道路交通工程分析與設(shè)計技術(shù)要點(diǎn)

耿志明 (淄博市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司 山東 淄博 255022)

引言

道路是一條三維空間的實(shí)體。它是由路基、路面、橋梁、涵洞、和沿線設(shè)施所組成的線形構(gòu)造物。道路設(shè)計是決定公路建設(shè)項(xiàng)目工程價值和使用價值的重要階段,設(shè)計質(zhì)量對工程的總體質(zhì)量和安全有著決定性的影響。縱觀我國道路建設(shè)情況,不難發(fā)現(xiàn)道路交通工程問題基本上出現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市,比如交通擁堵點(diǎn),沒有從長遠(yuǎn)發(fā)展角度設(shè)計與建設(shè)城市道路,只是為解除城市眼前的交通問題,不利于城市及交通事業(yè)的長久發(fā)展。故而,科學(xué)設(shè)計道路交通工程具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 道路設(shè)計的關(guān)鍵要素

1.1 道路設(shè)計的功能要求

在進(jìn)行道路設(shè)計中,要考慮到城市區(qū)域性發(fā)展?fàn)顟B(tài),了解當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)運(yùn)行情況,使得設(shè)計符合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境,能夠與城市規(guī)劃保持一致。在設(shè)計中,要發(fā)揮地區(qū)政府的指導(dǎo)作用,并在道路設(shè)計中體現(xiàn)出來。此外,還要掌握城市區(qū)域范圍內(nèi)的人文環(huán)境,設(shè)計特點(diǎn)要與人文環(huán)境結(jié)合,才能使設(shè)計滿足當(dāng)?shù)氐墓δ苄枨蟆?/p>

1.2 道路設(shè)計的實(shí)施技術(shù)

道路工程建設(shè)中,從設(shè)計到實(shí)施主要涉及兩個方面的內(nèi)容:一是要求設(shè)計人員具有較高的技術(shù)水平,能夠進(jìn)行專業(yè)的工程設(shè)計,要有準(zhǔn)確分析交通數(shù)據(jù)的能力,同時,具備一定層次的審美觀,工作中具有較高的責(zé)任感。二是在道路建設(shè)的過程中,實(shí)施人員能夠正確解讀設(shè)計方案并有效應(yīng)用,專業(yè)技術(shù)能力要與設(shè)計思想匹配,在操作的過程中要具備較高的責(zé)任感。

2 道路設(shè)計現(xiàn)狀

道路設(shè)計是道路建設(shè)非常重要的環(huán)節(jié),直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。在道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中,設(shè)計內(nèi)容不科學(xué)、不規(guī)范的問題一旦出現(xiàn),必然會使道路橋梁安全性能或使用性能無法達(dá)到規(guī)定要求,在投入使用后存在一定的安全隱患。道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該在掌握設(shè)計方案要點(diǎn)的前提下,考察工程現(xiàn)場,梳理設(shè)計內(nèi)容并編制方案,對設(shè)計方案進(jìn)行審核評估。工作人員為了提高設(shè)計方案的可操作性,應(yīng)該按照規(guī)范文件論證設(shè)計方案。然而,在實(shí)際工作中有不少設(shè)計人員過度依賴以往經(jīng)驗(yàn),沒有落實(shí)勘察工作,收集的工程資料內(nèi)容不全面,同時受到自身專業(yè)能力的限制,沒有使用科學(xué)、精準(zhǔn)的算法,不能提高結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的準(zhǔn)確度。設(shè)計人員不能清晰地把握道路橋梁設(shè)計要點(diǎn)與難點(diǎn),使設(shè)計方案達(dá)不到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),從而無法保障工程施工質(zhì)量。設(shè)計道路橋梁的施工方案,首先要研究道路橋梁結(jié)構(gòu),分析道路橋梁耐久性,必須保證橋梁達(dá)到規(guī)定的使用壽命。然而,有的設(shè)計人員在方案編制階段,在成本控制和道路橋梁耐久性問題上進(jìn)行平衡,有的可能會側(cè)重考慮提高工程項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益,容易導(dǎo)致道路橋梁耐久性設(shè)計不合理。或者將橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度作為設(shè)計關(guān)注重點(diǎn),在施工材料性能、抗震技術(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)等方面關(guān)注不足。道路橋梁設(shè)計時必須綜合考慮抗震技術(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù),讓橋梁在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下,達(dá)到規(guī)定的抗震等級,保證使用壽命。

3 道路交通分析

從宏觀上,可以將道路交通工程內(nèi)的道路分成快速路、主干路、次干路、支路4種類型。其中,快速路是建立機(jī)動車輛與交通服務(wù)兩者關(guān)聯(lián)性的道路,能夠解決交通快速出行的實(shí)際需求,快速路是城市快速交通體系建成的重要基礎(chǔ),能夠?yàn)閺V大人民出行創(chuàng)造諸多便利條件。城市主要交通要道是快速路的主體,其為現(xiàn)代城市交通事業(yè)發(fā)展提供精準(zhǔn)、優(yōu)質(zhì)服務(wù),通過強(qiáng)化和交通系統(tǒng)內(nèi)各部門的聯(lián)系,能及時疏導(dǎo)城市道路上機(jī)動車流量,對于城市發(fā)生的交通擁堵問題,快速路能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效的疏導(dǎo),精準(zhǔn)連接不同功能片區(qū),使城市道路銜接成一體,明顯拓展城市對外交通運(yùn)輸范疇,可以將其看成是道路交通工程內(nèi)的重要構(gòu)成。主干路通常是指城市對外開展交通運(yùn)輸活動和各組團(tuán)之間聯(lián)系的骨干道路,即明確要求行駛在該線路上的車輛要維持一定的速度,其通常布置6至8條車道,配合應(yīng)用交叉口展寬的方法,增強(qiáng)道路的通行能力,整體提升服務(wù)水平。國內(nèi)很多主干路的沿線上會建設(shè)一些建筑,為來往人們駐足停歇、餐飲及住宿等服務(wù)。次干路有交通性次干路與服務(wù)性次干路之分,而城市支路通常是一些服務(wù)性道路,多數(shù)支路沿線會建設(shè)住宅與公共建筑,并且也會存在與生活服務(wù)相關(guān)的實(shí)用功能,其有助減輕主次干路的交通運(yùn)輸壓力。支路上準(zhǔn)許建設(shè)一些商業(yè)、公建、居民樓等,相關(guān)部門也可以在支路上建設(shè)公交車專用、自行車專用道路。道路交通工程設(shè)計實(shí)踐中,有關(guān)部門應(yīng)通過多種渠道全面了解城市道路的真實(shí)情況,采集、歸納有效的信息資料,科學(xué)分析道路的真實(shí)狀況,了解道路的實(shí)際需求,而后立足于開展設(shè)計工作,確保設(shè)計產(chǎn)品能更好地滿足現(xiàn)代城市交通工程持續(xù)發(fā)展的需求。

4 道路設(shè)計改進(jìn)策略

4.1 科學(xué)布置無障礙設(shè)施

城市道路空間開放性較強(qiáng),能夠有效滿足人們的實(shí)際需求,更好地為居民提供服務(wù)。所以在制定城市交通設(shè)計策略的過程中,需要對道路無障礙設(shè)施的布局進(jìn)行專門的研究。通過布置無障礙設(shè)施能夠形成沒有障礙的道路交通環(huán)境,特別在一些重要場所,合理設(shè)置無障礙電梯及邊緣坡道等,能夠保證道路的持續(xù)性。同時,為了促進(jìn)服務(wù)水平的提高,需要合理設(shè)置無障礙設(shè)施。近年來,隨著私家車的數(shù)量不斷增加,進(jìn)一步加劇了居民區(qū)的人車“矛盾”,對人們的生活質(zhì)量產(chǎn)生了不利的影響,無法有效發(fā)揮街道空間交通以外的功能。在對城市交通進(jìn)行規(guī)劃的過程中,不能影響周圍居民的生活,需要為人們營造安全的生活環(huán)境,使其在駕駛過程中能夠?qū)Φ缆方煌ㄒ?guī)劃有較為舒適的感受,滿意度提升,從而大力支持交通規(guī)劃建設(shè)。在對城市交通進(jìn)行規(guī)劃時,為了全面優(yōu)化人居環(huán)境,提高人們的生活質(zhì)量,應(yīng)制定明確的交通安全措施,并將其落實(shí)。通過這些措施,能夠?qū)C(jī)動車的行駛速度加以控制。

4.2 橫斷面設(shè)計

在進(jìn)行橫斷面設(shè)計時,設(shè)計人員首先需要考慮的是該路段的通車需求,對向車流中間可以采用一些設(shè)施來進(jìn)行劃分,如果道路比較寬敞,可以選擇使用綠化帶;如果道路比較狹窄,可以設(shè)置標(biāo)線或護(hù)欄來劃分,從而起到控制成本,提高安全系數(shù)的作用。其次要考慮車輛的行駛對周圍居民的影響,采取科學(xué)的降噪方法,降低噪聲,改善周圍居民的生活環(huán)境,提高居民的生活品質(zhì)。城市道路除了能夠保證人們的出行安全之外,還有很多的市政建設(shè)的管道也在其中,設(shè)計人員需要和相關(guān)部門做好溝通工作,盡量將各種預(yù)埋管道布置合適的位置,以免在道路完成后又因?yàn)槠渌蛑匦麻_挖,不僅影響施工質(zhì)量,還會給人們的出行帶來不便。針對橫斷面的設(shè)計,設(shè)計人員也可以考慮海綿城市的理念和方法,根據(jù)實(shí)際情況來采取相應(yīng)的方法,完善道路功能。

4.3 道路景觀設(shè)計

市政道路在城市整體結(jié)構(gòu)中縱橫交錯,能夠直接影響城市的整體美觀度,所以在道路工程設(shè)計時,需要從以下幾個方面入手。

(1)設(shè)置中央綠化帶。為滿足城市可持續(xù)發(fā)展需求,需要在工程設(shè)計中設(shè)置中央綠化帶,并種植綠化植物,一方面為交通運(yùn)行道路識別提供便利,降低安全事故發(fā)生率,另一方面能夠有效吸收汽車尾氣,改善城市空氣質(zhì)量。同時,可通過營造各種植物造型體現(xiàn)城市主題和歷史文化內(nèi)涵,提高道路設(shè)計美觀性。

(2)在人行道和非機(jī)動車道兩側(cè)設(shè)置綠化帶。結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際氣候條件種植喬木、灌木類植物,不僅有利于行人遮陽避雨,還可以吸收城市路面雨水,防止路面積水,提高雨水利用率,推動海綿城市的建設(shè)發(fā)展。

(3)提高照明設(shè)計水平。在保證照明效果滿足行車安全需求的同時,提高夜間照明的美觀度,與綠化植物相配合,構(gòu)建市政道路人文景觀,使其能夠形成一道獨(dú)特風(fēng)景線,充分展示城市風(fēng)貌。

4.4 耐久性設(shè)計

設(shè)計橋梁工程時,同時要重點(diǎn)考慮橋梁工程的經(jīng)濟(jì)性與耐久性之間的關(guān)系。提高橋梁的使用時間,可以增加橋梁的經(jīng)濟(jì)效益。因此,在橋梁工程設(shè)計環(huán)節(jié),應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)層面考量,提高橋梁的耐久性,則需要設(shè)計人員收集過往道路橋梁工程案例,查看橋梁在應(yīng)用后的使用情況,整理橋梁在投入后出現(xiàn)的問題,逆推設(shè)計方案在車輛因素與自然因素方面的設(shè)計是否合理,在設(shè)計方案中,是否考慮到了車輛荷載的影響,是否考慮了圍繞強(qiáng)風(fēng)、雨水對橋梁形成的傷害進(jìn)行合適的干預(yù)等。設(shè)計橋梁疲勞損傷內(nèi)容時,應(yīng)分析工程所在區(qū)域的氣候環(huán)境,掌握風(fēng)荷載和車輛荷載對橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成的沖擊,計算此類因素引發(fā)的內(nèi)力,給出應(yīng)對疲勞損失的方法,調(diào)整設(shè)計內(nèi)容,應(yīng)對因超載與疲勞損失形成的應(yīng)力,提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。

4.5 重視抗震設(shè)計

建筑物抗震能力與場地條件有一定關(guān)系,在地震等級相同的條件下,建筑物因?yàn)閳龅赝恋貤l件不同,對建筑形成的干擾也存在一定的差異。其中地基土質(zhì)較軟的區(qū)域,受到地震作用具有較長的振動周期,在振動過程中不僅持續(xù)時間長,幅度也非常大。因此,道路橋梁的抗震設(shè)計需要在因地制宜的原則下進(jìn)行,設(shè)計人員必須考察工程現(xiàn)場的土質(zhì)情況,科學(xué)確定路橋抗震參數(shù)。

5 針對道路設(shè)計的改善對策

5.1 提高設(shè)計人員專業(yè)素養(yǎng)

在道路建設(shè)中,設(shè)計環(huán)節(jié)的重要性不言而喻,而設(shè)計人員的專業(yè)素質(zhì)會在很大程度上影響工程設(shè)計的效果。對此,從提高道路工程設(shè)計質(zhì)量的角度出發(fā),需要加強(qiáng)設(shè)計隊(duì)伍建設(shè),提高設(shè)計人員的專業(yè)素養(yǎng)。

(1)從外部引入優(yōu)秀的設(shè)計人才,確保其能夠掌握先進(jìn)的設(shè)計理念和設(shè)計方法,提高工程設(shè)計的質(zhì)量和效果,帶動設(shè)計團(tuán)隊(duì)整體水平的提高。

(2)加強(qiáng)對在職設(shè)計人員的定期教育和培訓(xùn),為其提供外出學(xué)習(xí)和技術(shù)交流的機(jī)會,促進(jìn)設(shè)計人員業(yè)務(wù)能力的提高,這樣才能有效提高道路的設(shè)計質(zhì)量

(3)加強(qiáng)對于設(shè)計人員的思想教育,引導(dǎo)其充分認(rèn)識到道路設(shè)計的重要性,形成對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,做好設(shè)計方案質(zhì)量的嚴(yán)格控制。

(4)鼓勵設(shè)計人員彼此進(jìn)行溝通交流,強(qiáng)化其協(xié)調(diào)能力,提高設(shè)計團(tuán)隊(duì)的默契程度,推動道路工程信息和先進(jìn)設(shè)計理念的共享,不斷優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計方案,提升其可實(shí)施性,通過這樣的方式來確保道路建設(shè)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

5.2 推進(jìn)相關(guān)信息技術(shù)與實(shí)際業(yè)務(wù)的深度融合

信息技術(shù)的發(fā)展一直處于快速發(fā)展的階段,但是技術(shù)發(fā)展的最終目的是要進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化,所以將智慧信息化技術(shù)與實(shí)際業(yè)務(wù)有效融合顯得十分關(guān)鍵。在這種情況下,需要不斷拓寬信息數(shù)據(jù)的來源路徑、加強(qiáng)數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)以及提高信息的公開透明性,不斷融合大數(shù)據(jù)信息和人工智能技術(shù),形成智能的交通反饋機(jī)制,從而有效促進(jìn)智慧城市的發(fā)展。

5.3 改進(jìn)道路橋梁自然災(zāi)害預(yù)防技術(shù)

近年來一些地區(qū)自然災(zāi)害時有發(fā)生,嚴(yán)重?fù)p害了道路橋梁,這是對設(shè)計人員的警示,同時對于工程建設(shè)也有了更高的要求。以地震災(zāi)害為例,為了提高道路橋梁工程的抗震,就需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中提高抗震指數(shù),以在地震的時候最大程度維護(hù)工程安全,使其具有耐久性。在進(jìn)行道路橋梁設(shè)計的過程中,對于各種影響因素要充分考慮,對于橋梁抗震技術(shù)要深入研究開發(fā),確保橋梁施工順利展開,使得人們所要求的性能能夠充分滿足。在具體的道路橋梁設(shè)計過程中,要充分考慮到工程的使用情況,對于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)作出相應(yīng)的選擇,使得道路橋梁抗震性能良好。

5.4 優(yōu)化路網(wǎng)交通體系設(shè)計

城市路網(wǎng)有助于交通順暢,提高行車效率,因此有必要對城市路網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化和完善,研究不同的路段和街區(qū)的交通需求、交通組成、交通組織與預(yù)測發(fā)展,了解當(dāng)?shù)氐慕煌ㄕw情況,包括影響交通情況的常住人口數(shù)量和流動人口數(shù)量、高峰期的車流量等。只有對此有了充分的了解,并且收集到足夠精確的數(shù)據(jù)之后才能進(jìn)行設(shè)計和改造,保證交通規(guī)劃的合理性與適度超前性,通過城市更新中對交通功能的優(yōu)化和完善,減輕城市交通的壓力,提高行車效率,改善人居環(huán)境,提高人們的生活幸福度。

6 道路橋梁設(shè)計的未來發(fā)展前景

時代在先進(jìn)技術(shù)的推動下持續(xù)發(fā)展,道路橋梁設(shè)計也要更新理念,才能滿足人們的各種需求。城市發(fā)展進(jìn)程的加快,道路橋梁設(shè)計將迎來各種機(jī)遇,同時也要面臨考驗(yàn)。自然災(zāi)害的發(fā)生以及非常惡劣的環(huán)境條件對于道路橋梁的設(shè)計要求就更加嚴(yán)格,也會提出高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求,尤其是施工環(huán)境復(fù)雜,對于設(shè)計而言是巨大的挑戰(zhàn)。這就要求設(shè)計人員要不斷完善自我,使自身的能力有所提高。在道路橋梁設(shè)計中,要保證其建成后使用的耐久性,以延長其使用壽命,設(shè)計人員需要掌握先進(jìn)的技術(shù),且具備很強(qiáng)的專業(yè)設(shè)計能力。橋梁設(shè)計的重點(diǎn)是安全性,但是關(guān)于“安全”的內(nèi)容已經(jīng)有所擴(kuò)展,設(shè)計人員對于道路橋梁投入使用之后的運(yùn)行維護(hù)成本,在設(shè)計環(huán)節(jié)都要對這些要素予以控制,這就需要設(shè)計行業(yè)價值體系無論是在理論層面,還是在實(shí)際層面都要不斷推廣,技術(shù)上快速提升。此外,還要積極研究開發(fā)高技術(shù)性能材料,以滿足不同性能的需求,使用復(fù)合型建筑材料,效果會更好,而且具有環(huán)保價值。

結(jié)語

作為道路交通系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分,城市道路設(shè)計具有復(fù)雜性、系統(tǒng)性、可持續(xù)性的特點(diǎn),其設(shè)計質(zhì)量會對城市建設(shè)產(chǎn)生不容忽視的影響,必須得到足夠的重視。新的發(fā)展環(huán)境下,城市化進(jìn)程的加快對城市道路設(shè)計提出了更加嚴(yán)格的要求,在城市道路設(shè)計中,應(yīng)關(guān)注安全性、舒適性以及人性化,這也是每一個設(shè)計人員追求的核心目標(biāo)。要規(guī)避一些設(shè)計中的常見問題,設(shè)計人員必須精心設(shè)計,保持設(shè)計的前瞻性,加強(qiáng)對專業(yè)技術(shù)知識的研究和創(chuàng)新,結(jié)合道路建設(shè)條件,制訂科學(xué)合理的城市道路設(shè)計方案,實(shí)現(xiàn)城市道路全要素精細(xì)化設(shè)計、人性化建設(shè),提升道路交通體系的通行效能,推動城市健康穩(wěn)定發(fā)展。