市政道路舊路改造橫斷面設計研究

方曉敏

（浙江漢宇設計有限公司,浙江 義烏 322000）

0 引言

隨著城鎮化的持續推進，交通量不斷增加，原有的市政道路因設計理念落后、工程造價限制等原因，其通行能力下降，造成道路擁堵現象頻發，嚴重的會導致交通安全事故。橫斷面是由機動車道、非機動車道、人行道、綠化帶等組成，其設計質量直接影響道路的通行能力。為了提高道路通行能力，需對橫斷面進行全方位改造。目前，對于市政道路的研究成果大多集中在線形設計，對橫斷面改造的研究不多，技術人員對橫斷面改造理論理解也較為膚淺[1]。因此，進一步研究市政道路橫斷面改造設計方法具有重要的工程價值。

1 市政道路橫斷面形式

市政道路橫斷面形式多樣，常見的有單幅路、雙幅路、三幅路、四幅路等。不同橫斷面形式在改造設計時的重點不同，故需要先了解不同橫斷面形式的特點[2]。

1.1 單幅路

單幅路不需要設置分隔帶，機動車、非機動車、行人混行，以劃線進行分割，設計寬度在3~4 m。由于單幅路狹窄，可在人行道下方埋設各種管線，并進行綠化。影響單幅路交通的主要因素有公交站點和路邊停車點，具體闡述如下：城市中的單幅路上的公交站點大多是非港灣式公交停靠站，當公交到站時會占用非機動車道的空間，影響非機動車道的正常行駛，造成嚴重的交通安全隱患。

1.2 雙幅路

雙幅路在中間設置中央分隔帶，能布置綠化帶、各種管線等，且有利于城市空氣凈化，改善居民出行的生態環境。雙幅路也是采用劃線的方式來區分機動車道和非機動車車道，設計寬度在3~4 m。雙幅路的設置主要考慮機動車道的通行情況，大多設置在郊區（郊區以機動車出行為主，行人較少）。如主干路或快速路有輔路可供非機動車、行人通行，也可設置雙幅路。

1.3 三幅路

三幅路是市政道路路網的關鍵構成，直接影響了道路通行能力和服務水平。但是，大量非機動車和行人在三幅路橫斷面上時，相互干擾現象較明顯。尤其是在平面交叉口路段，道路通行能力可下降25%~35%。并危及行人安全。在條件允許時，可在三幅路的中間設置中央護欄，防止行人橫穿馬路，保證機動車的暢通、安全地行駛。

1.4 四幅路

四幅路是利用側分帶和中央分隔帶使機動車對向分流、機非分隔，如圖1 所示[3]。

圖1 市政道路四幅路示意

圖2 市政道路公交停靠站設計

四幅路上的交通流呈“連續流”狀態，大多是設計成港灣式公交停靠站，且停靠站長度不小于一輛公交車的長度，不會影響機動車和行人出行。同時，四幅路的綠化效果好于其他橫斷面，還要設計人行天橋和地下通道來提高行人的通行安全。

2 市政道路橫斷面改造設計要點

2.1 路權分配不當改造設計

2.1.1 問題分析

從理論上看，只要機動車、非機動車、行人在各自道路上行駛，出現交通安全性問題的概率較低。然而在實際出行時，機動車、非機動車、行人可能同時在一條道路上行駛，存在相互侵占路權現象，尤其是在市中心和部分商業區。同時，傳統的市政道路橫斷面在設計時，路權分配過于偏向機動車，即機動車在橫斷面上占據了大部分空間，且在紅綠燈交叉口可以快速通過，而非機動車和行人通過路口時存在紅燈等待時間較長、缺乏二次過街設施和行人保護設施等，非機動車和行人會不自覺地違規通行馬路，造成交通擁堵[4]。

2.1.2 設計方案

道路等級和功能不同，橫斷面上的機動車、非機動車、行人通行的優先級也不同。為了提高路權分配的合理性，保證交通流的連續，道路橫斷面在設計時要先明確各種通行方式，堅持“以人為本”的原則，靈活設計道路非機動車道和人行道的寬度。對于等級較高的道路，非機動車道和人行道寬度可適度減小，反之亦然；對于住宅密集的區域，可增加綠化帶或人行道寬度，以減小機動車噪聲污染對居民日常生活的干擾。

2.2 道路紅線改造設計

2.2.1 問題分析

如果道路規劃時未綜合考慮紅線寬度，可能導致橫斷面功能不全。大量工程實踐表明，只有在立交區或路口處才將紅線進行拓寬（只有相交道路的等級相同時路口紅線才全部拓寬，否則只對等級較低的道路紅線進行拓寬），其他路段紅線寬度均一致。此外，部分小城市在確定紅線寬度時，存在攀比心理，認為道路越寬越有利于城市發展。但是，小城市對交通量的吸引是有限的，機動車道不宜超過6 個，否則會造成城市用地浪費，并提高行人過街風險。

2.2.2 設計方案

城市道路在改造時應優化道路紅線寬度，以適應交通需求。道路紅線寬度在設計時應綜合考慮人行天橋、地下通道、公交停靠站等所需的空間。對于平面交叉口，由于其通行能力小，也可適當增大紅線寬度，保證交通流連續性。根據相關研究成果，平面交叉口的紅線寬度增加值需結合交叉道路的等級確定，如表1 所示[5]。

表1 平面交叉口紅線寬度增加值

2.3 公交車停靠站改造設計

2.3.1 問題分析

公交停靠站是公交車停靠的基礎設施，按形式不同可劃分為直線式和港灣式，其中港灣式公交停靠站還可以根據客流量、公交線路數等劃分成淺港灣式和深港灣式。

公交車停靠站也會對道路橫斷面產生一定的干擾，具體體現在以下幾個方面：第一，公交停靠站離平面交叉口過近。公交車進入非港灣式公交停靠站后會占用至少一條機動車道，降低道路通行能力，使公交車后緊跟的機動車速度減緩。交通量較大時，車輛容易擁堵在平面交叉口；第二，公交停靠站形式不合理。部分城市為了節約占地，公交停靠站多采用非港灣式。比如單幅路采用非港灣式公交停靠站，公交車停靠后會占用非機動車道的行駛空間，機、非混合行駛，加大安全隱患。再比如三幅路沿機非分隔帶設置非港灣式公交停靠站后，公交車不可避免地會占用機動車道，會使其后方車輛被迫停車或改變行車方向，從而降低道路通行能力；第三，在城市繁華路段，人口流量較大，公交車路線多，公交車停靠時秩序混亂，在道路橫斷面規劃時要重點考慮。

2.3.2 設計方案

當公交停靠站位于平面交叉口下游，其離開對向進口道停車線應至少15~20 m 處；反之，公交停靠站應設置在車道分岔點前至少15~20 m。同時，為了減緩公交車停靠對后面車輛的干擾，建議道路橫斷面設計時要在機動車和非機動車交界位置增加港灣式公交停靠站，如圖1所示。需注意，在道路紅線不擴寬的條件下，設置公交停靠站后會壓縮人行道寬度。

2.4 車道寬度改造設計

2.4.1 機動車寬度設計

合理設計機動車道寬度能有效降低城市用地資源。機動車道寬度取決于行車速度、車輛類型、交通量等參數。在交通量較小時，機動車道寬度對行車速度影響不大；在交通量較大時，機動車道寬度越小，行車速度越低。根據相關研究成果，機動車車道寬度縮窄并不會明顯提高交通事故率，即寬3.25 m 的機動車道和寬3.75 m 的機動車道的行車安全性相差不大。因此，該文認為城市道路橫斷面上的機動車道寬度不能盲目地參考《城市道路路基設計規范》（CJJ 194—2013），需結合道路設計參數進行理論計算，見表2[6]：

表2 道路橫斷面機動車道寬度參考值

2.4.2 非機動車寬度設計

隨著經濟快速發展，汽車保有量的增加，居民的出行方式更加多樣，呈機動車數量增加、非機動車數量減少的趨勢。當道路沿線現在近期非機動車流量較小，而遠期非機動車流量不斷增加時，也可將非機動車道設置為4~6 m，從而避免后期非機動車道加寬。對于近期非機動車流量較大，而遠期非機動車流量逐漸減小的路段，非機動車道在設計時可取3.5 m。綜上，設計人員在設計道路橫斷面時，要結合交通量的預測結果和城市遠期發展規模，不宜只根據設計速度來選擇非機動車道寬度，否則可能出現機動車交通擁擠、非機動車道車輛較少的現象，從而對道路的通行能力發揮產生不利影響。

3 市政道路橫斷面改造設計效果評價

3.1 工程概況

該文研究對象為某城市郊區主干路，設計時速60 km/h，路基橫斷面為雙向四車道，紅線寬度46 m，行車道橫坡和人行道橫坡分別為2%、4%，路面類型為厚50 cm 瀝青路面，沿線公交停靠點以非港灣式為主。道路經過多年運營，在早晚高峰期容易出現交通擁堵現象，尤其是在平面交叉口，經常會發生交通安全事故。

由于道路沿線較空曠，為了提高道路的通行能力，擬對橫斷面進行加寬改造，將雙向四車道改為雙向六車道，改造后的橫斷面各組成部分的寬度取值見前述。同時，將非港灣式公交停靠點改造為港灣式公交停靠點，并對交叉口進行交通渠化處理，布置行人過街安全等待區和二次過街設施。

3.2 改造設計效果評價

3.2.1 評價方法

市政道路橫斷面改造設計是一個多層次、多屬性的決策問題，影響因素多。在選擇橫斷面改造設計方案評價指標時要堅持科學性、經濟性、定性與定量相結合的原則，使每個評價指標所包含的內容盡可能地多，但要避免評價內容的重復交叉。該文擬從交通功能P1、經濟性P2、社會效益P3、環境效益P4四個方面來評價橫斷面的改造方案，每個評價指標的權重和評分（百分制）咨詢道路領域的專家獲取，并借助加權法來計算橫斷面改造方案的綜合評分P，見式（1）：

式中，w1、w2、w3、w4——權重。根據綜合評分P可將道路橫斷面改造設計方案劃分為優秀（≥90）、良好（75~90）、合格（60~75）、不合格（＜60）。

3.2.2 評價結果

該主干路橫斷面在改造后的評價指標權重和評分如圖3 所示。

圖3 道路橫斷面改造方案評價結果

由圖3 可知：交通功能指標的權重最大，達到了0.5，經濟性指標權重次之，為0.3。社會效益指標和環境效益指標的權重相同，均為0.1，這說明交通功能是道路橫斷面改造時最重要的評價指標。隨后，將各個評價指標的評分代入（1）中，得到該道路橫斷面改造方案的最終評分P=90×0.5+85×0.3+75×0.1+95×0.1=87.5，評價等級為良好。

4 結語

該文研究了不同市政道路橫斷面形式的特點、橫斷面改造設計要點及設計效果，得到了以下幾個結論：

（1）常見的市政道路形式有單幅路、雙幅路、三幅路、四幅路等，不同橫斷面的交通特點有明顯差異。

（2）市政道路橫斷面改造要先合理分配路權，明確道路紅線范圍，并合理設計公交停靠站和機動車道、非機動車道、人行道的寬度。

（3）市政道路橫斷面改造設計效果可從交通功能、經濟性、社會效益、環境效益等方面進行評價，并利用加權法計算出總評分。