呂永藝

（中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，四川 成都 610081）

1 概 述

1.1 項(xiàng)目背景

廣西貴港市地理位置優(yōu)越，是一個(gè)特殊的內(nèi)河港口，城區(qū)內(nèi)有郁江橫貫而過。近年來貴港市政府大力發(fā)展郁江兩岸，力爭達(dá)成城市與沿江景觀相融合，生態(tài)優(yōu)美、景觀舒適的沿江公園帶。

規(guī)劃的貴港市人民路正處在城區(qū)的沿江帶上，項(xiàng)目沿郁江北岸延伸，由西向東，連通了城區(qū)與沿江公園帶，是貴港重點(diǎn)景觀和交通地帶。因此為加快貴港城市發(fā)展，完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，切實(shí)提高城區(qū)市容市貌，改善周邊群眾出行條件，該項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。

1.2 工程位置

擬建的人民路是一條結(jié)合郁江景觀打造的交通性支路，位于貴港市港北區(qū)郁江北岸，呈東西走向，相交道路有建設(shè)路、中山路、解放路及和平路。道路服務(wù)單側(cè)用地（北側(cè)），主要為居住用地和商業(yè)用地，道路南側(cè)為郁江，主要用于景觀公園的打造。

據(jù)此，道路的功能定位主要為承擔(dān)區(qū)域交通集散通道和周邊居民交通出行作用，作為郁江景觀公園旁的主要道路，為城市居民提供休閑場所。

該工程位置示意如圖1 所示。

1.3 工程規(guī)模

依照規(guī)劃定位，人民路起于建設(shè)路，由西往東，依次與建設(shè)西路、小江橋、中山路、經(jīng)一路、經(jīng)二路、西五街、經(jīng)三路、解放路及和平路相交，終于和平路，道路設(shè)計(jì)全長2 025.595 m，道路紅線寬度24 m，為新建道路工程。道路等級為城市次干路，設(shè)計(jì)速度30 km/h，推薦的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為一塊板形式，兩側(cè)3 m 人行道，車行道為18 m，紅線寬度24 m。

圖1 工程位置示意圖

1.4 該項(xiàng)目沿線情況

人民路屬新建道路，擬建場地位于貴港市郁江北堤旁，呈東西走向，場地地勢較平、地形平緩，適宜進(jìn)行工程建設(shè)。

道路南側(cè)現(xiàn)狀沿線以居住用地為主，分布較多的村落，房屋密集，拆遷量較大，從起點(diǎn)至終點(diǎn)依次分布有婦幼保健院、人民醫(yī)院、梓橦寺、天主教堂、大南門等標(biāo)志性構(gòu)造物。 道路北側(cè)臨近郁江，主要以現(xiàn)狀防洪堤為主。

2 設(shè)計(jì)思路

本著尊重規(guī)劃、滿足規(guī)范、意識(shí)超前、方便使用、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)原則，通過該工程設(shè)計(jì)，希望創(chuàng)建一座“人·交通·環(huán)境”和諧發(fā)展的城市道路，達(dá)到科學(xué)合理的交通組織、主次分明的功能定位的綜合整合設(shè)計(jì)。

在對道路整體性設(shè)計(jì)深入思考及梳理后，確定道路的各項(xiàng)指標(biāo)如下：

道路等級：城市次干路。

道路紅線寬度：24 m。

路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載：BZZ-100 kN。

計(jì)算行車速度：30 km/h。

交通等級：中交通。

路面結(jié)構(gòu)達(dá)到臨界狀態(tài)的年限：瀝青路面為15 a。

防洪標(biāo)準(zhǔn)：50 a 一遇洪水。

該項(xiàng)目除了常規(guī)的平縱橫等設(shè)計(jì)外，其設(shè)計(jì)研究要點(diǎn)應(yīng)著重放在以下幾點(diǎn)：

（1）該項(xiàng)目為沿江道路，需要防洪設(shè)施對道路的影響。

（2）該項(xiàng)目規(guī)劃提供的橫斷面車行道為2 車道，需根據(jù)近遠(yuǎn)期交通量分析，確定該道路車道數(shù)的合理性。

（3）參考當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用情況，綜合考慮區(qū)域氣候、降雨、環(huán)境及原材料情況，考慮道路路面結(jié)構(gòu)類型。

3 要點(diǎn)解析

在城市總體規(guī)劃思想指導(dǎo)下，綜合分析區(qū)域規(guī)劃、道路環(huán)境，充分結(jié)合現(xiàn)狀地形、地貌和地物特點(diǎn)，工程方案應(yīng)滿足沿線的防洪要求，滿足交通發(fā)展的近、遠(yuǎn)期要求，滿足線形設(shè)計(jì)有關(guān)規(guī)范的要求，滿足路面、路基技術(shù)指標(biāo)要求，以下逐一展開進(jìn)行淺析。

3.1 道路沿江設(shè)計(jì)思路

項(xiàng)目結(jié)合防洪堤現(xiàn)狀，總體設(shè)計(jì)思路如下：

（1）路堤分離段。道路在現(xiàn)狀防洪堤段內(nèi)側(cè)，以路堤分離的形式建設(shè)，盡量貼合現(xiàn)狀的地形標(biāo)高，能與沿線各單位、各小區(qū)及路網(wǎng)的標(biāo)高順利銜接，利于周邊地塊的后續(xù)開發(fā)，同時(shí)既能減少對防洪堤的干擾，又能滿足防洪的要求。

（2）路堤結(jié)合段。無防洪堤段，采用堤路結(jié)合形式，該范圍作為郁江景觀公園打造的區(qū)域，現(xiàn)狀地面較高，路堤結(jié)合后道路臨江側(cè)視野開闊，有較好的觀景平臺(tái)，在路側(cè)人行道就能欣賞江岸美景。

根據(jù)以上情況，路堤結(jié)合和路堤分離的方案對項(xiàng)目的不同情況影響見表1。

3.2 交通量預(yù)測

3.2.1 交通量需求預(yù)測及交通特征分析

人民路作為沿江城市道路，其景觀效果作用更甚于其交通功能，在弱化其通行能力的同時(shí)也需要滿足片區(qū)交通流量的合理分配，將人民路上的部分車流（特別是過境車流）轉(zhuǎn)至其他平行道路上，例如建設(shè)路等。因此采用TransCAD 軟件對該區(qū)域的交通流量進(jìn)行設(shè)計(jì)分配，以達(dá)到平衡交通流量、分流人民路上的交通量的目的。

表1 路堤結(jié)合和路堤分離的方案對項(xiàng)目的不同情況影響

時(shí)間范圍：根據(jù)規(guī)范規(guī)定，該項(xiàng)目為次干路，交通量達(dá)到飽和的年限為15 a。預(yù)測2021 年底建設(shè)完成，預(yù)測基準(zhǔn)年為2022 年，遠(yuǎn)期2037 年。

空間范圍：直接影響區(qū)為該條道路及其相交道路；間接影響區(qū)為道路建成后影響的輻射范圍。

3.2.2 預(yù)測方法和技術(shù)路線

根據(jù)《貴港市城市總體規(guī)劃（2008—2030）》，結(jié)合遠(yuǎn)期經(jīng)濟(jì)增長預(yù)測，推算特征年的交通量，進(jìn)而確定分配到該項(xiàng)目的交通量。

交通量預(yù)測采用傳統(tǒng)的四階段法，即交通量產(chǎn)生、交通量分布、交通方式劃分及交通量分配。交通量預(yù)測采用傳統(tǒng)的四階段法，即按照交通生成、方式劃分、交通分布和交通量分配四步驟進(jìn)行。

建立城市道路全屬性基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，參數(shù)包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、路段類型、路段延續(xù)函數(shù)、交叉口懲罰函數(shù)等。模型時(shí)段采用早、晚高峰時(shí)數(shù)，模型描述對象為上班高峰時(shí)段機(jī)動(dòng)車交通量（當(dāng)量小汽車，即pcu）。交通預(yù)測流程情況如圖2 所示。

3.2.3 交通預(yù)測模型體系

該項(xiàng)目交通模型體系主要包括以下內(nèi)容：

3.2.3.1 交通小區(qū)及道路網(wǎng)絡(luò)模型

該項(xiàng)目影響區(qū)域?yàn)橘F港堤路園片區(qū)，該片區(qū)共劃分為16 個(gè)內(nèi)部小區(qū)和11 個(gè)外部小區(qū)，共27 個(gè)交通小區(qū)，如圖3 所示。

圖2 交通預(yù)測流程圖

圖3 交通小區(qū)劃分情況

3.2.3.2 土地利用與出行生成模型

根據(jù)各交通小區(qū)的土地利用情況、人口及崗位等預(yù)測該小區(qū)的出行發(fā)生量和吸引量。模型定義了七類出行，并貫穿于建模的前三個(gè)階段（發(fā)生、分布和主要方式劃分）。

3.2.3.3 出行發(fā)生模型

影響出行生成的主要有以下一些因素：城市的發(fā)展水平與城市化進(jìn)程；小汽車擁有率；居民收入；家庭人口構(gòu)成（就業(yè)人口、學(xué)生、其他）。為了充分考慮貴港的特點(diǎn)，準(zhǔn)確把握未來的交通生成情況，采用的發(fā)生模型是通過交叉分類計(jì)算各類出行的機(jī)動(dòng)化出行總量，出行發(fā)生率在參照往年居民出行調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過與國內(nèi)外城市類比的方法確定。

3.2.3.4 出行吸引模型

基于家的工作出行吸引根據(jù)就業(yè)區(qū)的位置進(jìn)行計(jì)算，基于家的其他出行（HBO）和非基于家的出行（NHB）吸引將根據(jù)商業(yè)和辦公區(qū)的分布進(jìn)行計(jì)算。中心區(qū)的就業(yè)吸引率比例會(huì)高于其他地區(qū)，因此應(yīng)采用權(quán)重計(jì)算[1]。同時(shí)此部分吸引量需要與發(fā)生總量進(jìn)行平衡，以保證總吸引量等于總發(fā)生量。

出行發(fā)生量和出行吸引量情況如圖4 所示。

3.2.3.5 出行分布模型

出行分布模型基本上可分為兩大類：增長系數(shù)法和綜合法。貴港是一個(gè)快速增長的新興城市，城市形態(tài)、空間特點(diǎn)都處于快速變化中。根據(jù)這種特點(diǎn)，綜合分布模型更切合于貴港的實(shí)際情況。采用綜合分布模型可以得到出行生成（出行產(chǎn)生和出行吸引）及出行阻抗之間的綜合關(guān)系，從而把不同的規(guī)劃對策和各種交通系統(tǒng)的效果，特別是出行費(fèi)用等考慮進(jìn)去[1]。

圖4 交通小區(qū)出行發(fā)生量和出行吸引量

在該項(xiàng)目中，采用綜合費(fèi)用重力模型來計(jì)算出行分布。綜合費(fèi)用重力模型的公式為：

其中綜合行程費(fèi)用效用的函數(shù)形式為GC（mins）= GT + GC[2]。

3.2.3.6 方式劃分模型

該項(xiàng)目采用方式劃分與出行分布模型結(jié)合方法，即把交通方式劃分作為出行分布程序的一部分與分布模型同時(shí)進(jìn)行。根據(jù)個(gè)體交通方式（小車/ 出租車）和公共交通方式（大巴和中小巴、地鐵）兩種方式間出行綜合費(fèi)用的差值，種用二元對數(shù)模型來確定兩種方式的比例。模型中使用的方式選擇函數(shù)形式為[2]：

3.2.3.7 交通分配模型

交通分配是指將各區(qū)之間出行量分配到道路網(wǎng)絡(luò)上，得到路網(wǎng)的模擬交通量。該項(xiàng)目交通分配采用平衡分配算法，該算法內(nèi)嵌于模型軟件之中。根據(jù)校核OD 過程中確定的路網(wǎng)阻抗，結(jié)合新增道路的阻抗，并且考慮隨著管理水平的進(jìn)一步提高所引起路網(wǎng)阻抗的降低。本文采用用戶最優(yōu)的分配理論進(jìn)行交通分配。

由TransCAD 軟件得到各重要路段流量如圖5所示。

圖5 交通分配結(jié)果

其中人民路交通量預(yù)測分配結(jié)果見表2。

人民路的交通流量按照一定比例分配到平行于該道路的建設(shè)路上，減輕了人民路的交通壓力，增強(qiáng)其作為風(fēng)景觀光的慢行系統(tǒng)，使得沿江慢行系統(tǒng)得以完善，觀景體驗(yàn)更上升一個(gè)層次。

表2 道路斷面交通量預(yù)測

3.2.4 路段車道數(shù)確定

道路路段機(jī)動(dòng)車通行能力可采用路段機(jī)動(dòng)車通行能力的計(jì)算方法。人民路設(shè)計(jì)速度30 km/h，則道路通行能力為1 600 pcu/h，道路分類系數(shù)中次干路為0.85，交叉口影響通行能力的折減系數(shù)為0.55，街道化程度修正系數(shù)為0.9。

3.2.4.1 單車道設(shè)計(jì)通行能力[3]

則一個(gè)車道的設(shè)計(jì)通行能力Nm=1 600×0.85×1×0.55×0.9=673（pcu/h）。

3.2.4.2 車道數(shù)初步擬定[4]則人民路單側(cè)車道數(shù)為n=1 080/673=1.6，取整數(shù)2。

根據(jù)以上公式計(jì)算單向不同車道數(shù)量的通行能力，見表3。

表3 道路路段單向通行能力計(jì)算（設(shè)計(jì)速度30 km/h）

根據(jù)TransCAD 預(yù)測人民路遠(yuǎn)期交通流量結(jié)果，結(jié)合表3 的通行能力分析，該項(xiàng)目車道數(shù)規(guī)模論證情況見表4。

綜上，該工程采用次干路標(biāo)準(zhǔn)，雙向4 車道，橫斷面設(shè)計(jì)方案在評價(jià)期內(nèi)（2022—2037 年）均能提供C 級以上的良好服務(wù)水平。因此選用單向車道數(shù)為2，雙向4 車道是合理的。

由此，確定該項(xiàng)目的橫斷面布置方案為（3 m 人行道+2 m 非機(jī)動(dòng)車道+3.5 m 行車道+3.5 m 機(jī)動(dòng)車道）×2=24 m。

表4 道路車道數(shù)規(guī)模論證

3.3 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合貴港市當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、水文條件、地勘報(bào)告及原材料情況，參考區(qū)域內(nèi)類似項(xiàng)目的路面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和使用情況，通過綜合比較，選出較符合道路使用要求又經(jīng)濟(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)類型。該項(xiàng)目對不同類型的路面方案進(jìn)行比較。

3.3.1 推薦方案

上面層：5 cm 細(xì)粒式改性瀝青混凝土AC-13C。

下面層：7 cm 中粒式瀝青混凝土AC-20C；1 cm厚下封層+ 透層瀝青。

基層：20 cm 5%水泥穩(wěn)定碎石。

底基層：20 cm 3.5%水泥穩(wěn)定碎石。

墊層：20 cm 級配碎石。

總厚度：73 cm。

3.3.2 比較方案

24 cm 水泥混凝土；

1 cm 瀝青石屑封層；

25 cm 5%水泥穩(wěn)定碎石；

25 cm 級配碎石。

總厚度：75 cm。

高級路面相應(yīng)可采用的路面面層有瀝青路面和水泥混凝土路面兩種類型。瀝青路面和水泥混凝土路面在技術(shù)上各有優(yōu)缺點(diǎn)，原則上均能滿足城市道路的需要。兩種路面比較情況見表5。

從表5 可見，水泥混凝土路面在施工工藝、強(qiáng)度、工程造價(jià)等方面要優(yōu)于瀝青路面，通過近幾年城市道路的運(yùn)營情況來看，瀝青路面的使用狀況要優(yōu)于水泥混凝土路面。

綜上，該項(xiàng)目采用改性瀝青路面作為面層結(jié)構(gòu)。

4 結(jié) 語

隨著我國市政行業(yè)的不斷完善，市政道路設(shè)計(jì)在區(qū)域規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善提升，使得市政道路設(shè)計(jì)在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范、滿足城市發(fā)展需求的條件下更加合理化、經(jīng)濟(jì)化。采用TransCAD 軟件對某區(qū)域的交通流量進(jìn)行重新分配，根據(jù)近、遠(yuǎn)期通行能力需求，確定橫斷面中車道數(shù)量；通過不同類型路面面層的對比，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境條件，現(xiàn)有道路使用情況和該道路的使用功能，確定道路的路面面層類型。市政道路設(shè)計(jì)在不斷的發(fā)展中完善提高，將會(huì)為城市發(fā)展提供高品質(zhì)空間，為城市發(fā)展找到新的落腳點(diǎn)。

表5 瀝青路面與水泥混凝土路面比較