道路設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題研究

張忠橋

（無(wú)錫市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 無(wú)錫 214072）

0 引言

在評(píng)審道路設(shè)計(jì)圖紙過(guò)程中，常會(huì)發(fā)現(xiàn)道路線形設(shè)計(jì)不合理，以及路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。設(shè)計(jì)圖紙的不足之處，具體分為以下幾種情況：（1）擬定道路斷面依據(jù)不足，論證不充分；（2）在無(wú)累計(jì)軸載的情況下，擬定路面結(jié)構(gòu)；（3）平曲線設(shè)計(jì)中，緩和曲線應(yīng)用偏少；（4）在道路沿線地塊或支路開(kāi)口設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)彎半徑大小使用不當(dāng)；（5）在線形設(shè)計(jì)中，忽視停車(chē)視距的校驗(yàn)；（6）路基頂面彎沉設(shè)計(jì)值，嚴(yán)重偏離現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)值。探究這些問(wèn)題的根源，都會(huì)涉及到一些設(shè)計(jì)要素的擬定，這些設(shè)計(jì)要素包括交通量、累計(jì)軸載、緩和曲線、轉(zhuǎn)彎半徑、停車(chē)視距、基頂彎沉等。

對(duì)于道路設(shè)計(jì)圖紙的不足，總結(jié)為三類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行研究：第一類(lèi)為有關(guān)交通量的問(wèn)題，這類(lèi)問(wèn)題包括道路斷面的擬定、路面結(jié)構(gòu)的擬定等；第二類(lèi)為有關(guān)線形設(shè)計(jì)的問(wèn)題，這類(lèi)問(wèn)題包括緩和曲線應(yīng)用、轉(zhuǎn)彎半徑大小的取值、停車(chē)視距等；第三類(lèi)為有關(guān)基頂彎沉的問(wèn)題，即怎么減少路基頂面彎沉設(shè)計(jì)值與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)值之間的偏差。

針對(duì)這三類(lèi)問(wèn)題，下文將逐一展開(kāi)研究。

1 交通量

交通量是道路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)要素之一，由于種種原因往往被設(shè)計(jì)單位忽視。交通量直接關(guān)系到道路斷面的擬定、道路路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。查閱法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，無(wú)論規(guī)劃階段還是建設(shè)階段，都涉及到交通量這個(gè)要素。

根據(jù)《城市規(guī)劃編制辦法》第四十一條[1]，各級(jí)道路的紅線、斷面、交叉口形式等都是控制性詳細(xì)規(guī)劃應(yīng)當(dāng)包括的內(nèi)容。由此可見(jiàn)，道路斷面形式是規(guī)劃階段擬定的，而確定道路斷面形式依據(jù)的是交通需求分析。根據(jù)《市政公用工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》第一章[2]，道路工程可行性研究報(bào)告文件的內(nèi)容應(yīng)包括：交通分析及預(yù)測(cè)；建設(shè)方案與規(guī)模；交通量分析及預(yù)測(cè)；道路斷面的擬定。根據(jù)第二章[2]，道路工程初步設(shè)計(jì)文件的內(nèi)容應(yīng)包括：交通量預(yù)測(cè)。

由此可見(jiàn)，規(guī)劃階段的控制性詳細(xì)規(guī)劃，建設(shè)階段的道路工程可行性研究以及道路工程初步設(shè)計(jì)，都涉及交通量調(diào)查與預(yù)測(cè)。

對(duì)于一個(gè)具體的道路項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，首先應(yīng)到規(guī)劃部門(mén)，調(diào)查與該項(xiàng)目有關(guān)的規(guī)劃資料，包括這個(gè)項(xiàng)目的紅線、斷面、交叉口形式等，以及規(guī)劃階段的交通量調(diào)查與預(yù)測(cè)等資料。在編制道路工程可行性研究報(bào)告過(guò)程中，充分利用已有的規(guī)劃資料，并應(yīng)進(jìn)行交通量調(diào)查與預(yù)測(cè)，擬定道路斷面；如果擬定的道路斷面方案，與規(guī)劃道路斷面不一致時(shí)，應(yīng)進(jìn)行比選論證并征得規(guī)劃部門(mén)的同意，方可修改道路規(guī)劃斷面。同理，編制道路工程初步設(shè)計(jì)，擬定道路斷面，也應(yīng)與規(guī)劃部門(mén)充分溝通與協(xié)商；未經(jīng)規(guī)劃部門(mén)的同意，設(shè)計(jì)單位不應(yīng)擅自修改上一階段擬定的道路斷面方案。

有些小型道路工程，既無(wú)編制可行性研究報(bào)告的要求，也無(wú)編制初步設(shè)計(jì)的要求，就應(yīng)該在方案設(shè)計(jì)以及施工圖設(shè)計(jì)中，增加交通量分析及預(yù)測(cè)等資料，并闡明道路斷面擬定的理由及依據(jù)。

交通量不僅影響道路斷面的擬定，而且直接關(guān)系到道路路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。根據(jù)《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范》的基本規(guī)定[3]，依據(jù)累計(jì)軸載確定交通等級(jí)、設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的程序：（1）把交通量中不同軸載的各種車(chē)輛，換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載（BZZ—100）并計(jì)算當(dāng)量軸次，用來(lái)計(jì)算累計(jì)軸載，由累計(jì)軸載計(jì)算出路面的設(shè)計(jì)彎沉（Ld）；（2）初步擬定路面結(jié)構(gòu)，驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)的計(jì)算彎沉（Ls）；（3）比較設(shè)計(jì)彎沉值（Ld）與計(jì)算彎沉值（Ls），按照 Ls≤Ld的原則不斷優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)各層的厚度，直至設(shè)計(jì)出滿足要求的路面結(jié)構(gòu)。從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的程序可知，交通量是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)要素之一。

由于種種原因，設(shè)計(jì)單位往往不重視交通量的調(diào)查與預(yù)測(cè)，在道路斷面擬定、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，沒(méi)有引入交通量這個(gè)基礎(chǔ)要素。道路斷面擬定不合理，就會(huì)出現(xiàn)道路建成通車(chē)后，實(shí)際交通量嚴(yán)重偏離道路通行能力，即出現(xiàn)兩種極端情況：路寬車(chē)少，道路資源閑置；路窄車(chē)多，導(dǎo)致交通擁堵。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，常會(huì)出現(xiàn)路面過(guò)早損壞，不僅路面維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高，而且影響行車(chē)安全性和舒適性，路面養(yǎng)護(hù)過(guò)程中還容易造成交通擁堵。

綜上所述，設(shè)計(jì)單位應(yīng)重視交通量的調(diào)查與預(yù)測(cè)，并在道路斷面擬定、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，切實(shí)引入交通量這個(gè)基礎(chǔ)要素。

2 線形設(shè)計(jì)

2.1 緩和曲線

對(duì)于直線和圓曲線或者圓曲線與圓曲線之間的連接方式，根據(jù)《城市道路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》6.3平曲線[4]，規(guī)定了兩種情況下可以不設(shè)置緩和曲線：圓曲線半徑大于不設(shè)緩和曲線的最小圓曲線半徑；當(dāng)設(shè)計(jì)速度小于40 km/h時(shí)，緩和曲線可采用直線代替。據(jù)筆者對(duì)于車(chē)輛行駛軌跡研究表明，在直線與圓曲線或者圓曲線與圓曲線相連時(shí)，考慮行車(chē)的安全舒適，應(yīng)設(shè)置緩和曲線[5]。隨著路線設(shè)計(jì)軟件以及測(cè)量設(shè)備的更新迭代，在直線和圓曲線或者圓曲線與圓曲線之間設(shè)置緩和曲線，無(wú)論是在設(shè)計(jì)階段還是在施工階段，都不存在任何技術(shù)問(wèn)題。

綜上所述，路線設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)適時(shí)修編，應(yīng)使用緩和曲線連接圓曲線和直線（或圓曲線）；設(shè)計(jì)人員不必拘泥于現(xiàn)有規(guī)范不設(shè)緩和曲線的條款，在遇到圓曲線和直線（或圓曲線）連接時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用緩和曲線進(jìn)行連接。

2.2 轉(zhuǎn)彎半徑

設(shè)計(jì)人員往往不夠重視道路沿線地塊或支路開(kāi)口的轉(zhuǎn)彎半徑，致使開(kāi)口轉(zhuǎn)彎半徑的大小不合理。有些開(kāi)口只需滿足行人以及非機(jī)動(dòng)車(chē)通行，轉(zhuǎn)彎半徑就不必過(guò)大；有些開(kāi)口需要滿足大型汽車(chē)通行，轉(zhuǎn)彎半徑就不能過(guò)小。據(jù)筆者對(duì)于交叉口轉(zhuǎn)彎半徑研究表明，若滿足大型汽車(chē)的通過(guò)，交叉口轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于12 m；若滿足中型汽車(chē)的通過(guò)，交叉口轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于10 m；若滿足小型汽車(chē)的通過(guò)，交叉口轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于6 m；對(duì)于只需滿足行人以及非機(jī)動(dòng)車(chē)通行，最小半徑為2 m，即可滿足要求[6]。

2.3 停車(chē)視距

在道路線形設(shè)計(jì)中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的視線障礙區(qū)，主要有三處：（1）較小半徑的平曲線；（2）較小半徑的凸型豎曲線；（3）道路紅線外有密集建構(gòu)筑物的交叉口。在線形設(shè)計(jì)中，應(yīng)重點(diǎn)檢查以上三處是否存在視線障礙，調(diào)整線形設(shè)計(jì)，滿足停車(chē)視距的要求。對(duì)于條件受限無(wú)法通過(guò)調(diào)整線形的情況，應(yīng)對(duì)該路段或交叉口限制車(chē)速，以滿足停車(chē)視距的要求。

3 基頂彎沉

路基頂面彎沉是路基質(zhì)量驗(yàn)收的主控指標(biāo)之一，規(guī)范明確要求，路基驗(yàn)收中實(shí)測(cè)彎沉值，不應(yīng)大于設(shè)計(jì)規(guī)定的彎沉值。在實(shí)踐中，路基實(shí)測(cè)彎沉值往往比設(shè)計(jì)規(guī)定的彎沉值小很多。比如，某主干路工程，路基頂面設(shè)計(jì)彎沉值為L(zhǎng)d-150（1/100 mm），而實(shí)際檢測(cè)的路基頂面彎沉值處于Ld-50～Ld-80（1/100 mm）區(qū)間?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)值偏離設(shè)計(jì)值較大，致使設(shè)計(jì)彎沉值形同虛設(shè)。

之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，是由于未限定設(shè)計(jì)彎沉值的適用條件。設(shè)計(jì)往往假定路基交工驗(yàn)收是在最不利季節(jié)進(jìn)行的，這里的最不利季節(jié)是指：（1）對(duì)于冰凍地區(qū)，是指春季凍融時(shí)期；（2）對(duì)于非冰凍地區(qū)，是指雨季。路基頂面設(shè)計(jì)彎沉值采用最不利季節(jié)時(shí)的彎沉值，而路基交工驗(yàn)收時(shí)，相關(guān)單位往往盡可能的避開(kāi)最不利季節(jié)。換言之，路基交工驗(yàn)收通常是在其它季節(jié)[7]進(jìn)行的。由于其它季節(jié)[7]的基頂彎沉值，遠(yuǎn)低于最不利季節(jié)的基頂彎沉值，因此導(dǎo)致實(shí)測(cè)的交工驗(yàn)收彎沉值，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)彎沉值，致使設(shè)計(jì)彎沉值起不到應(yīng)有的作用。

解決這個(gè)問(wèn)題，就是要在設(shè)計(jì)中應(yīng)至少提供兩種情況下的設(shè)計(jì)彎沉值：最不利季節(jié)條件下，路基頂面設(shè)計(jì)彎沉值；其它季節(jié)（文中“其它季節(jié)”特指一年中，除了“最不利季節(jié)”之外的時(shí)期，即一年被分為最不利季節(jié)和其它季節(jié)兩個(gè)時(shí)期）條件下，路基頂面設(shè)計(jì)彎沉值。當(dāng)然，也可以根據(jù)道路所在地區(qū)的實(shí)際情況，結(jié)合冰凍情況、降雨情況等因素，采用多個(gè)設(shè)計(jì)彎沉值。根據(jù)路基交工驗(yàn)收時(shí)所處的時(shí)期，選用該時(shí)期對(duì)應(yīng)的路基頂面設(shè)計(jì)彎沉值，可使設(shè)計(jì)彎沉值起到應(yīng)有的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

本文探討了道路設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的三類(lèi)問(wèn)題，即有關(guān)交通量的問(wèn)題、有關(guān)線形設(shè)計(jì)的問(wèn)題、有關(guān)基頂彎沉的問(wèn)題，逐一研究了這些問(wèn)題的根源，并提出解決問(wèn)題的途徑和方法，以期為從事道路設(shè)計(jì)的人員提供借鑒。