市政道路設計發展現狀及改進設計的措施

齊琪

（中國公路工程咨詢集團有限公司，北京 100089）

1 引言

市政道路指所有處于城市范圍區域內，同時具有一些附屬設施并按照專業技術要求規范設計的道路[1]。根據市政道路在路網體系中的作用、重要性等，可將其劃分為：主干路、次干路、快速路和支路。主干路是城市路網體系中的最為關鍵的組成部分，承擔骨架作用，通常直接連接城市主要的職能區域，包括了主要的民用住宅區域、車站、金融圈、科技園、港口碼頭、機場等，擔負主要的城市交通任務。因此，主干道所設的行人出入口以及車輛路口不宜過多，以免影響車輛行駛速度；相比于城市主干路而言，次干路處于第二等級，其主要功能是將主干路之間連接成一個整體、并與主干路共同形成城市路網交通的核心部分。次干路可以承擔不定的交通負擔，服務各個功能區內的交通功能，同時，次干路兩旁可以建設停車場，具有集散和停車功能；快速路在設計目標上是城市快速交通的重要組成部分，通常會將2個方向的車流分隔開，這種道路會有較強的通行能力，車速也較快。

2 國內市政道路設計的重點

“因地制宜”是市政道路設計的重要原則，在設計過程中要綜合考慮不同等級道路的數量、密度、結構并給予市區交通要求制定相應的寬度規劃。在市政道路設計中，道路交叉口是市政道路設計的重點和難點。根據市政道路的功能可將交叉口分為干路與干路交叉口、支路或特殊道路交叉口、快速路交叉口以及快速路系統內交叉口。為了保證道路的通行性就必須要對道路交叉口的規劃進行整體設計，可以在干路相交交叉口設置保障點，并針對不同等級的道路展開渠化設計，保證交通通暢。

3 市政道路在設計中存在的問題

3.1 設計思路中存在的問題

在傳統的市政道路設計中，往往僅將設計重點集中在道路路面結構方面，沒有將市政工程的各個環節包括附屬設施以及城市規劃整體結合起來。在此類思想的基礎上，道路設計工作所得成果僅能滿足城市交通正常情況下的駕駛要求和最基本的城市交通要求，在脫離規劃的基礎上很難完全滿足城市車流對道路通行能力以及未來交通發展趨勢的要求。而且整體交通體系的重點是道路交叉的合理性設計，在脫離實際的情況下很難適應長期的道路交通預期。

3.2 橫斷面設計中存在的問題

在市政道路設計過程中，如果出現2條同等級道路相交的情況，要在保證道路縱坡坡度固定的情況下，適當地改變道路的橫坡坡度，使道路相交時達到匹配。目前經常采用的解決辦法是對較窄的一條道路的橫坡坡度進行改變，在改變之后要保證較窄道路橫坡和較寬的市政道路縱坡一致；在市政道路設計過程中如果出現不同等級公路相交的情況時，通常是改變次級道路的橫斷面橫坡與較高等級市政道路縱坡一致，保持主干市政道路不變。

3.3 無障礙設計中存在的問題

市政道路無障礙設計理論充分考慮了殘障人員的出行困難，通過調整市政道路設計范圍，并引入盲道、坡道、臺階等具體措施來保證殘障人士通行。市政道路無障礙設計理念最初是由美國提出，同時得到了很大程度的推廣，并獲得了國家的經濟支持和法律保障。但是，國內市政道路無障礙設計還存在3個方面的問題：（1）市政道路無障礙設計規劃僅僅停留在發展較好的一線城市和二線城市，還沒有得到大范圍的普及；（2）市政道路無障礙設施較少，種類并不齊全，應用較多的只是體現在無障礙衛生間的設計上，而其他方面無障礙設施十分有限；（3）缺少對殘障人士利用無障礙道路的相關培訓，使得該部分人群無法更好地體驗到無障礙設計道路的優勢。

4 市政道路設計的相應改進措施

4.1 加強市政道路的支路網建設

目前的城市規劃中缺乏對城市整體功能布局和未來發展的規劃[2]，導致在城市發展的過程中，多數城市的道路不同等級分布密度均不同程度地出現了“倒金字塔”的結構，主干路和次干路的數量和密度均低于支路的密度，經過多年的規劃實踐，證明市政道路支路網的建設是城市整體交通的重點，通過“窄而密”的道路布局可以更好地完成城市交通的要求。其次，通過充分考慮行人和非機動車輛的通行，對保護環境可持續發展也更為有利。

4.2 市政道路的縱、橫斷面設計改進

道路橫斷面是與道路中心線垂直的斷面，橫斷面中需要的道路要素主要包括：機動車道、非機動車道、人行道、路緣帶和道路中央分隔帶。在專業技術人員開展市政道路橫斷面設計過程中，首先，要充分地滿足行人和行車的交通要求，堅持以人為本，安全優先；其次，要注重道路功能實現的設計，來提升交通的安全性，同時，要兼顧各個等級道路的交通性和交通安全性；第三，道路縱斷面設計時首先是根據道路規劃等級、地形、車速行駛要求來確定市政道路縱斷面的線型，應當設置平順的直線和曲線連接，通過合理的路面高程保證車輛在行駛過程中的安全舒適，以及地面排水的流暢性；第四，應當控制市政道路縱坡角度，對非機動車輛和機動車的共用車道設計時，應當遵循“就高不就低”原則，以機動車輛的能力為基礎，并考慮當地降水等自然條件，兼顧道路排水能力等進行綜合考慮，對縱坡角度進行嚴格控制，以免排水不暢而造成車輛行駛不暢。

4.3 市政道路無障礙設計改進

在市政道路中，坡道應用十分普遍，但是，當殘障人士在坡道通行過程時，可能出現風險。為了使殘障人士順利通行，在設計坡道時要依據以下2大原則：一方面是要使坡道的坡度不宜太陡；另一方面是要對坡道路面進行定期的清理，以保障坡道坡面的平整度。與此同時，設計人員應當對道路臺階設計更加重視。為了使無障礙道路更好地發揮作用，應當對臺階設計方案進行優化。臺階盡量放在坡度比較緩的地方，設立扶手，并采用比較艷麗的顏色進行標識。與此同時，臺階的寬度和高度要適中，寬度要大于0.3m，高度要在0.1～0.15m。另外，臺階兩側需要添加扶手，扶手高度必須控制為約1.2m。

4.4 前沿科技在市政道路設計中的應用

隨著BIM在土木工程中的設計與應用，對城市交通生態的全壽命期整體的功能規劃和把控方面有了長足進步。在這一趨勢下，使用BIM這一先進系統對市政道路設計進行整體控制是未來的發展方向。同時，基于數據采集技術方面的進步，尤其是無人機拍攝技術，設計人員對城市復雜信息的處理能力更進一步。通過三維實體建模，可以實現設計人員足不出戶就全盤準確掌握現場實際情況，有利于科學合理設計。

5 實例分析

5.1 工程項目概況

基于某路段的工程實際情況，對6 000m長400m寬范圍內的道路、周圍建筑物以及附屬設施，利用無人機技術搭建了三維實景，并結合BIM軟件對市政道路展開了綜合設計。

5.2 無人機數據采集及模型構建

首先，將道路設計目標區域劃分為5個不同的測量區域，在此基礎上對不同區域組織相應的飛行架次，共組織5個架次的飛行計劃。在道路設計目標區域內布置了50個平高控制和100個檢核點用以檢測模型的精度。隨后，使用Open Roads Designer軟件，將無人機攝影和BIM設計方法相結合，將構建好的三維實景模型引入設計軟件中進行設計，從而實現在真實地表環境的基礎上設計道路并對未來實際使用情況進行模擬分析，實現全面的更深層次的多功能設計。

5.3 BIM市政道路系統設計

在無人機數據獲取的基礎上，利用BIM完成道路的縱斷面、平面、橫斷面的系統設計。三維實景模型的最大優勢在于為設計工程師還原現場實際工程情況，有利于工程車技工作的進一步開展；通過對設計和實際的結合，有利于進一步完成方案合理性檢驗，同時，通過BIM的快速設計，可以完成多個設計方案設計和工程量核算，以對比選擇最優設計方案。

6 結語

本文對目前市政道路設計的發展現狀及存在的問題進行了描述和匯總，隨后有針對性地提出了可行的改進措施。同時，以BIM理念以及無人機技術為基礎，結合某路段實例對技術的合理性進行了分析，對市政道路設計的發展方向和趨勢進行了展望，以期對未來市政道路工程設計和建設有一定的理論指導作用。