5 重視抗震設計

建筑物抗震能力與場地條件有一定關系,在地震等級相同的條件下,建筑物因為場地土地條件不同,對建筑形成的干擾也存在一定的差異。其中地基土質(zhì)較軟的區(qū)域,受到地震作用具有較長的振動周期,在振動過程中不僅持續(xù)時間長,幅度也非常大。因此,道路橋梁的抗震設計需要在因地制宜的原則下進行,設計人員必須考察工程現(xiàn)場的土質(zhì)情況,科學確定路橋抗震參數(shù)。

5 針對道路設計的改善對策

5.1 提高設計人員專業(yè)素養(yǎng)

在道路建設中,設計環(huán)節(jié)的重要性不言而喻,而設計人員的專業(yè)素質(zhì)會在很大程度上影響工程設計的效果。對此,從提高道路工程設計質(zhì)量的角度出發(fā),需要加強設計隊伍建設,提高設計人員的專業(yè)素養(yǎng)。

(1)從外部引入優(yōu)秀的設計人才,確保其能夠掌握先進的設計理念和設計方法,提高工程設計的質(zhì)量和效果,帶動設計團隊整體水平的提高。

(2)加強對在職設計人員的定期教育和培訓,為其提供外出學習和技術交流的機會,促進設計人員業(yè)務能力的提高,這樣才能有效提高道路的設計質(zhì)量

(3)加強對于設計人員的思想教育,引導其充分認識到道路設計的重要性,形成對工作認真負責的態(tài)度,做好設計方案質(zhì)量的嚴格控制。

(4)鼓勵設計人員彼此進行溝通交流,強化其協(xié)調(diào)能力,提高設計團隊的默契程度,推動道路工程信息和先進設計理念的共享,不斷優(yōu)化和改進設計方案,提升其可實施性,通過這樣的方式來確保道路建設目標的順利實現(xiàn)。

5.2 推進相關信息技術與實際業(yè)務的深度融合

信息技術的發(fā)展一直處于快速發(fā)展的階段,但是技術發(fā)展的最終目的是要進行成果轉(zhuǎn)化,所以將智慧信息化技術與實際業(yè)務有效融合顯得十分關鍵。在這種情況下,需要不斷拓寬信息數(shù)據(jù)的來源路徑、加強數(shù)據(jù)共享平臺建設以及提高信息的公開透明性,不斷融合大數(shù)據(jù)信息和人工智能技術,形成智能的交通反饋機制,從而有效促進智慧城市的發(fā)展。

5.3 改進道路橋梁自然災害預防技術

近年來一些地區(qū)自然災害時有發(fā)生,嚴重損害了道路橋梁,這是對設計人員的警示,同時對于工程建設也有了更高的要求。以地震災害為例,為了提高道路橋梁工程的抗震,就需要在建筑結構設計中提高抗震指數(shù),以在地震的時候最大程度維護工程安全,使其具有耐久性。在進行道路橋梁設計的過程中,對于各種影響因素要充分考慮,對于橋梁抗震技術要深入研究開發(fā),確保橋梁施工順利展開,使得人們所要求的性能能夠充分滿足。在具體的道路橋梁設計過程中,要充分考慮到工程的使用情況,對于設計標準作出相應的選擇,使得道路橋梁抗震性能良好。

5.4 優(yōu)化路網(wǎng)交通體系設計

城市路網(wǎng)有助于交通順暢,提高行車效率,因此有必要對城市路網(wǎng)進行優(yōu)化和完善,研究不同的路段和街區(qū)的交通需求、交通組成、交通組織與預測發(fā)展,了解當?shù)氐慕煌ㄕw情況,包括影響交通情況的常住人口數(shù)量和流動人口數(shù)量、高峰期的車流量等。只有對此有了充分的了解,并且收集到足夠精確的數(shù)據(jù)之后才能進行設計和改造,保證交通規(guī)劃的合理性與適度超前性,通過城市更新中對交通功能的優(yōu)化和完善,減輕城市交通的壓力,提高行車效率,改善人居環(huán)境,提高人們的生活幸福度。

6 道路橋梁設計的未來發(fā)展前景

時代在先進技術的推動下持續(xù)發(fā)展,道路橋梁設計也要更新理念,才能滿足人們的各種需求。城市發(fā)展進程的加快,道路橋梁設計將迎來各種機遇,同時也要面臨考驗。自然災害的發(fā)生以及非常惡劣的環(huán)境條件對于道路橋梁的設計要求就更加嚴格,也會提出高標準的質(zhì)量要求,尤其是施工環(huán)境復雜,對于設計而言是巨大的挑戰(zhàn)。這就要求設計人員要不斷完善自我,使自身的能力有所提高。在道路橋梁設計中,要保證其建成后使用的耐久性,以延長其使用壽命,設計人員需要掌握先進的技術,且具備很強的專業(yè)設計能力。橋梁設計的重點是安全性,但是關于“安全”的內(nèi)容已經(jīng)有所擴展,設計人員對于道路橋梁投入使用之后的運行維護成本,在設計環(huán)節(jié)都要對這些要素予以控制,這就需要設計行業(yè)價值體系無論是在理論層面,還是在實際層面都要不斷推廣,技術上快速提升。此外,還要積極研究開發(fā)高技術性能材料,以滿足不同性能的需求,使用復合型建筑材料,效果會更好,而且具有環(huán)保價值。

結語

作為道路交通系統(tǒng)建設的重要組成部分,城市道路設計具有復雜性、系統(tǒng)性、可持續(xù)性的特點,其設計質(zhì)量會對城市建設產(chǎn)生不容忽視的影響,必須得到足夠的重視。新的發(fā)展環(huán)境下,城市化進程的加快對城市道路設計提出了更加嚴格的要求,在城市道路設計中,應關注安全性、舒適性以及人性化,這也是每一個設計人員追求的核心目標。要規(guī)避一些設計中的常見問題,設計人員必須精心設計,保持設計的前瞻性,加強對專業(yè)技術知識的研究和創(chuàng)新,結合道路建設條件,制訂科學合理的城市道路設計方案,實現(xiàn)城市道路全要素精細化設計、人性化建設,提升道路交通體系的通行效能,推動城市健康穩(wěn)定發(fā)展。