城市道路工程设计技术运用研究

沈 达，顾佳栋

（杭州萧山环境投资发展有限公司，浙江 杭州 311202）

0 引言

城市道路工程设计质量不仅关系到人们的出行和交通体系的发展，更在一定程度代表着城市的发展情况。随着人们对生活质量要求的不断提升，道路工程逐渐受到广泛的关注。如何设计并构建高质量道路，提升交通体系设计和应用水平成为道路设计的重点。基于此，相关人员应加强对城市实际情况的了解，并合理规划道路交通网络，灵活利用各种技术，提高城市道路工程设计水平，使道路交通设计更加合理。

1 城市道路工程设计关键点

城市道路根据流量和位置的不同分为4 个级别：快速路、主干路、次干路和支路。其中快速路主要建立在城市车流量较大的区域，能够有效连接城市的各个中心，减少拥堵等情况，使城市中心的交通效率得到提升。主干路和次干路组合构建骨干路网，完善城市中交通网络体系的构建。支路的服务功能更强，主要用来连接次干路和居民区。通过不同级别道路的连接，完成整个交通网络的构建。

为满足各级城市道路的实际需求，在进行工程设计时，应重视相应的设计关键点：首先，保障道路协调性。保持道路交通的协调性是道路工程设计的重点，一方面保持不同交通线路的协调，使交通运输更加稳定且安全；另一方面应保持交通线路与周围环境的协调，以提升城市形象特点[1]。其次，丰富道路功能性。道路作为城市交通的载体，应根据实际的交通需求进行设计，才能使道路的价值最大化。如借助道路分区、限速设置、分隔带等设计，强调道路的便捷性和实用性。最后，坚持道路设计原则。主要有两个方面：①坚持公共利益优先的原则。城市道路作为基础公共设施，其主要目的是满足人们的出行需求，因此在设计时应首先满足出行需求和城市建设需求，以公共利益为主合理设计。②坚持环境保护原则。生态环保是我国的重大的决策部署，设计人员应树立环保理念，完善道路绿化设计，降低城市道路设计和建设过程中对环境的影响，构建绿色城市道路。

2 工程概况

本文以杭州市萧山区项目建设为例进行分析，探究萧山区内部城市道路交通规划设计情况分析。萧山区主要分为七大片区，不同区域具有相应的定位和发展方向，在进行交通网络设计时，应遵循《杭州市萧山区综合交通规划（2008—2020 年）》等要求，合理优化内外的交通联系情况，提高公共区域的设计效果，合理配置相应的配套设施和景观绿化，在保障交通水平的同时提升城市风貌。当前项目中的对外交通用地约为8.88hm2，占城市建设用地的3.38%。道路网络密度相对较低，主要为对外交通、城市快速路、城市主干路、城市支路和村镇道路，道路利用率较低，无法满足城市交通要求，设计人员应根据城区建设需求，优化道路设计。

3 设计技术在城市道路工程中的应用

3.1 交通道路网络规划

交通道路网络规划设计内容主要包括如下。

（1）城市道路网。城市道路网设计时需要明确道路的等级和路网结构情况。一般情况下，城市中道路等级设计时主要包括快速路、主次干路和支路4 个等级，部分流量较少的城镇中设置3 个等级，不设置城市快速路。本项目中原本具有4 个等级的路网，且路网无法满足日益增长的交通需求。因此应在4 个等级的基础上，增加道路的使用效率，如图1 所示。在设计路网结构时，城市中快速路以直线连接不同城市中心或围绕城市构建，以提升城市中的交通效率。项目中为提高交通汇集效率，设置两条快速路，分别连接机场和城市中心，同时增加高架路面宽度，以提高车辆运行效率[2]。在主干路设计时，需要结合城市的交通流量分布情况合理设计，提升交通系统的疏散、截流功能。次干路在主干路的基础上设置，连接城市各个区域交通和生活功能，从而完善整体道路网络骨架。支路的设计在道路网络骨架的基础上设计，将道路与功能区域进行紧密连接，使城市路网格局更加合理。

图1 交通路网规划

（2）公共交通网。公共交通对城市发展和居民生活有着重要作用，因此，在设计时应优先设计公共交通，以缓解当前城市交通拥堵问题。设置公交站场和站点，在主干路和次干路上间隔400m 左右设置站点，保障公交站点的覆盖效果。

（3）对外交通网，对外交通是指城市与其他城市之间的交通网络连接，主要形式包括公路、铁路、航空和水运。项目中的对外交通规划主要包括高速路和航空运输。在设计对外交通网时，需要根据城市的地理位置、规模、职能和潜力等进行综合分析，合理构建恰当的交通网，确保能够为城市提供完善的交通服务。

（4）市区停车系统。为满足城市居民的停车要求，在设计停车场地时，应根据交通情况和建筑情况确定停车场地。按照停车规划计算停车场的面积和停车位数量，以满足实际需求。

3.2 交叉口设计技术

交叉口是城市路网的重要节点，合理设置交叉口，能够缓解城市交通拥堵情况，同时减少交通事故的发生概率。交叉口设计难度较大，需要在交通通行的基础上考虑空间和时间方面的特点[3]。交叉口空间设置过程中，主要将其分为平面和立体两种通行空间。平面空间是在与路网同一平面的基础上，对道路进行合理的划分和设计，规范交通运行流向，从而使道路顺利运行。设计时应由外到内完成交叉口交通设置，计算内外区域中交通供需数据，调整交叉口中不同路段的通行能力，明确不同车道的功能和车道数量，利用软件模拟计算车道数量和宽度是否能够满足交通需求。此外，设计人员应加强对道路交通冲突的分析，增加内部空间的区划设计，调整非机动车通行空间以及导流线、通行线等内容，提高交叉口系统应用质量，如图2 所示。

图2 平面交叉口

立体交叉口设计时利用跨线桥或地道等方式与道路产生平面的交集，形成车道空间分离的状态，有效避免交叉口冲突点的产生，有利于提高道路通行和运行效率。该类型交叉口对道路等级的要求较高，主要在交通量较大的快速路和主干道上设置。在设计时需要分析建设区域的地形情况和经济效益，以满足城市整体需求。

3.3 道路路面设计技术

城市道路设计过程中，应重视路面设计质量。路面设计技术主要包括对路基、路面、路桥连接和断面等方面[4]。路基设计过程中，设计人员应全面了解工程项目的实际情况，并详细调查环境情况，合理设计路面的标高，计算路面不同结构的厚度值，以及地下管道系统对路基高度的影响，合理计算并设计道路的路基情况。在路基设计时对土层类型和沉降量的要求较高时，应去除耕质土壤，计算沉降情况，按照要求决定填方量和碾压情况，以延长道路的使用寿命。

路面设计时，针对已有的道路改建情况，可以使用路面再生技术完成设计和施工。路面再生技术是利用已有的道路建设资源，选择质量符合要求的回收利用，同时在原有道路上进行优化，使路面质量符合设计标准。该技术在实施中符合节约环保的要求，将原有路面材料打碎与新材料进行配比，使资源的利用率得到明显提升。

在路桥连接处设计时，该区域容易出现变形缝，并对道路产生较大的破坏，不利于延长道路的使用寿命。在设计过程中，应对城市道路和桥梁结构进行准确计算，分析路桥接头处的受力情况，并通过调整路桥结构和强度等方式，减少路桥接头处的变形情况，进一步降低变形影响[5]。一方面，应加强桥台地基的建设。若桥台空间狭小，将会使地基的强度和沉降情况受到影响，因此应选择强度较大的地基材料，优化地基施工技术，从而增强实际的压实效果，使地基的承载力得到提升。另一方面，应在边坡上设计防护壁垒，借助壁垒实现缓冲效果，提高实际的交通风险控制能力。

3.4 道路绿化美化设计

为提高城市的美观性，在道路设计过程中，应重视绿化设计和景观设计。城市道路绿化不仅能够直接体现城市的风貌特点，同时对创建良好的交通环境有着促进作用。恰当的绿化和景观设计，能够缓解驾驶者的疲劳感，提高交通安全，同时能够增加城市绿化面积，维护城市生态平衡。因此在道路工程设计时，需要重点关注绿化问题。在具体设计过程中，应充分结合项目要求计算道路绿地的占有率。按照规定要求，在红线宽度小于40m 时，将绿地率控制在20%以下；红线宽度在超过50m 时，将控制绿地率在30%以上；绿地宽度在二者之间时，使绿地率保持在25%左右。设计人员应根据道路绿化位置选择恰当的植物。如在分车绿带设计时一般选择树形较为规整的乔木或灌木，使其保持整齐的排列状态，确保其与路缘石之间的距离在0.75m 以上。如图3 所示。在行道路绿带设计时，应选择灌木和地被植物等组合应用，以提高路面的连续效果，同时呈现良好的美观性。在路侧绿带设计过程中，可以选择地被植物或者攀援植物等，结合具体的路面情况进行设计，使路面的美观性更强。道路中交通岛设计时，为了提高交通岛的醒目效果，为驾驶人员提供恰当的观察目标，可以在交通周边设置地被植物或者相对较矮的乔木和灌木等，避免遮挡驾驶视线，提高交通安全性。广场和停车场绿化设计过程中，应注意道路与道路的衔接效果。可以选择高大乔木，完善防护绿带设计，有效加强环境保护和绿化效果。

图3 分车绿带设计

3.5 智能城市交通设计

随着智能化技术的不断提升，当前交通环境受到影响较大。智能道路设计不仅能够广泛收集和传递交通信息，还能针对当前的路况对车辆进行导流，缓解交通堵塞情况，从而有效降低交通故障概率。在城市道路设计时，设计人员应结合实际交通情况搭载智能管理系统，对交通情况进行实时监控和管理，从而为交通运输提供便捷服务。采用真三维道路智能设计方法和系统对道路建设区域进行划分，并在场景中完成场地选择和横纵道路参数设置工作，保障道路设计的有效性。在城市道路上设置相应的传感器和信号装置，并与智能管理系统进行连接，实时监测当前的交通环境变化情况。通过智能分析，给出恰当的引导，使道路保持正常运行状态。如将交通信号灯与智能控制系统连接，利用智能系统控制信号装置，从而调整交通的情况，保障城市交通的顺利运行。系统根据车流量和行人数量计算红灯和绿灯的时间，并做好相应的调节工作，缓解车辆与行人之间的通行矛盾。

为使城市道路的智能化设计效果得到提升，需要设计人员充分利用云计算、GSP、GIS 空间分析等技术完成工程项目的计算与分析，根据城市交通的实际情况，构建相应的模型，并借助模型完成模拟的优化，提高智能道路的应用性和交互性，使其能够为城市交通发展起到推动作用。

4 结语

综上所述，城市道路工程设计对城市发展和人们生活有着十分密切的关系，合理完成道路设计是城市化发展的基础。因此，相关设计人员应积极提升自身的设计水平，分析道路工程设计中的关键要点和常见问题，提出相应的应对方式，以确保城市道路设计方案符合城市发展需求，结合先进的设计经验完成道路交通工程的设计工作，使城市交通水平得到稳定提升。