道路設計中常見問題研究

張忠橋

（無錫市政設計研究院有限公司，江蘇 無錫 214072）

0 引言

在評審道路設計圖紙過程中，常會發現道路線形設計不合理，以及路基路面結構設計不合理。設計圖紙的不足之處，具體分為以下幾種情況：（1）擬定道路斷面依據不足，論證不充分；（2）在無累計軸載的情況下，擬定路面結構；（3）平曲線設計中，緩和曲線應用偏少；（4）在道路沿線地塊或支路開口設計中，轉彎半徑大小使用不當；（5）在線形設計中，忽視停車視距的校驗；（6）路基頂面彎沉設計值，嚴重偏離現場檢測數值。探究這些問題的根源，都會涉及到一些設計要素的擬定，這些設計要素包括交通量、累計軸載、緩和曲線、轉彎半徑、停車視距、基頂彎沉等。

對于道路設計圖紙的不足，總結為三類問題進行研究：第一類為有關交通量的問題，這類問題包括道路斷面的擬定、路面結構的擬定等；第二類為有關線形設計的問題，這類問題包括緩和曲線應用、轉彎半徑大小的取值、停車視距等；第三類為有關基頂彎沉的問題，即怎么減少路基頂面彎沉設計值與現場檢測數值之間的偏差。

針對這三類問題，下文將逐一展開研究。

1 交通量

交通量是道路設計基礎要素之一，由于種種原因往往被設計單位忽視。交通量直接關系到道路斷面的擬定、道路路面結構的設計。查閱法律法規、標準規范，無論規劃階段還是建設階段，都涉及到交通量這個要素。

根據《城市規劃編制辦法》第四十一條[1]，各級道路的紅線、斷面、交叉口形式等都是控制性詳細規劃應當包括的內容。由此可見，道路斷面形式是規劃階段擬定的，而確定道路斷面形式依據的是交通需求分析。根據《市政公用工程設計文件編制深度規定》第一章[2]，道路工程可行性研究報告文件的內容應包括：交通分析及預測；建設方案與規模；交通量分析及預測；道路斷面的擬定。根據第二章[2]，道路工程初步設計文件的內容應包括：交通量預測。

由此可見，規劃階段的控制性詳細規劃，建設階段的道路工程可行性研究以及道路工程初步設計，都涉及交通量調查與預測。

對于一個具體的道路項目來說，首先應到規劃部門，調查與該項目有關的規劃資料，包括這個項目的紅線、斷面、交叉口形式等，以及規劃階段的交通量調查與預測等資料。在編制道路工程可行性研究報告過程中，充分利用已有的規劃資料，并應進行交通量調查與預測，擬定道路斷面；如果擬定的道路斷面方案，與規劃道路斷面不一致時，應進行比選論證并征得規劃部門的同意，方可修改道路規劃斷面。同理，編制道路工程初步設計，擬定道路斷面，也應與規劃部門充分溝通與協商；未經規劃部門的同意，設計單位不應擅自修改上一階段擬定的道路斷面方案。

有些小型道路工程，既無編制可行性研究報告的要求，也無編制初步設計的要求，就應該在方案設計以及施工圖設計中，增加交通量分析及預測等資料，并闡明道路斷面擬定的理由及依據。

交通量不僅影響道路斷面的擬定，而且直接關系到道路路面結構的設計。根據《城鎮道路路面設計規范》的基本規定[3]，依據累計軸載確定交通等級、設計路面結構。路面結構設計的程序：（1）把交通量中不同軸載的各種車輛，換算成標準軸載（BZZ—100）并計算當量軸次，用來計算累計軸載，由累計軸載計算出路面的設計彎沉（Ld）；（2）初步擬定路面結構，驗算路面結構的計算彎沉（Ls）；（3）比較設計彎沉值（Ld）與計算彎沉值（Ls），按照 Ls≤Ld的原則不斷優化路面結構各層的厚度，直至設計出滿足要求的路面結構。從路面結構設計的程序可知，交通量是路面結構設計的基礎要素之一。

由于種種原因，設計單位往往不重視交通量的調查與預測，在道路斷面擬定、路面結構設計中，沒有引入交通量這個基礎要素。道路斷面擬定不合理，就會出現道路建成通車后，實際交通量嚴重偏離道路通行能力，即出現兩種極端情況：路寬車少，道路資源閑置；路窄車多，導致交通擁堵。路面結構設計不合理，常會出現路面過早損壞，不僅路面維修養護費用高，而且影響行車安全性和舒適性，路面養護過程中還容易造成交通擁堵。

綜上所述，設計單位應重視交通量的調查與預測，并在道路斷面擬定、路面結構設計中，切實引入交通量這個基礎要素。

2 線形設計

2.1 緩和曲線

對于直線和圓曲線或者圓曲線與圓曲線之間的連接方式，根據《城市道路路線設計規范》6.3平曲線[4]，規定了兩種情況下可以不設置緩和曲線：圓曲線半徑大于不設緩和曲線的最小圓曲線半徑；當設計速度小于40 km/h時，緩和曲線可采用直線代替。據筆者對于車輛行駛軌跡研究表明，在直線與圓曲線或者圓曲線與圓曲線相連時，考慮行車的安全舒適，應設置緩和曲線[5]。隨著路線設計軟件以及測量設備的更新迭代，在直線和圓曲線或者圓曲線與圓曲線之間設置緩和曲線，無論是在設計階段還是在施工階段，都不存在任何技術問題。

綜上所述，路線設計規范應適時修編，應使用緩和曲線連接圓曲線和直線（或圓曲線）；設計人員不必拘泥于現有規范不設緩和曲線的條款，在遇到圓曲線和直線（或圓曲線）連接時，應優先考慮采用緩和曲線進行連接。

2.2 轉彎半徑

設計人員往往不夠重視道路沿線地塊或支路開口的轉彎半徑，致使開口轉彎半徑的大小不合理。有些開口只需滿足行人以及非機動車通行，轉彎半徑就不必過大；有些開口需要滿足大型汽車通行，轉彎半徑就不能過小。據筆者對于交叉口轉彎半徑研究表明，若滿足大型汽車的通過，交叉口轉彎半徑不宜小于12 m；若滿足中型汽車的通過，交叉口轉彎半徑不宜小于10 m；若滿足小型汽車的通過，交叉口轉彎半徑不宜小于6 m；對于只需滿足行人以及非機動車通行，最小半徑為2 m，即可滿足要求[6]。

2.3 停車視距

在道路線形設計中，應重點關注的視線障礙區，主要有三處：（1）較小半徑的平曲線；（2）較小半徑的凸型豎曲線；（3）道路紅線外有密集建構筑物的交叉口。在線形設計中，應重點檢查以上三處是否存在視線障礙，調整線形設計，滿足停車視距的要求。對于條件受限無法通過調整線形的情況，應對該路段或交叉口限制車速，以滿足停車視距的要求。

3 基頂彎沉

路基頂面彎沉是路基質量驗收的主控指標之一，規范明確要求，路基驗收中實測彎沉值，不應大于設計規定的彎沉值。在實踐中，路基實測彎沉值往往比設計規定的彎沉值小很多。比如，某主干路工程，路基頂面設計彎沉值為Ld-150（1/100 mm），而實際檢測的路基頂面彎沉值處于Ld-50～Ld-80（1/100 mm）區間。現場檢測數值偏離設計值較大，致使設計彎沉值形同虛設。

之所以會出現這樣的情況，是由于未限定設計彎沉值的適用條件。設計往往假定路基交工驗收是在最不利季節進行的，這里的最不利季節是指：（1）對于冰凍地區，是指春季凍融時期；（2）對于非冰凍地區，是指雨季。路基頂面設計彎沉值采用最不利季節時的彎沉值，而路基交工驗收時，相關單位往往盡可能的避開最不利季節。換言之，路基交工驗收通常是在其它季節[7]進行的。由于其它季節[7]的基頂彎沉值，遠低于最不利季節的基頂彎沉值，因此導致實測的交工驗收彎沉值，遠低于設計彎沉值，致使設計彎沉值起不到應有的作用。

解決這個問題，就是要在設計中應至少提供兩種情況下的設計彎沉值：最不利季節條件下，路基頂面設計彎沉值；其它季節（文中“其它季節”特指一年中，除了“最不利季節”之外的時期，即一年被分為最不利季節和其它季節兩個時期）條件下，路基頂面設計彎沉值。當然，也可以根據道路所在地區的實際情況，結合冰凍情況、降雨情況等因素，采用多個設計彎沉值。根據路基交工驗收時所處的時期，選用該時期對應的路基頂面設計彎沉值，可使設計彎沉值起到應有的作用。

4 結語

本文探討了道路設計中常見的三類問題，即有關交通量的問題、有關線形設計的問題、有關基頂彎沉的問題，逐一研究了這些問題的根源，并提出解決問題的途徑和方法，以期為從事道路設計的人員提供借鑒。