云南山地城市道路設計技術研究分析

羅振帥

（中國市政工程西南設計研究總院有限公司，四川 成都 610081）

0 引 言

我國幅員廣闊，地形地貌復雜多變，山地約占總陸地面積1/3，接近一半的城市城鎮位于山地中。近年來，伴隨著我國社會經濟的快速增長，城鎮人口和用地規模不斷擴大，出現了交通擁堵、城鎮環境質量差等一系列問題，建設城鎮新區則能很好地解決這一問題。本文以云南省鎮雄縣南部新區新型城鎮化綜合建設項目為依托，就山地城市新區建設在道路設計中應注意的技術要點展開了梳理分析，希望可以為從事類似工程的同行帶來一定的參考。

1 工程概況

鎮雄縣地處云南、四川、貴州三省結合部，以鎮畢高速—鎮鳳公路和鎮赫公路—鎮敘公路和鎮威公路為軸線。鎮雄縣南部新區新型城鎮化綜合建設項目（以下簡稱南部新區項目）區域位于鎮雄縣南部，以“五橫五縱一環”為主干路網，形成“組團道路成網，外圍道路成環”的結構，實現“通達川貴，輻射鄉村”的交通格局，主要包括27 條市政道路（含道橋工程、給排水工程、電力通信工程、照明工程、交通工程及其他附屬設施等）。

2 山地城市道路設計應遵循的原則

作為城鎮基礎設施的重要組成部分，山地城市道路是為了滿足市民日常出行和交通運輸的需要。影響山地城市道路設計的因素很多，應綜合考慮以下三點：

（1）因地制宜布置路網原則

山地城市大多依山靠水而建，地形條件復雜，道路平面和縱斷面條件限制因素多。規劃道路路網時應因地制宜，充分結合現狀地形地貌和出行需求，靈活采用步行街等道路形式，滿足不同城區組團的交通聯絡需求。

（2）安全可靠高效原則

山地城市道路不僅要滿足行車的安全性、舒適性，還要考慮控制投資、便于施工和養護，道路運營中使用者滿意，減少交通事故的發生，確保人民出行便捷，為城市發展帶來生機活力[1]。

（3）遵循國家行業標準及地方指導意見原則

在項目建設過程中除了要遵循國家行業標準外，地方也會對城市發展做出更明確細致的指導意見，比如道路縱斷面坡度要求、非機動車道要求等。在道路建設中可通過多方案比選做出適當選擇。

3 山地城市道路設計技術要點

山地城市道路設計是城市建設中一個既微觀又宏觀的問題，既要體現整體城市設計理念，又要體現山地城市特征。對山地城市道路的設計要從功能性、安全性、經濟性、可操作性等多方面綜合考量，體現城市發展的可持續性。

3.1 道路平縱設計

南部新區在路網規劃階段已充分考慮了現狀地形地貌特點、交通出行、城市用地以及景觀需求，采用分區規劃的思路，道路布局模式為方格網狀，有機聯系各組團，城市主干路、次干路、支路、步行街布局合理，既能夠快速有效地疏散對外交通，也可以滿足日常出行要求，使區域道路交通系統保持暢通。

2013 年12 月，云南省出臺了《云南省山地城鎮道路工程設計導則》（以下簡稱《導則》），《導則》在云南省山地城市提高土地資源利用價值等方面具有較強指導性。根據《導則》要求，當出現道路平面線形個別設計指標達不到規范要求的情況時，應結合道路功能、城鎮土地利用、交通管理等方面進行技術經濟專項論證，確保平面設計方案合理[2]。

在道路平面設計過程中，在避免線形突變的前提下，可適當縮小圓曲線半徑，各曲線組成要素要圓滑平順，線形反復變化的路段避免采用短直線。根據《導則》建議：主干路是城市路網的骨架，也是連接城市各主要分區的交通干道，應保證其快速且通暢的要求，因此主干路最大縱坡一般值為7%，極限值為9%，同時明確，當設計速度為40 km/h 時，經過技術經濟論證，坡度可增加1%；次干路及支路是生活性道路，主要交通功能為日常出行，對車行速度要求不高，因此次干路最大縱坡一般值為8%，極限值為10%，支路最大縱坡一般值為9%，極限值為12%[2]。道路平面和縱斷面設計屬于山地城市道路設計的重難點，應對其運行速度、視距等進行驗算，同時注意設置減速帶、防撞護欄、警示標志等設施，改善車輛運行條件，保障車輛和行人的人身安全。

3.2 道路橫斷面設計

道路橫斷面設計表現了城市交通的空間管理和位置分配。在滿足道路交通功能的前提下，道路橫斷面要保證各類管線的位置、間距和埋深的合理性，同時也要結合上位規劃要求進行道路標準橫斷面的設計[1]。

山地城市的道路橫斷面有路堤、路塹、半填半挖、橋隧等形式，應充分利用現狀地形避免“大填大挖”。當填方高度大于20 m 時，應進行高填方和橋梁的技術經濟論證，保證道路橫斷面設計與周邊地塊、開發模式和強度相協調。鎮雄縣南部新區路網縱坡基本均大于3.5%，同時結合當地交通出行需求，片區路網未設置非機動車道，僅保留機動車道和人行道。

3.3 路基防護設計

山地地區的原始地質地貌大多復雜，在路基防護工程設計中，應緊密結合地質勘察報告和項目所在地的成熟建設經驗，做到合理靈活。

根據《導則》，同時結合南部新區建設時序要求，邊坡防護采用統一模式。當填方邊坡高度小于8 m時采用植草防護；當填方邊坡高度大于等于8 m 并小于24 m 時，第一級邊坡坡面采用植草護坡，第二級、第三級采用菱形骨架護坡；當填方邊坡高度大于等于24 m 時，第一級邊坡采用植草護坡，第二級、第三級采用菱形骨架護坡，第四級及以下采用漿砌片石護坡。當挖方邊坡高度＜8 m 時采用植草防護；當挖方邊坡高度大于等于8 m 并小于24 m 時，第一級邊坡坡面采用植草護坡，第二級、第三級采用拱形骨架護坡；當挖方邊坡大于等于24 m 時，第一級邊坡采用植草護坡，第二級、第三級采用拱形骨架護坡，第四級及以上采用掛網噴射混凝土護坡[2]。對于高邊坡，設計過程中應根據邊坡坡率和地質條件等條件，使用理正巖土、GeoStudio 等巖土計算模擬軟件進行邊坡穩定性計算，保證邊坡穩定。后期通過地面位移監測等措施加強對邊坡位移變化的觀測。

3.4 特殊路基設計

特殊路基一般指特殊巖土地段和不良地質地段的路基，其路用性能受自然因素影響強烈。根據地質勘察報告和現場踏勘，鎮雄縣南部新區特殊路基主要包括紅黏土和軟弱土兩種。

主要礦物成分為碳酸鹽類的巖石經過強烈的物理化學風化后形成一種高塑性黏土，即紅黏土，一般呈褐色、棕紅色等顏色。紅黏土具有透水性差、脹縮性大、壓實難度大等特點，在施工過程中也容易造成溜塌、坍塌[2]。紅黏土路基處理方法有兩種：一是換填法，部分或全部清除紅黏土，采用當地透水性良好的砂礫或土夾石等材料換填，以消除或減少路基脹縮變形；二是土性改良法，選用石灰或水泥等無機結合料進行處置，其最佳摻合量通過實驗室確定。

軟弱土指淤泥、淤泥質土、部分沖填土及其他高壓縮性土。軟弱土具有含水率高、孔隙比大、抗剪強度低、壓縮性高等特性，容易因為不均勻沉降導致路基破壞。軟土路基處理方法有兩種：一是厚度小于3 m時，采用無機結合料淺層拌和、挖除換填、拋石擠淤等淺層處理措施；二是厚度大于3 m 時，采用粒料樁、加固土樁、剛性樁等深層處理措施[5]。后期通過壓實沉降差法和沉降差曲線法等方法對特殊路基處理段進行觀測。

在城鎮新區建設過程中，先期通車的道路可能會通行大量工程車，山地丘陵地區地質情況復雜，項目設計過程中要緊密結合當地實際情況，合理、靈活地解決特殊路基問題。根據場地地表特點，特殊地區如河溝、池塘段應加密地勘鉆孔以準確反映實際情況，同時設計人員要掌握工程地質專業知識。圖1 和圖2 為含高嶺土泥巖層軟弱土現場照片。

圖1 橫三路含高嶺土泥巖層軟弱土

圖2 南環路含高嶺土泥巖層軟弱土

3.5 交叉口渠化設計

城鎮新區道路的特點之一是路網密度大、交叉口間距小，交叉口渠化設計直接影響了交通通行效率[3]。在進行交叉口渠化設計時，首先要對交通量做出正確預測，綜合考慮相交道路等級、道路縱坡地形條件、近遠期綜合交通規劃、交通管理制度等因素，合理選擇交通渠化形式，保證交叉口處車流能夠安全、通暢、舒適地通行，同時與周圍環境相協調[4]。

南部新區項目交叉口渠化設計包括拓寬路口設置左/右轉彎車道、設置安全島和二次過街島等，盡量保證片區內部交叉口渠化風格完整統一。以西城景觀大道（主干路）和縱二路北段（次干路）交叉口為例，通過擴寬紅線3.5 m 增加右轉車道進行渠化設計，以停止線為起點計算出展寬段長為85 m，漸變段長為30 m，交叉口內通過交通標線設置左轉待行區，有效提高了交通通行能力。將人行橫道處的中央分隔帶斷開，設置二次過街安全島，保證行人過街的安全性。在部分交角較大的斜交交叉口設置導流島，導流島外側右轉車道寬4 m，保證了行車軌跡的平順。圖3 為交叉口渠化設計圖。

圖3 交叉口渠化設計圖

3.6 道路景觀設計

和傳統城鎮化發展對比，城市新區的建設更強調以人為本的理念，突出“青山綠水就是金山銀山”。雖然山地城市受到地形地貌限制，但其高低起伏的特點也可以帶來錯落有致的景觀效果。西城景觀大道和南城景觀大道為南部新區主軸道路，均有11 m中央景觀帶和20 m 路側景觀綠化帶。景觀綠化以起伏的地形塑造為基底，進行堆坡造勢，配置層次分明的喬灌木植物組團，形成疏密有致、季相分明的混交林景觀，其中喬木/ 灌木/ 地被比例約為5∶3∶2，以達到隔離、觀賞、生態等功能目標。其他主次干路和支路的綠化帶以當地常見庭蔭樹和時令花卉為主，突出綠化層次，并與景觀小品相結合，豐富城市街景。

城市新區的市政道路不僅承擔著交通功能，同時也代表了城市形象。在設計過程中，市政道路應與水體、山體等做好銜接，條件允許時，應將建筑退距線、綠線、道路紅線統籌考慮。對植物的選擇既要結合當地環境，也要做到“三季有花，四季常綠”的效果，體現出山地城市多維立體的景觀特點，形成路、山、城于一體的景觀特色風貌，彰顯出山地城市的景觀特點[6]。

4 結 語

在山地城市道路設計時，應充分結合其顯著特點，在遵循建設原則的前提下，充分結合實際情況進行設計。要強化各參建單位的管理理念，才能確保城市道路高質量的最終形成。道路設計人員在進行山地城市道路設計時，一定要從功能性、安全性、經濟性、科學性、可操作性等多方面綜合考量才能確定合理方案，從而充分展示山地城市特色。