山地城市道路設(shè)計(jì)研究與思考

1概述我國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年（2011年—2015年）規(guī)劃綱要明確提出科學(xué)制定城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃，推進(jìn)新一輪西部大開發(fā)。城鎮(zhèn)化的發(fā)展應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，特別是城市道路的規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)，對(duì)城鎮(zhèn)化的發(fā)展與布局十分重要。我國西南部山地城市較多，科學(xué)合理的城市道路設(shè)計(jì)有益于城市的未來發(fā)展與合理布局，避免不合理的高填深挖，減少工程建設(shè)投資的浪費(fèi)。我國西南部多屬山區(qū)地貌，屬于工程地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，山地城市道路的選線應(yīng)避免誘發(fā)工程地質(zhì)災(zāi)害，對(duì)永久性邊坡進(jìn)行合理處治，加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。山地城市道路屬于城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，主要功能是滿足交通運(yùn)輸及居民出行要求。從宏觀層面看（城市道路網(wǎng)與整個(gè)城市布局的關(guān)系），山地城市道路為城市的建設(shè)與發(fā)展服務(wù)，引導(dǎo)城市的發(fā)展布局，偏重于服務(wù)功能；從微觀層面看（單條城市道路與城市片區(qū)的關(guān)系），山地城市道路細(xì)分為交通性功能與服務(wù)性功能。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)山地城市道路設(shè)計(jì)指導(dǎo)性與實(shí)用性不足，諸多設(shè)計(jì)人員在山地城市道路設(shè)計(jì)過程中，未對(duì)道路功能進(jìn)行詳細(xì)論述，道路功能定位不準(zhǔn)；對(duì)超限平縱技術(shù)指標(biāo)論證不夠，盲目照搬設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)；多方案（道路平縱線形、道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面、路基高填深挖、重要節(jié)點(diǎn)）比選深度不夠；導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)深度不夠，技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理。2典型案例分析本文結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)案例，對(duì)如何確保山地城市道路設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性、安全運(yùn)營、生態(tài)環(huán)保等方面進(jìn)行了分析。我國西南部某山地城市（屬中等城市規(guī)模），為完善城市干道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，改善城市片區(qū)間交通的通達(dá)性，緩解目前城市交通擁堵現(xiàn)狀；加速“暢通城市”目標(biāo)建設(shè)；加快新城區(qū)的開發(fā)建設(shè)與舊城區(qū)的改造步伐，拓展城市建設(shè)發(fā)展空間，完善和提升城市功能。急需打通北側(cè)已建濱江路（城市主干路，標(biāo)準(zhǔn)路幅寬22m，雙向四車道）與南側(cè)已建城市主干路（城市主干路，標(biāo)準(zhǔn)路幅寬24m，雙向四車道）的連接，擬建道路全長約4.2km，道路等級(jí)擬定為城市主干路，標(biāo)準(zhǔn)路幅擬定為24m，雙向四車道。2.1道路功能分析與定位依據(jù)城市規(guī)劃（總規(guī)與控規(guī)）、土地利用規(guī)劃、道路交通規(guī)劃、已開發(fā)用地、已建建（構(gòu)）筑物、已建道路等綜合分析，擬建道路全長約4.2km，是該城市片區(qū)（約4k㎡，中等城市主干路規(guī)劃道路網(wǎng)密度1.0～1.2km/k㎡）唯一的一條南北向的城市干道（受地形地貌條件限制，該城市片區(qū)無東西向的城市干道），它的建設(shè)對(duì)該片區(qū)城市用地的開發(fā)意義重大，承擔(dān)該片區(qū)城市主要交通流，有利于城市干道路網(wǎng)的完善，交通順暢有序，緩解城市交通擁堵。通過傳統(tǒng)的“四階段法”，構(gòu)建交通需求預(yù)測(cè)模型，對(duì)交通量進(jìn)行分析及預(yù)測(cè)。遠(yuǎn)景20年雙向高峰小時(shí)交通預(yù)測(cè)結(jié)果：小客車2172輛/h，大中型貨車465輛/h。擬建道路等級(jí)應(yīng)為城市主干路，交通性功能明顯，雙向四車道。2.2超限平縱技術(shù)指標(biāo)專項(xiàng)論證山地城市道路設(shè)計(jì)中，受各種因素及條件限制，經(jīng)常會(huì)遇見平縱線形技術(shù)指標(biāo)超出規(guī)范要求，為避免超規(guī)，諸多設(shè)計(jì)人員一味照搬設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，造成工程高填深挖、征地拆遷量過大、對(duì)城市規(guī)劃與土地利用規(guī)劃影響較大。擬建道路等級(jí)已明確為城市主干路（城市主干路設(shè)計(jì)速度分三類，分別為60km/h、50km/h、40km/h），受地形條件限制，設(shè)計(jì)速度可采用50km/h或40km/h，通過相應(yīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證后，設(shè)計(jì)速度選用40km/h。受地形地質(zhì)條件限制，道路平面線形猶如一個(gè)“幾”字（詳見圖1），在中部回頭彎處“平面圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)值58m”小于“平面圓曲線最小半徑極限規(guī)范值70m”的要求，顯然設(shè)計(jì)值不滿足規(guī)范要求，城市道路設(shè)計(jì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未明確此種情況的處理方式。該項(xiàng)目對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)的技術(shù)處理與細(xì)化，當(dāng)平面線形局部設(shè)計(jì)指標(biāo)由于受條件限制確實(shí)不滿足規(guī)范時(shí)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)與安全運(yùn)營專項(xiàng)論證，主要從城市土地利用﹑工程地質(zhì)條件﹑機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全﹑交通管理等方面進(jìn)行詳細(xì)論證分析。道路縱斷面設(shè)計(jì)一直是山地城市道路設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)，道路縱坡度與坡長經(jīng)常超出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，擔(dān)心超過行業(yè)規(guī)范要求，設(shè)計(jì)文件不能通過評(píng)審與審查，也一直困擾著諸多設(shè)計(jì)人員。本文中的擬建道路也存在著類似的問題，道路全長約4.2km，起終點(diǎn)高差約218m，平均縱坡度約5.2%（平均縱坡度較大）,見圖2。受道路沿線建設(shè)開發(fā)用地標(biāo)高與道路交叉口標(biāo)高的限制，同時(shí)兼顧大中型載重貨車的爬坡能力與行駛安全要求，進(jìn)行多方案縱坡度（7%﹑8%﹑9%）比選論證，最終采用道路最大縱坡度8%，相應(yīng)的最大坡長300m（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：設(shè)計(jì)速度40km/h時(shí)，縱坡度8%對(duì)應(yīng)的最大坡長200m[3]），縱坡緩和段坡度3%，采用陡坡+緩坡的階梯模式，克服高差。道路縱斷面坡度與坡長，超出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)與安全運(yùn)營專項(xiàng)論證。針對(duì)超限平縱技術(shù)指標(biāo)，可采用如下原則進(jìn)行合理分析與處理。（1）針對(duì)超規(guī)與無相關(guān)規(guī)范條文可依等道路項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)不合理的設(shè)計(jì)理念———不超規(guī)就是合理的設(shè)計(jì)，超規(guī)就是不合理的設(shè)計(jì)，無相關(guān)規(guī)范條文就可隨便設(shè)計(jì)。提倡在遵循設(shè)計(jì)規(guī)范、保證安全、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的原則下，根據(jù)道路項(xiàng)目的實(shí)際情況，可采用靈活設(shè)計(jì)的處理方式。（2）結(jié)合道路功能、城市規(guī)劃與土地利用規(guī)劃、征地拆遷量等主要因素，對(duì)道路超限平縱技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行多方案比選與論證，確保技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。（3）道路超限平縱技術(shù)指標(biāo)是影響道路運(yùn)營安全的重要因素，設(shè)計(jì)應(yīng)明確安全處置措施（如限速標(biāo)志﹑警示標(biāo)志﹑減速帶﹑車輛緊急避險(xiǎn)區(qū)等），對(duì)道路安全運(yùn)營進(jìn)行論證與評(píng)價(jià)。2.3道路多方案比選山地城市道路設(shè)計(jì)多方案比選一直被設(shè)計(jì)人員忽視，專家評(píng)審會(huì)與施工圖審查時(shí)，相關(guān)專家經(jīng)常會(huì)提出未經(jīng)多方案比選、設(shè)計(jì)深度不夠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理等意見。現(xiàn)從以下幾方面提出方案比選要求。（1）道路平縱線形多方案比選論證應(yīng)滿足線形連續(xù)、順適均衡、視覺連續(xù)、行車安全的要求，且避免誘發(fā)工程地質(zhì)災(zāi)害。（2）山地城市道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面的選用是個(gè)不容小視的問題；在滿足道路功能的前提下，可適當(dāng)縮窄道路寬度，有利于降低路基邊坡高度，減少工程投資。（3）道路設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能與沿線土地利用開發(fā)銜接，道路與地塊場(chǎng)平可以相結(jié)合，減少一些不必要的臨時(shí)高填方路基與臨時(shí)深挖方路基。對(duì)永久的高填方路基與深挖方路基，應(yīng)進(jìn)行橋隧專項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，永久性邊坡盡可能采用生態(tài)邊坡，重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。（4）重要交叉口類型比選應(yīng)根據(jù)道路交通網(wǎng)規(guī)劃、道路功能、交通量預(yù)測(cè)、地形地質(zhì)條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益等，擇優(yōu)選定[4]。山地城市道路多順適地形，蜿蜒曲折，道路景觀設(shè)計(jì)強(qiáng)化了道路的線性空間的連續(xù)性與方向感[5]，既合理誘導(dǎo)駕駛員視線，又延伸城市綠化空間，組成連續(xù)而豐富的城市綠帶景觀。應(yīng)重視重要節(jié)點(diǎn)景觀打造與帶狀景觀布局專項(xiàng)比選。3結(jié)論結(jié)合上述典型案例分析，對(duì)山地城市道路設(shè)計(jì)可得出如下結(jié)論，供從事城市道路標(biāo)準(zhǔn)編制﹑研究﹑工程設(shè)計(jì)等相關(guān)人員參考。（1）建議城市道路設(shè)計(jì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)山地城市道路平縱線形技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行條文細(xì)化。如：受條件限制時(shí)，局部道路平面圓曲線半徑不滿足規(guī)范極限值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)與安全運(yùn)營專項(xiàng)論證，主要從城市土地利用﹑工程地質(zhì)條件﹑機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全﹑交通管理等方面進(jìn)行。設(shè)計(jì)速度小于或等于40km/h時(shí)，道路最大縱坡度與坡長均可適當(dāng)增加（增加的程度與要求均應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)課題研究），也應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)與安全運(yùn)營專項(xiàng)論證。（2）建議城市道路設(shè)計(jì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)山地