论城市道路设计的若干思考刘晓明

论城市道路设计的若干思考刘晓明摘要：城市道路设计是城市道路建设中的一个重要组成部分，具有系统性和复杂性的特点，本文是从城市道路设计的几个方面进行了论述，结合实际工作经验分析了城市道路设计中应该注意的问题，并提出了相应的设计建议。关键词：城市道路；设计特点；素质要求，问题O前言城市道路是城市生活的重要组成部分，与城市居民的日常活动息息相关。理想的道路在满足交通运输和出行需要的同时，还会带给人们美的感受。既然在城市化水平不断提高的今天，城市道路在经济发展中的作用日趋增大，人们对这一产品的期望值也越来越高，城市道路设计的作用就显得举足轻重，它在规划和道路施工中起着承上启下的作用。1城市道路设计的特点1．1系统性城市道路工程的建设涉及多个部门，包括规划、业主单位、设计单位、施工单位、监理单位以及其它相关部门，从立项到竣工验收的每个阶段都需要多个部门的协作，如同一台机器上的零件，任何一个零件出故障都会影响到正常运转。城市道路项目的前期从规划到完成可行性研究报告，需要规划、业主、设计部门的共同参与，是对项目的可行性进行研究；后期从设计招标到竣工验收，需要业主、设计、施工、监理、质检等部门的共同参与，确保项目实施顺利。图1为部门协同工作示意图。图1部门协同工作示意图1．2复杂性城市道路设计工作涉及专业多，各专业不是独立的，是相互关联的，在项目负责的统一协调下完成从方案到施工图的设计工作。城市道路设计涉及到的专业包括道路、交通、桥隧、测量钻探、排水、照明、绿化等，各专业分工不同，在不同设计阶段的侧重点有区别，如道路专业表达的是路线走向、平纵横、路基处理等内容，而交通专业重在表达标志标线、信号控制等内容。图2为专业协调工作示意图。图2专业协调工作示意图1．3设计人员的主观性城市道路项目从方案到实施阶段的过程中，设计工作总是最前面的一个环节，其它部门的工作也是围绕着设计方案进行，各个部门对设计方案提出意见，最终的方案由设计人员确定，设计人员通过所掌握的专业知识完成设计图纸，主观性体现了设计人员在项目中的作用与职责，成功的设计使得各部门的工作可以高效有序地进行，使工程顺利展开。2城市道路工程的设计阶段城市道路工程的设计阶段包括项目建议书、可行性研究、设计投标、方案设计、初步设计、施工图设计、施工配合和竣工验收等几个阶段，图3是设计阶段示意图。各阶段侧重点不同，项目建议书侧重于实施的原因及重要性，主要从在路网中的作用、实施的紧迫性等方面进行分析，为决策部门提供参考意见；可行性研究侧重于项目是否具有可操作性，主要从环境影响、工程造价、拆迁量、社会影响、工程难度等几个方面进行论证；方案设计侧重于大致的工程方案，包括路线走向、构筑物的位置、管线布置、与周边边界条件的处理方式、与规划的关系等；初步设计是对方案的深化和完善，这个阶段侧重于工程的技术处理，保证技术方案满足施工要求；施工图设计侧重于工程实施方案，是对初步设计的深化和完善；施工配合和竣工验收是后期的服务，在业主协调下，协助监理和施工单位，保证工程的顺利进行。前面的阶段侧重于建设条件分析，后面则侧重于实施方案。图3设计阶段示意图有两种做法会影响工程质量：缩短建设工期和不重视施工配合。设计周期不足，可行性论证不充分，实施过程中会遇到无法预期的困难，影响工程进度；施工周期不足，会影响工程质量，应严格遵守科学的建设工期。设计人员应在施工配合中尽职尽责，保证顺利实施，如果配合不到位，会造成施工中或多或少的偏离设计意图，甚至影响工程质量和进度。3设计人员的素质要求(1)协调沟通能力城市道路建设是多部门、多专业共同参与的工作，设计人员协调的作用不容忽视，任何一个环节的沟通出现短路，都会影响到大局。设计人员对图纸质量负责，在各个部门中起承上启下的作用，各个阶段都需要设计人员发挥主观能动性，稳定边界条件，使设计文件合理，具有可操作性。例如工程跨越河涌的处理方案，需要与规划部门、水利部门沟通河涌的规划位置、水下净空要求、跨径要求、标高等，确定设计参数，在实施中才具有可操作性。(2)技术应用能力设计人员在城市道路建设中起到技术支持的作用，各个部门的工作都是建立在设计文件的基础上，各个协调会议基本上都是以设计方案为中心，设计人员应做到熟练掌握和应用专业技术知识，保证设计文本具备实施的条件，需要在工作中不断摸索、不断提高，技术应用应着重培养对规范的理解能力和处理现场问题的能力。(3)对设计阶段认识的能力对设计阶段的认识能够提高工作效率，清楚当前的设计阶段及工作侧重点，做到有的放矢，避免文不对题。在同时进行多个工程设计任务时，这种能力的要求尤为重要，要做到游刃有余，忙而不乱。应培养配合良好的资料整理习惯，各就其位，对于电子文档和文本资料在不同的阶段都井然有序。(4)工程总结能力城市道路设计工作的特点包括创新性和经验依赖性，每个工程都有各自的特点和相同点，设计人员要有创新意识和总结经验的能力。工作总结不应只在工程竣工验收后，在各个阶段都应总结经验与不足，在工作中扬长避短，工程总结能够使设计人员做到精益求精，不断提高设计水平。4设计中应该注意的问题4．1总体设计(1)关于设计车速《城市道路设计规范》(CJJ37—90)中各种指标的选择是以道路等级和设计车速为横向坐标轴，指标值作为纵向坐标轴，道路等级、设计车速与规划及道路在路网中的作用有关。设计车速在一个工程中一般是一个确定的值，但在包含道路、桥梁、隧道的项目中取值要灵活，因为坡度、半径和行车条件不同，如主线计算行车速度根据道路等级取值为60km／h时，桥梁隧道由于具有较大纵坡，视距难以满足60km／h的标准，以及保证主线汇人段的交通安全，设计车速可以根据实际行车条件选择。(2)关于平面设计指标条件许可时，平面设计指标尽量采用大于规范要求的指标值，利于行车安全和保证视距。对于采用小半径的情况，特别是圆曲线半径小于不设缓和曲线的半径时，应注意圆曲线内侧的半径应大于规范要求，即平面设计指标应按照最不利位置进行选取。(3)交通组织设计是总体设计中的一个重要环节，合理的交通组织设计有利于道路设计满足交通功能的需求，内容包括人行过街间距、调头间距、公交车站间距、道路开口间距等。《城市道路交通规划设计规范》(GB50220—95)规定人行横道的间距宜为250～300m。城市中的人流量大，道路的建设阻断了两旁的人行通行，适当的人行道间距有利于行车且保证行人安全。《城市遭路设计规范》(CJJ37—90)要求主干路上开口间距宜≥300m。城市道路两侧机动车交通需求大，要正确引导，盲目地开口不仅增加交通事故概率，而且降低交通效率。公共交通是出行的首要选择，《城市道路设计规范》(cJJ37—90)规定公交车停靠站间距一般为500～600m，合理的公交站间距为出行提供便利，使人车分离的交通设计更容易实现，真正做到各行其道，提高交通效率。调头车道间距大概为1km，与沿线的交叉口左转交通相辅相承，减少交叉口位置的交通压力和交叉口时间延误，提高路段的交通效率。4．2纵断面的设计纵断面对工程质量、景观、行车舒适性与安全性影响比较大。规范提出了平纵曲线的组合关系及各种设计指标，设计中除了要满足组合关系、坡长、坡度、竖曲线半径等规范规定的指标之外，还应考虑与现状道路标高的关系、地形要求、桥隧引道线形的要求等因素。(1)交叉口纵坡城市道路相交的现状和规划道路比较多，规范要求交叉121范围的纵坡宜≤2％，困难情况下应≤3％。现状道路交叉口应按规范设置纵坡，规划路相交位置的纵断面应预留实施条件。以中线里程和长度确定的纵坡在交叉口的内外侧坡度是不一致的，内侧会大一些，内侧曲线长度小，外侧大，在采用极限纵坡时要保证不利位置的内侧的坡度在规范允许的范围。(2)纵坡限值的理解设计纵坡一般采用小于规范规定的推荐值，除非特殊地形的要求，不会达到极限坡度。深圳一区内道路(设计车速30km／h)的设计，其现状地形纵坡接近9％，两侧是建筑物和厂房，如果采用缓坡则涉及大量拆迁和挖方，最后采用接近极限值的坡度，避免了拆迁和大开挖，通车后由于交通量不大，行车比较通顺。(3)关于AB线笔者曾参与过的一条城市主干路位于保护山体的山坡上，为了减少山体开挖，纵断面在里程K0+230～K0+860之间630m的范围内采用AB线的形式，即横断面为处于不同标高的双幅路，两幅路的设计标高分别通过各自的中心线控制，纵断面在AB线起终点与原设计标高接顺，中央8m的绿化带利用放坡过渡高差，保证A线的开挖量减少、B线的填方量减少，既节省了投资，又保护了山体。这是一个结合地形条件和横断面形式开展纵向设计的成功例子。图4和图5为AB线设计纵断面和横断面设计图。4．3横断面的设计(1)关于路幅的分析城市道路横断面分幅应视具体情况而异，旧路比较常见的是一幅路和三幅路，而新建道路中又以两幅路多，现在红线宽度大的道路逐渐倾向于向四幅路发展。新建城市道路更加要注意景观，城市道路建设中可引入彩色沥青和较宽的中央绿化带，建议采用两幅路的形式，横断面布置考虑行人和非机动车的需求，自行车道采用彩色沥青铺装，既保证了行人的安全，也满足了非机动车的通行需要。最外侧的一条机动车道因地制宜地设置公交车专用道，满足公共交通通行要求。工程注重景观，根据规划宽度和交通需求，设置8m和15m宽的中央绿化带，机动车道两侧设置3．5m绿化带分隔机动车道和非机动车道，非机动车道和人行道采用行道树分隔，人行道外侧至红线边设置3m绿化带，在满足交通功能的同时，同时也会成为一道风景线。图6为其横断面形式。(2)人性化考虑规划红线范围内的横断面设计在满足机动车的交通需求之外，应注重行人及非机动车的通行空间。保证人行道宽度的同时，全线行人通道保持连续，增加了非机动车道和公交车专用道，满足行人的需求，人行道宽度最小为3m。在受拆迁限制的交叉El，转弯半径尽量取规范低限值。主线行车速度为60km／h，交叉口右转弯采用30km／h，按照《城市道路设计规范》(cJJ37—90)6．2．4的规定，当右转弯行车速度为30km／h时，转弯半径为33～38m，为了保证人行道的宽度，转弯半径取低限值33m。4．4路面结构设计(1)沥青路面的优点相比水泥混凝土路面(白色路面)，沥青路面(黑色路面)应用更广泛，沥青路面在交通安全、开放交通和行车舒适性三个方面具有以下优点：《道路交通标志和标线》(国标GB5768—2009)规定路面交通标线为白色和黄色，与沥青路面表面颜色搭配比较醒目，而与水泥混凝土路面的颜色比较接近，交通标线是路面上的交通语言，醒目、准确地标示有利于指示方向、减少交通事故、使交通管理更加有效；城市道路交通繁忙，施工时往往要进行交通管制，开放交通快是沥青路面结构的一大优点，《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)规定“沥青路面可以在施工后待沥青混合料冷却即可开放交通”，而《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTGF30—2003)规定“一般养生天数宜为l4～21d，高温天不宜少于14d，低温天不宜少于21d”；对现状交通影响小是沥青路面的优势，沥青路面表面平滑，而水泥混凝土路面在横缝、纵缝位置行车会受到影响。(2)永久路面与临时路面对于竣工后路基存在预期沉降的情况，路面结构分期实施比较经济，即在沉降期间实施临时路面，沉降期过后铺筑永久路面，临时路面标高至设计标高减去上面层的厚度，永久路面在临时路面上加铺上面层，而对于沉降量大于上面层厚度的情况，则采用中面层进行找平。5结语本文分析了城市道路设计的系统性、复杂性和设计人员的主观性等特点，论述了城市道路设计的各阶段，并对每个阶段的侧重点进行了分析，提出了设计人员应该具备的素质。鉴于篇幅和水平有限，值得注意的问题还有很多，比如交通分析、软基处理、路面结构计算等，不再一一赘述。希望本文不仅对设计人员会有借鉴作用，而且能够抛砖引玉，使我们全面深刻地认识城市道路设计的精髓，总结经验，改进不足，扬长避短，做到精益求精，创造出精品工程。参考文献1．JTGF30—2003，公路水泥混凝土路面施工技术规范【s】2．CJJ37—90，城市道路设计规范【8】．3．JTGF4