城市道路紅線受限時的道路平面優化方案

吳 強 胡 科 程佳佳

(中國建筑西南設計研究院有限公司，四川 成都 610041)

1 紅線受限問題

城市路網平面規劃不滿足城市道路路線設計規范情況時有發生，當該路段兩側用地出現已出讓或是有現狀建筑的情況時，將為后續道路設計帶來諸多困難。一般情況是保留既有建筑或出讓用地不變，在規劃道路紅線范圍內或是在受限構筑物空間范圍內對道路中線進行優化處理，優化后的道路線形還需滿足路線設計規范要求，這就要求道路平面設計既要考慮道路中線的線形，又要考慮道路紅線的控制。如何更好統籌布置中線、紅線與道路各部位關系是設計過程中的一大難題。

2 道路中線技術要求

道路中線線形在直線段和平曲線分別有不同的要求，在設計過程中都需要全部滿足。

直線段技術要求為：兩圓曲線間以直線徑向連接，在設計速度V≥60 km/h時，同向圓曲線間直線最小直線長度(以m計)不宜小于6V(以km/h計);反向圓曲線間最小直線長度(以m計)不宜小于2V(以km/h計)。

曲線段技術要求為:在各設計速度對應如下5個指標：1)圓曲線最小半徑；2)平曲線和圓曲線最小長度；3)不設緩和曲線的最小圓曲線半徑；4)緩和曲線最小長度；5)小轉角平曲線最小長度。

3 道路中線優化方法

在優化設計中，基本上都會遇到以下幾個調整路線方面的問題及通常對應采取的處理措施。

3.1 直線長度不滿足要求

直線長度不滿足要求的路段一般采用復合曲線的方法進行優化處理；而對于直線兩端平曲線長度較大的也可減少平曲線長度以達到加大直線長度的效果。

3.2 平曲線與圓曲線長度不滿足要求

曲線長度不滿足要求考慮方法有：1)加大圓曲線半徑；2)加設圓曲線兩側的緩和曲線；3)連接成為兩段或以上的平曲線形成復合曲線。以上3種方法均可達到加大曲線長度的效果。

圓曲線長度不滿足要求考慮方法有：1)加大圓曲線半徑；2)已設緩和曲線的平曲線減少緩和曲線長度；3)復合曲線減少相鄰圓曲線半徑。以上3種方法均可達到加大圓曲線長度的效果。

3.3 圓曲線半徑不滿足要求

圓曲線半徑過小，通常采取按技術標準要求加大圓曲線半徑。

以上調整措施在實際應用中都會遇到各種困難，調線困難時就要求設計靈活應用路線各要素參數并精細計算，優化中可增加與規劃路線左右偏離頻率，以避免與規劃路線產生較大偏差幅度。

4 設計流程

在道路設計過程中道路平面的繪制一般會經歷3個步驟：第一步標注各控制點位置；第二步優化道路設計中線；第三步根據滿足規范的道路設計中線繪制道路平面。

4.1 標注各控制點

在路線設計前應梳理擬建道路規劃紅線和中線、整理好地形圖等資料；收集各控制點并標注和描述其相關特性，作好各控制點的影響范圍和影響分析，以便為設計道路中線提供必要條件。

4.2 道路路線的定線

道路中線的定線一般采用紙上定線，定線方法可根據受限條件情況而定，可選直線型定線法和曲線型定線法一種或兩種相互配合使用；其中條件比較好時可優先考慮直線型定線法，反之可優先考慮曲線型定線法。

4.2.1 路線總體布置

資料缺乏、規劃成果粗糙的舊路改造項目，以道路兩側構筑物外輪廓為控制條件時，一般以道路兩側構筑物控制角點連線中間點的連接線為路線總體走向，并采用倒圓或同時設置緩和曲線進行線性連接形成路線總體布置方案。

新建道路或規劃成果精細的舊路改造項目多以路網規劃為依據，路線以規劃道路中線為總體布置方案。

4.2.2 逐段設計

結合路線總體布置方案進行逐段復核，對于不滿足規范要求的線形進行調整，增設相應的緩和曲線，同時注意減小與原有規劃中線的偏差。

4.2.3 路線定線

通過道路路線的優化處理，并定點復核控制點和填挖放坡邊緣線關系，最終確定道路路線。

4.3 進行平面布置

4.3.1 平面布置

規劃紅線穩定，然而設計中線與規劃中線之間又存在偏差，需要在局部對道路的斷面進行微調。不同板塊的道路調整方式也不同，可以調整的部位有中分帶、側分帶、車行路緣帶和部分不受限的紅線等，可以選擇調整部位中的一項或多項，但是都需要確保車輛的行駛軌跡線滿足規范要求的線形(見表1)。

4.3.2 交叉口渠化

平面交叉口布置應按交通組織方式分類條件，對平A1類或規劃有需求的進口道展寬處理，其余平面交叉口原則上紅線不變，路緣線進行倒圓處理。

表1 邊線調整位置表

4.3.3 公交港灣站布置

在有公交設置需求的交叉口布置公交車站，公交車站有直接式和港灣式兩種，城市主、次干路和交通量較大的支路上的車站，宜采用港灣式。

(3)前扇三角洲亞相。處于浪基面以下的較深水地區，以深灰色和灰色塊狀泥巖為主。GR曲線呈微齒狀，SP曲線呈平直狀或鋸齒狀且幅度較低。

5 平面優化案例分析

以成都東區某主干路為例對多種優化方案進行比較。該道路等級為城市主干路，全長1.954 km，道路紅線寬45 m，總體布置見圖1。

結合規劃線形條件道路設計速度40 km/h，主要技術指標如表2所示。

表2 主要技術指標表

標準橫斷面布置方式為：45 m=3.5 m人行道+3.5 m非機動車道+3 m側分帶+10.5 m車行道+4 m中分帶+10.5 m車行道+3 m側分帶+3.5 m非機動車道+3.5 m人行道；兩側各有3.5 m的管線控制帶(見圖2)。

道路規劃中線半徑大小滿足規范要求，增加緩和曲線后設計中線與規劃中線的最大偏差為ΔE，可分別選擇壓縮調整人行道、中分帶或側分帶的其中之一。設計時可根據式(1)～式(4)進行試算。

(1)

E′=(R+ΔR)secα/2-R

(2)

E=R(secα/2-1)

(3)

ΔE=E′-E=ΔR(secα/2-1)

(4)

其中，ΔR為曲線內移植，m；lS為緩和曲線長度，m;R為曲線半徑,m;E為簡單型外距，m;E′為基本型外距，m。

5.1 人行道寬度調整法

方案以新中線為基準，中分帶、車道行側分帶、非機動車道和人行道內側分界線由新中線結合各部位寬度偏移而成，并保證了紅線與規劃一致；即人行道外側為規劃紅線，新中線路段左右半幅人行道寬度不同，對人行通行能力略有影響。

新中線與行車軌跡線一致，同時未改變車行道寬度，滿足規范要求。

城市道路在側分帶及人行道均有管線布置，人行道寬度為變值，而市政管線橫斷面布置則需要均衡寬度的道路標準橫斷面，在管線密集排布路段將因人行道變窄而出現管線“打架”、井蓋跨越道路部位界線等情況，加大管線相關專業的工作量和施工難度，景觀效果較差。

5.2 側分帶寬度調整法

改變中分帶、主車道和側分帶內側邊線位置，行車軌跡為與調整中線一致，滿足規范要求。

本方案缺點是影響兩邊側分帶范圍內市政管線的布置，在管線密集排布路段將因側分帶變窄而出現管線“打架”、井蓋跨越道路部位界線等情況，同時還會影響側分帶開口設置及景觀效果。

5.3 中分帶寬度調整法

方案以中分帶寬b=4 m為有利條件，結合在交叉口進口車道展寬和中分帶后退處理情況，以車輛的行駛軌跡確定的設計中線基準對中分帶分布進行調整，道路其余界線均與規劃保持一致。

設計時路段區域中分帶的邊線以設計中線為基準進行偏移，偏移范圍控制在原中分帶邊線范圍，在交叉口區域根據交通軌跡線對進口車道展寬需要的綠化帶邊線進行后退處理，路段中分帶與交叉口范圍中分帶后退位置進行順接。方案保證了人行道、非機動車道、側分帶和主車道的空間，僅調整中分帶寬度，對管線布置的影響最小。同時可輔助標線保證車行道軌跡基于設計中線，保證行車安全。

5.4 方案比較

以上3種方案都可以滿足交通需求，車道軌跡均滿足行車安全，但是以上3種方案各有優缺點，其適用情況也有所不同，具體情況見表3。

表3 方案優缺點對比表

6 成果技術分析

本文案例四塊板道路中分帶較寬b=4 m，采用方案三調整斷面布置，既能夠確保主車道、非機動車道、人行道的通行空間，又能滿足行車安全，同時對管線布置的影響最小，較為合理。

在城市道路設計過程中，道路中線線形應當完全符合規范要求，在特殊情況下，當中線線形不滿足時，可采用行車線路與中線非平行的優化方法，弱化道路中線的物理意義，使行車軌跡線滿足規范要求是安全可靠的，也是滿足駕駛者的行車舒適度要求的。

7 結語

對于局部路段線形不滿足規范的情況，傳統的思維中就是直接調整道路中線，但是在道路紅線受限時就存在實施的困難，而本文通過某城市主干路的平面布置實例，說明了調整道路中線不是道路平面方案的唯一選擇。

本文通過對3種路線優化和平面布置方案優缺點對比和適用條件的分析，為今后更好的處理類似相關控制性問題提供經驗。

總之，以滿足路線設計規范技術指標為目標，根據道路具體條件選擇適用道路路線的處理方法進行路線優化和平面總體布置，既能使道路與兩側街道和諧共處，避免了控制性建筑的拆除，又減少設計時各專業之間繁雜對接，總體降低了道路建設的社會成本和提高了道路設計效率。