城市道路路面設計優化與創新

趙 磊

（商洛市交通設計院，陜西 商洛 726000）

城市化進程不斷加快，對道路的需求量增長，道路作為聯系城鄉一體化的重點內容，需要保證流通性。城市中的立體交通格局，滿足著城市化發展進程的需要。傳統的路面設計已經遠遠不符合當前的路面交通需要，需要引進先進的技術，做好優化布局，才能更好地滿足當下需要。城市快速發展不僅要靠新建設、擴建，還要對已有城區進行改建，要想對道路進行處理，就要依靠優化路面的設計，使路面更加符合現代城市發展需求。傳統路面材料不環保、技術不先進及路面寬度不合理，往往會出現道路擁擠現象，影響人們的出行，路面的設計理念不夠先進，沒有綠色、環保的設計理念應用，在建設道路時沒有對生態進行考慮，造成了道路路面功能不全，影響到了周邊的生態空間。現代道路路面設計時，必須要引進先進的理念，通過環境生態設計，優化道路結構，創新思路方法，以此提高路面施工整體質量，確保城市道路立體空間的構建，滿足新時期城市交通需求。

1 城市道路路面設計優化思路

1.1 注重創新

城市道路是城市的最基本建設，其主要的功能就是方便人們出行。為了不影響人們的生活，城市建設各項內容都是短平快為主，道路建設也是一樣，設計單位都會很快拿出設計圖紙，最短時間進行設計，快速進行檢查、招標和施工等，道路設計過程中，把主要的考量放在了實用性上，沒有考慮是否環保綠色，創新技術與創新內容更是不夠。一般為了趕工期，都是對現有及以往項目資料進行修改后執行，對當前不斷應用的新材料、新工藝沒有考慮應用到實踐中，一套路面結構設計用于多個項目、多個地區。這直接導致了相關的設計人員沒有創新的積極性，新材料、新工藝、新設備和新技術難以應用到實際建設的案例中，限制了城市路面創新設計發展。為了保證創新地開展，則需要從兩個方面開展創新，一方面是提高建設單位的創新意識。建設單位是道路的主要施工方，需要在進行道路施工前，根據實際的情況與設計和養護單位聯合起來共同研究，對道路的功能進行合理定位，提出自己的想法。這樣，設計單位就能夠根據相關方的要求進行創新設計，合理設計周期，促進設計人員創新思路，通過激勵機制提高他們的積極性、創造力。另一方面，相關的主管單位、行業協會等要不斷激發設計人員創新探索，改變傳統的設計方式，鼓勵設計單位大膽進行嘗試，合理科學地用好新材料、新工藝、新設備和新技術，解放思想束縛，不斷推動城市路面設計向新高度求索。

1.2 差異化設計

為了更好地保證城市交通的穩定安全，我國出臺了一系列的政策法規，對城市道路的設計與施工標準化要求有了依據，我國各地的城市交通基本形成了統一的規范，施工設計單位也需要根據規范標準做整體性道路的設計與施工，這樣才能保證符合設計思路。城市間的發展不同，經濟基礎不同，也就導致了各自的需求不同，只有考慮到城市之間的差異化，才能更好地實現創新，建設出高標準的道路。我國城市地理環境、人文環境、城市發展與交通系統功能需求不同，設計過程中，一定要充分考慮到各地的差異與個性，從具體的環境因素上提出差異化處理措施，設計中強化靈活性、個性化，既要達到國家行業技術標準，從宏觀方向把握質量與安全，同時，更需要對項目的具體情況負責，綜合考慮項目具體特點、所處環境和用料來源，這樣才能從根本上不斷細化路面設計方案，因地制宜、因地施策做好創新型設計，確保城市道路交通的整體品質。

1.3 優先保障質量

道路是城市發展的基礎，如果路面不符合要求，則會導致交通的不暢、運行不合理，所以說，城市運轉過程的路面內容是最為關鍵的環節，把握好路面設計，避免出現路面質量不達標、出現裂縫塌陷等常見病害。如果路面不符合要求，不但影響基本的交通運輸，更會埋下安全隱患，影響整個城市的運行發展。設計人員一定要把質量放在首位，設計時通過各項數據的分析，得到具體的創新方案，以此延長路面使用壽命，減小噪音，方便排水，以及降低成本。在滿足使用功能的基礎上，保證創新應用，進一步提高城市的交通品質。

2 城市道路路面設計創新具體路徑探究

2.1 結合機動車尺寸強化設計與創新

路面設計需要滿足交通需要，結合車輛的情況進行設計，我國對車型有著相關標準的規定，相關的設計人員一定要根據車輛的實際情況，合理規劃、科學設計，使道路與機動車車型指標相統一，保證各種型號的車輛都能夠快速通行，避免出現交通擁堵的現象，發揮道路的交通功能。路面的設計寬度必須要參考車型設計，除了保證正常的通行要求外，還要做好防護設計，避免車輛相互影響，一些路面使用過程中，可能存在事故風險，需要做好預留，保證空間的合理利用，避免交通事故的發生。設計人員要根據知識的更新，提高自身對車輛的識別能力，根據車輛設計的新變化，不斷調整道路結構，使新型機動車也能夠順暢通行。

2.2 機動車車道寬度設計優化創新

路面設計關系到全民的通行質量。路面設計時，不但需要對車輛的寬度進行考慮，更主要是考慮到以后的出行，生活質量的提高促使私車數量增長，如果機動車車道寬度不足，就會影響出行。當前城市道路交通負荷不斷增加，早晚高峰時，堵塞現象日益嚴重，人們出行時間成本增加，不利于城市的快速交通。因此，設計人員一定要根據城市發展速度與具體情況，保證路面的兼容性、功能性和美觀性。特別是大城市發展有后勁，要保證為后續的發展做好長遠的考慮，路面寬度要符合未來發展目標。三四線中小城市交通最為突出的問題就是逆行、不遵守交通規則，往往會出現亂停亂放的問題，為了保證交通秩序，需要做好合理的規劃，做好路面的隔離，路面的中央設置花壇就能夠做好隔離處理，解決逆向問題，也能夠提高道路路面美觀性。未來有需求的時候，也能夠拆除花壇，做好寬度拓展，提高路面機動車承載量，舒緩緊張的路面交通壓力，提高城市運力。

2.3 無障礙設計創新

城市發展要綜合考慮各種因素，路面的交通不但要考慮正常交通出行，更要考慮到特殊人群的出行方便。無障礙設計是當前路面設計最為主要的創新設計，根據新時期道路路面的新需求，強化設計創新舉措，完善城市交通體系。對于不方便出行的人員，要考慮到重點道路的設計，路面設計階段需要重視重要交通樞紐處的設計，如十字路口、盲道等的設計，提高使用功能，通過指示燈、防護欄及綠化花壇等的因素設置，提高道路使用效果，確保符合新時期的交通需求。

2.4 環保性能創新設計

隨著全球一體化的發展，城市道路的設計也需要做好綠色環保節能的設計，要不斷創新理念、強化實踐，使環保的設計思路融入到城市路面交通中，建設可持續發展的交通系統。相關的設計建設單位一定要增強環保意識，做好節能減排，推動道路設計向環保生態要求目標發展。設計人員要不斷優化道路結構，從路面材料選擇上遵循節能、經濟的基本原則，合理使用新材料、新技術，通過優化路面設計，減少建設成本，增強路面的環保性能。通過新材料的使用，不斷提升路面的抗滑、抗噪、舒適和安全性能，實現全功能設計，延長路面使用壽命，成為可持續性發展支撐動力。

2.5 道路優化設計實際案例

為了說明道路路面設計創新的方法，下面就根據實際的施工進行說明，提出創新的思路與方式。現圍繞環保瀝青材料路面設計為例開展系列分析。當前路面施工中最為多見的就是瀝青路面，瀝青路面能夠保證路面的平整度與光滑度，適應各種氣候與環境。設計人員要熟悉瀝青性能，特別是在防水吸收層中的設計，一定要嚴格遵循施工流程，標準化操作，施工設計前先將撒鋪設備準備好，做好性能測試，保證整體運行的良好。根據瀝青的性能，做好整體推進，按照撒鋪方式、工藝技術等標準進行合理明確的施工。設計時，要保證創新思路，結合技術的發展對碾壓工藝合理設計，確保施工時有據可依。混合料拌合鋪平壓實作業要嚴格按照標準，設計人員根據瀝青路面的具體條件，做好科學的設計創新，對拌合比例、鋪平方式及壓實程度等有明晰的要求，對材料的整體性能做好嚴格的檢測，包括厚度、平整度及壓實度指標要符合設計要求。

3 城市道路瀝青路面設計過程中的創新應用

3.1 新型材料的應用

當前，城市發展過程中，對路面的要求越來越高，為了保證路面的使用功能，則需要做好創新設計，不斷優化整體思路，保證發揮出瀝青道路的作用。瀝青面層集料是間斷級配形式的材料，最大粒徑由上至下逐漸提升，上層施工過程中，一定要用中粒式及細粒，上面層瀝青混合料和集料最大粒徑不能比層厚高，中下層集料最大粒徑低于層厚2/3。瀝青瑪蹄脂碎石混合料是當前最常見的材料，抗變形性能穩定，具備耐久性。瀝青瑪蹄脂碎石混合料存在許多的耐磨礦粉、粗集料、細集料及石油瀝青等材料，其優勢就是針入度低、穩定性好、軟化點高。瀝青瑪蹄脂碎石混合料彌補了傳統瀝青缺陷，保證了路面的平整度。橡膠結合料性能好，能夠不斷提升瀝青路面疲勞裂縫及反射裂縫能力，保證了較好的抗永久變形和抗車轍能力，提升面層耐久性，橡膠瀝青韌性好、穩定性強、抗水性以及抗疲勞性穩定，更是良好的環保型路面新型材料，通常都會被應用在道路結構表面層和盈利吸收層建設中。SBS 改性瀝青混合料由聚合物、樹脂、橡膠及橡膠粉等組成，SBS 多用于瀝青高低溫和感溫性能提升的路面上，SBS 改性瀝青通常占全球瀝青總體需求的60%以上。

3.2 溫拌瀝青的應用

傳統瀝青施工中，往往是用到了熱拌瀝青技術，這種技術在當前的發展中，已經不符合新時代的技術創新要求，如果是在拌合溫度偏高時，往往導致瀝青老化速度加快，不利于路面的施工使用，導致路面的壽命下降，埋下安全隱患。隨著現代技術的創新與發展，新型應用越來越多，提高了路面的面層施工效果。以美國為代表的溫拌瀝青技術得到了逐漸推進，在路面施工中發揮出了重大的作用。瀝青混合料中放入溫拌劑就能夠實現發泡膨脹的效果，這樣，對路面的接觸面積就增加，特別是在20～30 ℃的環境中能夠獲得較好的拌合和易性，保證了瀝青的性能穩定性。通過降低拌合溫度可減少燃料消耗量，避免氣體大量排放。當前的路面設計中，已經應用了這項技術，特別是在施工過程中，通過新型技術的創新應用，熱拌瀝青混合料容易壓實，并且一定程度上提高抗車轍及抗裂性等，解決了熱拌瀝青施工的問題。

3.3 道路結構設計

道路的結構影響到整體的使用效果，要優化結構性設計，保證路面結構更加合理。一是優化厚度設計。道路瀝青路面厚度決定了交通的品質，應對道路規范方案設計，滿足國家標準和行業要求，對其規劃過程中都會給道路瀝青路面結構層設計出相關數據，瀝青層厚度就是最為主要的依據，能夠幫助后續施工得到良好的參考。結構剛度及強度決定了道路規劃年限。二是防裂設計。路面的裂縫影響到了交通的質量，結構設計過程中，需要重點考慮到防裂設計，要選擇使用應力吸收較好的材料，控制在20～25 mm 的范圍中，改性瀝青能夠全面有效降低裂縫出現的頻次，施工中使用聚酯土工布粘層全面提升抗裂減震效果。

3.4 選擇材料和設計

路面的施工材料選擇和設計非常關鍵，如果材料不符合應用要求，則會埋下安全隱患。一般的路面，水泥是路面穩定層材料，其在很多的道路施工中都有著廣泛的應用，但是水泥層的設計不但增加了整體的成本，也容易出現路面的問題，不利于穩定交通。為了減少成本，也使用了粉煤灰物質，但是路面質量卻得不到合理保障，影響到了交通的質量。當前，路面設計不斷優化，已經采用了雙基層的設計思路方式，路面的上基層用水泥提升穩定性，下基層用工業廢棄物質保持通透性，通過水泥穩定碎石技術應用有效降低了建設的投入成本，確保安全與質量。所以說，對各層次設計時，一定要優化處理，基層材料應保證模量同實際情況相符，根據不同性質材料的性能不同和不同模量值進行設計，如果模量值偏低就會造成下部彎壓力提升，路面破損比例就會增加。模量較大能夠提升剪應力，路面施工過程中就會增加更多的阻礙。所以設計中必須確保基層模量接近面層，目前的市政道路基層施工主要材料應用的是半剛性材料和柔性材料。半剛性材料包括粉煤灰、石灰及水泥；柔性材料包括級配碎石等。道路面層材料應用SMA、OGFC 等，體現了良好的施工效果。SMA 適應低溫和高溫環境，抗疲勞和抗滑性良好，施工簡便成本略高。OGFC 保證了安全性，噪音低，避免積水問題。

3.5 減少路面裂縫的設計措施

路面的裂縫是常見的路面問題，不利于交通的穩定性。解決好路面的裂縫問題，需要在攤鋪瀝青路面時用溫拌瀝青材料，這樣做能夠有效解決裂縫的問題，這種材料抗反射裂縫性能良好。道路結構的不同，其反射裂縫也不同，裂縫在結構的影響下，是由多層作用導致的，僅憑借解決好面層是不夠的。反射裂縫是半剛性基層和下承層裂縫的反射。裂縫出現后需要對雨水進行控制，避免出現大量的下滲，不利于基層穩定性，要通過路面維護，做好大面積挖補并重新敷設，才能保證路面的通行效果。橡膠瀝青能夠解決反射裂縫的問題，通過灌縫施工避免裂縫發展成大面積網裂沉陷的路面問題。設計時，做好應力吸收層被配置，這樣也能夠降低裂縫發生的概率，避免基層被雨水侵蝕，有效避免路面“蛛網”的“補丁”，保證了交通的通暢與安全。

4 結束語

綜上所述，城市發展過程中，道路是最為主要的部分，要創新道路設計能力，保證城市良好的交通環境，道路通行關系到百姓的利益，關系到經濟建設與發展，要不斷根據時代的變化，創新路面設計方法，引進環保、無障礙等設計新理念，使各方面的思路能夠全面打開并在實踐中得以應用，強化人才技術創新，強化技術設備創新，利用先進設計軟件，全面提高路面設計創新能力，為城市深入發展提供重要交通保障。