市政道路設計理念和總體設計研究

胡 沫 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230032）

1 對市政道路設計理念的理解

市政道路設計理念目前已有多個“版本”，可是什么是設計理念，至今尚無具有說服力的解釋。筆者認為，設計理念包含兩層意思：

一是從思維層面對（市政道路）設計的理性思考；

二是從目標層面對（市政道路）設計的期望概念。

對市政道路工程行業來說，設計理念是理想化的系統的目標概念，具有普遍的指導意義。而對于一個具體的市政道路項目而言，針對項目的個性（功能定位、環境差異），設計理念的應用當有所側重（如旅游市政道路會偏重于和諧、環保，國道主干線則側重于暢通和安全），通過設計指導思想和設計原則來體現項目個性和設計理念的側重。

市政道路管理工作應貫徹執行“安全、環保、舒適、和諧”的八字方針、應系統地做到“六個堅持、六個樹立”的勘察設計新理念。人民交通出版社2003版《新理念市政道路設計指南》一書，突出了“以人為本、以車為本”的新理念。同步出版的《降低造價公路設計指南》一書，又強調了“安全、耐久、節約、和諧”的新理念。

堅持以人為本：它包含市政道路應提供優質的服務，確保用路者在安全的前提下，便捷、通暢、舒適地使用市政道路；堅持以自然為本：地球是人類和一切生物的母親，節約土地、節約資源、保護環境、與環境友好相處是市政道路設計者責無旁貸的責任。

2 工程實例分析

通過某市政道路，全長10.9km，路線由北向南翻越南嶺山區。連續上坡和連續下坡段平均縱坡約3%，平縱指標值皆符合技術標準和路線設計規范的相關規定。可是，這個路段存在兩大問題：下坡路段事故多發，被公安部列為全國事故黑點路段之一；其次，雙向的上坡路段，重載貨車的平均速度僅30km/h～40km/h，造成路段通行能力低，服務水平差，成為某市政道路在粵境北段的“瓶頸”路段。

2.1 原因分析

2.1.1 車輛原因

行駛在某市政道路上的車流中，貨車占75%以上，而且超載現象嚴重。在上坡路段，當兩輛貨車平行超車時，由于貨車平均速度低，速度差又小，高速市政道路就變成了“低速市政道路”，路段通行能力和服務水平就嚴重下降。反之，超載貨車在長下坡段常因剎車過熱而車輛失控造成惡性交通事故。

2.1.2 氣候和地形原因

冬春季節，南下的冷空氣和東南暖濕氣流常在南嶺山區交匯，形成霧天和冰凍等不利氣候條件。全年霧天約占1/3，霧云底部海拔在600m左右，梅花至大橋路段正處于霧團覆蓋范圍，加上偶有的路面冰凍，對某市政道路的行車安全暢通非常不利。

2.2 反思與對策

2.2.1 關于總體設計理念的把握

對于復雜的山區高速市政道路來說，首先應分析把握項目的功能定位和個性，分析車流特性，有針對性地加深方案規劃、主要指標選擇和建設規模配置。對于京珠高速市政道路這樣的國家主干線，其進入山區的路段，設計理念應當側重于保證道路的通暢和行車安全。

2.2.2 如何避免產生“瓶頸”路段

如果國道主干線上出現了“瓶頸”路段，應該說是總體設計上的失誤。以往，我們習慣于進入山嶺重丘區后，為了控制工程數量和造價，就采用較低的指標體系（如采用80km/h設計速度和相應的路基寬度、平縱指標等），其結果是損失了部分路段的通行能力，制約了整個通道的通行能力。這是一種落后的設計理念，不符合大通道的功能定位和大運量需求。

可行和合理的對策是，對連續上坡路段，根據實際運行速度計算車道通行能力，再按預測遠景交通量求算車道數。因此，長上坡段應視需要增加車道，才能避免成為“瓶頸”路段。

2.2.3 怎樣有效地改善長下坡段行車安全

在我國，市政道路治超要徹底見效，尚需時日。因此對超載貨車在長下坡段的行駛安全是設計者不得不考慮的問題。有效的措施是：

①選線時力避連續的長下坡，平均坡度約3%的連續下坡段宜控制在3000m以內，以防止汽車剎車片過熱；

②在地形條件許可地段，另外增設一條平緩展線的下坡車道，供重車分道行駛（也即客貨車分道行駛）；

對一條路而言，約占其總長20%的復雜路段，決定了這條路的總體質量和服務水平，這是總體設計師需重點把握的。

3 市政道路總體設計探討

市政道路總體設計貫穿于市政道路工程前期工作（項目建議書、項目工程可行性研究和項目初步設計）全過程，大致可分為如下四個階段。

3.1 解讀設計對象

設計者對一個市政道路工程對象，應當從項目屬性、項目服務對象的特點及特殊需求進行全面的認識和解讀，這是總體設計的第一個階段。

①解讀擬建市政道路的功能屬性

根據項目在路網中的地位，不同的市政道路工程項目，有不同的功能和服務需求，如國道主干線、省主干線，它是大交通量的經濟干線，承載大量的客流、貨流；而支線市政道路、旅游市政道路，僅承載一般的客貨集散和旅客流。不同的功能，對總體設計的目標要求是有所不同的。

②解讀擬建市政道路的交通特性

一個項目的交通特性包括：預測交通量；車型比例；上下行兩個方向貨車載貨、載重情況的差異；季節性流量變化規律等，交通特性關聯著主要指標選用、路面選型和設計、橋梁荷載、隧道通風方案、收費方案規劃、服務區場地及設施布置規劃等。

③掌握特殊用戶需求

包括飛機備降跑道設置，超長、超高、超重運輸，特種車輛通行和應急交通通行方案等的需求。

3.2 分析項目所處環境因素

環境因素包括環境自然條件和人文環境條件，設計者須運用綜合勘探手段和逐階段的深入調查，全面分析掌握自然和人文環境因素，為下一階段方案規劃、建設規模和主要指標配置提供翔實可靠的資料依托。

3.2.1 自然環境因素

①地形條件：通過對地形的全面勘查，尋找可供布線的地形走廊及掌握走廊中的地形控制要素（如高差、橫坡、谷梁地形等）。

②工程地質、水文條件：通過工程地質解譯，選擇相對較好的走廊和平臺，評價工程地質、水文條件影響工程的風險程度。

③氣候條件：查明線路走廊帶存在的災害性氣象現象，包括暴雨、冰凍、霧天、風沙、積雪和風吹雪等，評估其對市政道路施工和運行時的風險影響。

④環境敏感地段：查明需保護的如水源地、自然保護區、文教醫院地帶，珍稀植物群落分布和野生動物活動區，評估道路修筑所帶來的影響。

3.2.2 人文環境因素

①耕地資源：土地是地球不可再生的第一資源，經過人類數千年墾殖而成的耕地已經是人類賴以生存的最重要的人文資源，市政道路建設必須盡最大可能地少占耕地。

②水系、水庫和水資源：是人類賴以生存的另一個不可再生的具人文因素的資源，市政道路規劃應當查清其“藍線”控制區，作到切實保護水資源。

③文物和人文景觀：應查明需得到保護的“紫線”控制范圍。

④城鎮建設邊界：為“黃線”控制區，市政道路項目當涉及“黃線”時，應當與當地規劃部門協調統籌，妥善安排。

⑤生態建設區邊界：為“綠線”控制區，查明后一般應當避讓。

⑥其他各類設施：如電力、電訊、鐵路、水利等，應當按相關法規處置市政道路項目與其關系或協商解決相關問題。

3.3 規劃總體方案，合理配置主要技術指標和建設規模

以上三個階段，通過調查、解讀、分析，明確了項目的功能性質、設計理念，設計要達到的目標，以及設計將面臨哪些自然和人文因素的挑戰。

進入第四階段，才是總體設計的展開，它包括：

①路線走廊方案規劃和篩選

總體設計的核心是走廊方案選擇。首選是基礎性的走廊選線，包括地形選線、地質選線、氣候選線和自然資源選線，其次是綜合兼顧各種人文因素的綜合選線，綜合選線中包含了從運行安全通暢、資源占用、綜合成本、環境友好等方面的綜合評估。

走廊方案規劃和篩選跨越了項目建議書、工可研究和初步設計三個階段，其中工程可行性研究階段尤為關鍵，應當加深這個階段的工作。

②合理選用主要技術指標

在選用技術指標時應注意：

a.結合地形、環境變化，合理分段規劃指標，不必強求全線一致；

b.針對車型比例、重載情況，重視越嶺路段的縱面線形布局和指標的選用，包括長縱坡、緩（平）坡的搭配，視距控制等。

③方案組合和總體規模控制

在同一走廊中，可以有多種方案組合，包括路基與橋梁、路基與隧道、整體與分離式路基、長隧道與短隧道群、半路半橋與全路基或全橋等各種方案的組合，各種組合方案的比較是總體設計的一項非常重要的工作內容，是設計是否有創意的標志性工作。

在方案組合比選的基礎上，尚應對項目總體規模進行評估和控制，包括橋隧比例、每公里計價土石方、借方棄方總量、占用土地指標和每公里造價等。通過評估和工程類比，評價項目是否適用、經濟。

④沿線服務管理設施布局和規劃

在總體設計中，還需做好沿線安全設施、服務設施和管理設施的布局和規劃。做好規劃布局，須注意滿足兩個需求：一是司乘人員和車輛的需求，包括休息、餐飲、如廁、加油等；二是造點布局要照顧管理服務人員的基本需求，不要過于遠離城鎮，居住宜相對集中些，不要過度分散。