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市政道路改扩建工程设计的几点经验
龚祖勇
深圳市市政设计研究院有限公司成都分公司 四川成都 610094
摘要：道路设计是一个十分复杂的工程，需要多方面的考虑现实中的问题，市政道路的设计也不例外。市政道路改扩建工程设计的好坏直接影响着整个城市的建设发展。随着城市化进程的不断推进，人们对生活的要求也越来越高，越来越多的人选择开车出行，这种情况无疑会给道路交通造成一定的压力。交通堵塞是目前许多大中型城市面临的重要问题，为了解决这一问题，改扩建既有的市政道路就显得非常重要。文章针对市政道路改扩建工程设计进行探讨，简要谈一下对这个问题的几点思考。
关键词：市政；道路；改扩建工程；设计
引 言
市政道路改扩建工程是城市基础设施工程中至关重要的组成部分。市政道路一直以来都是城市现代化水平的重要标志，宽敞舒适的道路不仅仅树立了城市良好的形象，同时也为城市交通运输提供了良好的保证，是一个城市经济发展的命脉。但是，近些年来很多既有市政道路已经很难满足交通的需求。由于市政道路是城市发展的重要枢纽，如果不能解决交通需求的问题，就会对城市的发展产生影响。为了解决这一问题，就需要对现有的城市道路进行改建或者扩建。在改扩建的过程中，要针对道路的现状进行分析，具体的落实到市政道路改扩建工程的设计中，争取使改扩建工程能够达到整体效益的最大化。
一、 现状路网存在的主要问题
1.1 路面质量问题突出
现阶段，绝大多数的市政道路都是在多年以前就已经投入使用，长时间的使用过程中，随着交通流量的日益增大，路面的承受能力大不如前，随之暴露出越来越多的质量问题，大部分市政道路都出现了非常多的裂痕或者裂缝。
1.2 沿线设施老化现象严重
纵观当前的市政道路现状，由于使用年限过长，与之相关的设备的检修工作不到位，导致本该发挥重要作用的沿线道路设施不能发挥其原有功效，甚至出现严重的老化现象。沿线设施变成了沿线风景，老化的设备在扩建的过程中经常无法正常运作，根本发挥不了实效，严重阻碍了市政道路交通运输的顺畅性。
1.3 不能满足现代交通需求
之所以扩建市政道路，重要原因就在于当前的市政道路太过陈旧，路面过窄，在交通流量较大的时间段根本无法满足当下的交通需求，以至于交通堵塞已经成为了当前人们生活中见怪不怪、习以为常的一种现象。陈旧的市政道路已经不能满足现代交通的需求，也与当今社会经济的发展出现了严重的脱节。
1.4 商贩占道情况严重
在城市街道附近，有许多商贩为了扩大经营面积，非法占用人行道路进行经营，出现了机动车为了通行方便占用人行通道，自行车占用机动车车道通行的情况。这样的情况会对市政道路的运行造成极大的压力，影响着市政道路的服务质量。
二、市政道路改扩建设计过程中的注意事项
（ 1） 要到相关部门查清现状道路的施工图设计文件，包括查明地下各种管线的平面位置及埋置深度，以便于道路改造拓宽后管线的迁移问题和为道路纵断面设计做出参考；
（ 2） 积极与规划部门接触，查明本条道路近期和远期的规划情况，即便设计方案及横断面形式发生变化，也需先经规划部门审批后才能实施；
（ 3） 要充分考虑到本条道路在整个区域路网中的地位和作用，调查清楚交通流的分布，为道路的横向布置及横断面设计提供依据。
三、城市道路改扩建的几何设计要点
3.1 平面设计
平面设计需考虑与沿线的地形、地势和自然人文环境相协，主要注意以下问题：
第一，严格遵守相关设计规范进行设计，将该市政道路进行等级划分。第二，确定改扩建方案，在老路拓宽改造利用路段，要从节约工程造价、减少后期养护成本、保证通行服务水平等综合考虑，尽可能采用单侧加宽方案，但也要考虑现状道路平面线形指标、两侧房屋拆迁及城镇化限制用地影响，最终确定是单侧加宽还是两侧加宽。第三，路线平面线形设计需在满足交通安全、便捷和设计规范要求的前提下，尽可能利用老路，以减少占地和工程数量，在控制因素多的路段灵活应用技术指标，减小工程量，同时注意高低指标之间平顺自然地协调过渡。第四，平面设计应处理好直线与曲线的衔接，合理设置缓和曲线、超高、加宽等。第五，合理设置交叉口及渠化、公交停靠站、分隔带开口等。
另外，市政道路改扩建工程设计人员要做好道路交叉口设计工作，针对车流量较大的道路，制定合理的交叉口渠化设计方案，有效满足车辆的行驶需求。首先要分析相交道路的道路等级，不同道路等级渠化方式不同；其次依据交通量预测，对交叉口通行能力估算后，对交叉口进口道进行增扩车道设计。对于现状异形交叉口，要对交通流线仔细分析后进行交通设计或改造。
通过做好市政道路改扩建工程平面设计工作，能够保证市政道路车辆更加安全的运行，有效避免交叉口安全事故的发生。
3.2 纵断面设计
在市政道路改扩建工程纵断面设计过程中，设计人员需要注意以下几个问题：
第一，确定相交道路、规划区域竖向控制高程以及节点处净空高度要求。第二，拟合改扩建道路现状纵断面，根据老路面检测资料确定改建方案，从而确定路面改建后的高程。第三，最大限度地控制填土高度和土方工程量，争取做到填挖平衡，降低工程造价。第四，技术指标应用主要考虑均衡性及平纵面的配合，尽量加大竖曲线半径，增长竖曲线长度，促使纵面线形柔和；同时在危险路段采用满足视觉所需要的最小竖曲线半径为控制，从而提高行车舒适性，减少交通事故发生。
此外，为了保证车辆的安全稳定运行，合理设计市政道路改扩建工程的纵坡坡度。纵坡不宜过大，最小纵坡满足规范要求，不宜小于0.3%；当条件困难纵坡小于0.3%时，应设置锯齿形偏沟或设置挑水点及落水点。通过进行合理的纵断面设计，严格控制纵断面坡度，能够保证市政道路改扩建工程纵断面设计方案得到有效实施，有效减少施工资源的损耗。
3.3 横断面设计
城市道路的横断面一般根据批复的上位规划进行设计。以设计交通量为依据，分别配置机动车车道数及车道宽度，配置非机动车道和人行道宽度。根据道路的功能、交通组成方式、近远期结合情况，合理的选择板块数目。横断面设计时还需与各类管线综合规划相协调，并应与照明设施与景观绿化等紧密结合。在服从的基础上，为沿线范围内的土地资源开发提供良好服务。对于改扩建工程，需根据现状道路的板块情况、道路宽度，以及沿线建筑物拆迁数量的影响综合考虑横断面设计。对于现状道路为两块板的道路，可改建为四块板形式；对于现状为一块板的道路，可改建为三块板形式。根据沿线建筑物的分布情况，可分段采用不同的板块形式，灵活布置路侧绿化带宽度。
以柳长路拓宽改建工程为例，其横断面设计原则为尽量利用现状道路，其在横断面形式上根据现状采用四种处理方式：起点至香兰中路段由于现状已为四块板断面，故断面形式维持现状，路面结构完全保留利用；香兰中路至新村屯段，保留现状一块板形式的机动车道（路面结构完全保留），在机动车道外侧拼宽侧分带、非机动车道及人行道；新村屯至北环高速段，维持现状一块板形式的，路面结构不保留，在机动车道外侧拼宽侧分带、非机动车道及人行道；古灵大道至终点段，由于现状生活气息浓厚，道路两侧民房密集，为尽量减少拆迁，完善一块板形式，在机动车道外侧拼宽机非混行车道，并新建人行道。图1和图2所示为一块板断面改造后的三块板断面。
图1 改建前断面 图2 改建后断面
此外，还应根据道路等级及沿线出入口情况，考虑将单独布置的非机动车道板块设计为多功能车道，将沿线的机动车道引入，逐层汇入主车道中。
四、城市道路改扩建工程的路基路面设计要点
4. 1关于路基设计
在城市道路改扩建工程设计过程中，路基填料的选择以及压实施工是关乎路基压实施工质量的关键因素，所以必须要合理地选择路基压实机械，科学地设计路基压实遍数，确保路基土壤的含水量切实符合实际的工程建设需求，否则需要结合含水量参数等科学地确定施工的质量。比如，如果改扩建工程中路基土壤含水率比较低，那么要开展润湿处理；而路基土壤中的含水率过高的时，那么要开展晾晒处理。鉴于城市道路改扩建工程建设中一般采取分层填筑的方式，所以设计人员在施工前要科学地设计路基分层填筑的厚度。
此外，针对城市道路的路基工程施工而言，最为常用的是路基加宽施工工艺，但是其施工难度比较大，会对最终道路改扩建工程施工质量产生直接影响。在相应的改扩建工程设计中可以采取恰当的措施对新旧部位的道路路基沉降差进行有效控制。但是由于新扩建的道路路基还没有彻底沉降，如果没有及时、合理地处理新建道路路基部位，那么就容易使得后续改扩建工程中的道路路基存在较大沉降差，进而会影响新旧道路路基拼接施工的质量。比如，为了有效地链接新路基与旧路基，确保交接部位的设计质量，设计人员可以在旧道路路基的边坡部位处挖出一个尺寸不小于1m的反向台阶，之后在其上面敷设一层土工格栅，以此增强新旧路基结合的紧密性，提升整体的路基改扩建工程施工质量。
4.2 有关路面设计
进行路面设计的时候，需要结合公路的实际要求，充分研究道路周围的情况，包括道路所处位置的气候条件，地质条件和自然因素等很多方面，这些施工条件是外因。关于设计方案，需要进行有效的论证，严格的进行施工材料的选取和施工技术的应用，后期完工以后，要加强路面的弹性设置，路面设计应以双圆垂直匀布负荷作用下的多层弹性连续体系理论为理论支撑，路面整体的硬度应以设计弯沉值为设计指标。完成这些指标以后，计算出路面的结构厚度，还要对路面的基层和路面的拉应力进行反复验算，实现数据的正常运行，应该把路面的标准轴载换成双轮足的单载轴，其中轴的承载力能够达到100kN，这样能够保证使用年限在15年以内，在施工图的设计阶段，要充分研究工程的交通量以及城市的交通组成。进行前后协调以后，主要按照各种因素进行设置，在路面优化设计的结构方案中，要走明确路面的结构和路面的厚度，需要按照要求达到一个新的阶段。
结束语
综上，针对城市道路改扩建工程设计而言，设计人员需要立足于旧有城市道路建设实际情况和需求等，严格依据设计标准、规范和要求等，科学地设计城市道路的路面、路基与平断面等关键道路结构，力求不断地提升道路改扩建工程设计的质量。
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