陳逸彬

（廣州市城建規(guī)劃設(shè)計院有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

市政道路設(shè)計是城市規(guī)劃和建設(shè)中不可或缺的一環(huán)，直接影響著城市居民的生活質(zhì)量、城市的經(jīng)濟繁榮和環(huán)境的可持續(xù)性。然而，現(xiàn)行市政道路設(shè)計面臨著眾多挑戰(zhàn)，包括交通擁堵、環(huán)境污染、交通事故和資源浪費等問題。對此，市政道路設(shè)計需要通過深入分析和綜合研究，組織以施工單位為首的施工組織，發(fā)現(xiàn)市政道路設(shè)計的關(guān)鍵問題，提出改進設(shè)計的對策，以應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，創(chuàng)造更宜居、更安全和更可持續(xù)的城市環(huán)境，并且為未來城市規(guī)劃和建設(shè)提供有益的建議和方向。

1 市政道路工程概況

市政道路工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的一個重要組成部分，旨在規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和維護城市的道路網(wǎng)絡(luò)，以滿足城市居民的出行需求，并且促進經(jīng)濟發(fā)展，提高城市居民生活質(zhì)量。本文引用的案例工程概括如下：在謝村道路工程、荷景路改造工程中，市政道路的設(shè)計規(guī)劃主要以協(xié)調(diào)道路及其周邊建筑設(shè)施的布局為主，謝村道路工程新建4 條市政道路，包括2 條城市次干路和2 條城市支路，次干路設(shè)計速度50km/h，道路寬度30m，設(shè)雙向4 車道；支路設(shè)計速度40km/h，道路寬度15m，設(shè)雙向2 車道；工程內(nèi)容包括道路工程、橋涵工程、交通工程、給排水工程、電力管溝土建結(jié)構(gòu)工程、照明工程、綠化工程、管線綜合、施工期間交通疏解等，項目周邊現(xiàn)狀基坑，無法在項目實施階段完成回填。荷景路改造工程設(shè)計為20m 寬現(xiàn)狀城市支路改造工程，設(shè)計速度30km/h，設(shè)雙向2 車道，全長1.57km；工程內(nèi)容包括道路工程、交通工程、排水工程、綠化工程等。以上兩個項目的市政道路設(shè)計及規(guī)劃問題具有一定的綜合性、廣泛性，需要由施工單位統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)道路及周邊工程項目的建設(shè)，避免反復(fù)施工、項目沖突等現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2 市政道路設(shè)計問題分析

2.1 市政道路總體布局問題

市政道路的總體布局是城市規(guī)劃及交通規(guī)劃的重要組成部分，通過綜合協(xié)調(diào)城市道路網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計及布局，才能真正發(fā)揮出市政道路的交通功能及其布局優(yōu)勢。然而，在市政道路的布局設(shè)計規(guī)劃上，道路類型的選擇、道路寬度的設(shè)計、道路橫斷面布置與海綿城市排水需求、道路橫斷面布置與管線綜合的相互協(xié)調(diào)等問題，都是市政道路總體布局規(guī)劃設(shè)計需要面臨的工作挑戰(zhàn)，如果道路總體布局不符合項目建設(shè)與設(shè)計的需求，則會導(dǎo)致市政道路最終的建設(shè)效果無法達到預(yù)期目標(biāo)，無法達到各專業(yè)工程主管部門的相關(guān)要求。

例如，在市政道路橫斷面設(shè)計的基礎(chǔ)上，應(yīng)結(jié)合道路周邊現(xiàn)狀，以項目實際可行的原則，在不同路段采取差異化設(shè)計，如謝村道路工程中，道路B 北側(cè)為現(xiàn)狀基坑，基坑于道路建設(shè)之后才可回填，基坑的存在將影響到道路B 的近期實施，橫斷面設(shè)計應(yīng)進行進一步考慮。在道路交叉的設(shè)計上，一般的市政道路工程可采用平交口、立交橋、下穿隧道及岔道等方式來建設(shè)道路連接點，但不同道路連接形式所能體現(xiàn)的建設(shè)效果存在顯著差異。如：在市政道路連接點的布局設(shè)計中選用十字交叉口進行布局規(guī)劃，建成的道路連接點交通流量系數(shù)最高能達到7.5～8.0，無法適應(yīng)更高的交通流量需求，如果在交通流量較大的情況下強行采用十字交叉口的連接方式進行布局，則會造成市政道路在投入使用的過程中出現(xiàn)交通擁堵、交通效率降低的情況。

2.2 市政道路材料應(yīng)用問題

在市政道路的建設(shè)與施工中，如何準(zhǔn)確地選取施工材料進行道路建設(shè)及設(shè)計，是影響市政道路建設(shè)效果的關(guān)鍵因素，結(jié)合該項目中一些市政道路材料設(shè)計問題的表現(xiàn)來看，材料的應(yīng)用問題對市政道路規(guī)劃設(shè)計造成的影響主要包含以下幾個方面：

首先，如果施工中選用低質(zhì)量或不合格的施工材料進行道路設(shè)施建設(shè)，則會在一定程度上增加施工中的安全隱患。如，在未考慮到路面材料抗腐蝕性、結(jié)構(gòu)剛度等性能的情況下，建設(shè)的市政道路路面極易出現(xiàn)破損、坑洼及滑溜等問題，影響市政道路的正常交通。

其次，一般的混凝土材料具有較為良好的抗凍融性能，但考慮到市政道路對于路面排水的要求，僅采用混凝土實施道路路面施工會大幅度降低路面防滲水能力，故而影響市政道路的規(guī)劃與設(shè)計效果[1]。

2.3 道路軟基處理與現(xiàn)狀條件沖突問題

道路軟基處理在市政道路設(shè)計與規(guī)劃中，指的是通過對施工場地的地基土進行改良，依靠改善地基土質(zhì)、增加地基承載力及抗變形能力等條件，實現(xiàn)對道路路基土壤進行改良的施工過程。在實際施工過程中，軟基處理方案的選用常常受到周邊環(huán)境的制約，導(dǎo)致市政道路的設(shè)計與施工效果大打折扣。其中，選用軟基處理方式的常見干擾因素包括：

其一，較厚的人工填土且欠固結(jié)沉降，土體存在不均勻、薄厚不一、承載能力不高、壓縮性較大的特點。在道路荷載（靜力和動力荷載）作用下，地基承載力不能滿足要求時，地基會產(chǎn)生局部或整體剪切破壞，影響道路的正常使用，引起道路破壞或邊坡失穩(wěn)、道路沉降、水平位移，或不均勻沉降超過相應(yīng)的允許值時，將會影響道路的正常使用，甚至可能引起破壞。

其二，道路建設(shè)范圍鉆孔披露建筑垃圾，土體不均勻且不利于部分軟基處理方式的選用。

其三，新建道路臨近基坑邊，因施工階段車輛荷載超過基坑坡頂限制、使用階段道路荷載過大而導(dǎo)致基坑失穩(wěn)，或因施工期間采用不當(dāng)?shù)能浕幚矸绞狡茐幕渝^固系統(tǒng)等。

其四，下穿橋梁段或涉鐵段等情況下，無法在橋底、涉鐵段展開軟基處理工作面；或采用不當(dāng)?shù)能浕幚矸绞剑瑢?dǎo)致土體結(jié)構(gòu)擾動，對橋梁樁基、地鐵區(qū)間隧道的結(jié)構(gòu)造成破壞。

因此，道路工程軟基處理方法選用應(yīng)基于實際出發(fā)，避免軟基處理方式與現(xiàn)狀土層、周邊其他現(xiàn)狀建構(gòu)筑物不匹配，造成工程資金浪費、施工受阻及施工安全隱患等。

2.4 市政道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問題

市政道路的建設(shè)與設(shè)計需要綜合考慮道路基礎(chǔ)設(shè)施與道路本身的關(guān)聯(lián)性、適配性問題，而結(jié)合市政道路建設(shè)的實際表現(xiàn)來看，如果基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與規(guī)劃無法達到理想狀態(tài)，則會導(dǎo)致市政道路本身的建設(shè)效果受到一定影響。以道路基礎(chǔ)設(shè)施中的排水系統(tǒng)建設(shè)問題帶來的影響為例：在基礎(chǔ)設(shè)施與道路本身的布局問題上，埋置于市政道路底部或周邊的雨水管道、排水口與雨水溝等，需要在市政道路布局存在一定的水平差的基礎(chǔ)之上才能正常使用，而如果排水系統(tǒng)水平差的要求較高，則會導(dǎo)致市政道路本身的設(shè)計結(jié)構(gòu)需要發(fā)生調(diào)整，以適應(yīng)排水系統(tǒng)的運行需求，這就使得市政道路的規(guī)劃設(shè)計需要考慮更多的設(shè)計因素，影響規(guī)劃設(shè)計的總體效率[2]。

2.5 施工期間對現(xiàn)狀交通的影響問題

為了避免市政道路設(shè)計與施工對周圍環(huán)境造成影響，施工中通常需要采用施工圍蔽等物理隔離對施工范圍進行封閉，避免行人、車輛進入施工區(qū)域，確保施工場地的安全。而施工圍蔽的使用對現(xiàn)狀交通將產(chǎn)生影響，以往項目跟進過程中，施工單位時常收到來自周邊居民的投訴，投訴內(nèi)容包括交通堵塞、噪聲影響等問題。

因此，對于施工期間的交通組織應(yīng)統(tǒng)籌考慮，對施工圍蔽的安排應(yīng)結(jié)合項目實施內(nèi)容進行，同時考慮機動車輛、行人及非機動車輛的通行問題，減少施工圍蔽對現(xiàn)狀交通的運行產(chǎn)生較大的影響，充分體現(xiàn)市政道路工程“以人為本”的原則。

3 市政道路設(shè)計的改進方法

3.1 基于配套市政設(shè)施與周邊地塊情況開展的道路平面、橫斷面設(shè)計

根據(jù)《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB 50289—2016）及《海綿城市建設(shè)評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 51345—2018）等相關(guān)規(guī)范，結(jié)合《城市道路工程設(shè)計規(guī)范》（CJJ 37—2012）（2016 年版），道路工程橫斷面設(shè)計應(yīng)結(jié)合日漸完善的市政道路配套工程而開展，而不應(yīng)是單獨的“道路工程”，新建市政道路也應(yīng)綜合考慮周邊地塊的實際情況，設(shè)計市政道路的橫斷面及各道路部件的參數(shù)，這樣才能夠確保建設(shè)的市政道路及基礎(chǔ)設(shè)施滿足周邊區(qū)域的條件需求，提高市政道路設(shè)計的適配性。在謝村道路工程中，道路H 東側(cè)為規(guī)劃河涌，道路西側(cè)有多個地塊，按規(guī)定項目需完成海綿城市設(shè)計，基于以上專項要求開展道路橫斷面設(shè)計，形成道路斷面如圖1 所示。

圖1 道路H 標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：cm）

在圖1 所示橫斷面圖中，管線之間間距、埋深按《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB 50289—2016）進行布設(shè)，車行道下的管道避開行車軌跡；人行道下的管道按道路部件埋設(shè)，避免管道位于人行道與非機動車道板塊交界處，后期維護時，僅需按道路部件居中開挖。人行道、非機動車道分別采用透水磚和漏骨料透水混凝土，在美觀的前提下，確保道路滿足海綿城市相關(guān)規(guī)定。經(jīng)協(xié)調(diào)，道路東側(cè)規(guī)劃河涌與該項目同步施工，可避免工程反復(fù)開挖而造成的工程浪費。

在謝村道路工程中，道路B 北側(cè)為現(xiàn)狀基坑，道路紅線為基坑邊線，道路計劃建成工期先于基坑回填工期，基坑南側(cè)地塊建設(shè)臨近尾聲，有通車的需求。而基坑頂上堆載不利于基坑穩(wěn)定，且采用灌入固化物、振密擠密的方法容易造成土體擾動，容易造成基坑錨索失效。結(jié)合以上條件，共形成兩組建設(shè)方案：方案一，考慮待基坑回填后才開展道路B 的施工，并按場地實際進行軟基處理；方案二，剝離部分現(xiàn)狀土后填筑氣泡混合輕質(zhì)土，道路分期實施，首期僅實施道路車行道和南側(cè)人行道。因南側(cè)地塊有通車需求，該項目按方案二進行考慮，形成橫斷面見圖2。

圖2 道路B 標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：cm，高程標(biāo)注單位：m）

在圖2 所示橫斷面圖中，道路B 北側(cè)人行道暫緩施工，車行道及南側(cè)人行道按計劃時間可建成，用于南側(cè)地塊通行。而采用氣泡混合輕質(zhì)土建設(shè)路基，可減少基坑頂面荷載，道路建成對基坑影響較小[3]。因此，道路橫斷面設(shè)計宜根據(jù)項目特性制訂合理的方案，既能有效推進項目建設(shè)，又能切合項目建設(shè)目的，滿足周邊場地使用需求。

道路B 橫斷面設(shè)計是基于周邊地塊建設(shè)條件及需求形成的橫斷面，是形成謝村道路工程平面布局的關(guān)鍵，基于此優(yōu)化交通組織方案，對周邊的人行道、人行橫道進行優(yōu)化，既能滿足項目服務(wù)區(qū)域出行需求，又能保證周邊在建項目的安全性。

3.2 基于功能分區(qū)進行道路設(shè)計

功能分區(qū)是市政道路設(shè)計與建設(shè)的重要參考指標(biāo)，在如今的道路系統(tǒng)設(shè)計中，建設(shè)單位需要根據(jù)規(guī)劃、交通需求及功能分區(qū)的重要性，確定不同路段的等級（例如確定主要干道、次要道路等）和橫斷面組成，這樣才能夠確保建設(shè)后的市政道路能夠適應(yīng)城市交通功能的需求，同時也能夠協(xié)調(diào)市政道路容量與交通流量的關(guān)系，改善市政道路設(shè)計與建設(shè)效果。例如，新建市政道路中，常見次干路等級新建道路有不均等的紅線寬度，道路所在區(qū)域為商業(yè)區(qū)、居住區(qū)或工業(yè)區(qū)等，因此在新建市政道路完善周邊路網(wǎng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)功能分區(qū)來確定市政道路人行道寬度組成和路面結(jié)構(gòu)，即考慮到周邊商業(yè)區(qū)人行和機動車輛通行頻繁，導(dǎo)致該路段的交通流量較大，因此給予較寬的人行空間及景觀效果良好的花崗巖人行道磚等；在工業(yè)區(qū)，則考慮重車通行及行車轉(zhuǎn)彎半徑較大等因素，可在保證海綿城市、管線綜合的基礎(chǔ)上，在規(guī)范允許范圍內(nèi)縮減人行、非機動車道通行空間，優(yōu)化車行道寬度及轉(zhuǎn)彎半徑，保證道路符合該區(qū)域的功能需求。

3.3 環(huán)保型設(shè)計材料的應(yīng)用

在綠色化施工理念的指導(dǎo)下，市政道路的設(shè)計與規(guī)劃應(yīng)當(dāng)選擇環(huán)保性能較為突出的材料進行改造工程，這樣才能夠盡可能地延長市政道路的使用壽命，并且降低道路的維護成本。正如荷景路改造工程的施工材料選擇中，建設(shè)單位選擇SBS（I-D）類型的改性瀝青進行施工，相較于一般的瀝青材料，改性瀝青具有可回收性、溫和性以及降噪性等環(huán)保特征，更適用于荷景路改造工程的市政道路規(guī)劃設(shè)計，從而優(yōu)化道路工程建設(shè)的環(huán)保效果。

3.4 基坑邊、下穿橋梁段、涉鐵段等市政道路軟基處理精細(xì)化設(shè)計

市政道路軟基處理精細(xì)化設(shè)計對于基坑邊、下穿橋梁段、涉鐵段等特殊道路區(qū)段至關(guān)重要，道路軟基精細(xì)化設(shè)計有利于保證工程有效實施，且因為這些區(qū)域通常存在地質(zhì)條件復(fù)雜、影響現(xiàn)有結(jié)構(gòu)安全的情況，軟基處理精細(xì)化有利于保證軟基處理方案可行，并且保證精細(xì)化的需求。在市政道路的規(guī)劃設(shè)計中，基坑邊、下穿橋梁段以及涉鐵段等位置的軟基處理較為經(jīng)典。如道路下穿橋梁，淺層軟基處理可采用換填法，深層軟基處理可用軟基處理方式包括高壓旋噴樁（跳做法）或結(jié)合鉆孔（旋挖）樁形成復(fù)合地基，減輕現(xiàn)狀土體弱化，從而使樁基水平附加應(yīng)力、水平應(yīng)力、橋梁樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全等，同時保證橋下有足夠的安全高度，能安放施工機械展開工作面。涉鐵段則需考慮道路荷載和軟基處理對地下鐵路區(qū)間隧道段結(jié)構(gòu)安全的影響，基于涉鐵安全評估報告，可采用換填氣泡混合輕質(zhì)土等方法，避免采用處理深度較大的軟基處理方式。在基坑邊，則需考慮基坑安全性的前提下開展軟基處理方式，以謝村道路工程中的道路B 為例，道路B 北側(cè)基坑的基坑底標(biāo)高為-1.1m，基坑頂平臺高程為5.5m，再按1∶1.5 放坡接順現(xiàn)狀地面?；硬捎霉嘧稙橹ёo樁，外側(cè)設(shè)水泥攪拌樁為止水樁，基坑設(shè)鋼絞線加固基坑。在道路B 設(shè)計過程中，共考慮兩組軟基處理方式，方案一考慮待基坑回填后才開展道路B 的施工，并實施水泥攪拌樁，基坑錨索基本位于軟基處理范圍內(nèi)，故僅能在基坑回填后再開始施工；方案二為剝離部分土后換填氣泡混合輕質(zhì)土，根據(jù)南側(cè)地塊通行需求，先實施道路車行道和南側(cè)人行道，避開基坑頂2m 不可堆載范圍，近期實施范圍挖除部分現(xiàn)狀填土減少土體自重，改成氣泡混合輕質(zhì)土，而基坑影響范圍自重基本保持平衡（見圖3）。經(jīng)過計算，地基承載力滿足要求，道路軟弱下臥層驗算通過，道路沉降計算合格，因此，該方案能有效實施。

圖3 道路B 軟基處理方法（單位：cm，高程標(biāo)注單位：m）

3.5 基于可視化設(shè)計實現(xiàn)道路基礎(chǔ)設(shè)施的合理設(shè)計

可視化設(shè)計在道路基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和設(shè)計中可以發(fā)揮出一定的指導(dǎo)作用，幫助設(shè)計師及工程師更好地理解及規(guī)劃市政道路項目，以此來優(yōu)化決策的應(yīng)用效果。例如，市政道路設(shè)計中可采用地理信息系統(tǒng)GIS、建筑數(shù)字化模型BIM 進行可視化分析，對市政道路的設(shè)計進行碰撞檢測、建設(shè)可行性分析等，以便及時排查出市政道路設(shè)計存在的隱患問題。典型的例子有：在荷景路改造工程的K0+540 箱涵人行道外側(cè)護欄設(shè)計中，依靠BIM 可視化模型進行檢測，工程師及設(shè)計人員能夠及時發(fā)現(xiàn)橋涵臨空高度大于3.0m 的設(shè)計問題，并且根據(jù)《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》（CJJ 11—2011）的規(guī)范要求，對后續(xù)的護欄設(shè)計作出改造，使市政道路中的護欄基礎(chǔ)設(shè)施能夠真正發(fā)揮其使用效能[4]。

3.6 基于施工場地需求開展市政道路施工期間交通組織設(shè)計

以荷景路為例，荷景路為道路改造工程，現(xiàn)狀為市政支路，項目周邊區(qū)域為現(xiàn)狀工業(yè)區(qū)，此次改造為道路病害修復(fù)，并增設(shè)非機動車道。施工內(nèi)容包括瀝青刨鋪、破損路面修復(fù)、人行道鋪裝及現(xiàn)狀雨污水改造等其他附屬設(shè)施等。為避免施工圍蔽對現(xiàn)狀的影響，需對項目建設(shè)內(nèi)容進行拆分，拆分依據(jù)可由工作面、施工時長等因素決定。比如，第一部分：破損路面修復(fù)、雨污水改造所需時間較長，修復(fù)所需工作面為局部，則采用分塊分段步進式施工，僅圍蔽施工作業(yè)的水泥路面板塊，圍蔽區(qū)域按《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線第4 部分：作業(yè)區(qū)》（GB 5768.4—2017）布置交通疏解設(shè)施，施工區(qū)域以外的路面均可通行。第二部分：瀝青路面刨鋪，采用時間短，可在夜間施工，根據(jù)當(dāng)晚所能完成的工作量，分幅倒邊施工，完成瀝青刨銑和瀝青刨鋪后，立刻開放交通。第三部分：人行道病害修復(fù)，該路段人行道通行量較小，可分段分幅開展人行道病害修復(fù)，單次圍蔽時長不宜過長，若人行道因施工阻斷，應(yīng)在新改造的非機動車道隔離出臨時通道供行人通行。

4 結(jié)語

總的來說，市政道路設(shè)計是一個復(fù)雜而又長期的過程，如今，道路設(shè)計與周邊現(xiàn)狀的協(xié)調(diào)問題、交通安全問題等對市政道路設(shè)計造成深重影響，現(xiàn)行的市政道路設(shè)計迫切需要結(jié)合項目周邊現(xiàn)狀開展精細(xì)化設(shè)計，保證項目經(jīng)濟性和合理性。因此在未來，市政道路設(shè)計應(yīng)落實與周邊的協(xié)調(diào)，深入統(tǒng)籌與配套市政設(shè)施的協(xié)調(diào)，使工程設(shè)計有質(zhì)量保證、工程建設(shè)高效可行，這樣才能夠為城市的發(fā)展與建設(shè)奠定堅實的工程基礎(chǔ)。