市政道路設(shè)計理念和總體設(shè)計研究

胡 沫 （安徽省建筑科學研究設(shè)計院，安徽 合肥 230032）

1 對市政道路設(shè)計理念的理解

市政道路設(shè)計理念目前已有多個“版本”，可是什么是設(shè)計理念，至今尚無具有說服力的解釋。筆者認為，設(shè)計理念包含兩層意思：

一是從思維層面對（市政道路）設(shè)計的理性思考；

二是從目標層面對（市政道路）設(shè)計的期望概念。

對市政道路工程行業(yè)來說，設(shè)計理念是理想化的系統(tǒng)的目標概念，具有普遍的指導(dǎo)意義。而對于一個具體的市政道路項目而言，針對項目的個性（功能定位、環(huán)境差異），設(shè)計理念的應(yīng)用當有所側(cè)重（如旅游市政道路會偏重于和諧、環(huán)保，國道主干線則側(cè)重于暢通和安全），通過設(shè)計指導(dǎo)思想和設(shè)計原則來體現(xiàn)項目個性和設(shè)計理念的側(cè)重。

市政道路管理工作應(yīng)貫徹執(zhí)行“安全、環(huán)保、舒適、和諧”的八字方針、應(yīng)系統(tǒng)地做到“六個堅持、六個樹立”的勘察設(shè)計新理念。人民交通出版社2003版《新理念市政道路設(shè)計指南》一書，突出了“以人為本、以車為本”的新理念。同步出版的《降低造價公路設(shè)計指南》一書，又強調(diào)了“安全、耐久、節(jié)約、和諧”的新理念。

堅持以人為本：它包含市政道路應(yīng)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，確保用路者在安全的前提下，便捷、通暢、舒適地使用市政道路；堅持以自然為本：地球是人類和一切生物的母親，節(jié)約土地、節(jié)約資源、保護環(huán)境、與環(huán)境友好相處是市政道路設(shè)計者責無旁貸的責任。

2 工程實例分析

通過某市政道路，全長10.9km，路線由北向南翻越南嶺山區(qū)。連續(xù)上坡和連續(xù)下坡段平均縱坡約3%，平縱指標值皆符合技術(shù)標準和路線設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定?？墒牵@個路段存在兩大問題：下坡路段事故多發(fā)，被公安部列為全國事故黑點路段之一；其次，雙向的上坡路段，重載貨車的平均速度僅30km/h～40km/h，造成路段通行能力低，服務(wù)水平差，成為某市政道路在粵境北段的“瓶頸”路段。

2.1 原因分析

2.1.1 車輛原因

行駛在某市政道路上的車流中，貨車占75%以上，而且超載現(xiàn)象嚴重。在上坡路段，當兩輛貨車平行超車時，由于貨車平均速度低，速度差又小，高速市政道路就變成了“低速市政道路”，路段通行能力和服務(wù)水平就嚴重下降。反之，超載貨車在長下坡段常因剎車過熱而車輛失控造成惡性交通事故。

2.1.2 氣候和地形原因

冬春季節(jié)，南下的冷空氣和東南暖濕氣流常在南嶺山區(qū)交匯，形成霧天和冰凍等不利氣候條件。全年霧天約占1/3，霧云底部海拔在600m左右，梅花至大橋路段正處于霧團覆蓋范圍，加上偶有的路面冰凍，對某市政道路的行車安全暢通非常不利。

2.2 反思與對策

2.2.1 關(guān)于總體設(shè)計理念的把握

對于復(fù)雜的山區(qū)高速市政道路來說，首先應(yīng)分析把握項目的功能定位和個性，分析車流特性，有針對性地加深方案規(guī)劃、主要指標選擇和建設(shè)規(guī)模配置。對于京珠高速市政道路這樣的國家主干線，其進入山區(qū)的路段，設(shè)計理念應(yīng)當側(cè)重于保證道路的通暢和行車安全。

2.2.2 如何避免產(chǎn)生“瓶頸”路段

如果國道主干線上出現(xiàn)了“瓶頸”路段，應(yīng)該說是總體設(shè)計上的失誤。以往，我們習慣于進入山嶺重丘區(qū)后，為了控制工程數(shù)量和造價，就采用較低的指標體系（如采用80km/h設(shè)計速度和相應(yīng)的路基寬度、平縱指標等），其結(jié)果是損失了部分路段的通行能力，制約了整個通道的通行能力。這是一種落后的設(shè)計理念，不符合大通道的功能定位和大運量需求。

可行和合理的對策是，對連續(xù)上坡路段，根據(jù)實際運行速度計算車道通行能力，再按預(yù)測遠景交通量求算車道數(shù)。因此，長上坡段應(yīng)視需要增加車道，才能避免成為“瓶頸”路段。

2.2.3 怎樣有效地改善長下坡段行車安全

在我國，市政道路治超要徹底見效，尚需時日。因此對超載貨車在長下坡段的行駛安全是設(shè)計者不得不考慮的問題。有效的措施是：

①選線時力避連續(xù)的長下坡，平均坡度約3%的連續(xù)下坡段宜控制在3000m以內(nèi)，以防止汽車剎車片過熱；

②在地形條件許可地段，另外增設(shè)一條平緩展線的下坡車道，供重車分道行駛（也即客貨車分道行駛）；

對一條路而言，約占其總長20%的復(fù)雜路段，決定了這條路的總體質(zhì)量和服務(wù)水平，這是總體設(shè)計師需重點把握的。

3 市政道路總體設(shè)計探討

市政道路總體設(shè)計貫穿于市政道路工程前期工作（項目建議書、項目工程可行性研究和項目初步設(shè)計）全過程，大致可分為如下四個階段。

3.1 解讀設(shè)計對象

設(shè)計者對一個市政道路工程對象，應(yīng)當從項目屬性、項目服務(wù)對象的特點及特殊需求進行全面的認識和解讀，這是總體設(shè)計的第一個階段。

①解讀擬建市政道路的功能屬性

根據(jù)項目在路網(wǎng)中的地位，不同的市政道路工程項目，有不同的功能和服務(wù)需求，如國道主干線、省主干線，它是大交通量的經(jīng)濟干線，承載大量的客流、貨流；而支線市政道路、旅游市政道路，僅承載一般的客貨集散和旅客流。不同的功能，對總體設(shè)計的目標要求是有所不同的。

②解讀擬建市政道路的交通特性

一個項目的交通特性包括：預(yù)測交通量；車型比例；上下行兩個方向貨車載貨、載重情況的差異；季節(jié)性流量變化規(guī)律等，交通特性關(guān)聯(lián)著主要指標選用、路面選型和設(shè)計、橋梁荷載、隧道通風方案、收費方案規(guī)劃、服務(wù)區(qū)場地及設(shè)施布置規(guī)劃等。

③掌握特殊用戶需求

包括飛機備降跑道設(shè)置，超長、超高、超重運輸，特種車輛通行和應(yīng)急交通通行方案等的需求。

3.2 分析項目所處環(huán)境因素

環(huán)境因素包括環(huán)境自然條件和人文環(huán)境條件，設(shè)計者須運用綜合勘探手段和逐階段的深入調(diào)查，全面分析掌握自然和人文環(huán)境因素，為下一階段方案規(guī)劃、建設(shè)規(guī)模和主要指標配置提供翔實可靠的資料依托。

3.2.1 自然環(huán)境因素

①地形條件：通過對地形的全面勘查，尋找可供布線的地形走廊及掌握走廊中的地形控制要素（如高差、橫坡、谷梁地形等）。

②工程地質(zhì)、水文條件：通過工程地質(zhì)解譯，選擇相對較好的走廊和平臺，評價工程地質(zhì)、水文條件影響工程的風險程度。

③氣候條件：查明線路走廊帶存在的災(zāi)害性氣象現(xiàn)象，包括暴雨、冰凍、霧天、風沙、積雪和風吹雪等，評估其對市政道路施工和運行時的風險影響。

④環(huán)境敏感地段：查明需保護的如水源地、自然保護區(qū)、文教醫(yī)院地帶，珍稀植物群落分布和野生動物活動區(qū)，評估道路修筑所帶來的影響。

3.2.2 人文環(huán)境因素

①耕地資源：土地是地球不可再生的第一資源，經(jīng)過人類數(shù)千年墾殖而成的耕地已經(jīng)是人類賴以生存的最重要的人文資源，市政道路建設(shè)必須盡最大可能地少占耕地。

②水系、水庫和水資源：是人類賴以生存的另一個不可再生的具人文因素的資源，市政道路規(guī)劃應(yīng)當查清其“藍線”控制區(qū)，作到切實保護水資源。

③文物和人文景觀：應(yīng)查明需得到保護的“紫線”控制范圍。

④城鎮(zhèn)建設(shè)邊界：為“黃線”控制區(qū)，市政道路項目當涉及“黃線”時，應(yīng)當與當?shù)匾?guī)劃部門協(xié)調(diào)統(tǒng)籌，妥善安排。

⑤生態(tài)建設(shè)區(qū)邊界：為“綠線”控制區(qū)，查明后一般應(yīng)當避讓。

⑥其他各類設(shè)施：如電力、電訊、鐵路、水利等，應(yīng)當按相關(guān)法規(guī)處置市政道路項目與其關(guān)系或協(xié)商解決相關(guān)問題。

3.3 規(guī)劃總體方案，合理配置主要技術(shù)指標和建設(shè)規(guī)模

以上三個階段，通過調(diào)查、解讀、分析，明確了項目的功能性質(zhì)、設(shè)計理念，設(shè)計要達到的目標，以及設(shè)計將面臨哪些自然和人文因素的挑戰(zhàn)。

進入第四階段，才是總體設(shè)計的展開，它包括：

①路線走廊方案規(guī)劃和篩選

總體設(shè)計的核心是走廊方案選擇。首選是基礎(chǔ)性的走廊選線，包括地形選線、地質(zhì)選線、氣候選線和自然資源選線，其次是綜合兼顧各種人文因素的綜合選線，綜合選線中包含了從運行安全通暢、資源占用、綜合成本、環(huán)境友好等方面的綜合評估。

走廊方案規(guī)劃和篩選跨越了項目建議書、工可研究和初步設(shè)計三個階段，其中工程可行性研究階段尤為關(guān)鍵，應(yīng)當加深這個階段的工作。

②合理選用主要技術(shù)指標

在選用技術(shù)指標時應(yīng)注意：

a.結(jié)合地形、環(huán)境變化，合理分段規(guī)劃指標，不必強求全線一致；

b.針對車型比例、重載情況，重視越嶺路段的縱面線形布局和指標的選用，包括長縱坡、緩（平）坡的搭配，視距控制等。

③方案組合和總體規(guī)模控制

在同一走廊中，可以有多種方案組合，包括路基與橋梁、路基與隧道、整體與分離式路基、長隧道與短隧道群、半路半橋與全路基或全橋等各種方案的組合，各種組合方案的比較是總體設(shè)計的一項非常重要的工作內(nèi)容，是設(shè)計是否有創(chuàng)意的標志性工作。

在方案組合比選的基礎(chǔ)上，尚應(yīng)對項目總體規(guī)模進行評估和控制，包括橋隧比例、每公里計價土石方、借方棄方總量、占用土地指標和每公里造價等。通過評估和工程類比，評價項目是否適用、經(jīng)濟。

④沿線服務(wù)管理設(shè)施布局和規(guī)劃

在總體設(shè)計中，還需做好沿線安全設(shè)施、服務(wù)設(shè)施和管理設(shè)施的布局和規(guī)劃。做好規(guī)劃布局，須注意滿足兩個需求：一是司乘人員和車輛的需求，包括休息、餐飲、如廁、加油等；二是造點布局要照顧管理服務(wù)人員的基本需求，不要過于遠離城鎮(zhèn)，居住宜相對集中些，不要過度分散。