市政道路工程設(shè)計(jì)的新理念與關(guān)鍵要點(diǎn)分析

黃曉琴

浙江新創(chuàng)規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)有限公司 浙江 溫州 325800

引言

國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，提高了城市整體的發(fā)展水平，也促進(jìn)了道路工程和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的完善。無(wú)論是滿(mǎn)足城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，還是緩解城市人口增多帶來(lái)的壓力，都必須積極推動(dòng)道路工程建設(shè)，優(yōu)化道路設(shè)計(jì)，從而保證交通出行有效性。

1 我國(guó)目前城市道路交通設(shè)計(jì)現(xiàn)狀[1]

①道路工程設(shè)計(jì)主要是在大型和中型城市實(shí)行，因?yàn)榭紤]到大型和中型城市的人口和車(chē)輛眾多，城市交通壓力較大，而忽略了小型城市的交通工程設(shè)計(jì)。道路工程設(shè)計(jì)沒(méi)有做到全面思考就難以從根本上解決交通壓力較大的問(wèn)題。特別是在城市開(kāi)發(fā)區(qū)與舊城區(qū)，由于當(dāng)?shù)爻鞘羞M(jìn)行房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)時(shí)，吸引大量周邊農(nóng)村和城鎮(zhèn)人口進(jìn)入開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，但是開(kāi)發(fā)區(qū)的就業(yè)崗位不是很多，造成在開(kāi)發(fā)區(qū)的人口前往舊城區(qū)去尋找就業(yè)機(jī)會(huì)，較大的人流量與車(chē)流量造成開(kāi)發(fā)區(qū)和舊城區(qū)的交通壓力比較大。②在道路交通安全管理模式上還是傳統(tǒng)的事后處理模式，城市道路交通安全預(yù)防措施做得不到位。雖然現(xiàn)在的城市道路建設(shè)工作已經(jīng)全面開(kāi)展，但是在實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題之后，也只能通過(guò)維護(hù)或彌補(bǔ)的方法進(jìn)行處理，沒(méi)有從問(wèn)題的根源處進(jìn)行預(yù)防。特別是在一些學(xué)校門(mén)口的道路上，沒(méi)有設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的減速或者防護(hù)工程，在上學(xué)或放學(xué)期間車(chē)流量較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)交通擁堵，在一些光線(xiàn)不足或者是天氣情況惡劣時(shí)，容易出現(xiàn)安全交通事故，學(xué)生安全得不到保證。

2 市政道路工程設(shè)計(jì)的新理念與關(guān)鍵要點(diǎn)

2.1 遵循城市道路設(shè)計(jì)創(chuàng)新優(yōu)化的基本原則

2.1.1 成本控制。城市道路施工建設(shè)需投入一定成本，且具有較高的社會(huì)效益，為提高城市道路設(shè)計(jì)科學(xué)性、合理性，應(yīng)于設(shè)計(jì)階段以經(jīng)濟(jì)性為原則，做好成本控制工作，在確保道路質(zhì)量及建設(shè)周期的情況下，盡可能降低道路建設(shè)成本，以此提高項(xiàng)目整體效益[2]。為控制建設(shè)成本，在設(shè)計(jì)道路時(shí)，應(yīng)以城市未來(lái)發(fā)展規(guī)劃為指導(dǎo)，綜合考慮斷面、布局、地形、車(chē)流量、徑流等因素，避免道路病害，完善道路排水設(shè)施，以此降低后續(xù)維護(hù)修復(fù)成本，并提高城市道路設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.1.2 綠色環(huán)保。隨著人們生活水平的提升，城市內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量不斷增加，不僅增加了城市道路通行壓力，更造成了廢氣及噪聲污染。在新時(shí)代道路設(shè)計(jì)中，應(yīng)秉承綠色環(huán)保理念，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展原則，根據(jù)道路性質(zhì)、地形水文、氣候條件等做好道路結(jié)構(gòu)的綠化設(shè)計(jì)工作。

2.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2.1 厚度設(shè)計(jì)。城市道路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意控制厚度參數(shù)，以市政道路規(guī)范為指導(dǎo)，根據(jù)市政要求明確道路基本數(shù)據(jù)，繼而得出道路面層厚度，在部分市政道路規(guī)范中并未給出準(zhǔn)確面層厚度，但會(huì)給出面層厚度判斷依據(jù)，幫助道路設(shè)計(jì)人員完善設(shè)計(jì)方案?，F(xiàn)階段城市規(guī)劃注重綠色環(huán)保與生態(tài)效益，因此在設(shè)計(jì)路面厚度時(shí)，應(yīng)遵循綠色環(huán)保原則，合理控制面層厚度。道路面層總厚度多為50cm，其中上面層為20cm，下面層為30cm，并將面層混合料中的碎石粒徑控制為31.5mm。

2.2.2 防裂設(shè)計(jì)。為降低道路病害發(fā)生率，應(yīng)在道路設(shè)計(jì)階段做好防裂設(shè)計(jì)，選擇適宜材料構(gòu)建20～25mm厚的應(yīng)力吸收層，并采用改性瀝青規(guī)避裂縫病害，并可引入聚酯土工布黏層，強(qiáng)化道路抗裂減震效果與承載力。

2.3 BIM技術(shù)在道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.3.1 做好道路設(shè)計(jì)?；贐IM技術(shù)的道路設(shè)計(jì)，應(yīng)該把全景視圖模式的對(duì)應(yīng)參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整優(yōu)化，確定道路設(shè)計(jì)和相應(yīng)等級(jí)的符合程度，評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)時(shí)速能否符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。認(rèn)真檢查道路交叉口與轉(zhuǎn)彎半徑設(shè)計(jì)的合理性，之后在整個(gè)道路項(xiàng)目范圍內(nèi)的橋梁、涵洞等進(jìn)行恰當(dāng)標(biāo)注。對(duì)道路工程平面圖和設(shè)計(jì)文件、給排水等專(zhuān)業(yè)符合度情況進(jìn)行全面考核，提前制定出道路實(shí)施規(guī)劃。在縱斷面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，必須要全方位考慮排水、地形、凈空等要素，由專(zhuān)業(yè)工作人員開(kāi)展一系列的可行性論證，消除其中存在的風(fēng)險(xiǎn)因素和風(fēng)險(xiǎn)隱患，在高程控制中必須遵照平曲面準(zhǔn)則?？v面設(shè)計(jì)必須考慮交叉口處的限制性因素，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況做好數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而設(shè)計(jì)道路縱斷面。以曲面為參照設(shè)計(jì)道路模型，尤其是要把控好裝配設(shè)計(jì)、平面線(xiàn)位、縱斷面這幾個(gè)部分，利用REVIT、Dynamo等軟件完成精準(zhǔn)建模。BIM技術(shù)能夠滿(mǎn)足復(fù)雜道路工程模型構(gòu)建的要求。比如在道路線(xiàn)路的設(shè)計(jì)過(guò)程能夠滿(mǎn)足路線(xiàn)互通設(shè)計(jì)、交叉點(diǎn)等相對(duì)復(fù)雜的要求。在橋梁工程施工當(dāng)中通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的有效運(yùn)用化解橋梁橫斷面上的橫坡、沿線(xiàn)路上變化超高難題。除此以外，運(yùn)用BIM技術(shù)還能夠立足施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況建造立體造型，使得項(xiàng)目建設(shè)各方能夠直觀感受項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。

2.3.2 方案比選設(shè)計(jì)。道路工程影響著城市經(jīng)濟(jì)和交通事業(yè)的發(fā)展，要想節(jié)約資源并提高工程效率，必須要做好可行性研究工作，而可行性研究報(bào)告會(huì)給項(xiàng)目立項(xiàng)和具體實(shí)施帶來(lái)決定性影響[3]。在編制報(bào)告和進(jìn)行報(bào)告論證時(shí)，往往會(huì)涉及諸多管理部門(mén)，比如國(guó)土部門(mén)、交通部門(mén)、環(huán)保部門(mén)等。另外，設(shè)計(jì)人員、規(guī)劃人員等不同方面的專(zhuān)業(yè)人員，也需要針對(duì)報(bào)告當(dāng)中的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、能耗等相關(guān)指標(biāo)做好評(píng)價(jià)和比選。在方案比選設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中，各參與主體關(guān)注點(diǎn)及專(zhuān)業(yè)性有較大差異，怎樣進(jìn)行互動(dòng)溝通并建立起統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，在傳統(tǒng)方案設(shè)計(jì)當(dāng)中是一大難題。BIM技術(shù)在三維可視化、多方協(xié)作、數(shù)據(jù)集成等諸多層面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。所以在道路項(xiàng)目的可行性研究階段就可以通過(guò)對(duì)該技術(shù)的運(yùn)用做好方案遴選工作，結(jié)合各方面的信息模擬構(gòu)建可視化模型，便于制定相關(guān)決策。

2.3.3 基于BIM模型進(jìn)行虛擬施工現(xiàn)場(chǎng)模擬。BIM技術(shù)與其他技術(shù)最大不同就是使用參數(shù)代替數(shù)據(jù)信息進(jìn)行建模。將道路工程中各種數(shù)據(jù)信息以參數(shù)的形式表示，對(duì)不同參數(shù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)道路工程三維、立體模型的建立，能夠準(zhǔn)確、清晰地將不同施工環(huán)節(jié)以不同參數(shù)的關(guān)系表現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)建立施工現(xiàn)場(chǎng)及設(shè)備布置模型，一比一模擬道路實(shí)際施工場(chǎng)地，自動(dòng)定義施工設(shè)施的4D屬性[4]。點(diǎn)取任意設(shè)施實(shí)體，可查詢(xún)其名稱(chēng)、類(lèi)型、型號(hào)以及計(jì)劃設(shè)置時(shí)間等施工屬性，并可進(jìn)行場(chǎng)地設(shè)施的信息統(tǒng)計(jì)等，將場(chǎng)地布置與施工進(jìn)度對(duì)應(yīng)，形成4D動(dòng)態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)管理。通過(guò)建立三維施工現(xiàn)場(chǎng)模型，布置設(shè)備放置位置、控制進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、綜合管理料區(qū)、模擬吊裝過(guò)程，讓各區(qū)段參與方直觀了解工作進(jìn)度和施工流程，對(duì)機(jī)械配置、勞動(dòng)力配置、安裝時(shí)間進(jìn)行調(diào)控，將一定程度上解決因施工現(xiàn)場(chǎng)布置不當(dāng)造成的施工質(zhì)量和工期延誤問(wèn)題。

2.4 道路工程路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)方法

在道路工程項(xiàng)目建設(shè)中，邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)是其中非常重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)路基邊坡防護(hù)方案比較落后，整個(gè)邊坡的防護(hù)效果無(wú)法達(dá)到要求，同時(shí)由于受到一些特殊地區(qū)地勢(shì)條件的影響，項(xiàng)目工程建設(shè)完工之后產(chǎn)生比較嚴(yán)重的滑坡、墜落等質(zhì)量問(wèn)題，不但影響沿線(xiàn)景觀與生態(tài)平衡，還對(duì)車(chē)輛的通行以及駕駛?cè)藛T的人身安全造成嚴(yán)重威脅。為了有效解決此類(lèi)問(wèn)題，需要全面提高道路路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，保證道路路基邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定和美觀，保證道路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力，提高車(chē)輛通行的安全性。

2.4.1 三維網(wǎng)護(hù)坡設(shè)計(jì)。邊坡高度在5m以下時(shí)可以采取三維網(wǎng)植草護(hù)坡方法，在防護(hù)過(guò)程中通過(guò)選用一些強(qiáng)度較高，使用周期較長(zhǎng)并且沒(méi)有嚴(yán)重污染的三維網(wǎng)防護(hù)材料，同時(shí)通過(guò)使用坡面整體開(kāi)挖和表面覆蓋鋼筋網(wǎng)等處理方法，保證整個(gè)邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高防護(hù)工作效果[5]。三維網(wǎng)護(hù)坡中，通常采用的是濕式噴播草籽生物防護(hù)技術(shù)方法，保證后期邊坡結(jié)構(gòu)整體養(yǎng)護(hù)成型，可以全面提高邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。準(zhǔn)備好植被草種、土壤穩(wěn)定劑、肥料以及土壤表面覆蓋材料等，使用專(zhuān)業(yè)的噴播設(shè)備，根據(jù)特定的材料拌和標(biāo)準(zhǔn)，將材料直接投放到噴播機(jī)中混合，然后使用機(jī)械噴灑的方式均勻鋪撒在護(hù)坡表面，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。在種植草種過(guò)程中需要結(jié)合土壤條件、氣候條件狀況等，使用一些成活率較高同時(shí)護(hù)坡工作效果好的草種進(jìn)行栽種。

2.4.2 植被護(hù)坡設(shè)計(jì)。植被護(hù)坡生物技術(shù)又稱(chēng)為生態(tài)護(hù)坡技術(shù)，在實(shí)際工作中主要是以客土噴播噴灑草種方式為主。對(duì)于客土噴播而言，在工作前期需要有效了解邊坡位置的地質(zhì)條件情況，通過(guò)使用掛網(wǎng)噴播方法來(lái)進(jìn)行處理，將植被的種子均勻噴灑在護(hù)坡結(jié)構(gòu)的表面，同時(shí)對(duì)于一些質(zhì)地比較堅(jiān)硬的巖石邊坡結(jié)構(gòu)，可以形成有效的防護(hù)效果，提高植被護(hù)坡施工質(zhì)量。另外，可在坡體表面鋪設(shè)錨桿，并且對(duì)坡面進(jìn)行加固處理，有效保證坡面結(jié)構(gòu)的平整度和穩(wěn)定性，將各種黏土混合物等進(jìn)行充分?jǐn)嚢杼幚?，然后直接噴播到坡體表面，可以起到良好的護(hù)坡效果，起到良好的環(huán)境美化作用。

2.5 完善主干道設(shè)計(jì)技術(shù)

主干道是整個(gè)交通要道的主要構(gòu)成，同時(shí)也是整個(gè)城市的交通壓力所在。目前，城市道路交通主干道建設(shè)目標(biāo)是為車(chē)輛提高更好的交通服務(wù)，讓車(chē)輛在交通高峰時(shí)期能夠順利通行，避免出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象。完善主干道設(shè)計(jì)要從多個(gè)角度出發(fā)。首先要在道路兩側(cè)進(jìn)行圍欄設(shè)計(jì)，主要目的是進(jìn)行防護(hù)，圍欄設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單美觀，而且要兼顧較強(qiáng)的防護(hù)性。在進(jìn)行主干道路燈設(shè)計(jì)時(shí)，路燈亮度要符合道路交通要求，給在主干道通行的車(chē)輛和人群提供開(kāi)闊的視野，避免出現(xiàn)交通事故。在進(jìn)行行人天橋設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要提前對(duì)當(dāng)?shù)氐慕煌ㄇ闆r進(jìn)行考察，根據(jù)當(dāng)?shù)厝肆髁窟M(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，既能緩解交通壓力，讓主干道機(jī)動(dòng)車(chē)交通順暢，同時(shí)也能保障行人的安全，避免信號(hào)燈的干擾。在進(jìn)行主干道公交站臺(tái)或?qū)Ｓ霉卉?chē)道設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)此處進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并構(gòu)建良好的等車(chē)環(huán)境，為等車(chē)人提供短暫的休息。

2.6 城市交通信號(hào)燈智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

城市十字路口通行能力不僅能影響車(chē)輛通過(guò)交叉路口的速度，減少人們出行的時(shí)間，同時(shí)還能避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，要提高城市交通能力就必須加強(qiáng)對(duì)交叉路口信號(hào)燈的控制[6]。交通信號(hào)燈的最優(yōu)控制策略能減少車(chē)輛通行十字路口的時(shí)間。一個(gè)優(yōu)秀的城市交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)能夠保證城市交通運(yùn)行良好，同時(shí)還能減少安全事故的發(fā)生。交通道路設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)信號(hào)燈系統(tǒng)時(shí)，要考慮當(dāng)?shù)氐慕煌ㄇ闆r，選擇合適的交通信號(hào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的定時(shí)控制信號(hào)系統(tǒng)所需設(shè)備較簡(jiǎn)單，因投資最小，是較為廣泛的信號(hào)控制方式，通常適用于交通情況有規(guī)律的區(qū)域，對(duì)當(dāng)?shù)氐能?chē)流量和人流量采用多時(shí)段定時(shí)控制能夠改變當(dāng)?shù)氐慕煌ㄇ闆r。感應(yīng)控制信號(hào)系統(tǒng)一般適用于車(chē)流量和人流量無(wú)規(guī)律的地區(qū)，因?yàn)楦袘?yīng)控制系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的定時(shí)信號(hào)控制系統(tǒng)上發(fā)展而來(lái)的，對(duì)信號(hào)燈的實(shí)時(shí)性有著很大提高。感應(yīng)系統(tǒng)能夠根據(jù)當(dāng)時(shí)交通的實(shí)際情況調(diào)整對(duì)應(yīng)的最大綠燈時(shí)間，從而保證車(chē)輛能夠在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)交叉路口，維持整個(gè)城市的交通順暢。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，城市道路交通工程的設(shè)計(jì)關(guān)乎人們的道路交通安全，同時(shí)也能影響整個(gè)城市的發(fā)展規(guī)劃。所以在進(jìn)行道路施工之前，要做好對(duì)道路的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，然后再保障設(shè)計(jì)的完美落實(shí)，才能將城市交通工程的性能和品質(zhì)做到最好。完善交通工程設(shè)計(jì)能夠減少道路的擁堵，減輕城市的交通壓力，促進(jìn)城市交通和諧發(fā)展，保障居民的人身安全。