城市道路路面设计优化与创新

赵 磊

（商洛市交通设计院，陕西 商洛 726000）

城市化进程不断加快，对道路的需求量增长，道路作为联系城乡一体化的重点内容，需要保证流通性。城市中的立体交通格局，满足着城市化发展进程的需要。传统的路面设计已经远远不符合当前的路面交通需要，需要引进先进的技术，做好优化布局，才能更好地满足当下需要。城市快速发展不仅要靠新建设、扩建，还要对已有城区进行改建，要想对道路进行处理，就要依靠优化路面的设计，使路面更加符合现代城市发展需求。传统路面材料不环保、技术不先进及路面宽度不合理，往往会出现道路拥挤现象，影响人们的出行，路面的设计理念不够先进，没有绿色、环保的设计理念应用，在建设道路时没有对生态进行考虑，造成了道路路面功能不全，影响到了周边的生态空间。现代道路路面设计时，必须要引进先进的理念，通过环境生态设计，优化道路结构，创新思路方法，以此提高路面施工整体质量，确保城市道路立体空间的构建，满足新时期城市交通需求。

1 城市道路路面设计优化思路

1.1 注重创新

城市道路是城市的最基本建设，其主要的功能就是方便人们出行。为了不影响人们的生活，城市建设各项内容都是短平快为主，道路建设也是一样，设计单位都会很快拿出设计图纸，最短时间进行设计，快速进行检查、招标和施工等，道路设计过程中，把主要的考量放在了实用性上，没有考虑是否环保绿色，创新技术与创新内容更是不够。一般为了赶工期，都是对现有及以往项目资料进行修改后执行，对当前不断应用的新材料、新工艺没有考虑应用到实践中，一套路面结构设计用于多个项目、多个地区。这直接导致了相关的设计人员没有创新的积极性，新材料、新工艺、新设备和新技术难以应用到实际建设的案例中，限制了城市路面创新设计发展。为了保证创新地开展，则需要从两个方面开展创新，一方面是提高建设单位的创新意识。建设单位是道路的主要施工方，需要在进行道路施工前，根据实际的情况与设计和养护单位联合起来共同研究，对道路的功能进行合理定位，提出自己的想法。这样，设计单位就能够根据相关方的要求进行创新设计，合理设计周期，促进设计人员创新思路，通过激励机制提高他们的积极性、创造力。另一方面，相关的主管单位、行业协会等要不断激发设计人员创新探索，改变传统的设计方式，鼓励设计单位大胆进行尝试，合理科学地用好新材料、新工艺、新设备和新技术，解放思想束缚，不断推动城市路面设计向新高度求索。

1.2 差异化设计

为了更好地保证城市交通的稳定安全，我国出台了一系列的政策法规，对城市道路的设计与施工标准化要求有了依据，我国各地的城市交通基本形成了统一的规范，施工设计单位也需要根据规范标准做整体性道路的设计与施工，这样才能保证符合设计思路。城市间的发展不同，经济基础不同，也就导致了各自的需求不同，只有考虑到城市之间的差异化，才能更好地实现创新，建设出高标准的道路。我国城市地理环境、人文环境、城市发展与交通系统功能需求不同，设计过程中，一定要充分考虑到各地的差异与个性，从具体的环境因素上提出差异化处理措施，设计中强化灵活性、个性化，既要达到国家行业技术标准，从宏观方向把握质量与安全，同时，更需要对项目的具体情况负责，综合考虑项目具体特点、所处环境和用料来源，这样才能从根本上不断细化路面设计方案，因地制宜、因地施策做好创新型设计，确保城市道路交通的整体品质。

1.3 优先保障质量

道路是城市发展的基础，如果路面不符合要求，则会导致交通的不畅、运行不合理，所以说，城市运转过程的路面内容是最为关键的环节，把握好路面设计，避免出现路面质量不达标、出现裂缝塌陷等常见病害。如果路面不符合要求，不但影响基本的交通运输，更会埋下安全隐患，影响整个城市的运行发展。设计人员一定要把质量放在首位，设计时通过各项数据的分析，得到具体的创新方案，以此延长路面使用寿命，减小噪音，方便排水，以及降低成本。在满足使用功能的基础上，保证创新应用，进一步提高城市的交通品质。

2 城市道路路面设计创新具体路径探究

2.1 结合机动车尺寸强化设计与创新

路面设计需要满足交通需要，结合车辆的情况进行设计，我国对车型有着相关标准的规定，相关的设计人员一定要根据车辆的实际情况，合理规划、科学设计，使道路与机动车车型指标相统一，保证各种型号的车辆都能够快速通行，避免出现交通拥堵的现象，发挥道路的交通功能。路面的设计宽度必须要参考车型设计，除了保证正常的通行要求外，还要做好防护设计，避免车辆相互影响，一些路面使用过程中，可能存在事故风险，需要做好预留，保证空间的合理利用，避免交通事故的发生。设计人员要根据知识的更新，提高自身对车辆的识别能力，根据车辆设计的新变化，不断调整道路结构，使新型机动车也能够顺畅通行。

2.2 机动车车道宽度设计优化创新

路面设计关系到全民的通行质量。路面设计时，不但需要对车辆的宽度进行考虑，更主要是考虑到以后的出行，生活质量的提高促使私车数量增长，如果机动车车道宽度不足，就会影响出行。当前城市道路交通负荷不断增加，早晚高峰时，堵塞现象日益严重，人们出行时间成本增加，不利于城市的快速交通。因此，设计人员一定要根据城市发展速度与具体情况，保证路面的兼容性、功能性和美观性。特别是大城市发展有后劲，要保证为后续的发展做好长远的考虑，路面宽度要符合未来发展目标。三四线中小城市交通最为突出的问题就是逆行、不遵守交通规则，往往会出现乱停乱放的问题，为了保证交通秩序，需要做好合理的规划，做好路面的隔离，路面的中央设置花坛就能够做好隔离处理，解决逆向问题，也能够提高道路路面美观性。未来有需求的时候，也能够拆除花坛，做好宽度拓展，提高路面机动车承载量，舒缓紧张的路面交通压力，提高城市运力。

2.3 无障碍设计创新

城市发展要综合考虑各种因素，路面的交通不但要考虑正常交通出行，更要考虑到特殊人群的出行方便。无障碍设计是当前路面设计最为主要的创新设计，根据新时期道路路面的新需求，强化设计创新举措，完善城市交通体系。对于不方便出行的人员，要考虑到重点道路的设计，路面设计阶段需要重视重要交通枢纽处的设计，如十字路口、盲道等的设计，提高使用功能，通过指示灯、防护栏及绿化花坛等的因素设置，提高道路使用效果，确保符合新时期的交通需求。

2.4 环保性能创新设计

随着全球一体化的发展，城市道路的设计也需要做好绿色环保节能的设计，要不断创新理念、强化实践，使环保的设计思路融入到城市路面交通中，建设可持续发展的交通系统。相关的设计建设单位一定要增强环保意识，做好节能减排，推动道路设计向环保生态要求目标发展。设计人员要不断优化道路结构，从路面材料选择上遵循节能、经济的基本原则，合理使用新材料、新技术，通过优化路面设计，减少建设成本，增强路面的环保性能。通过新材料的使用，不断提升路面的抗滑、抗噪、舒适和安全性能，实现全功能设计，延长路面使用寿命，成为可持续性发展支撑动力。

2.5 道路优化设计实际案例

为了说明道路路面设计创新的方法，下面就根据实际的施工进行说明，提出创新的思路与方式。现围绕环保沥青材料路面设计为例开展系列分析。当前路面施工中最为多见的就是沥青路面，沥青路面能够保证路面的平整度与光滑度，适应各种气候与环境。设计人员要熟悉沥青性能，特别是在防水吸收层中的设计，一定要严格遵循施工流程，标准化操作，施工设计前先将撒铺设备准备好，做好性能测试，保证整体运行的良好。根据沥青的性能，做好整体推进，按照撒铺方式、工艺技术等标准进行合理明确的施工。设计时，要保证创新思路，结合技术的发展对碾压工艺合理设计，确保施工时有据可依。混合料拌合铺平压实作业要严格按照标准，设计人员根据沥青路面的具体条件，做好科学的设计创新，对拌合比例、铺平方式及压实程度等有明晰的要求，对材料的整体性能做好严格的检测，包括厚度、平整度及压实度指标要符合设计要求。

3 城市道路沥青路面设计过程中的创新应用

3.1 新型材料的应用

当前，城市发展过程中，对路面的要求越来越高，为了保证路面的使用功能，则需要做好创新设计，不断优化整体思路，保证发挥出沥青道路的作用。沥青面层集料是间断级配形式的材料，最大粒径由上至下逐渐提升，上层施工过程中，一定要用中粒式及细粒，上面层沥青混合料和集料最大粒径不能比层厚高，中下层集料最大粒径低于层厚2/3。沥青玛蹄脂碎石混合料是当前最常见的材料，抗变形性能稳定，具备耐久性。沥青玛蹄脂碎石混合料存在许多的耐磨矿粉、粗集料、细集料及石油沥青等材料，其优势就是针入度低、稳定性好、软化点高。沥青玛蹄脂碎石混合料弥补了传统沥青缺陷，保证了路面的平整度。橡胶结合料性能好，能够不断提升沥青路面疲劳裂缝及反射裂缝能力，保证了较好的抗永久变形和抗车辙能力，提升面层耐久性，橡胶沥青韧性好、稳定性强、抗水性以及抗疲劳性稳定，更是良好的环保型路面新型材料，通常都会被应用在道路结构表面层和盈利吸收层建设中。SBS 改性沥青混合料由聚合物、树脂、橡胶及橡胶粉等组成，SBS 多用于沥青高低温和感温性能提升的路面上，SBS 改性沥青通常占全球沥青总体需求的60%以上。

3.2 温拌沥青的应用

传统沥青施工中，往往是用到了热拌沥青技术，这种技术在当前的发展中，已经不符合新时代的技术创新要求，如果是在拌合温度偏高时，往往导致沥青老化速度加快，不利于路面的施工使用，导致路面的寿命下降，埋下安全隐患。随着现代技术的创新与发展，新型应用越来越多，提高了路面的面层施工效果。以美国为代表的温拌沥青技术得到了逐渐推进，在路面施工中发挥出了重大的作用。沥青混合料中放入温拌剂就能够实现发泡膨胀的效果，这样，对路面的接触面积就增加，特别是在20～30 ℃的环境中能够获得较好的拌合和易性，保证了沥青的性能稳定性。通过降低拌合温度可减少燃料消耗量，避免气体大量排放。当前的路面设计中，已经应用了这项技术，特别是在施工过程中，通过新型技术的创新应用，热拌沥青混合料容易压实，并且一定程度上提高抗车辙及抗裂性等，解决了热拌沥青施工的问题。

3.3 道路结构设计

道路的结构影响到整体的使用效果，要优化结构性设计，保证路面结构更加合理。一是优化厚度设计。道路沥青路面厚度决定了交通的品质，应对道路规范方案设计，满足国家标准和行业要求，对其规划过程中都会给道路沥青路面结构层设计出相关数据，沥青层厚度就是最为主要的依据，能够帮助后续施工得到良好的参考。结构刚度及强度决定了道路规划年限。二是防裂设计。路面的裂缝影响到了交通的质量，结构设计过程中，需要重点考虑到防裂设计，要选择使用应力吸收较好的材料，控制在20～25 mm 的范围中，改性沥青能够全面有效降低裂缝出现的频次，施工中使用聚酯土工布粘层全面提升抗裂减震效果。

3.4 选择材料和设计

路面的施工材料选择和设计非常关键，如果材料不符合应用要求，则会埋下安全隐患。一般的路面，水泥是路面稳定层材料，其在很多的道路施工中都有着广泛的应用，但是水泥层的设计不但增加了整体的成本，也容易出现路面的问题，不利于稳定交通。为了减少成本，也使用了粉煤灰物质，但是路面质量却得不到合理保障，影响到了交通的质量。当前，路面设计不断优化，已经采用了双基层的设计思路方式，路面的上基层用水泥提升稳定性，下基层用工业废弃物质保持通透性，通过水泥稳定碎石技术应用有效降低了建设的投入成本，确保安全与质量。所以说，对各层次设计时，一定要优化处理，基层材料应保证模量同实际情况相符，根据不同性质材料的性能不同和不同模量值进行设计，如果模量值偏低就会造成下部弯压力提升，路面破损比例就会增加。模量较大能够提升剪应力，路面施工过程中就会增加更多的阻碍。所以设计中必须确保基层模量接近面层，目前的市政道路基层施工主要材料应用的是半刚性材料和柔性材料。半刚性材料包括粉煤灰、石灰及水泥；柔性材料包括级配碎石等。道路面层材料应用SMA、OGFC 等，体现了良好的施工效果。SMA 适应低温和高温环境，抗疲劳和抗滑性良好，施工简便成本略高。OGFC 保证了安全性，噪音低，避免积水问题。

3.5 减少路面裂缝的设计措施

路面的裂缝是常见的路面问题，不利于交通的稳定性。解决好路面的裂缝问题，需要在摊铺沥青路面时用温拌沥青材料，这样做能够有效解决裂缝的问题，这种材料抗反射裂缝性能良好。道路结构的不同，其反射裂缝也不同，裂缝在结构的影响下，是由多层作用导致的，仅凭借解决好面层是不够的。反射裂缝是半刚性基层和下承层裂缝的反射。裂缝出现后需要对雨水进行控制，避免出现大量的下渗，不利于基层稳定性，要通过路面维护，做好大面积挖补并重新敷设，才能保证路面的通行效果。橡胶沥青能够解决反射裂缝的问题，通过灌缝施工避免裂缝发展成大面积网裂沉陷的路面问题。设计时，做好应力吸收层被配置，这样也能够降低裂缝发生的概率，避免基层被雨水侵蚀，有效避免路面“蛛网”的“补丁”，保证了交通的通畅与安全。

4 结束语

综上所述，城市发展过程中，道路是最为主要的部分，要创新道路设计能力，保证城市良好的交通环境，道路通行关系到百姓的利益，关系到经济建设与发展，要不断根据时代的变化，创新路面设计方法，引进环保、无障碍等设计新理念，使各方面的思路能够全面打开并在实践中得以应用，强化人才技术创新，强化技术设备创新，利用先进设计软件，全面提高路面设计创新能力，为城市深入发展提供重要交通保障。