市政工程方案研究之“3W 2H 1E”分析法

孫 旭，黃又清

(武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，湖北武漢 430023)

市政工程方案研究之“3W 2H 1E”分析法

孫 旭，黃又清

(武漢市政工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，湖北武漢 430023)

市政工程涉及的專業(yè)多、考慮的因素復(fù)雜，目前尚未歸納出科學(xué)的工程方案研究方法。以辯證的角度，結(jié)合多年的工程方案研究經(jīng)驗，提出“3W2H1E”分析法，并以“武漢市三環(huán)線北段改造工程”為案例，論述該分析法在具體工程中的應(yīng)用，旨在為市政工程方案研究提供“思路”。

市政工程;方案研究;分析法;3W2H1E

0 引言

方案研究分析法在哲學(xué)上，屬于“方法論”范疇，目的是為了科學(xué)地解決問題[1]。針對日益復(fù)雜、多變的市政工程方案研究，按照什么樣的思維方式(模式)去分析(剖析)它是方案成敗的關(guān)鍵，如果邏輯上出了問題，無論方案如何天花亂墜，也不甚合理。

在實際的工程實踐中，經(jīng)常遇到不知道如何切入，如何剖析一個具體的工程，一方面是由于現(xiàn)在的工程問題，涉及的專業(yè)領(lǐng)域多、且互相交叉，而且往往不僅是簡單的技術(shù)層面問題，往往涉及社會穩(wěn)定、環(huán)境影響、工程投資等因素，需要我們有較高的綜合素質(zhì);其次，因為我們未歸納出一套科學(xué)的工程方案研究方法。通俗的說，就是我們尚未形成工程方案研究的“套路”、“流程”、或者說“思維習(xí)慣”。正是這個原因，導(dǎo)致我們在工程方案研究中事倍功半。

何為“科學(xué)的工程方案分析法”?其必然“來源于實踐，并在實踐中得以檢驗”。結(jié)合筆者多年的工程方案研究經(jīng)驗，本文提出“3W2H1E”分析法，旨在為市政工程的方案研究提供一種“線索、方法”，當(dāng)然，需辯證地看待，靈活掌握應(yīng)用。

1 “3W 2H1E”分析法的內(nèi)涵、主旨

通過這個環(huán)節(jié)，旨在揭示工程項目的建設(shè)條件、功能定位。

1.1 Why to change ? ——建設(shè)必要性

作為市政工程項目，其必要性可以按照“宏觀、中觀、微觀”分析方法，從下述方面來闡述:

(1)宏觀層面，從國家的政策、城市總體規(guī)劃角度論述;

(2)中觀層面，從工程的經(jīng)濟、社會意義角度論述，由于市政項目不收費的，主要體現(xiàn)在帶動沿線經(jīng)濟發(fā)展，對沿線居民生產(chǎn)生活影響及沿線的土地增值等;

(3)微觀層面，從工程具體解決的問題層面，例如市政道路項目，需分析具體的道路交通問題。

1.2 What to change ? ——建設(shè)條件

可分“內(nèi)部條件”、“外部條件”對應(yīng)闡述:

(1)內(nèi)部條件:例如，市政道路項目包括了它的自然地理環(huán)境、沿線建筑、現(xiàn)狀道路、管線(桿線)、沿線的鐵路、水利等設(shè)施、工程地質(zhì)、水文條件等。

(2)外部條件:相關(guān)的規(guī)劃，周邊工程等。

1.3 W hat to change to ?——功能定位

包含基本功能(共性)和特色(個性)兩方面。

這里主要討論基本面的問題，作為市政道路，按照其服務(wù)的對象可以從“機動車”、“非機動車”、“人”“管線”、“景觀環(huán)境”等幾個角度去分析。

1.4 How to properly design ?——設(shè)計原則

針對項目的功能要求，結(jié)合其建設(shè)條件，本章節(jié)旨在討論如何“實現(xiàn)它”。同時，如果僅為實現(xiàn)項目的功能定位，理論上存在很多方案;考慮到每個工程均有其“特殊性(特點)”，在方案分析研究前，有必要圍繞其工程特點，弄明白“怎么做比較合適”——“給方案設(shè)計設(shè)置合理的邊界條件”。

由于每個市政工程都有其特點，例如“城市核心區(qū)的項目”與“城市外圍項目”、“改造類項目”與“新建類項目”、“一次性建設(shè)項目”與“分期建設(shè)項目”……，在方案分析前首先應(yīng)把握好項目的特點，綜合各方面的考慮因素，歸納方案設(shè)計的原則，在此梳理了下市政工程方案一般需遵循的一些原則:

(1)依據(jù)規(guī)范、尊重規(guī)劃;

(2)注重安全;以人為本;

(3)因地制宜;

(4)注重環(huán)境、景觀性;

(5)可持續(xù)發(fā)展;

(6)經(jīng)濟性等。

1.5 How to achieve it ?——方案設(shè)計

這個環(huán)節(jié)是整個工程方案研究中最重要的一環(huán)、是“求解”的過程，可以運用“工程案例法”、“反證法”等多種手段。在此，推薦一種方法——“功能實現(xiàn)法”，并提出“從面到點、從點到面”的思路來分析工程的解決方案。

(1)從面到點:從影響工程方案的各因素中，準(zhǔn)確把握控制性因素——重點、難點，并對其進行分析、論證(關(guān)鍵性技術(shù)問題分析)，從而為工程方案確定了基本方向。

(2)從點到面:進而對工程依次“解剖”，逐一論述、分析，以一個市政道路工程為例，可以先后從:建設(shè)方式的分析、選線、交通量預(yù)測及車道數(shù)論證、斷面布置、節(jié)點等方面去分析，通過該環(huán)節(jié)，最終形成幾套總體設(shè)計方案。

1.6 evaluation——方案比選

針對上述幾套總體方案，需對其進行評價、方案比選，一般可以從下述幾個方面去評估:

(1)功能層面:對項目功能的實現(xiàn)情況;

(2)規(guī)劃符合性及與周邊工程的銜接;

(3)實現(xiàn)代價:經(jīng)濟效益分析;技術(shù)手段是否成熟;對周邊環(huán)境的影響;

(4)遠期的適應(yīng)性;

(5)后期的維護、管理等。

取上述五句英文的第一個字母，構(gòu)成“3W2H1E”市政工程方案設(shè)計法，下文將舉例論述其在實際工程中的應(yīng)用。

2 工程實踐

“武漢市三環(huán)線北段改造工程”于2012年啟動前期方案研究，下文以該工程作為依托，來論述“3W2H1E”分析法在該工程方案中的應(yīng)用。

2.1 “3W”——提出問題

2.1.1 Why to change?

(1)宏觀層面:建設(shè)國家中心城的需要;打造全國綜合交通樞紐的需要;構(gòu)建“1+6”城市空間格局的需要。

(2)中觀層面:支撐重要功能區(qū)、重大項目建設(shè)的需要。

(3)微觀層面:提升道路通行能力、滿足日益增長的交通的需要;改善路況，提高行車的舒適性的需要;完善道路功能、提高道路觀瞻性的需要。

2.1.2 What to change ?

通過對內(nèi)部條件分析，得到現(xiàn)狀道路存在的問題:交通擁堵、路面破損嚴(yán)重、交通組織不便、景觀環(huán)境不佳、配套設(shè)施不全。

該項目的外部條件包括兩方面:

(1)沿線的相關(guān)工程較多，工程方案需與之有效銜接。

(2)規(guī)劃明確的道路等級、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、紅線等是方案設(shè)計基本依據(jù)，必須嚴(yán)格遵照執(zhí)行。

3.1.3 What to change to ?

針對現(xiàn)狀問題，該工程需重點解決:

(1)額頭灣立交～三金潭立交段通行能力不足的問題——道路擴容;

(2)路面破損嚴(yán)重的問題——路面整治;

(3)交通組織不便的問題——節(jié)點完善;

(4)景觀環(huán)境不佳的問題——景觀提升;

(5)配套設(shè)施不全的問題——完善附屬設(shè)施。

2.2 “2H1E”——分析問題、解決問題

2.2.1 How to properly design

該項目具有下述特點:

(1)交通功能強，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高，只服務(wù)機動車;

(2)工程線路長(27.64 km)，各區(qū)段情況各異;

(3)作為老路改造工程，應(yīng)充分考慮對沿線設(shè)施的利用;

(4)道路兩側(cè)為園博園、張公堤森林公園等，對道路的景觀要求高。

(5)部接口多，應(yīng)保證與沿線工程有效銜接。

為此，該工程的設(shè)計原則為:交通優(yōu)先(對應(yīng)(1))、因地制宜(對應(yīng)(2)、(3))、需充分考慮道路改造的景觀效果(對應(yīng)(4))、統(tǒng)籌兼顧(對應(yīng)(5))。

2.2.2 How to achieve it ?

該工程圍繞擬解決的問題，其主旨包括下述四方面:

2.2.2.1 道路擴容

方案一(高架貫通):改造現(xiàn)狀立交、直行高架，全線形成雙向8車道、長距離連續(xù)高架，高架長約12.5 km

方案二(高架銜接):完全保留現(xiàn)狀三金潭、常青路、額頭灣立交，對立交之間的區(qū)間段實施高架改造。新建雙向8車道高架，長約10.5 km，地面銜接段拓寬為雙向8車道，長約2.0 km。

方案三(平面拓寬):將地面段由雙向6車道拓寬為8車道，并對現(xiàn)有破損路面進行改造。

2.2.2.2 路況整治

通過對路面檢測結(jié)果的分析，得到:

(1)整體路面強度不足，但考慮到路基穩(wěn)定、地基良好的因素，推薦采用“路面補強”改造方案。

(2)考慮到不同區(qū)段的實際情況:中間區(qū)段較大，兩端較小，需分區(qū)段研究其路面改造方案。

由于道路的破損層位為下基層，并經(jīng)試算，僅通過加鋪瀝青面層不能滿足補強要求，需采用“基層+面層”補強方案，進而以計算為手段，形成4套方案:

方案A:半剛性基層(從上至下依次，下同)

4 cm SMA13+5 cm AC-20C+7 cm AC-25C+30 cm水穩(wěn)碎石。

方案B:柔性基層

4 cm SMA13+5 cm AC-20C+7 cm AC-25C+20 cm瀝青穩(wěn)定碎石。

方案C:普通混凝土基層復(fù)合式瀝青路面

4 cmSM A13+5 cm AC-20C+7 cm AC-25C+24 cm C35水泥混凝土路面。

方案D:連續(xù)配筋混凝土復(fù)合式路面

4 cm SMA13+6 cm AC-20C+24 cm連續(xù)配筋混凝土。

(3)立交節(jié)點。(4)景觀提升。

2.2.3 evaluation

對路況整治方案的比較可參考文獻[2]，本文主要針對其擴容改造方案的比較在此分析見表1。

表1 方案比選

3 結(jié)語

為了提高市政工程方案設(shè)計的效率，為了提供更好的市政工程設(shè)計方案，本文提出該分析法。由于筆者主要長期從事市政道路工程方案研究，文中的敘述多以此展開，如應(yīng)用于其它領(lǐng)域亦可以結(jié)合具體情況予以調(diào)整、完善。

3W2H1E分析法，其精髓在于思考問題的方式，故本文未將其“模板化”，旨在具體問題具體分析，需靈活把握、應(yīng)用，不應(yīng)照本宣科。

[1] 陸顯祿，朱廣學(xué).哲學(xué)教科書[M] 北京:中國政法大學(xué)出版社，2001.

[2] 孫旭，等. 武漢市三環(huán)線北段路面整治方案研究[J].城市道路與防洪，2014，11: 52-54.

U442.5+4

A

1009-7716(2015)11-0132-03

2015-06-30

孫旭(1983-)，男，江蘇淮陰人，工程師，從事城市道路工程咨詢及設(shè)計工作。