堤防道路横断面设计研究
2017-03-21樊恒辉
郝 伟,樊恒辉
(1.西北农林科技大学 水利与建筑工程学院,陕西 杨凌 712100;2.长安大学 公路学院,西安 710064)
堤防道路在城市范围内也称为滨河(江)路,是指以江河湖海的堤防为基础修建的堤路结合工程。随着城市化建设脚步的加快,以及堤防设施的逐步完善,用于防汛抗洪的堤防道路,新时期已不再局限于堤防管理的内外交通系统,有些地区逐渐以公路或城市道路的形式呈现,功能发生变化[1-4]。堤路结合形式对于节约建设用地,促进沿岸经济发展,美化市容环境,都有着重要的意义[5,6]。
目前我国堤防道路横断面的选型和布置偏重于模仿公路或城市道路,没有充分考虑堤防道路本身的特点,不能塑造自己的个性和特色。若管理不善,甚至会危及堤防安全。堤防道路在路基形式、路幅宽度、交通方式等许多方面与普通道路有所不同,因此横断面设计应考虑自身特点,建立自己的设计方法。
横断面布置必须考虑道路的功能。由堤防道路的防汛任务、服务对象以及地区长远规划,根据抗洪抢险、堤防管理、交通运输、公众服务和配套设施各功能的强弱,将堤防道路分为防汛性、综合性、交通性和景观性道路4类,同时每一类划分为2~3个等级,以此为前提作为堤防道路横断面布置形式的前提[7]。
1 堤防道路横断面形式及特点
1.1 整体对称式
以路中线为对称轴两侧左右对称是最常见的道路横断面形式,也是堤防道路普遍采用的类型。从我国已建堤防道路的整体式横断面形式看,农村段土堤防汛路多采用公路,城市段混凝土堤的滨水路多采用城市道路的横断面类型。
整体对称式断面设计简单,建设方便,整体效果好,但需要较宽的堤顶或戗台,往往要对堤防进行加宽改造,适应性较差,路面宽度一般较小。
1.2 分离式
分别将道路部分断面放置在堤顶、戗台,或堤防内、外侧帮宽上,从而形成层级台地分离式断面[8]。错层分离式断面能够根据堤防形式灵活设计,与自然地形地貌紧密结合,减少环境破坏。将不同的功能区域放置在不同的标高,即满足不同水位防洪功能需要,也能将机动车辆、游览行人在不同平面分离开来,提高了车辆的行驶速度,保证安全性和舒适性。通过在台地设置观光道、公园、休憩用地等,丰富了堤岸整体景观,增加了堤防用地的层次感,能充分开发城市滨水区的土地功能。不同位置的道路保证堤防的防洪功能,加宽加高的戗台和帮宽也有利于堤防安全稳定。
对于近期交通功能不强但远期定位于高等级景观性堤防道路、打造江滨美景的项目,分离错层式方案往往是优先选择的方案,即前期新建急需使用的机动车道和非机动车道,待时机成熟再修建各级步行道、绿化带和滨江公园,前后期分别新建的横断面内各项内容,构成完整的堤防道路。分离式断面设计考虑因素多,建设周期长,工程造价高,若高差立面的堤坡、阶梯式挡墙和垂直式挡墙景观处理不好,会造成僵化和生硬突兀的不良效果。
1.3 整体非对称式
从交通服务方向看,与普通道路最大的区别是堤防道路属于单侧交通。堤防道路临水侧为江河湖海的水域,是防洪对象,不存在交通需求的问题。背水侧土地性质各有不同,是产生各种交通的来源。这种单侧交通使得堤防道路的断面可以以不对称的城市道路形式进行设计[9]。例如陕西渭河综合治理工程、兰州南北滨河路都采用非对称式断面。
非对称整体式横断面能较好的符合堤防的实际情况,在路幅宽度一定的情况下,灵活运用设计标准,设计出符合防汛要求、满足地方需求的专用断面。另外非对称的形式能控制道路建设规模,在一定程度上能减少工程量。而且靠近临水和背水的不同路幅的功能划分,能较大限度与道路周边产业布局、防汛需求和人口聚居等做出合理匹配,充分发挥道路各个功能区域的自身功能。
2 堤防道路横断面组成要素分析
当堤防道路位于乡村、郊外,功能主要以防汛、交通为主,要求简单实用,造价低廉,容易修复,应采用公路的横断面形式。如果堤防道路穿越或毗邻城镇,沿岸人口多,作为防洪设施和市政设施的结合,还要增加景观绿化功能,并照顾非机动车辆和行人的通行需求,可按照城市道路横断面设计。堤防道路横断面通常包括机动车道、非机动车道、路侧带和分隔带。
2.1 机动车道
堤防道路机动车道数量依赖于堤防等级和堤身尺寸,还需考虑防汛需求、交通量、设计速度、服务水平和用地规划。以防汛为主的堤防道路,依托3级及以下堤防建设的可采用单幅单车道+错车道的堤顶路形式,3级以上堤防可采用双车道。如果堤防道路交通运输功能强,堤路合一,机动车道数可以设为4条或6条。考虑到防洪安全和工程投资,车道数不宜设为8条及以上,设计速度不宜大于60 km/h。机动车道宽度参考《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)和《公路工程技术标准》(JTG B01-2014),同时鉴于堤防道路路线受堤线限制,设计速度偏低以及征地和改建困难的特点,建议车道宽度3.2~3.5 m,路肩及路缘带宽度按上述规范取低值。
2.2 非机动车道
堤防道路采用城市道路横断面形式时需设置非机动车道。非机动车道的布置主要有3种形式:机非分离(通过物理分隔带将机动车与非机动车分离)、机非共板(划线分隔机动车与非机动车)和机非混行(机动车与非机动车混合行驶)。表1给出了各种布置形式的特点及适用范围。
表1 非机动车道布置形式特点及应用
非机动车道原则上双侧对称布置,单侧单向通行,通行方向与机动车一致。但考虑到堤防道路建设条件、建设时序、临水侧和背水侧的关系等因素,对于特殊路段也可单侧布置、双向通行。机非分离对称布置的非机动车道宽度不宜小于2.5 m,单侧布置时不宜小于4.0 m;机非共板非机动车道宽度不宜小于2.0 m;机非混行需考虑加宽硬路肩。
2.3 路侧带
常见的堤防道路路侧带布置形式有人行道+树坑、人行道+绿化带(或设施带)、绿化带+人行道+绿化带(或设施带)、人行道+绿化带+人行道、人非共板(非机动车和行人共用的一个板块),特点及适用性见表2。
表2 路侧带布置形式特点及应用
一条人行道最小宽度为2.0 m,有观光需求的人行道最大宽度可设置到6~10 m。为满足植物生长条件,一条路侧带绿化最小宽度为1.5 m,同时绿化带总宽度最好满足《城市道路绿化规划与设计规范》(CJJ 75-97)规定的园林景观路绿地率不得小于40%、红线宽度小于40 m的道路绿地不得小于20%的要求。设施带与绿化带通常结合设置,宽度以绿化要求为准。
2.4 分隔带
由于沿河用地较为紧张,防汛为主的堤防道路分隔带宽度以能设置路灯并布置绿化带为宜,不宜过宽。对于交通性和景观性道路而言,足够宽度的中央分隔绿化带除了能减小对向行车的危险,在不影响其他车辆正常通行的情况下满足车辆调头需求,还能增加道路的绿化率。同样,栽种了乔木的两侧分隔带,不但能作为设置路灯和交通标志牌等设施的场地,还可以向内拓宽布置港湾式的公交站。因此,景观性和交通性道路的中央分隔带宽度取2~4 m,两侧带的宽度取1.5~2 m较为合适。
3 堤防道路横断面布置方案
鉴于功能组合的差异以及依托堤防等级、投资、占地、适应交通量和主要服务对象的不同,综上所述,四类堤防道路适宜的横断面布置方案见表3。
表3 堤防道路横断面布置形式
4 非对称式横断面布置示例
整体对称式横断面可参照公路或城市道路标准,结合堤防等级、堤身形式、堤顶和戗台宽度进行布置。分离式断面应考虑沿线地形地貌,因地制宜。非对称的路幅设计较为少见,但符合堤防道路单侧交通的特殊情况,而且灵活多变的特点能充分利用堤防布置各种横断面要素。因此当交通量不大、道路建设侧重于景观时宜采用非对称的横断面形式。不对称的横断面可分为三种形式:机动车道两侧人行道或非机动车道宽度不一;人行道与非机动车道分置在机动车道两侧;人行道和非机动车道同时布置在机动车道一侧。
本文以景观性堤防道路为例,给出具有特色的非对称横断面典型布置形式,见图1~图5。
图1 单侧布置人非共板(单位:m)
图2 单侧布置人行道和非机动车道(单位:m)
图3 两侧分置人行道和非机动车道(单位:m)
5 结 语
(1)由于单侧临水,且具有单侧服务的特殊性,堤防道路横断面设计不能简单套用公路或城市道路的方法,可根据具体情况灵活选用分离式或非对称式断面。
(2)在堤防道路横断面组成要素中,鉴于车速低、路幅窄的特点,建议机动车道宽度3.2~3.5 m,非机动车道、路侧带和分隔带的布置则需根据堤防道路的功能来确定。
图4 两侧分置人行道和非机动车道(单位:m)
图5 两侧路侧带宽度不一(单位:m)
(3)非对称式断面特别适合交通量不大、有景观需求的堤防道路。非对称式断面的布置方法有:机动车道两侧人行道或非机动车道宽度不一、人行道与非机动车道 分置在机动车道两侧、人行道和非机动车道同时布置在机动车道一侧。
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