基于海綿城市理念的城市道路橫斷面設計研究

黃欽壽，胡耀強

(廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設計研究院，廣西　南寧　530029)

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基于海綿城市理念的城市道路橫斷面設計研究

黃欽壽，胡耀強

(廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設計研究院，廣西南寧530029)

目前城市快速路已成為城市路網(wǎng)的重要組成部分，如何合理進行橫斷面布設是城市快速路建設需要解決的主要問題之一。文章以廣西南寧市臨仙路工程為例，結合海綿城市設計理念，通過交通量預測、車道設計通行能力計算、道路負荷度和服務水平分析，對不同路幅標準的橫斷面布設形式進行比選，推薦出合理的橫斷面布置形式，可為今后類似設計工作提供參考。

城市快速路；橫斷面設計；交通量預測；通行能力；服務水平；海綿城市設計理念

0　引言

隨著城市建設規(guī)模不斷擴大，注重以人為本、全面協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展等已成為城市道路設計的新理念。橫斷面設計是體現(xiàn)城市道路設計新理念的重要組成部分，城市快速路作為城市道路建設的重要組成部分，其橫斷面布設形式在實現(xiàn)交通和景觀功能方面起著重要的作用。目前廣西南寧市正在大力開展海綿城市建設，筆者以南寧市臨仙路工程的橫斷面設計為例，結合項目自身特點和近遠期建設情況，通過進行交通量預測、車道設計通行能力計算、道路負荷度和服務水平分析，探討不同路幅標準橫斷面布設形式優(yōu)缺點，推薦合理的路幅標準橫斷面，可為今后類

似設計工作提供一些可借鑒和有價值的實際經(jīng)驗。

1　概述

南寧市臨仙路位于南寧市外東環(huán)地區(qū)，道路等級為城市快速路，全長23 km，北起于昆侖大道，南止于那蓮大道。根據(jù)《南寧市城市快速路系統(tǒng)規(guī)劃》[1]得知，臨仙路作為南寧市快速路中“六縱”中重要一縱，項目建成后可進一步加強三塘片區(qū)與邕寧片區(qū)、五象新區(qū)的交通聯(lián)系。

臨仙路作為南寧外東環(huán)地區(qū)南北向重要城市快速路，優(yōu)先于片區(qū)其他相交道路建設，本項目在交通出行特征、道路功能特性、道路交通流構成、城市景觀需求等方面均區(qū)別于老城區(qū)。因此，根據(jù)外東環(huán)地區(qū)的交通需求特性、用地開發(fā)特征、海綿城市設計理念等方面對道路橫斷面設計進行深入的研究，提出相適應的橫斷面設計方案就顯得十分必要。

2　交通量預測

結合臨仙路路網(wǎng)規(guī)劃和現(xiàn)狀交通量，進行交通量預測，計算機動車道數(shù)，對道路負荷度和服務水平分析，通過計算分析得到本工程所采用的主路和輔道機動車道數(shù)。

(1)交通量預測結果

利用PTV VISUM軟件，輸入各未來年OD矩陣、對應路網(wǎng)、交通小區(qū)等，通過程序計算后，輸出對應路網(wǎng)流量、路段交通負荷度等指標。本次研究對規(guī)劃路網(wǎng)條件下2019年、2024年、2029年、2034年和2039年進行了分析，分配得到本項目各段交通流量(各交通方式折算成標準小汽車)見表1。

表1　預測交通量表 (pcu)

(2)一條車道設計通行能力計算

臨仙路規(guī)劃為城市快速路，主路設計速度80 km/h，輔道設計速度40 km/h。根據(jù)設計規(guī)范[2，3]得知設計速度為80 km/h時，快速路基本路段一條車道的基本通行能力為2 100 pcu/h；設計速度為40 km/h時，一條車道的基本通行能力為1 650 pcu/h。快速路設計通行能力按照三級服務水平計算，一條車道設計通行能力為1 750 pcu/h；輔道一條機動車道設計通行能力計算見式(1)。

Nm=αc×NP×γ×η×S

(1)

式中：Nm——一條車道的設計通行能力；

αc——機動車道的道路分類系數(shù)，取0.80；

NP——一條車道的基本通行能力；

γ——非機動車影響修正系數(shù)，機非分離時γ=1；

η——車道寬度影響修正系數(shù)，對車道寬為3.5m時，η=1；

S——交叉口影響修正系數(shù)。

輔道受周邊地塊交通出入及平面交叉口的影響，輔道交叉口影響修正系數(shù)采用0.8。由此計算得一條車道的設計通行能力見表2。

表2　一條車道的設計通行能力數(shù)值表

(3)多車道道路通行能力修正

當一個方向上的車行道有兩條或多于兩條車道時，處于不同位置的車道通行能力是不一樣的。每條車道通行能力的大小受到車道兩側慢行車比例和出入車道的次數(shù)影響。若主路靠近中線的第一條車道的通行能力為1(考慮到輔道靠中線的第一條車道受出路車輛進出影響，本文取0.9)，則第二條車道為0.8～0.89，本文取0.85，第三條為0.65～0.78，本文取0.75，第四條為0.50～0.65，本文取0.55。多車道干道的通行能力計算見式(2)：

NP=N1∑Km

(2)

式中：N1——第一條車道的通行能力；

∑Km——車道系數(shù)之和；

Np——考慮多車道通行能力修正后的通行能力。

計算單向三車道、四車道、三車道+三條輔道設計通行能力見表3。

表3　多車道的設計通行能力數(shù)值表 (pcu/h)

根據(jù)預測交通量，臨仙路預測特征末年主路單向高峰小時交通量達3 361 pcu，輔道單向高峰小時交通量達1 508 pcu，各路段采用主路單向三車道+輔道單向兩車道能滿足交通量增長的需要。

(4)道路負荷度和服務水平分析

道路的飽和度(V/C)是指道路的實際交通量與通行能力的比值，V/C越大，說明道路越擁擠，車輛延誤越大，服務水平越低。設計速度為80 km/h的快速路道路服務水平見表4。臨仙路特征年的單向高峰小時交通量飽和度和服務水平計算見表5。

表4　快速路道路服務水平劃分采用值表

表5　高峰小時道路交通量飽和度和服務水平表

從表5可知，臨仙路在設計年限內(nèi)道路基本滿足三級交通服務水平，表明本工程所采用的主路單向三車道+輔道兩車道是合理的。

3　臨仙路橫斷面設計新理念

快速路橫斷面布置主要分為地面快速路、高架快速路、路塹式快速路三種形式。由于臨仙路沿線地形平坦，橫向交叉道路間距較大，且本工程優(yōu)先實施，為節(jié)約投資，給遠期立交節(jié)點設計預留改造空間，本文的橫斷面設計研究主要是考慮地面快速路橫斷面布置形式。

南寧市目前正在大力開展海綿城市建設，橫斷面設計需要充分考慮道路綠化對雨水吸納、蓄滲和緩釋的作用，緩解城市內(nèi)澇，削減城市徑流污染負荷，節(jié)約水資源，保護和改善城市生態(tài)環(huán)境。依據(jù)南寧市外東環(huán)地區(qū)規(guī)劃和沿線用地性質(zhì)，臨仙路橫斷面設計需要注重與自然環(huán)境、人文景觀相協(xié)調(diào)，同時結合南寧市海綿城市工程建設和國家生態(tài)園林城市特點，提出新的路幅橫斷面設計思路。

4　橫斷面設計方案

臨仙路規(guī)劃道路紅線寬度為60 m，結合前述交通量預測分析結果得知，主路采用單向三車道+輔道兩車道能滿足交通量增長的需要，本文提出3個橫斷面方案進行比選。

方案一橫斷面布置形式如圖1所示，采用四塊板布置形式：即8 m路側帶+7.5 m輔道+1.5 m側分帶+11.75 m主路+2.5 m中央分隔帶+11.75 m主路+1.5 m側分帶+7.5 m輔道+8 m路側帶。8 m路側帶布設為3 m人行道+3.5 m非機動車道+1.5 m機非綠化隔離帶；7.5 m輔道布設為0.25 m路緣帶+3.5 m×2機動車道+0.25 m路緣帶；11.75 m主路布設為0.5 m路緣帶+(3.75 m+3.5 m×2)機動車道+0.5 m路緣帶。

圖1　方案一橫斷面布置形式圖

方案二橫斷面布置形式如圖2所示，采用四塊板布置形式：即4 m路側帶+10.75 m輔道+2 m側分帶+11.75 m主路+3 m中央分隔帶+11.75 m主路+2 m側分帶+10.75 m輔道+4 m路側帶。10.75 m輔道布設為3.5 m非機動車道+3.5 m×2機動車道+0.25 m路緣帶；11.75 m主路布設為0.5 m路緣帶+(3.5 m×2+3.75 m)機動車道+0.5 m路緣帶。

圖2　方案二橫斷面布置形式圖

方案三橫斷面布置形式如圖3所示，采用六塊板布置形式：即3 m人行道+3.5 m非機動車道+1.5 m機非綠化隔離帶+7.5 m輔道+1.5 m側分帶+11.75 m主路+2.5 m中央分隔帶+11.75 m主路+1.5 m側分帶+7.5 m輔道+1.5 m機非綠化隔離帶

+3.5 m非機動車道+3 m人行道。7.5 m輔道布設為0.25 m路緣帶+3.5 m×2機動車道+0.25 m路緣帶；11.75 m主路布設為0.5 m路緣帶+(3.5 m×2+3.75 m)機動車道+0.5 m路緣帶。

圖3　方案三橫斷面布置形式圖

三個路幅標準橫斷面優(yōu)缺點對比說明如表6所示。

表6　橫斷面方案優(yōu)缺點對比表

從表6可知，方案三與方案一相比主要優(yōu)點為：(1)輔道與非機動車共板，有利于引導非機動車行駛，輔道通行能力佳。特別是南寧市巨大的電動車保有量，若非機動車道比輔道高出15 cm容易出現(xiàn)大量非機動車在輔道上行駛，降低輔道通行能力。(2)人非不共板，有利于保證行人安全，與以人為本設計理念相吻合。

方案三與方案二相比主要優(yōu)點為：(1)輔道機動車與非機動車之間設置1.5 m機非綠化隔離，輔道通行能力佳，有利于保證非機動車行駛安全；(2)公交車站臺利用機非綠化帶設置，公交車進出站與非機動車不存在交集，有利于公交車進出站和非機動車行駛；(3)機非綠化隔離帶采用下凹式，與南寧市海綿城市設計理念相吻合。

綜合表6優(yōu)缺點分析結果，同時結合南寧市城市特點和海綿城市相關要求，推薦路幅標準橫斷面方案為方案三。

5　結語

隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市建設規(guī)模不斷擴大，有限的建設資金、緊缺的土地資源與日益增長的道路建設需求之間的矛盾日益突出，城市道路橫斷面設計的重要性越來越被人們所關注。如何合理確定城市道路橫斷面布設形式，既能滿足近遠期交通需求，又能做到高效使用土地資源和節(jié)約投資，是每個道路設計從業(yè)人員應共同重視的問題。本文結合海綿城市設計理念，通過對南寧市臨仙路橫斷面設計進行方案研究，推薦合理的路幅標準橫斷面，希望對類似工程起到一定的借鑒作用。

[1]廣西華藍設計(集團)有限公司.南寧市城市快速路系統(tǒng)規(guī)劃(2009—2020)[Z].2010.

[2]CJJ 129-2009，城市快速路設計規(guī)程[S].

[3]CJJ 37-2012，城市道路工程設計規(guī)范[S].

Study on Urban Road Cross-section Design Based on Sponge City Concept

HUANG Qin-shou，HU Yao-qiang

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

The urban expressway has currently become an important part of urban road network，thus how to reasonably conduct the cross-section layout is one of main problems to be solved for the con-struction of urban expressway.Taking Nanning Linxian Road project in Guangxi as the example，combi-ning the sponge city design concept，and through the traffic volume prediction，designed traffic capacity calculations of lanes，road loading degree and service level analysis，this article compared and select-ed the cross-section layout forms for different road width standards，and recommended the reasonable cross-section layout forms，thereby providing the reference for similar future design work.

Urban expressway；Cross-section design；Traffic volume prediction；Traffic capacity；Service level；Sponge city design concept

U416

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.05.007

1673-4874(2016)05-0024-04

2016-04-25

黃欽壽(1984—)，工程師，研究方向：道路工程設計；

胡耀強(1982—)，工程師，研究方向：道路工程設計。