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浅谈山地城市道路设计关键技术

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山地城镇在我国城镇数量中占50%以上,山地城镇地质条件较复杂,地形地貌起伏波动大,是山地城镇经济发展的不利因素之一。伴随经济快速发展,山地城镇交通网络建设成为研究建设热点,山地道路不仅是交通建设需求更是其他基础建设载体。文章通过对山地交通特点及影响因素进行分析,对山地城市概念进行叙述,分析山地城市布局和山地城市交通建设需求和交通组成特点,总结山地城镇地理及环境特征。找出道路建设中土地资源矛盾、地质复杂多变,排水系统不易排查等不利影响因素,提出道路等级和速度、横纵切面设计等措施。提出道路三维设计应用、高架道路应用、地下道路应用等道路设计应用新措施。望本文所提技术观点,为山地道路设计提供相应科学指导,为道路高效合理建设提供帮助。伴随城乡一体化进程和西部大开发,我国山地城镇经济发展越来越受到关注,而道路建设是经济发展的基础。山地道路与平坦城市道路施工设计区别较大,设计标准,建设规模、交通构成都有自己独立的标准。山地道路建设标准更高,对道路设计和施工技术都有高要求,信息化时代的到来,三维设计和动态建模在道路设计中的应用越来越多,山地道路建设应适应时代、融合新技术,为山地地区经济发展提供保障。

一、山地交通特点与影响因素

山地城市是指分布在丘陵、沟壑,山体多的地区与平原地区的城市空间结构,地质环境不同的城市。因其地质条件的复杂性和岩体结构的多样性,使得山地道路建设与城市道路建设相比在其安全性、实用性方面要更加突出因地制宜。目前中国的重庆和香港两座城市就为我国山地城镇道路建设提供很好的指导意义。“组团式、带状式、分散式”是山地城市空间布局的组成特点,不同布局需要不同交通体系,一般组团式布局城市由于地块分割较远,分散度高,这种空间往往依靠城市干路网系统进行连接。带状布局受地貌限制较多,多呈现狭长带状、细线状地带,交通易拥堵,要结合地貌进行道路设计。分散式片区布局各区相对独立,联系较少,以内部交通出行为主,片区与片区交通主要依靠铁路为主。综上,山地城市道路受空间布局和出行需求限制,山地道路设计应考虑以下几方面的影响:1.因为山地地形、空间分布不集中等问题,片内的局部出行为主,距离较短,步行、非机动车是主要出行方式,公交和小汽车很少。2.山地城市地貌地形多在复杂地区,城市依山而建,道路设计要随山就势。3.道路设计“高山流水”,沟壑纵横的自然地理条件,受边坡和沿途性质条件影响,山地区域山崩、滑坡、泥石流等自然灾害时有发生。水文地质条件的复杂性,使道路排水问题变复杂。4.山地道路设计最为棘手的问题是“山体等高线”的变化,垂直山体等高线布设的道路,其高程、坡度设计。5.道路工程建设应考虑当地人文自然环境,在克服自然条件的同时满足当地居民的需求,道路设计要让居民满意。

二、山地道路设计不利因素

1.土地资源矛盾较为突出,平坦有利地势少,建设用地使用困难,道路宽度受限于土地资源。2.山地道路内部联系多,片区和片区道路建设要有针对性、目的性,做到合理、经济。3.山地的形成与发展,多与地壳运动、流水冲刷、风化等自然现象有关,由此所带来的地质条件也各不相同。4.山地灰岩较多,水文地质条件不容易勘察,含水层位置不明确,山地边坡稳定性结构差,边坡治理防护成本高。道路设计不合理容易引起安全隐患。

三、山地城市道路设计关键技术指标

1.道路等级与设计速度山地城市道路设计中,要根据地形灵活设计,满足实际生活需要,不要一味追求某一道路等级连续性。进行设计时要以当地实际地质条件、施工难点进行设计,公路等级和速度灵活制定,综合相应实例进行分析、对方案论证调解,充分利用山地城市路网密度高这一特点,减少规模的增加和对当地条件改变,公路应达到功能、交通量与周边条件的整体平衡。2.平面线形设计山地城市道路平面线型设计在设计过程中应遵循以下几点原则:(1)不局限于速度设计选择。(2)可适当减小曲线半径,但要避免突变情况。(3)在线形曲折、变化频繁的路段,慎用直线。重视由于曲线变化增多而带来的“通行能力”以及“运行速度”的变化。3.纵断面设计道路坡度、坡长是纵断面设计的两大关键技术指标,这两项关键技术指标主要根据车辆爬坡性能、行驶安全、通行能力等因素确定。山地城市道路平面线型设计在设计过程中应遵循以下几点原则:坡长指标要超实际使用、设定极限值标准要结合当地自然和人为条件,重视由于曲线变化增多而带来的“通行能力”以及“运行速度”的变化。4.平面、纵断面线形组合设计与运营安全检验道路平面、纵断面线形组合以及运行速度、安全视距等方面的检验,是山地城市道路设计中的重要环节。视距检验过程,由于地块建筑与道路红线距离较小,车辆或行人从地块进入道路内的时间较短,对行驶于道路内的车辆而言较为突然,容易造成车辆制动距离不足,发生危险。因此,在山地城市道路设计中,除保证视距要求条件外,还应注重其他辅助设施(如反光镜、减速带、隔离栏等)的设置,以改善车辆视距条件,减少车辆制动距离,进一步保证车辆及行人安全。5.横断面设计特点山地城市道路的横断面设计要解决道路空间问题,使横断面设计与道路平面、纵断面之间的联系更为紧密,在道路横断面变化点段,应处理好前后横断面之间的渐变过渡,并采取必要的视线引导措施,保证车辆行驶安全与顺畅。

四、山地城市道路设计新措施

1.道路三维设计的应用伴随信息化时代的到来,山地公路设计应结合计算机建模、大数据等新的科学技术来设计。在山地公路设计时可利用三维技术对道路平面、纵断面、横断面等进行组合设计,并利用三维数字地理模型,最终直观地反映出道路平面、纵断面、横断面组合状态及道路与周边场地的关系。实现道路与周边环境、建筑的实景模拟,给城市建设决策者提供生动、全面的决策依据。2.使用城市高架道路路侧干扰少、通行能力强的高架道路是缓解山地城市用地紧张、交通容量不足的有效办法。高架道路在山地城市应用有如下优点:(1)高架道路受路侧交通影响很小,车辆在其行驶连通性能好,能达到高效运输、便捷实用的需求。(2)山地城市土地资源一般紧张,高架道路对土地资源要求少,实现了道路可用土地的最大集约化,并且能够使通道具有较大的通行能力,无疑是解决道路占地有限、交通通行能力不足等问题最为直接的措施。(3)高架道路对地形要求不高,地质条件复杂地形可发挥其更高优势,减少穿山隧道和断头路的出现,发挥道路网整体性,同时可以跨越山谷、河道、低洼以及地质条件较差地带的能力,能够有效打通交通瓶颈点段,增加道路的通达性,使路网系统更加健全。(4)对密集区处理选择性更多,保障主干路和支路之间相互转换的能力。

五、结语

对山地城市道路设计进行研究,是我国城市道路设计逐渐进入“专业时代”的趋势。山地城镇交通网络建设成为研究建设热点,山地道路不仅是交通建设需求更是其他基础建设载体。文章通过对山地交通特点及影响因素进行分析,对山地城市概念进行叙述,分析山地城市布局和山地城市交通建设需求和交通组成特点,总结山地城镇地理及环境特征。找出道路建设中土地资源矛盾、地质复杂多变,排水系统不易排查等不利影响因素,提出道路等级和速度、横纵切面设计等措施。提出道路三维设计应用、高架道路应用、地下道路应用等道路设计应用新措施。

作者:李国俊 单位:云南省城乡规划设计研究院

浅谈山地城市道路设计关键技术责任编辑:张雨    阅读:人次