城市化公路改造設計方法

■羅永斌■福建通和路橋設計院有限公司，福建 廈門 361000

隨著我國城市化進程的加快、國家新農村建設和城鎮(zhèn)化改革的大力實施，城市規(guī)模的不斷擴大，許多原先位于城鎮(zhèn)邊緣的國道、省道等干線公路已逐步被城市包圍，成為城市中心區(qū)的一部分。然而相應的公路功能卻滿足不了城市道路的所需功能，限制著城市的發(fā)展，也給現(xiàn)狀城市周邊的交通帶來一定的安全隱患。為了更好的發(fā)揮城市功能，加快城市化的進程，從而更好的服務人民，提高人民的整體生活水平。國家也出臺了相應的政策，加大了將城市周邊公路改造為城市道路的投資和關注力度。文章在公路和城市道路差異的基礎上，就目前我國城市周邊公路改造設計中主要應關注的問題進行分析，并針對如何提高城市周邊公路改造設計的有效性提出相應的改造設計方法，力求能為促進我國城市道路的可持續(xù)發(fā)展提供適時的參考。

1 公路與城市道路異同點

1.1 功能異同

公路主要是連接城市道路、連接鄉(xiāng)村道路和連接工礦基地，供汽車行駛的道路，具有明確、單一的功能。是公路運輸?shù)幕A設施，是公路運輸?shù)靡园l(fā)展的基本物質條件。具有通達性、機動性。而城市道路主要是連接城市各地區(qū)、承擔城市交通運輸及行人使用的系統(tǒng)工程，也是承擔各類市政設施的載體，具有可達性、通過性。

1.2 標準規(guī)范異同

公路設計主要依據(jù)《公路工程技術標準》(JTGB01－2014)及路線、路基、路面等一系列設計規(guī)范。公路分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路五個等級。而城市道路主要依據(jù)《城市道路工程設計規(guī)范》(CJJ37－2012)等。城市道路主要依據(jù)該道路在路網中的地位、交通功能以及對沿線的服務功能等，分為快速路、主干路、次干路和支路四個等級。不同等級公路和城市道路具有不同的設計速度和設計參數(shù)要求。

2 城市化公路改造設計應關注的問題

目前，我國的大多數(shù)城市在發(fā)展過程中都開始對城市周邊公路進行市政道路改造，但是由于當初建設公路的主要目的就是為了提高地區(qū)間的交通運輸能力，依據(jù)的是公路設計標準，在公路設計過程中并沒有依據(jù)城市道路設計標準進行相應附屬設施的配套設計，因此在將現(xiàn)有公路改造成城市道路的設計過程中必然存在很多的問題，在一定程度上影響了城市化公路改造的進度。文章認為城市化公路改造設計過程中應主要關注以下問題，這些問題都需要我們在改造設計全過程中進行綜合處理。

2.1 車流量將進一步增加

原有公路改造成城市道路后，城市范圍進一步擴大，將有大量的人群和車輛引入城市范圍。由于城市區(qū)與區(qū)之間、商業(yè)區(qū)和居民區(qū)之間存在著一定的距離，為了工作和生活方便，人們在一定的收入的情況下都會購買家用轎車，這樣將進一步增加城市的車流量，若不能好好的交通管制，這也將會使城市擁擠，人們工作和生活范圍減小，效率降低。因此在將原有公路改造成新城市道路時，應注意考慮新建城市道路后車流量的分離和疏導。

2.2 存在著嚴重的風險隱患

城市周邊的公路最初設計主要是為了提高交通運輸能力，在設計的過程中，并沒有考慮其以后納入城市規(guī)劃范圍，將以城市道路的功能使用。因此，很多的城市周邊公路在日常的運行過程中，由于對車道的劃分不夠全面，缺少相應的機動車道、非機動車道、人行道的設置，致使很多城市周邊的公路在日常運行過程中出現(xiàn)人車混行的現(xiàn)象，導致近城區(qū)道路在運行過程中頻繁發(fā)生交通安全事故，給過往的行人和駕駛者的生命財產安全埋下了極大的風險隱患。

2.3 附屬設施不完善

公路的附屬設施主要包含排水設施、安全設施、綠化設施及照明設施等方面，而多數(shù)的城市周邊公路在設計的過程中針對雨水排水問題采用邊溝、排水溝的方式，沒有設置相應的污水管道;在綠化方面，隨著車流量的增加，環(huán)境污染的問題也是隨之而來。由于車輛在行駛過程中排放的汽車尾氣，導致空氣中漂浮著大量的粉塵，嚴重影響了城市空氣指數(shù)，同時還造成了噪音污染;多數(shù)的公路在綠化方面采用的都是高大的喬木，缺乏層次感和美感;同時，城市的公路在日常運行過程中缺少相應的照明設施，給夜間行車的駕駛者和周邊居民的生命財產安全埋下了極大的風險隱患。

3 城市化公路改造設計方法

城市化公路改造設計的過程中主要包含兩方面的內容。一是對現(xiàn)有公路進行設計參數(shù)核對并進行相應的改造設計，核對現(xiàn)有公路平縱橫參數(shù)、交叉路口位置、路基路面設計參數(shù)是否能夠滿足城市規(guī)劃道路設計要求，核對現(xiàn)在公路橋梁寬度、跨度和荷載是否滿足城市橋梁設計規(guī)范要求。在核對基礎上，對原有公路進行改造成城市道路設計。二是依據(jù)城市道路設計要求，完善相關配套設施。主要包括完善公交車道、地下管線、照明工程、交通工程、城市綠化工程等。

3.1 公路改造設計

(1)道路平縱橫改造。原有城市周邊公路的平面線形設計主要是依據(jù)國家公路網規(guī)劃，依據(jù)現(xiàn)場選線比較后，確定一條經濟合理的線位。然而由于城市發(fā)展均有相對嚴格的城市規(guī)劃，因此在城市周邊公路改造成城市道路時，應首先按照城市規(guī)劃要求核對公路平曲線線位線形，同時一定要考慮規(guī)范對非機動車道最大縱坡和限制坡長的要求，不滿足市政道路設計標準之處進行合理調整，由于公路設計高程一般比道路兩側地面高程高，而城市設計高程一般比道路兩側地面略低，其高差的矛盾在道路設計時應該足夠重視。

針對大多數(shù)城市原本的公路過窄的問題，需要在改造設計中對公路進行加寬，合理的設計人行道、綠化帶、機動車道、非機動車道、綠化隔離帶之間距離，在條件允許的情況下，對機動車道的設計采用雙向六車道的設計，在設計圖紙上對綠化隔離帶進行明確的標注，力求在最大程度上降低交通事故發(fā)生的幾率。

(2)交叉路口渠化。公路一般交叉路口較少或較小，一般的公路交叉路口未進行專門設計，而城市交叉路口是依據(jù)城市路網規(guī)劃要求設置的，交叉路口作為交通安全事故發(fā)生率較高的地點，交叉路口設計的科學性和合理性直接影響著廣大的出行人員的生命財產安全。因此，在城市化公路改造設計過程中，每一個交叉路口渠化改造都一個瓶頸，設計人員需要在分離原則和疏導原則的相關指導下對交叉路口進行渠化設計，結合不同交叉路口的實際車流量適當?shù)臄U寬交叉路口的寬度，合理的對路段車道和大型車輛的運輸車道以及非機動車道進行調整和壓縮;同時，針對車流量較高的交叉路口，設計人員可以適當?shù)膶Τ鞘兄苓吂分械木G化帶進行削減，根據(jù)不同車道的不同運輸功能對車道的設計進行重新的設計和整合，完善交叉路口的基礎配套設施，例如交通信號燈，路燈、監(jiān)控系統(tǒng)等，從而在確保交叉路口運輸安全性和可靠性的基礎上，進一步提高車道的交通運輸功能，減低交叉路口交通安全事故的發(fā)生幾率。

(3)路基路面設計。由于公路相對與城市道路路基、路面寬度較窄，在路基路面的改造設計過程中，應考慮路基路面排水的重新設計、路基路面的拓寬設計、路基處理設計和道路交通量和路面結構組合的重新確定等。

公路主要將設計范圍內的水引入邊溝、排水溝等，然后將其排出路界范圍，流入自然河渠。考慮公路改造成城市道路后道路兩側和周邊的發(fā)展，公路改造成城市道路過程中應依據(jù)《室外排水設計規(guī)范》(GB 50014－2006)在城市道路路面邊緣專門設計雨水口和雨水井，路基內設置雨水管。，路面雨水通過雨水井流入地下雨水管引入城市現(xiàn)狀的排洪渠或排洪溝。

原有的公路路基經過多年的使用固結沉降已經完成，沉降已趨穩(wěn)定，在原有的路基基礎上進行拼寬路基、填挖路基、埋設地下管線等都會使新建路基發(fā)生不均勻沉降問題。針對橫向拼寬路基容易產生縱向裂縫的情況下，應專門對新老路基結合部位進行老路基邊坡超挖、挖臺階、臺階處鋪設土工格柵等處理，對總體新建路基考慮施工可行的情況下采用超載預壓、強夯、沖擊碾壓等方法進行加固夯實，遇到軟土地基情況下，應考慮采用超載真空預壓、袋裝砂井、粉噴樁、CFG樁等處理。

原有的公路路面設計采用的是原公路設計時所預測的交通荷載，依據(jù)的是舊路面設計規(guī)范。將原有公路改造成城市道路，應依據(jù)現(xiàn)狀城市交通規(guī)劃要求，重新計算和預測交通量，采用新路面設計規(guī)范重新計算和確定路面結構組合，確定能否在原有的路面上進行加鋪層設計以減少工程造價。

(4)橋涵改造設計。由于原公路橋涵采用的是原公路寬度、依據(jù)的公路橋涵設計相關規(guī)范進行的設計，其對承載力具有相關要求，但對景觀要求卻并不是有嚴格的要求。經改造后的城市橋梁即將成為城市道路的一部分，其對承載力和景觀方面都有一定的要求。因此，在設計過程中應核對現(xiàn)有公路橋梁的承載力是否滿足城市橋梁設計的要求，依據(jù)所建設城市道路的寬度確定是否加寬原公路橋梁還是重新新建該市政橋梁，確定該城市橋梁是否有景觀方面的要求，如有需要，而原有公路橋梁無法滿足要求要求時，考慮是否重新進行景觀橋梁的設計。

3.2 完善配套設施

(1)完善公交車道。針對很多的居民在日常生活車都選擇乘坐公交車作為交通工具，因此，在公路的改造設計過程中，還應對城市道路增設公交車道，著重對公交站臺進行設計，對交通站臺之間相差的距離、站臺的高度、寬度、沿石轉彎的半徑、站臺的機構進行科學、合理的設置，為人們的日常生活提供更加安全、便捷的交通環(huán)境。

隨著人們物質生活水平的提高，我國國民經濟發(fā)展和人們出行的需求越來越旺盛，而目前在我國，城市交通運行能力過低成為制約我國城市實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展的阻礙因素之一，改善公交車道的設置，提高城市道路的交通運輸能力成為城市周邊公路改造設計中的重要環(huán)節(jié)之一。在對公交車道設置進行設計的過程中，需要結合各路段的客流量及各路段的公交車流量的實際情況，優(yōu)化公交車道的相關配置，在改造過程中盡可能的將公交站點設置成港灣式。以便能有有效的提高公交車的運行效率，提高乘客出行的安全性，促進公交車道的網狀發(fā)展，力求能夠形成全面的、系統(tǒng)的城市周邊公路管理系統(tǒng)，

(2)完善地下管線。除高速公路在中央分隔帶內設置有通訊管線外，一般公路并不會專門設置地下管線設施。城市地下管線設施主要包括給排水、通信、電力、燃氣、熱力管道、照明和綠化等管線。將原公路改造成市政道路應考慮其地下管線的布置問題，市政道路對排水設施的要求較原本的公路排水設施的要求較高，在專業(yè)性方面表現(xiàn)的尤為明顯。設計時應針對每個城市的地理環(huán)境不同的情況，依據(jù)城市規(guī)劃，確定各種管線在橫斷面上的位置，若有必要，市政排水可以采用比較保險的雙排水系統(tǒng)，確保市政工程的排水設施和公路工程的排水設施能夠共同運行。

同時，針對隨著城市化公路改造工程的施工，會在一定程度上帶動公路周邊地區(qū)經濟的發(fā)展，自然也就會出現(xiàn)環(huán)境污染和污水排放的問題，因此，還需要在道路上鋪設相應的污水排水管道，對污水進行科學、有效的處理，避免污染道路周邊的生態(tài)環(huán)境。

在進行地下管線布置時，各種管線之間及管線與建筑物、樹木、桿柱、路緣石之間的水平凈距和垂直凈距應滿足相關專業(yè)規(guī)范要求，在交叉路口處，應該根據(jù)需要設置管線橫向通道。

(3)完善照明設施。一般公路設計目標十分明確，就是為了提高交通運輸能力，滿足汽車行駛的要求，并無專門的道路照明設計。而城市道路并不是僅僅為了滿足運輸要求，它更是城市人群生活、工作、休閑的環(huán)境。因此，在城市化公路的改造設計過程中，需要重點對照明設施的設計。路燈可以考慮采用雙排路燈照明設計，采用與周圍景觀相協(xié)調的路燈形式，路燈的布置應依據(jù)照度、炫光、均勻度和誘導性。保證道路在運行過程中各個路口的照明度和安全性，在為人們的生活帶來安全、便利的同時也給行人提供良好的視覺環(huán)境。通過照明設施的設計，使城市的夜晚更美麗，給行人以美的享受。

(4)完善交通工程設施。公路交通工程設施比較簡單、單一。主要有標志標線和防撞護欄等。而城市道路交通設施比公路交通設計復雜得多。因此在公路改造成城市道路后，應根據(jù)城市道路等級和交通安全的需要依據(jù)城市道路設計規(guī)范設置相應的交通設施。城市交通設施除包含標志標線、標牌外，還應增設交通信號設施、電子監(jiān)控設施、車行和人行護欄。

(5)完善城市綠化工程。多數(shù)城市在公路綠化方面進行改造時選用了十分高大了喬木，雖然有效地減輕了環(huán)境污染的危害，但是喬木過于不夠美觀而且缺乏層次感。針對這種問題，設計人員在對公路的綠化設施進行改造的過程中，南方的城市，可以選用常見的灌木和藤木，例如懸鈴木、旱柳、桑樹、杜仲、椿樹等;北方的城市可以選用常見的具有耐旱性和耐寒性的偃伏梾木、榆樹、白樺樹、和金葉榆等，草坪可以選用早熟禾;針對地處沙漠周邊的城市，可以選用一些耐瘠薄土壤的樹種，例如赤松、檜柏、刺柏、胡楊等。總之，在對公路綠化設施進行改造的過程中，一定要因地制宜，不能過于籠統(tǒng)，選用的綠化樹種要有針對性，要符合每個城市氣候和環(huán)境，為駕駛者提供一個更為舒適、賞析悅目的交通環(huán)境。

4 結論

在公路和城市道路功能異同點和設計標準異同點基礎上，探討了城市周邊公路改造成城市道路設計過程中主要應關注車流量大、交通風險隱患和原有公路附屬設施不完善問題，并從公路改造設計和完善配套設施兩方面提出了城市化公路改造設計方法，為我國城市周邊公路城市化改造提供一定的參考。

［1］尚秋謹.國外的城市地下管線管理［J］.城市問題，2013(7):92－95.

［2］王雪嬌.城市綠化工程中樹種的選擇討論［J］.現(xiàn)代園藝，2013(9):187.