城市道路工程設計技術運用研究

沈 達，顧佳棟

（杭州蕭山環境投資發展有限公司，浙江 杭州 311202）

0 引言

城市道路工程設計質量不僅關系到人們的出行和交通體系的發展，更在一定程度代表著城市的發展情況。隨著人們對生活質量要求的不斷提升，道路工程逐漸受到廣泛的關注。如何設計并構建高質量道路，提升交通體系設計和應用水平成為道路設計的重點?；诖?，相關人員應加強對城市實際情況的了解，并合理規劃道路交通網絡，靈活利用各種技術，提高城市道路工程設計水平，使道路交通設計更加合理。

1 城市道路工程設計關鍵點

城市道路根據流量和位置的不同分為4 個級別：快速路、主干路、次干路和支路。其中快速路主要建立在城市車流量較大的區域，能夠有效連接城市的各個中心，減少擁堵等情況，使城市中心的交通效率得到提升。主干路和次干路組合構建骨干路網，完善城市中交通網絡體系的構建。支路的服務功能更強，主要用來連接次干路和居民區。通過不同級別道路的連接，完成整個交通網絡的構建。

為滿足各級城市道路的實際需求，在進行工程設計時，應重視相應的設計關鍵點：首先，保障道路協調性。保持道路交通的協調性是道路工程設計的重點，一方面保持不同交通線路的協調，使交通運輸更加穩定且安全；另一方面應保持交通線路與周圍環境的協調，以提升城市形象特點[1]。其次，豐富道路功能性。道路作為城市交通的載體，應根據實際的交通需求進行設計，才能使道路的價值最大化。如借助道路分區、限速設置、分隔帶等設計，強調道路的便捷性和實用性。最后，堅持道路設計原則。主要有兩個方面：①堅持公共利益優先的原則。城市道路作為基礎公共設施，其主要目的是滿足人們的出行需求，因此在設計時應首先滿足出行需求和城市建設需求，以公共利益為主合理設計。②堅持環境保護原則。生態環保是我國的重大的決策部署，設計人員應樹立環保理念，完善道路綠化設計，降低城市道路設計和建設過程中對環境的影響，構建綠色城市道路。

2 工程概況

本文以杭州市蕭山區項目建設為例進行分析，探究蕭山區內部城市道路交通規劃設計情況分析。蕭山區主要分為七大片區，不同區域具有相應的定位和發展方向，在進行交通網絡設計時，應遵循《杭州市蕭山區綜合交通規劃（2008—2020 年）》等要求，合理優化內外的交通聯系情況，提高公共區域的設計效果，合理配置相應的配套設施和景觀綠化，在保障交通水平的同時提升城市風貌。當前項目中的對外交通用地約為8.88hm2，占城市建設用地的3.38%。道路網絡密度相對較低，主要為對外交通、城市快速路、城市主干路、城市支路和村鎮道路，道路利用率較低，無法滿足城市交通要求，設計人員應根據城區建設需求，優化道路設計。

3 設計技術在城市道路工程中的應用

3.1 交通道路網絡規劃

交通道路網絡規劃設計內容主要包括如下。

（1）城市道路網。城市道路網設計時需要明確道路的等級和路網結構情況。一般情況下，城市中道路等級設計時主要包括快速路、主次干路和支路4 個等級，部分流量較少的城鎮中設置3 個等級，不設置城市快速路。本項目中原本具有4 個等級的路網，且路網無法滿足日益增長的交通需求。因此應在4 個等級的基礎上，增加道路的使用效率，如圖1 所示。在設計路網結構時，城市中快速路以直線連接不同城市中心或圍繞城市構建，以提升城市中的交通效率。項目中為提高交通匯集效率，設置兩條快速路，分別連接機場和城市中心，同時增加高架路面寬度，以提高車輛運行效率[2]。在主干路設計時，需要結合城市的交通流量分布情況合理設計，提升交通系統的疏散、截流功能。次干路在主干路的基礎上設置，連接城市各個區域交通和生活功能，從而完善整體道路網絡骨架。支路的設計在道路網絡骨架的基礎上設計，將道路與功能區域進行緊密連接，使城市路網格局更加合理。

圖1 交通路網規劃

（2）公共交通網。公共交通對城市發展和居民生活有著重要作用，因此，在設計時應優先設計公共交通，以緩解當前城市交通擁堵問題。設置公交站場和站點，在主干路和次干路上間隔400m 左右設置站點，保障公交站點的覆蓋效果。

（3）對外交通網，對外交通是指城市與其他城市之間的交通網絡連接，主要形式包括公路、鐵路、航空和水運。項目中的對外交通規劃主要包括高速路和航空運輸。在設計對外交通網時，需要根據城市的地理位置、規模、職能和潛力等進行綜合分析，合理構建恰當的交通網，確保能夠為城市提供完善的交通服務。

（4）市區停車系統。為滿足城市居民的停車要求，在設計停車場地時，應根據交通情況和建筑情況確定停車場地。按照停車規劃計算停車場的面積和停車位數量，以滿足實際需求。

3.2 交叉口設計技術

交叉口是城市路網的重要節點，合理設置交叉口，能夠緩解城市交通擁堵情況，同時減少交通事故的發生概率。交叉口設計難度較大，需要在交通通行的基礎上考慮空間和時間方面的特點[3]。交叉口空間設置過程中，主要將其分為平面和立體兩種通行空間。平面空間是在與路網同一平面的基礎上，對道路進行合理的劃分和設計，規范交通運行流向，從而使道路順利運行。設計時應由外到內完成交叉口交通設置，計算內外區域中交通供需數據，調整交叉口中不同路段的通行能力，明確不同車道的功能和車道數量，利用軟件模擬計算車道數量和寬度是否能夠滿足交通需求。此外，設計人員應加強對道路交通沖突的分析，增加內部空間的區劃設計，調整非機動車通行空間以及導流線、通行線等內容，提高交叉口系統應用質量，如圖2 所示。

圖2 平面交叉口

立體交叉口設計時利用跨線橋或地道等方式與道路產生平面的交集，形成車道空間分離的狀態，有效避免交叉口沖突點的產生，有利于提高道路通行和運行效率。該類型交叉口對道路等級的要求較高，主要在交通量較大的快速路和主干道上設置。在設計時需要分析建設區域的地形情況和經濟效益，以滿足城市整體需求。

3.3 道路路面設計技術

城市道路設計過程中，應重視路面設計質量。路面設計技術主要包括對路基、路面、路橋連接和斷面等方面[4]。路基設計過程中，設計人員應全面了解工程項目的實際情況，并詳細調查環境情況，合理設計路面的標高，計算路面不同結構的厚度值，以及地下管道系統對路基高度的影響，合理計算并設計道路的路基情況。在路基設計時對土層類型和沉降量的要求較高時，應去除耕質土壤，計算沉降情況，按照要求決定填方量和碾壓情況，以延長道路的使用壽命。

路面設計時，針對已有的道路改建情況，可以使用路面再生技術完成設計和施工。路面再生技術是利用已有的道路建設資源，選擇質量符合要求的回收利用，同時在原有道路上進行優化，使路面質量符合設計標準。該技術在實施中符合節約環保的要求，將原有路面材料打碎與新材料進行配比，使資源的利用率得到明顯提升。

在路橋連接處設計時，該區域容易出現變形縫，并對道路產生較大的破壞，不利于延長道路的使用壽命。在設計過程中，應對城市道路和橋梁結構進行準確計算，分析路橋接頭處的受力情況，并通過調整路橋結構和強度等方式，減少路橋接頭處的變形情況，進一步降低變形影響[5]。一方面，應加強橋臺地基的建設。若橋臺空間狹小，將會使地基的強度和沉降情況受到影響，因此應選擇強度較大的地基材料，優化地基施工技術，從而增強實際的壓實效果，使地基的承載力得到提升。另一方面，應在邊坡上設計防護壁壘，借助壁壘實現緩沖效果，提高實際的交通風險控制能力。

3.4 道路綠化美化設計

為提高城市的美觀性，在道路設計過程中，應重視綠化設計和景觀設計。城市道路綠化不僅能夠直接體現城市的風貌特點，同時對創建良好的交通環境有著促進作用。恰當的綠化和景觀設計，能夠緩解駕駛者的疲勞感，提高交通安全，同時能夠增加城市綠化面積，維護城市生態平衡。因此在道路工程設計時，需要重點關注綠化問題。在具體設計過程中，應充分結合項目要求計算道路綠地的占有率。按照規定要求，在紅線寬度小于40m 時，將綠地率控制在20%以下；紅線寬度在超過50m 時，將控制綠地率在30%以上；綠地寬度在二者之間時，使綠地率保持在25%左右。設計人員應根據道路綠化位置選擇恰當的植物。如在分車綠帶設計時一般選擇樹形較為規整的喬木或灌木，使其保持整齊的排列狀態，確保其與路緣石之間的距離在0.75m 以上。如圖3 所示。在行道路綠帶設計時，應選擇灌木和地被植物等組合應用，以提高路面的連續效果，同時呈現良好的美觀性。在路側綠帶設計過程中，可以選擇地被植物或者攀援植物等，結合具體的路面情況進行設計，使路面的美觀性更強。道路中交通島設計時，為了提高交通島的醒目效果，為駕駛人員提供恰當的觀察目標，可以在交通周邊設置地被植物或者相對較矮的喬木和灌木等，避免遮擋駕駛視線，提高交通安全性。廣場和停車場綠化設計過程中，應注意道路與道路的銜接效果?？梢赃x擇高大喬木，完善防護綠帶設計，有效加強環境保護和綠化效果。

圖3 分車綠帶設計

3.5 智能城市交通設計

隨著智能化技術的不斷提升，當前交通環境受到影響較大。智能道路設計不僅能夠廣泛收集和傳遞交通信息，還能針對當前的路況對車輛進行導流，緩解交通堵塞情況，從而有效降低交通故障概率。在城市道路設計時，設計人員應結合實際交通情況搭載智能管理系統，對交通情況進行實時監控和管理，從而為交通運輸提供便捷服務。采用真三維道路智能設計方法和系統對道路建設區域進行劃分，并在場景中完成場地選擇和橫縱道路參數設置工作，保障道路設計的有效性。在城市道路上設置相應的傳感器和信號裝置，并與智能管理系統進行連接，實時監測當前的交通環境變化情況。通過智能分析，給出恰當的引導，使道路保持正常運行狀態。如將交通信號燈與智能控制系統連接，利用智能系統控制信號裝置，從而調整交通的情況，保障城市交通的順利運行。系統根據車流量和行人數量計算紅燈和綠燈的時間，并做好相應的調節工作，緩解車輛與行人之間的通行矛盾。

為使城市道路的智能化設計效果得到提升，需要設計人員充分利用云計算、GSP、GIS 空間分析等技術完成工程項目的計算與分析，根據城市交通的實際情況，構建相應的模型，并借助模型完成模擬的優化，提高智能道路的應用性和交互性，使其能夠為城市交通發展起到推動作用。

4 結語

綜上所述，城市道路工程設計對城市發展和人們生活有著十分密切的關系，合理完成道路設計是城市化發展的基礎。因此，相關設計人員應積極提升自身的設計水平，分析道路工程設計中的關鍵要點和常見問題，提出相應的應對方式，以確保城市道路設計方案符合城市發展需求，結合先進的設計經驗完成道路交通工程的設計工作，使城市交通水平得到穩定提升。