史亞鵬
(甘肅中昊工程設計咨詢有限公司,甘肅蘭州730000)
城市道路系統是城市的重要組成部分,能夠幫助城市與其他區域進行溝通、連接,是保障城市經濟健康、高速發展的重要基礎。道路系統的設計質量直接影響著城市整體的發展規模與人們出行的便捷程度,但也會在一定程度上影響周圍的自然生態環境。隨著城市發展規模的持續擴大,城市近郊道路系統工程也隨之增多,人們對道路系統設計的重視程度也逐漸提高,同時對道路系統的方案設計、施工規劃、后期養護等工程也提出了更嚴格的要求。
近郊道路工程的主要目標是對原有城市近郊地區道路系統進行改造、優化,使其在改造后能夠保障城市與其他區域間的有效溝通,確保車輛在行駛過程中能夠順利、安全通行。
因此,施工單位在道路系統設計階段必須重視路線的整體規劃設計,堅持以人為本的設計原則,在保障道路整體合理性與有效性的同時,還需要考慮到道路使用的安全性,保證車輛駕駛人員與其他人員的行駛安全,避免因為道路質量或設計問題造成嚴重的安全事故[1]。特別是在山腳、轉彎、上下坡等事故高發道路段,必須設置安全警示牌、警示標語等,確保行車安全。
人類生存與社會發展離不開自然環境,良好、健康的生態環境是保證人類社會穩定發展的核心基礎。但是,在道路建設工程中,難免會對周圍的自然環境造成一定程度的污染與破壞。因此,在道路系統的設計階段,需要對整體工程進行合理化設計,對工程周圍的自然環境進行詳細調查,同時結合工程項目的要求進行綜合考量,從而制定出科學性、實用性、生態性的施工方案,最大程度地降低工程建設對周圍環境造成的污染與破壞,保護自然生態的質量。設計人員需要轉變設計思路,摒棄傳統的設計模式,將道路系統與周圍環境融合為一體,從而實現城市道路建設與自然生態環境的和諧統一、健康發展。
在道路系統的設計階段,需要充分考慮道路在實際應用中的功能性與多元化,針對不同的道路功能,選擇不同種類的路線設計方案。道路主要具備三種功能,即連接功能、服務功能以及集散功能[2]。連接功能主要是指道路系統能夠幫助使用者快速、有效地達到目標地點,幫助人們在不同地區之間進行位置轉換。連接型道路在設計過程中,應盡量選擇直線型道路,以便使用者能夠在有限的時間內快速到達,同時也能節約建設成本;服務功能是指幫助人們解決出行困難的問題,對出行速度要求相對不高,但對道路質量要求很高;集散功能是指為道路系統周邊城鎮提供交通出行條件,能夠幫助人們完成貨物交易、商品運輸等工作[3]。
在設計集散型道路的過程中,需要注重與周圍城鎮內的物流相結合,加強道路的應用效果。在道路系統的設計階段,設計人員應根據不同的城市需求選擇不同的模式。
隨著城市建設規模的持續擴大,城郊道路工程項目逐漸增加,下文將以某城市二道區內某段城郊道路為案例,對建設工程的規范選擇、線路設計、局部路段等方面進行分析。該道路全長25km,其中涉及多個城郊結合村,村鎮建設相對落后,缺乏良好的交通道路,急需建設高質量的城市主干道路加強該地區與城市之間的經濟往來,帶動區域經濟發展。該道路項目建設完成后,將進一步完善該市區東北部區域的道路系統結構,有效分流往來市區的車輛,同時也將與高速公路、環城快速路、開發區大道等道路相連接,將城區與郊區開發區快速聯為一體,從而推動區域間的合作往來,實現經濟共同發展的目標。
明確道路項目的建設標準,首先需要了解道路的實際使用功能。該項目屬于在原系統之上進行改造、優化的工程,考慮到該區域的經濟發展水平以及未來的發展目標,該道路工程不僅需要將市區與郊村之間溝通、連接,還要作為開發新區與市區內的主要交通樞紐,成為電力系統、水源系統、天然氣管道等城市基礎建設的有效載體。因此,將該道路項目定位為城市主干道路。同時,結合城市周圍地區主干道路及項目建設用地的情況,以長期發展規劃作為主要目標,為區域的未來建設提供高質量的道路保障。該道路項目的斷面寬度最終確定為33m,具體情況如圖1所示。

圖1 城市主干道路斷面設計圖(單位:m)
在該道路系統的設計階段,需要注意以下幾項內容:設計時要注重項目的整體性,設計單位與規劃單位之間要積極交流、溝通,對道路系統可能涉及的路段地形、生態植被、動物分布等因素進行充分調查,妥善處理道路工程施工建設與工業生產、自然生態以及農業建設之間的關系[4]。同時,要注重道路系統與其他道路之間的交叉、重疊問題,加強水利、電力以及管道之間的合作、配合。在道路系統的設計中,還需要保障其能夠合理配合城鎮經濟的發展規劃,以便人們的生活出行及生產運輸,促進當地經濟的發展。同時,還要充分考慮當地的實際條件,對地方規劃、橋體位置、地理環境等因素進行綜合分析,預備多種方案進行比較,選擇最為合理、科學的設計方案[5]。
該項目原有道路系統的起點路段位于二道區附近,終點位置位于開發新區趙家村。項目的起點位置在原有道路的基礎上向市區內移動,這樣首先解決了二道區域內車流量較大、高峰時段堵塞的問題,同時也為開發新區提供了新的城市連接主干道。項目終點位置的設計則充分考慮到了該區域東北部地區的生態需求,將終點路段置于開發新區環城大道,并貫穿開發新區向北延伸該項目起點與終點路段的設計不僅滿足了城市道路交通的實際需求,還進一步完善整體的道路系統,與當地的實際發展需求相契合。
根據該道路項目的功能定位,利用動態觀點進行分析,同時結合開發新區發展規劃等具體因素,可以確定該道路項目與原有道路呈現出平面交叉狀態,與高速路段及環城快速路段之間形成了立體交叉狀態。此外,該項目與該路段之間形成了菱形互通形式,與四環高速路段之間設置為半苜蓿葉形式,兩種不同形式的交叉道路,保障了城市的近期建設與未來發展需求。
該道路項目與鐵路交通交叉3 次,其中與北部環城鐵路之間設置為立體交叉模式,與西嶺糧庫專用鐵路段之間設置為平面交叉模式,該項目中的平面交叉模式具備一定的超前性。設計階段調查發現,西嶺糧庫將在5年后進行選址重建,因此在與鐵路部門溝通并經得同意后,項目最終選擇了平面交叉模式。同時,由于西嶺糧庫鐵路線火車通行頻率較低,且有鐵路職員值班看守道路交叉口,因此通過設置警示標志能夠有效實現對道路交叉的管理,同時也節省了6000萬元左右的建設成本。該處道路的設計充分展現了交通道路項目的長遠性優勢,同時也保留了一定發展空間,為城市的未來建設留有余地。
在道路設計階段,應充分考慮路線及城鎮經濟發展目標之間的統籌配合,道路鋪設應盡量避開居民集中區域、水電通信等管道鋪設區域,以方便道路項目的實際施工,保障項目工期[6]。該項目原有路段在張家村內,路型規劃較亂,實際施工時需要對該路段進行重新規劃設計,因此,結合當地的實際情況,最終將新路段設置在張家村西側,道路整體呈直線型。該方案大幅度縮減了工程拆遷量,有效降低了工程成本,方便道路的順利鋪設。
該道路項目改造工程與鐵路2 號線及聯絡線交叉的同時,也與鐵路4 號線、3 號線及聯絡線交叉,因此在主道路上設置了上垮橋和框構橋模式,上垮橋模式主要幫助大流量車輛通過,框構橋模式主要幫助少量機動車及非機動車通行,從而有效解決了道路交叉問題[8]。此外,由于此處路段受到高速路段橋孔的限制,因而設置了中央分隔帶,上跨鐵路橋可以設置為錯孔分幅形式,橋下方可以設置U 形非機動車輔道,有效幫助非機動車、行人來往通行。
改造道路在上跨2 號鐵路線及聯絡線后,設置的框構橋形式能夠有效保障原有路段不受到破壞,地方車輛、行人及非機動車輛還可以利用原路段通行。此外,通往鐵路局家屬樓的鄉級路段還可與改造路段保持平行,保障整體道路的連通性。
改造道路工程主干道選擇下穿鐵路2 號線及聯絡線,同時下穿鐵路4 號線、3 號線及聯絡線,鄉鎮地方出行交通需要使用下穿引線外側交叉道路。同時張家村整體交通出行需要利用引線外側交叉道及聯絡道,而通往鐵路局家屬樓的鄉級道路只能通過框構橋進行連接,連接過程中需要對道路右側的非機動車道進行改造,將其設置成U 形路段,同時需要在兩個框構橋之間設置開口型分隔帶[7]。
推薦方案中,改造道路上跨鐵路2 號線及聯絡線,會受到高速路段及鐵路4 號線的干擾和限制,整體坡度無法有效滿足行人及非機動車的基本需求,需要將道路主干道穿越鐵路專用線,人行道與非機動車道需要設計橋下輔道,以便行人及非機動車出行通行。
對比方案中,下穿引線路段需要攔截河道,實際施工時需要對河道進行改路處理,會導致河道水流不暢。下穿引線路段左側位置正對河道,右側臨近水牛河,為避免在多雨季節出現洪水倒灌的現象,需要增加必要的攔截工程。通往鐵路局家屬樓的鄉級道路不能進行截斷處理,需要在兩個下穿框構橋之間設置U 形槽進行道路接入,同時還需要對中間分隔帶進行開口設置,實際施工中會增加任務量,還存在一定程度的安全隱患[8]。而由于改造道路與鐵道線路之間土地資源無法得到有效利用,也會形成土地資源浪費的現象。此外,下穿方案在后期實際運行過程中,不利于維修、養護。
對兩種設計方案進行綜合分析對比后能夠發現,推薦方案相對具備一定的優勢,上跨橋模式能夠對交通出行進行有效的組織管理,具備良好的交通出行安全性,投入使用后維修、養護成本也相對較低。但是,該方案在工程初期造價相對較高。而比較方案在工程初期的整體造價相對較低,但存在系統設計不合理、交通安全性較低、防水性能較差、后期維修及養護投入成本高等缺點。
城市地區在發展建設過程中,會間接帶動城郊地區的經濟建設。道路系統作為城市最主要的交通樞紐,是保障城市正常運轉的基礎條件,同時也能夠使城市與其他區域間進行溝通、交流。因此,在城市近郊道路改造工程中,設計人員需要充分考慮城市發展規劃及實際情況,根據不同需求進行不同的道路選擇,靈活運用創新理念,打造高質量、高效率的道路系統。