市政道路舊路改造橫斷面設計研究

摘要 隨著我國市政工程建設的不斷發展，城市市政道路改造工程數量和規模也在不斷擴增。不同環境下的市政道路改造項目具備不同使用功能，改造設計方案差異性也極大?？紤]到城市道路交通飽和量較高，且舊路通行承載能力難以適應于日漸提升的交通車流量，在有限道路交通空間下，如何科學合理地開展市政道路橫斷面改造設計具有重要社會經濟效益。文章依托天津市某市政局部快速道路改造項目重點，對交通流量預測下的舊路改造技術標準及橫斷面設計方案進行分析，通過不同橫斷面設計方案的比選獲取最優方案，以便為類似工程改造提供參考。

關鍵詞 道路改造；橫斷面；技術標準

中圖分類號 U418.8 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）06-0048-03

0 引言

城市空間的擴張必然導致交通需求的高速發展，城市中心區域逐步提升的交通壓力已引發人們的重點關注。為有效改善城市交通系統運行狀況，疏散交通壓力，優化局部交通環境，實施城市道路改造項目至關重要。市政道路舊路改造涉及的專業種類較多，如綠化景觀、市政管道、給排水、照明工程等，道路改造中存在較多的復雜性問題，嚴重制約了道路改造項目質量，其中，舊路改造橫斷面設計和既有交通量通行指標密切相關。不同道路設計等級具備不同的橫斷面類別，依據實際交通環境開展道路橫斷面設計具有重要的社會經濟效益，是確保城市交通穩定運行的重要基礎。

1 城市快速路橫斷面

城市快速路作為城市道路設計的最高形式，依據其使用功能主要可以分為市政快速路和市際快速路。

1.1 市際快速路斷面

市際快速路主要發揮著不同城市之間交通物流運輸，周圍城鎮及中心城區交通樞紐、公路港口集散通道聯系作用。市際快速路大范圍穿越城市未開發地帶，路線存在分布密度較小的出入口，輔道設置要求相對寬松，多采取低等級輔道設計。市際快速路主要可分為城市型及公路型兩類。市際快速路采取公路型設計時，可不進行輔道設置?？焖俾窓M斷面如圖1所示[1]，該斷面類型主要適用于遠離城市區域且交通服務功能相對較弱的路段。

1.2 市政快速路斷面

市政快速路主要包括城區內部不同服務區聯系通道和城區交通快速疏散通道兩部分。城區市政基礎設施建設較為成熟，路線規劃復雜，且不同區域的交通需求量龐大，市政快速路需要在其兩側構建輔道來優化交通組織，且輔道設計等級明顯比市際快速路要高，以城市次干路為主。

市政快速路橫斷面需要包含主線及輔道。市政快速路橫斷面形式依照主線、輔道位置差異，主要分為隧道式、高架式和地面式。不同橫斷面布置形式都有其適用范圍及應用優勢。設計單位需要依據項目周圍交通情況和建設環境，采取科學合理的橫斷面改造設計方案。

隧道式快速路主要將主線布置于地下，地面布置輔道。隧道式快速路具備占地面積小、通行規模大、生態環境影響小、景觀融合度好等優點，但是隧道式快速路造價明顯要高于其余兩種快速路（雙向6車道+6輔道造價達到了3～5億元/km），和周圍路線的交通聯系差，地下空間封閉程度高，后續養護費用也要高。

高架式快速路主要在主線位置構建高架橋，輔道多設計在橋下或橋兩側，輔道需要通過匝道實現和主線的銜接。高架式快速路具備占地規模小，高架橋下空間利用充分等優點，橋下輔道也可以和周邊沿線交通進行交叉銜接，不對既有道路橫向交通進行弱化。但是該斷面形式具備明顯缺點，如造價相對較高（雙向6車道+6輔道造價達到了1.5億～3億元/km），對周圍環境存在尾氣和噪聲等污染，高架造型相對突出等。

地面式快速路是市政道路建設采用的最常見斷面形式，其橫斷面設計如圖2所示[2]。該橫斷面主要將主線及輔道設置于地面，依據輔道和主線之間的空間關系，地面式快速路主要分為路塹式、路堤式和平地式。地面式快速路具備造價低（雙向6車道+6輔道造價達到了0.5億～1億元/km），噪聲和尾氣污染小，環境融合度高等優點，但是其占地面積大，難以和周圍路段產生良好的橫向聯系。

2 工程概況

依據天津市綜合交通規劃內容可知，城區快速路路網形式為“五橫七縱”，市內某快速路作為路網七縱之一，是銜接主城區和經濟開發區的重要聯系通道。該快速路作為路網體系的重要組成，能夠發揮周圍車流量交通樞紐的集散與疏散作用，是沿線區域出行所依賴的主要道路。由于現狀快速路局部路段存在交通出行堵塞情況嚴重的問題，建設單位擬開展舊路改造以提升區域交通能力，項目位置如圖3所示。局部路段設計起終點K0+000～K6+400，路線長度6.4 km。設計等級為城市快速路。路面紅線設計寬度45 m“人行道（3 m）+輔道

（4.5 m）+分隔帶（2 m）+行車道（12 m）+中央分隔帶（2 m）+行車道（12 m）+分隔帶（2 m）+輔道（4.5 m）+人行道（3 m）”。主線采取雙向六車道設計，設計速度80 km/h。主線兩側各設計有單個輔道，設計車速40 km/h。路線設計中存在一處圓曲線，半徑250 m，緩和曲線長度55 m，存在5處交叉口，現狀道路橫斷面如圖4所示[3-4]。為提升區域交通出行和車流量疏散水平，該市政舊路改造項目主要對橫斷面進行加寬優化處理。

3 舊路改造方案設計

3.1 技術標準

舊路改造前需要對交通量進行預測，以便確定設計方案關鍵技術參數。項目采取四階段法進行交通流量預測。該快速路改造項目設計年限20年，預計于2024年建成通車，選取預測特征年分別為2024年、2028年、2033年、2038年、2043年，不同特征年高峰小時預測交通量具體如表1所示。該改造項目主要發生在中心城區，主線采取城市快速路設計標準，設計速度80 km/h，輔道采取主干路設計等級，設計速度50 km/h。根據交通流量預測結果，項目對主線及輔道車道數進行計算，具體結果如表2所示。改造項目擬選取“主線雙向6車道+輔道雙向4車道”為橫斷面設計推薦方案[5]。通過該斷面形式的服務水平計算可知，車道斷面設計中大型車車道寬度3.5/3.7 m，小型車車道3.5 m；單向主線設置1條大型車車道+2條小型車車道，單向輔道設置2條小型車道。

3.2 橫斷面優化分析

3.2.1 橫斷面比選

改造項目全長6.4 km，控制線形不變，主要對橫斷面進行優化來提升區域交通通行水平。推薦方案橫斷面設計如圖5所示，其中，該方案橫斷面為三幅路形式，對現狀道路中央分隔帶刪除，整體斷面為“人行道2×

3 m，輔道2×8 m，分隔帶2×2 m，行車道2×12 m，路面設計寬度50 m”。為充分結合周圍環境，優化景觀融合度，改造項目構建2個比選方案，其中方案2橫斷面設計如下：三幅路類型，路面設計寬度55 m“人行道（2×3 m）+綠化帶（2×2.5 m）+輔道（2×8 m）+分隔帶（2×2 m）+行車道（2×12 m）”；方案3路面設計寬度60 m“人行道（2×3m）+綠化帶（2×2.5 m）+輔道（2×8 m）+分隔帶（2×2 m）+行車道（2×12 m）+中央分隔帶（5 m）”[6]。

3.2.2 評價

推薦方案采取的路面設計寬度為50 m，三幅路結構。該道路整體上能夠保持現行流暢，用地也較為節約，滿足設計技術指標，和現狀道路交叉口斷面較為接近，行車視覺較為開闊，建設費用相對較小?？紤]到該方案沒有設計中央分隔帶，項目采取雙黃線也能夠起到避免超車和跨線等作用。但是該方案橫斷面設計缺少一定的景觀布置，整體上綠化效果欠缺，由于該路段改造長度相對較小，且交叉口數量較多，景觀綠化工程數量減少則在一定程度上能夠提升行車安全性。方案2和方案3的路面設計寬度分別為55 m與60 m，方案2設計有綠化帶，方案3則設計有中央分隔帶，相較于推薦方案，即便提升了路面綠化，增加了行車分隔，但是橫斷面和交叉口存在形式不一致，且兩種方案和現狀路銜接不流暢，缺少良好的行車感受性，造價也較推薦方案高，比選方案實施難度較大且通行能力卻沒有較大改善。橫斷面設計方案工程量對比如表3所示[7]。基于此，該文選取推薦橫斷面方案進行項目改造。

4 結語

市政道路舊路橫斷面改造是優化局部交通的主要措施。橫斷面直接關聯著路面設計寬度，結合實際交通流量及周圍環境的橫斷面設計改造對于城市交通系統運行具有重要意義。該文對市政快速路工程的未來交通流量進行預測，分析橫斷面關鍵設計指標，對不同橫斷面開展比選，獲取合理橫斷面設計方案，希望能夠為類似工程建設提供理論參考。

參考文獻

[1]李帥. 高速鐵路車站兩端平縱斷面設計參數匹配及檢算研究[J]. 鐵道標準設計， 2022（4）： 25-29.

[2]楊永紅， 王杰聰， 顧明恩， 等. 基于功能定位的公路市政化改造橫斷面設計研究[J]. 公路工程， 2021（1）： 35-42+130.

[3]吳濤， 萬利， 李振江. 城市道路特大斷面雙層隧道設計關鍵技術研究[J]. 鐵道科學與工程學報， 2016（7）： 1372-1378.

[4]明洋， 陳楚江. 一種基于斷面剖分的線狀道路特征提取方法[J]. 中外公路， 2015（6）： 5-8.

[5]陳億琳， 丁建明， 陳素華. 道路改造縱斷面計算機自動設計[J]. 公路交通科技， 2005（8）： 26-28.

[6]趙永杰， 王紅鋼， 段虎明， 等. 道路路面的剖面曲線測量研究與實踐[J]. 振動與沖擊， 2011（3）： 155-160.

[7]龍沛祺. 城市濱江路的一體化斷面空間布局與路線研究[J]. 工程與建設， 2021（6）： 1248-1250.