基于海绵城市理念的城市道路横断面设计研究

黄钦寿，胡耀强

(广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西　南宁　530029)



基于海绵城市理念的城市道路横断面设计研究

黄钦寿，胡耀强

(广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院，广西南宁530029)

目前城市快速路已成为城市路网的重要组成部分，如何合理进行横断面布设是城市快速路建设需要解决的主要问题之一。文章以广西南宁市临仙路工程为例，结合海绵城市设计理念，通过交通量预测、车道设计通行能力计算、道路负荷度和服务水平分析，对不同路幅标准的横断面布设形式进行比选，推荐出合理的横断面布置形式，可为今后类似设计工作提供参考。

城市快速路；横断面设计；交通量预测；通行能力；服务水平；海绵城市设计理念

0　引言

随着城市建设规模不断扩大，注重以人为本、全面协调、可持续发展等已成为城市道路设计的新理念。横断面设计是体现城市道路设计新理念的重要组成部分，城市快速路作为城市道路建设的重要组成部分，其横断面布设形式在实现交通和景观功能方面起着重要的作用。目前广西南宁市正在大力开展海绵城市建设，笔者以南宁市临仙路工程的横断面设计为例，结合项目自身特点和近远期建设情况，通过进行交通量预测、车道设计通行能力计算、道路负荷度和服务水平分析，探讨不同路幅标准横断面布设形式优缺点，推荐合理的路幅标准横断面，可为今后类

似设计工作提供一些可借鉴和有价值的实际经验。

1　概述

南宁市临仙路位于南宁市外东环地区，道路等级为城市快速路，全长23 km，北起于昆仑大道，南止于那莲大道。根据《南宁市城市快速路系统规划》[1]得知，临仙路作为南宁市快速路中“六纵”中重要一纵，项目建成后可进一步加强三塘片区与邕宁片区、五象新区的交通联系。

临仙路作为南宁外东环地区南北向重要城市快速路，优先于片区其他相交道路建设，本项目在交通出行特征、道路功能特性、道路交通流构成、城市景观需求等方面均区别于老城区。因此，根据外东环地区的交通需求特性、用地开发特征、海绵城市设计理念等方面对道路横断面设计进行深入的研究，提出相适应的横断面设计方案就显得十分必要。

2　交通量预测

结合临仙路路网规划和现状交通量，进行交通量预测，计算机动车道数，对道路负荷度和服务水平分析，通过计算分析得到本工程所采用的主路和辅道机动车道数。

(1)交通量预测结果

利用PTV VISUM软件，输入各未来年OD矩阵、对应路网、交通小区等，通过程序计算后，输出对应路网流量、路段交通负荷度等指标。本次研究对规划路网条件下2019年、2024年、2029年、2034年和2039年进行了分析，分配得到本项目各段交通流量(各交通方式折算成标准小汽车)见表1。

表1　预测交通量表 (pcu)

(2)一条车道设计通行能力计算

临仙路规划为城市快速路，主路设计速度80 km/h，辅道设计速度40 km/h。根据设计规范[2，3]得知设计速度为80 km/h时，快速路基本路段一条车道的基本通行能力为2 100 pcu/h；设计速度为40 km/h时，一条车道的基本通行能力为1 650 pcu/h。快速路设计通行能力按照三级服务水平计算，一条车道设计通行能力为1 750 pcu/h；辅道一条机动车道设计通行能力计算见式(1)。

Nm=αc×NP×γ×η×S

(1)

式中：Nm——一条车道的设计通行能力；

αc——机动车道的道路分类系数，取0.80；

NP——一条车道的基本通行能力；

γ——非机动车影响修正系数，机非分离时γ=1；

η——车道宽度影响修正系数，对车道宽为3.5m时，η=1；

S——交叉口影响修正系数。

辅道受周边地块交通出入及平面交叉口的影响，辅道交叉口影响修正系数采用0.8。由此计算得一条车道的设计通行能力见表2。

表2　一条车道的设计通行能力数值表

(3)多车道道路通行能力修正

当一个方向上的车行道有两条或多于两条车道时，处于不同位置的车道通行能力是不一样的。每条车道通行能力的大小受到车道两侧慢行车比例和出入车道的次数影响。若主路靠近中线的第一条车道的通行能力为1(考虑到辅道靠中线的第一条车道受出路车辆进出影响，本文取0.9)，则第二条车道为0.8～0.89，本文取0.85，第三条为0.65～0.78，本文取0.75，第四条为0.50～0.65，本文取0.55。多车道干道的通行能力计算见式(2)：

NP=N1∑Km

(2)

式中：N1——第一条车道的通行能力；

∑Km——车道系数之和；

Np——考虑多车道通行能力修正后的通行能力。

计算单向三车道、四车道、三车道+三条辅道设计通行能力见表3。

表3　多车道的设计通行能力数值表 (pcu/h)

根据预测交通量，临仙路预测特征末年主路单向高峰小时交通量达3 361 pcu，辅道单向高峰小时交通量达1 508 pcu，各路段采用主路单向三车道+辅道单向两车道能满足交通量增长的需要。

(4)道路负荷度和服务水平分析

道路的饱和度(V/C)是指道路的实际交通量与通行能力的比值，V/C越大，说明道路越拥挤，车辆延误越大，服务水平越低。设计速度为80 km/h的快速路道路服务水平见表4。临仙路特征年的单向高峰小时交通量饱和度和服务水平计算见表5。

表4　快速路道路服务水平划分采用值表

表5　高峰小时道路交通量饱和度和服务水平表

从表5可知，临仙路在设计年限内道路基本满足三级交通服务水平，表明本工程所采用的主路单向三车道+辅道两车道是合理的。

3　临仙路横断面设计新理念

快速路横断面布置主要分为地面快速路、高架快速路、路堑式快速路三种形式。由于临仙路沿线地形平坦，横向交叉道路间距较大，且本工程优先实施，为节约投资，给远期立交节点设计预留改造空间，本文的横断面设计研究主要是考虑地面快速路横断面布置形式。

南宁市目前正在大力开展海绵城市建设，横断面设计需要充分考虑道路绿化对雨水吸纳、蓄渗和缓释的作用，缓解城市内涝，削减城市径流污染负荷，节约水资源，保护和改善城市生态环境。依据南宁市外东环地区规划和沿线用地性质，临仙路横断面设计需要注重与自然环境、人文景观相协调，同时结合南宁市海绵城市工程建设和国家生态园林城市特点，提出新的路幅横断面设计思路。

4　横断面设计方案

临仙路规划道路红线宽度为60 m，结合前述交通量预测分析结果得知，主路采用单向三车道+辅道两车道能满足交通量增长的需要，本文提出3个横断面方案进行比选。

方案一横断面布置形式如图1所示，采用四块板布置形式：即8 m路侧带+7.5 m辅道+1.5 m侧分带+11.75 m主路+2.5 m中央分隔带+11.75 m主路+1.5 m侧分带+7.5 m辅道+8 m路侧带。8 m路侧带布设为3 m人行道+3.5 m非机动车道+1.5 m机非绿化隔离带；7.5 m辅道布设为0.25 m路缘带+3.5 m×2机动车道+0.25 m路缘带；11.75 m主路布设为0.5 m路缘带+(3.75 m+3.5 m×2)机动车道+0.5 m路缘带。

图1　方案一横断面布置形式图

方案二横断面布置形式如图2所示，采用四块板布置形式：即4 m路侧带+10.75 m辅道+2 m侧分带+11.75 m主路+3 m中央分隔带+11.75 m主路+2 m侧分带+10.75 m辅道+4 m路侧带。10.75 m辅道布设为3.5 m非机动车道+3.5 m×2机动车道+0.25 m路缘带；11.75 m主路布设为0.5 m路缘带+(3.5 m×2+3.75 m)机动车道+0.5 m路缘带。

图2　方案二横断面布置形式图

方案三横断面布置形式如图3所示，采用六块板布置形式：即3 m人行道+3.5 m非机动车道+1.5 m机非绿化隔离带+7.5 m辅道+1.5 m侧分带+11.75 m主路+2.5 m中央分隔带+11.75 m主路+1.5 m侧分带+7.5 m辅道+1.5 m机非绿化隔离带

+3.5 m非机动车道+3 m人行道。7.5 m辅道布设为0.25 m路缘带+3.5 m×2机动车道+0.25 m路缘带；11.75 m主路布设为0.5 m路缘带+(3.5 m×2+3.75 m)机动车道+0.5 m路缘带。

图3　方案三横断面布置形式图

三个路幅标准横断面优缺点对比说明如表6所示。

表6　横断面方案优缺点对比表

从表6可知，方案三与方案一相比主要优点为：(1)辅道与非机动车共板，有利于引导非机动车行驶，辅道通行能力佳。特别是南宁市巨大的电动车保有量，若非机动车道比辅道高出15 cm容易出现大量非机动车在辅道上行驶，降低辅道通行能力。(2)人非不共板，有利于保证行人安全，与以人为本设计理念相吻合。

方案三与方案二相比主要优点为：(1)辅道机动车与非机动车之间设置1.5 m机非绿化隔离，辅道通行能力佳，有利于保证非机动车行驶安全；(2)公交车站台利用机非绿化带设置，公交车进出站与非机动车不存在交集，有利于公交车进出站和非机动车行驶；(3)机非绿化隔离带采用下凹式，与南宁市海绵城市设计理念相吻合。

综合表6优缺点分析结果，同时结合南宁市城市特点和海绵城市相关要求，推荐路幅标准横断面方案为方案三。

5　结语

随着经济发展和城市建设规模不断扩大，有限的建设资金、紧缺的土地资源与日益增长的道路建设需求之间的矛盾日益突出，城市道路横断面设计的重要性越来越被人们所关注。如何合理确定城市道路横断面布设形式，既能满足近远期交通需求，又能做到高效使用土地资源和节约投资，是每个道路设计从业人员应共同重视的问题。本文结合海绵城市设计理念，通过对南宁市临仙路横断面设计进行方案研究，推荐合理的路幅标准横断面，希望对类似工程起到一定的借鉴作用。

[1]广西华蓝设计(集团)有限公司.南宁市城市快速路系统规划(2009—2020)[Z].2010.

[2]CJJ 129-2009，城市快速路设计规程[S].

[3]CJJ 37-2012，城市道路工程设计规范[S].

Study on Urban Road Cross-section Design Based on Sponge City Concept

HUANG Qin-shou，HU Yao-qiang

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing Institute，Nanning，Guangxi，530029)

The urban expressway has currently become an important part of urban road network，thus how to reasonably conduct the cross-section layout is one of main problems to be solved for the con-struction of urban expressway.Taking Nanning Linxian Road project in Guangxi as the example，combi-ning the sponge city design concept，and through the traffic volume prediction，designed traffic capacity calculations of lanes，road loading degree and service level analysis，this article compared and select-ed the cross-section layout forms for different road width standards，and recommended the reasonable cross-section layout forms，thereby providing the reference for similar future design work.

Urban expressway；Cross-section design；Traffic volume prediction；Traffic capacity；Service level；Sponge city design concept

U416

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.05.007

1673-4874(2016)05-0024-04

2016-04-25

黄钦寿(1984—)，工程师，研究方向：道路工程设计；

胡耀强(1982—)，工程师，研究方向：道路工程设计。