繆鵬輝
(廣州市市政工程設計研究總院有限公司,廣東 廣州 510000)
市政道路工程建設對城市的現代化發展具有重要意義,需要相關部門給予足夠的重視。相關單位除了要深入施工現場進行監督管理之外,還要在設計階段完善道路路線線形設計工作,為后續工作的開展奠定良好的基礎。目前,我國城市化發展進程加快,城市道路數量增加,居民擁有的車輛數量也在不斷攀升,進而推動我國城市交通行業快速發展。如果市政道路路線線形設計不夠科學合理,將會直接影響城市交通建設水平,限制地區經濟發展速度和質量。在此背景之下,深入地對市政道路路線線形設計進行研究、對設計要點展開分析,有利于我國市政道路工程建設的全面發展。
市政道路路線線形設計指的是對道路路幅中心線的立體形狀進行設計的過程。設計人員首先需要根據當地的地理條件進行深入分析,充分了解當地司機的駕駛習慣,然后再進行市政道路工程施工方案的編制,打造更加完善的城市交通路線。市政道路路線線形設計需要從道路路幅的平面線形設計和縱斷面線形設計兩個方面展開。平面線形指的是道路中心線的水平投影形態,主要包括直線形道路和曲線形道路兩種。其中,直線形道路的方向性更加明確,視覺上更加整齊,道路具有連續性。曲線形道路的形狀更加生動和流暢,主要用于快速路、城際高速路以及高架橋的設計當中。縱斷面線形設計指的是道路中心線在其豎向剖面上的投影形態,在縱斷面線形設計中,主要涉及線形要素和線形種類兩個方面。市政道路路線線形設計要充分考慮各項因素對于設計的影響:首先,要考慮道路線形設計與地形、地物的協調程度,采用與自然地形、地物相協調的線形,盡可能避免對自然環境和生態的破壞,要充分融入自然環境和城市設計當中,達到實用和優美兼得的效果。其次,市政道路路線線形設計要保持三維空間的連續和協調,平面線形和縱斷面線形相互配合,在保證行駛安全舒適的前提下,不影響駕駛員的視覺感受。最后,市政道路路線線形設計要充分考慮駕駛員的視野范圍,確保在駕駛過程中能夠明晰地觀察前方一定距離的路況,線形不得出現急劇的起伏和扭曲,同時也要保證駕駛員在行駛過程當中的舒適感覺。
設計人員需要從思想層面認識到市政道路路線線形設計對于城市交通的現實意義,始終堅持以人為本,基于城市空間發展戰略規劃和城市總體規劃,抓住城市交通規劃體系的關鍵環節對線形設計方案進行完善。
市政道路路線是在長期發展過程中逐漸形成的,難免會出現規劃不合理之處。首先,城市路網規劃不夠合理。一般情況下,市政道路根據城市發展情況、道路服務功能以及在城市路網中的地位分為快速路、主干路、次干路、支路等等。但是相較于專業的道路設計師而言,路網規劃人員的專業性稍差,在設計過程中容易忽視路線線形,沒有在設計中充分考慮相關因素,從而出現線形組合不合理、線形指標不科學等問題,導致整體路網規劃無法適應城市的發展。其次,道路的網絡結構規劃不合理。路網布局會直接影響道路交叉路口的間距,間距過大或過小都會影響整體交通運輸功能的發揮。如果間距過小,即使線形指標合格,也無法達到提升運行效率的目的。而且道路交叉口渠化以后,將導致路段的長度縮短,交織段過多,車輛在行駛過程中會出現頻繁變道的情況,影響整體道路的通暢性和安全性。如果間距過大,雖然交通運行效率得到大幅度提升,但是大大削弱了市政道路的服務功能。最后,道路的等級設計和交通控制方式不夠合理。一般情況下,市政道路交叉方式主要包括平面交叉和立體交叉兩種,市政道路路線線形設計要充分考慮交叉方式帶來的影響。但是目前部分城市的道路線形設計與道路的交叉形式不相符,影響了車輛的正常行駛。
在市政道路的設計過程中,設計者通常會依據一系列的標準和規范進行設計,包括道路的寬度、路面材料、路標設置等。然而,這些標準和規范往往只涉及道路的基本要素,而忽視了一些重要的、能影響駕駛體驗和交通效率的要素,例如道路的線形設計。道路的線形設計直接影響到駕駛者的視覺感受、行駛速度以及行車安全,但當前的設計參考要素并未能充分考慮到這些因素,導致設計出的道路線形并不能滿足實際使用的需求[1]。
盡管在設計過程中,設計者可能考慮到實際的交通狀況和使用需求,但在實際施工過程中,由于各種原因,往往無法完全按照設計進行施工。這就導致了實際的道路線形與設計者所設計的線形存在差異,從而影響道路的使用效果。同時,對于一些復雜的地形和交通環境,當前的線形設計方法可能無法完全適應,這也進一步導致線形設計與實際應用的脫節。
市政道路路線線形設計概念模糊主要是因為設計人員對設計的要素和關鍵點沒有深刻的認知,綜合素質還有待提升。設計人員不僅要有專業的設計能力,還要有較好的觀察能力和預測能力。如果市政道路路線線形設計沒有充分考慮周邊環境和城市風貌,那么整個設計的實用性和美觀性將無法得到保證。另外,道路線形設計要充分考慮人性化的因素,滿足交通參與者的實際需要[2]。
目前,我國各地區紛紛開展市政道路路線線形設計,希望對該地區的市政道路進行整體的優化,但是最終得出的效果參差不齊,或多或少地存在一些問題需要完善。因此,需要相關部門針對市政道路路線線形設計要點對整體設計進行進一步的優化[3]。
市政道路路線線形設計最根本的就是要保證道路行駛的安全性,這也是關乎人民群眾生命財產安全的關鍵點。要充分重視線形偏角設計,確保道路交通安全。在進行線形偏角設計時需要根據具體的標準和要求確定角度和參數,如果角度偏小,則會導致駕駛員出現視覺疲勞、注意力不集中而引發碰撞事故。另外,要重點關注道路的直線設計,要求直線的長度適當,給予駕駛員更多的道路交通安全保障。
市政道路路線的平面線形設計要充分保障行駛的安全性,其常見形式如圖1 所示。

圖1 公路平面線形的常見形式
首先,設計人員要始終以安全性為首要原則,避免長直線與小半徑結合。因為平面線形設計的重點是確保整體的連續性,而長直線與小半徑的結合會產生大幅度的線形變化,導致路線出現急轉彎,容易造成車輛失控,發生車輛追尾或側翻等事故,對道路交通安全形成極大危害[4]。
其次,設計人員要充分避免曲線變化,必須有長直線進行過渡,尤其是重點關注反向曲線和正向曲線連接之間的過渡。因為駕駛員如果反復調整方向,則必然會產生視覺疲勞,容易因為視覺上的恍惚造成交通事故。而且連續地調整方向也會增加剎車系統的負擔,容易形成安全隱患。
再次,設計人員要充分做好平面線形設計與縱斷面結合部位的處理,尤其是在道路路線與河流、鐵路、橋梁等交叉的部位,要全面地規劃道路縱斷面設計方式,減輕交叉部位車輛的擁堵,從而提升道路交通的通暢性。
最后,設計人員要充分結合當地的自然環境,尤其是山地的地形起伏較大,存在較多連續上坡或連續下坡的情況,增加了車輛行駛的危險性。要盡可能地避免連續上坡或連續下坡給駕駛員造成的危險。另外,在城市地區要充分考慮市政道路與周圍環境的協調性,例如要考慮車輛的噪聲是否會給周圍的居民帶來困擾。由此可見,市政道路路線線形設計人員要全面考慮所有的影響因素[5]。
市政道路路線縱斷面設計過程如圖2 所示,在設計過程中,設計人員要充分結合當地的地形進行設計,尤其是地形復雜的地區,要結合地形的起伏和自然環境進行設計,保證縱斷面設計的人性化。一方面,市政道路路線縱斷面設計要充分考慮地形的高低起伏,避免高低起伏的道路給駕駛員帶來不好的駕駛體驗。因此,要盡可能避免在兩條同向豎曲線間設置斷直線,可以采用同一大曲線代替。合理的縱斷面設計能夠減少路面的起伏程度,使車輛行駛更加安全,也能夠給駕駛員更好的駕駛體驗。另一方面,市政道路路線縱斷面設計要充分考慮施工的便利性。結合施工地區的地形和施工的實際需要充分考慮填、挖土方數量的平衡和土方運輸的距離,盡可能保證施工的安全和便利。

圖2 縱斷面線形設計流程圖
筆者對實際案例進行分析,總結出平、縱面線形的應用范圍:直線適合應用于不受地形限制的平坦地帶、山間平坦谷地、與大橋或高架結構連接處、平坦的城鎮地區、隧道以及交叉部位;緩和的曲線則要結合汽車行駛時產生的角速度和回旋曲線的比值進行設計[6]。
平、縱面線形的組合設計應用是市政道路路線線形設計中最關鍵的部分,不僅能夠保證道路整體設計的合理性,還能夠充分地緩解駕駛員的疲勞,改善野蠻超車等情況。一方面,市政道路路線平、縱面線形的組合設計要設置適當的合成縱坡。尤其是在山地地區要充分結合當地的地形,當路面坡度比較大時,不能采用小半徑曲線,以免合成縱坡坡度過大,形成交通安全隱患。針對地勢平坦的平原地區,如果平曲線起點附近的合成縱坡坡度較小,則容易導致排水不良,影響道路的使用壽命和行駛安全。由此可見,市政道路路線線形設計當中的平、縱面線形組合要充分結合地勢情況設置合理的合成縱坡。另一方面,平、縱面線形的組合設計要兼顧駕駛員的駕駛感受,確保組合設計能夠使駕駛員集中注意力,滿足駕駛員的視覺感受和心理需求,使其保持良好的心態,降低事故的發生概率。完美的平、縱面線形組合設計通過設置合理的轉彎方向和路面坡度,能夠使車輛的行駛更加平穩[7]。
綜上所述,隨著時代的發展,人們的生活質量日益提升,對道路交通的要求標準也越來越高。在此背景之下,相關部門要推動市政道路路線線形設計的快速發展,更好地適應現代化交通運輸的需要。設計人員要根據我國市政道路的實際情況和發展需要進行路線線形設計,針對現存的不足之處加以優化,對設計要點開展深入研究,提升我國市政道路的設計能力,為我國的基礎建設和經濟建設提供可靠保障。