城市道路红线受限时的道路平面优化方案

吴 强 胡 科 程佳佳

(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川 成都 610041)

1 红线受限问题

城市路网平面规划不满足城市道路路线设计规范情况时有发生，当该路段两侧用地出现已出让或是有现状建筑的情况时，将为后续道路设计带来诸多困难。一般情况是保留既有建筑或出让用地不变，在规划道路红线范围内或是在受限构筑物空间范围内对道路中线进行优化处理，优化后的道路线形还需满足路线设计规范要求，这就要求道路平面设计既要考虑道路中线的线形，又要考虑道路红线的控制。如何更好统筹布置中线、红线与道路各部位关系是设计过程中的一大难题。

2 道路中线技术要求

道路中线线形在直线段和平曲线分别有不同的要求，在设计过程中都需要全部满足。

直线段技术要求为：两圆曲线间以直线径向连接，在设计速度V≥60 km/h时，同向圆曲线间直线最小直线长度(以m计)不宜小于6V(以km/h计);反向圆曲线间最小直线长度(以m计)不宜小于2V(以km/h计)。

曲线段技术要求为:在各设计速度对应如下5个指标：1)圆曲线最小半径；2)平曲线和圆曲线最小长度；3)不设缓和曲线的最小圆曲线半径；4)缓和曲线最小长度；5)小转角平曲线最小长度。

3 道路中线优化方法

在优化设计中，基本上都会遇到以下几个调整路线方面的问题及通常对应采取的处理措施。

3.1 直线长度不满足要求

直线长度不满足要求的路段一般采用复合曲线的方法进行优化处理；而对于直线两端平曲线长度较大的也可减少平曲线长度以达到加大直线长度的效果。

3.2 平曲线与圆曲线长度不满足要求

曲线长度不满足要求考虑方法有：1)加大圆曲线半径；2)加设圆曲线两侧的缓和曲线；3)连接成为两段或以上的平曲线形成复合曲线。以上3种方法均可达到加大曲线长度的效果。

圆曲线长度不满足要求考虑方法有：1)加大圆曲线半径；2)已设缓和曲线的平曲线减少缓和曲线长度；3)复合曲线减少相邻圆曲线半径。以上3种方法均可达到加大圆曲线长度的效果。

3.3 圆曲线半径不满足要求

圆曲线半径过小，通常采取按技术标准要求加大圆曲线半径。

以上调整措施在实际应用中都会遇到各种困难，调线困难时就要求设计灵活应用路线各要素参数并精细计算，优化中可增加与规划路线左右偏离频率，以避免与规划路线产生较大偏差幅度。

4 设计流程

在道路设计过程中道路平面的绘制一般会经历3个步骤：第一步标注各控制点位置；第二步优化道路设计中线；第三步根据满足规范的道路设计中线绘制道路平面。

4.1 标注各控制点

在路线设计前应梳理拟建道路规划红线和中线、整理好地形图等资料；收集各控制点并标注和描述其相关特性，作好各控制点的影响范围和影响分析，以便为设计道路中线提供必要条件。

4.2 道路路线的定线

道路中线的定线一般采用纸上定线，定线方法可根据受限条件情况而定，可选直线型定线法和曲线型定线法一种或两种相互配合使用；其中条件比较好时可优先考虑直线型定线法，反之可优先考虑曲线型定线法。

4.2.1 路线总体布置

资料缺乏、规划成果粗糙的旧路改造项目，以道路两侧构筑物外轮廓为控制条件时，一般以道路两侧构筑物控制角点连线中间点的连接线为路线总体走向，并采用倒圆或同时设置缓和曲线进行线性连接形成路线总体布置方案。

新建道路或规划成果精细的旧路改造项目多以路网规划为依据，路线以规划道路中线为总体布置方案。

4.2.2 逐段设计

结合路线总体布置方案进行逐段复核，对于不满足规范要求的线形进行调整，增设相应的缓和曲线，同时注意减小与原有规划中线的偏差。

4.2.3 路线定线

通过道路路线的优化处理，并定点复核控制点和填挖放坡边缘线关系，最终确定道路路线。

4.3 进行平面布置

4.3.1 平面布置

规划红线稳定，然而设计中线与规划中线之间又存在偏差，需要在局部对道路的断面进行微调。不同板块的道路调整方式也不同，可以调整的部位有中分带、侧分带、车行路缘带和部分不受限的红线等，可以选择调整部位中的一项或多项，但是都需要确保车辆的行驶轨迹线满足规范要求的线形(见表1)。

4.3.2 交叉口渠化

平面交叉口布置应按交通组织方式分类条件，对平A1类或规划有需求的进口道展宽处理，其余平面交叉口原则上红线不变，路缘线进行倒圆处理。

表1 边线调整位置表

4.3.3 公交港湾站布置

在有公交设置需求的交叉口布置公交车站，公交车站有直接式和港湾式两种，城市主、次干路和交通量较大的支路上的车站，宜采用港湾式。

(3)前扇三角洲亚相。处于浪基面以下的较深水地区，以深灰色和灰色块状泥岩为主。GR曲线呈微齿状，SP曲线呈平直状或锯齿状且幅度较低。

5 平面优化案例分析

以成都东区某主干路为例对多种优化方案进行比较。该道路等级为城市主干路，全长1.954 km，道路红线宽45 m，总体布置见图1。

结合规划线形条件道路设计速度40 km/h，主要技术指标如表2所示。

表2 主要技术指标表

标准横断面布置方式为：45 m=3.5 m人行道+3.5 m非机动车道+3 m侧分带+10.5 m车行道+4 m中分带+10.5 m车行道+3 m侧分带+3.5 m非机动车道+3.5 m人行道；两侧各有3.5 m的管线控制带(见图2)。

道路规划中线半径大小满足规范要求，增加缓和曲线后设计中线与规划中线的最大偏差为ΔE，可分别选择压缩调整人行道、中分带或侧分带的其中之一。设计时可根据式(1)～式(4)进行试算。

(1)

E′=(R+ΔR)secα/2-R

(2)

E=R(secα/2-1)

(3)

ΔE=E′-E=ΔR(secα/2-1)

(4)

其中，ΔR为曲线内移植，m；lS为缓和曲线长度，m;R为曲线半径,m;E为简单型外距，m;E′为基本型外距，m。

5.1 人行道宽度调整法

方案以新中线为基准，中分带、车道行侧分带、非机动车道和人行道内侧分界线由新中线结合各部位宽度偏移而成，并保证了红线与规划一致；即人行道外侧为规划红线，新中线路段左右半幅人行道宽度不同，对人行通行能力略有影响。

新中线与行车轨迹线一致，同时未改变车行道宽度，满足规范要求。

城市道路在侧分带及人行道均有管线布置，人行道宽度为变值，而市政管线横断面布置则需要均衡宽度的道路标准横断面，在管线密集排布路段将因人行道变窄而出现管线“打架”、井盖跨越道路部位界线等情况，加大管线相关专业的工作量和施工难度，景观效果较差。

5.2 侧分带宽度调整法

改变中分带、主车道和侧分带内侧边线位置，行车轨迹为与调整中线一致，满足规范要求。

本方案缺点是影响两边侧分带范围内市政管线的布置，在管线密集排布路段将因侧分带变窄而出现管线“打架”、井盖跨越道路部位界线等情况，同时还会影响侧分带开口设置及景观效果。

5.3 中分带宽度调整法

方案以中分带宽b=4 m为有利条件，结合在交叉口进口车道展宽和中分带后退处理情况，以车辆的行驶轨迹确定的设计中线基准对中分带分布进行调整，道路其余界线均与规划保持一致。

设计时路段区域中分带的边线以设计中线为基准进行偏移，偏移范围控制在原中分带边线范围，在交叉口区域根据交通轨迹线对进口车道展宽需要的绿化带边线进行后退处理，路段中分带与交叉口范围中分带后退位置进行顺接。方案保证了人行道、非机动车道、侧分带和主车道的空间，仅调整中分带宽度，对管线布置的影响最小。同时可辅助标线保证车行道轨迹基于设计中线，保证行车安全。

5.4 方案比较

以上3种方案都可以满足交通需求，车道轨迹均满足行车安全，但是以上3种方案各有优缺点，其适用情况也有所不同，具体情况见表3。

表3 方案优缺点对比表

6 成果技术分析

本文案例四块板道路中分带较宽b=4 m，采用方案三调整断面布置，既能够确保主车道、非机动车道、人行道的通行空间，又能满足行车安全，同时对管线布置的影响最小，较为合理。

在城市道路设计过程中，道路中线线形应当完全符合规范要求，在特殊情况下，当中线线形不满足时，可采用行车线路与中线非平行的优化方法，弱化道路中线的物理意义，使行车轨迹线满足规范要求是安全可靠的，也是满足驾驶者的行车舒适度要求的。

7 结语

对于局部路段线形不满足规范的情况，传统的思维中就是直接调整道路中线，但是在道路红线受限时就存在实施的困难，而本文通过某城市主干路的平面布置实例，说明了调整道路中线不是道路平面方案的唯一选择。

本文通过对3种路线优化和平面布置方案优缺点对比和适用条件的分析，为今后更好的处理类似相关控制性问题提供经验。

总之，以满足路线设计规范技术指标为目标，根据道路具体条件选择适用道路路线的处理方法进行路线优化和平面总体布置，既能使道路与两侧街道和谐共处，避免了控制性建筑的拆除，又减少设计时各专业之间繁杂对接，总体降低了道路建设的社会成本和提高了道路设计效率。