城市道路旧路改造设计研究

蔡成彪

（中天设计咨询有限公司 广东佛山 528000）

0 引言

现代城市生活要求城市应具备完善和高品质的配套设施，开展高品质生活的城市建设提升行动，提高人们生活品质，实现高质量发展与高品质生活的融通融合、互促共进，既是时代之需，也是民心所向。给广大市民提供安全高效、畅顺便捷、舒适优美的城市道路交通，是我们道路设计人的目标。但伴随着城市的高速发展，不少道路由于早期建设时没有进行科学、合理的交通规划和交通管理规划，特别是对机动化时代的到来估计不足，道路设置不合理，交通管理设施不完善，交通拥堵、秩序混乱，道路的通行能力和服务水平无法满足城市交通日益增长的发展需求，迫切需要对老旧道路进行改造提升，提高道路的通行能力和服务水平［1］，完善功能配套，提升城市生活品质。相比新建道路，旧路改造设计遇到的困难和问题较为复杂，对设计工作提出更高的要求，需要用足心思、精心细致研究并结合现场实际做好设计工作。本文通过佛山市岭南大道改造的工程实践，对旧路改造设计的总体思路及应注意的要点进行阐述。

1 工程概况

佛山市岭南大道（原大福路）位于佛山市禅城区的中心，作为禅城区的城市发展中轴线，佛山市市政府、禅城区区政府、岭南明珠体育馆、佛山电视塔、文华公园、市一医院、东平河畔中心公园、东平大桥、世纪莲体育中心、新闻中心等公共建筑依次坐落在道路两旁。现状大福路始建于1993 年，红线宽度分别为42 m（季华路以北）和36 m（季华路以南），采用四块板断面型式、双向四车道、水泥混凝土路面结构，是禅城区南北向的城市主干道。大福路改造扩建设计起点位于同济路，终点位于魁奇路。沿线经过岭南明珠体育馆、文华公园、季华五路、禅城区区政府、福华路、市一医院、金华路、绿景二路、深村大道、深宁中路、市电信大楼等。根据规划要求，大福路将由目前的双向四车道扩宽至双向八车道，道路总宽利用红线退缩及拆迁部分村居扩宽至50 m，道路总长度3.0 km，设计时速60 km/h。［2］该项目在设计时采用了较好的设计理念和方法，自投入使用至今已超过15 年，经历了机动车迅猛增长的考验，道路的通行能力和服务水平基本能适应交通量的发展需求，环境优美，已成为禅城区标志性的景观道路。

2 基础资料搜集整理准备

建成道路的改造提升和治理比较复杂，受各种因素制约较多。前期准备工作阶段要充分掌握现场道路状况、交通状况、周边状况等，主要包括：道路规划资料、道路等级、设计车速及行驶车速、红线宽度、断面形式、车道数、车道功能、道路沿线的用地类型、沿线出入口及各个交叉口、大型交通发生源位置、公交线路与数量、停靠站位置、原路面结构及各部分尺寸、现状各种地下管线、现状路面调查检测报告、交通管理现状等。［3］

3 交通量调查、设计交通量的确定

旧路改造提升一般是使用实际测得的交通量，并结合设计年限对交通量进行预测作为设计交通量。实测交通量一般以调查白天12 h交通量为宜，掌握各方向分车种交通量的时间变动，并折算成小汽车交通量。但在实际设计时，通常使用的是高峰时段（早高峰或晚高峰）的交通量。观测的点位数量，路段为每两个大型交叉口之间设置一个，并需观测左侧、右侧两个断面流量，涵盖沿线重要商场、住宅、公共建筑等特征路段。通过现场收集手机拍摄视频记录方式获取路段高峰期车辆流量情况，每个断面调查20 min，然后折算为小时交通量。采用这一交通量进行交通设计时，比实际使用1 h 交通量更留有余地。采用同样的方法确定非机动车和行人交通量。此外，还必须观测沿线每一个交叉口各个进入方向的交通量，并结合设计年限对交通量进行预测作为交叉口设计交通量。交叉口设计交通量这一数据非常重要，它是交叉口的车道数量设置和导向箭头设计以及是否需要设置信号灯控制的依据，旧路改造效果好不好，建成后是否还会拥堵，关键就在这里。

4 总体设计思路及原则

⑴根据路网规划、道路性质，制定需改造旧路相应的技术标准；

⑵道路线位、标高及路幅总体上须按规划实施，平、纵、横断面应根据实地情况局部进行调整、优化；

⑶做好对沿线区域生活环境的保护设计，完善慢行系统及人行过街设施、公交设施，体现“以人为本”的设计理念；

⑷加强及做好配套工程和相邻工程的衔接设计；

⑸结构设计应体现安全、美观、经济且便于施工的特点；

⑹认真调查研究并充分了解现有道路基础设施的情况，研究制定标准合理、使用安全可靠、投资效益高、满足道路功能需求的设计方案。

5 道路线位及纵断面设计

建成道路的线位及纵断面通常已按照原来的规划条件和技术要求进行设计，改造时其路线线位一般按照新的规划线位或按现状平面线形进行拟合，但需进行核对是否满足道路改造的技术指标要求；道路的纵断面经过多年使用，会发生纵、横两个方向不同程度的不均匀沉降，如按照新建道路只进行路中纵断面设计，为拟合现状路面会导致很多位置的加铺厚度很大，为尽量利用原路面和节省造价，应对旧路横断面测量加密（间隔10 m）、分左右幅进行纵断面设计。大福路根据现状地面标高并保证沥青罩面厚度10 cm为原则，并考虑接顺道路两旁住宅、商铺、路口标高而确定路面设计标高。由于有中央绿化带分隔，为减少沥青调平层的用量，纵断面设计分左右两幅进行，并尽量保证两幅的纵断面标高一致。

6 道路平面设计

平面设计是旧路改造设计的关键。

⑴首先要按照交通规划和交通管理规划的要求进行交通设计，结合沿线各路段和交叉口的设计交通量，对全线原有的交通组织进行梳理和优化调整。大福路作为禅城区的城市发展中轴线和城市主干路，全线共有15 个平面交叉口，除主、次干路同济路、季华路、绿景路、深村大道、魁奇路保留信号灯控制外，其余路口均采用右进右出的形式，中央绿化带不断开，主要交叉口的平均间距超过700 m，保证了主干路的交通功能发挥。［4］

⑵按照标准横断面的各部分尺寸合理布置中央绿化带、机动车道、非机动车道、人行道（含盲道），并做好公交专用道、公交停靠站的设计，应注意公交停靠站避免设在交叉口的进口段及附近。公交站台的长度一般为25 m，在市一医院门口，考虑公交车线路特别多，专门设计了市一医院A站和市一医院B站。

⑶以人为本，完善人行过街设施（包括人行地道、天桥）、沿线各出入口衔接、人行道断口、单面坡缘石坡道、非机动车道和人行道保护设施等的设计。

⑷非机动车道的设计应做到舒适、平顺、连续、美观。非机动车行驶有一定的速度，平面设计必须要考虑其平顺性，在线位的转角处（如港湾式停靠站、交叉口转角处），必须要设置圆曲线。需注意的是，某些旧路改造非机动车道选择在人行道上布设，线位需要避开现状各种障碍物（如树木、灯杆、街心绿化等），路线会出现多处转角，此时路线设计须参照机动车道的设计设置圆曲线使其圆顺流畅。此外，非机动车道还需做好与公交站的位置协调、与沿线的道路出入口相接处应保证铺装连续、车辆的停放布置。［5］

7 道路横断面设计

在现有道路上进行提升改造，横断面的设置是道路设计的重点和难点，既要充分利用原有旧路节省投资，又要确保道路的各项功能需求均能得到满足，发挥最大的经济效益和社会效益，横断面各部分尺寸的选取需要综合考虑、仔细研究推敲。为此，需要多做设计方案比选，优中选优：①根据路段的设计交通量及车道通行能力计算出道路断面需要的机动车道数量，经过计算，标准横断面的机动车道采用双向八车道；②根据道路的定位（城市发展中轴线）、等级（城市主干路）、位置（城市中心建成区）采用8 m宽的中央绿化带，营造景观优美亮丽的风景线，便于设置掉头车道和防止对向车辆眩光；③在机动车道采用双向八车道的基础上进行横断面方案比选，对于非机动车道的设置，采用了机非共板和人非共板的方案比选，考虑到机非共板在主干路上必须要设置隔离栏，且非机动车道在公交站位置为避免与进出站的公交车产生干扰需从公交站台后方绕行，道路的横向宽度需要增加；而人非共板通过高差能使快慢交通分离，更安全和以人为本，在公交站台后方的通行更加平顺舒适。经综合考虑，采用人非共板方案，具体标准横断面如图1所示。路拱为直线路拱，车行道路面横坡为1.5%，坡向道路两侧；人行道横坡为1.5%，坡向车行道。

图1 道路横断面及路面结构Fig.1 Road Cross-section and Pavement Structure （mm）

8 道路交叉口设计

在旧路改造中，交叉口设计是道路设计的点睛之作。交叉口是道路网的联结点和城市交通的咽喉，交叉口设计的好坏，将直接影响道路的通行能力和服务水平，关系到整条道路及路网功能的发挥。［6-7］太福路的道路平面总体设计，全线的15 个平面交叉口，除保留与同济路、季华路、绿景路、深村大道、魁奇路采用信号灯控制外，其余路口均采用右进右出的形式。这样的交通组织，信号控制路口应尽可能少，符合主干路交通快速、量大、连续、顺畅的要求。针对这5 个交叉口，结合实际的用地条件，同济路、绿景路、深村大道采用拓宽式交叉口，季华路、魁奇路采用拓宽式渠化交叉口。信号灯控制的拓宽式（渠化）交叉口，具有通行能力大、投资省、占地少、规模小、工期短、景观美等特点，实现了人车分流，使各种不同性质和不同速度的车辆，顺着规定的方向，互不干扰的行驶，车流之间不存在冲突点，车辆、行人的安全性大大提高。交叉口用地条件许可，可以设计较大的渠化岛组织渠化交通，并且可以在渠化岛和绿化分隔带上种植一定规模的观赏花草植物，增添城市景色。

拓宽式（渠化）交叉口，目前在国内的城市道路中得到广泛的应用，但不少交叉口的通行能力没有达到预期。太福路建成至今已超过15年，经受了机动车迅猛增长的考验，道路的通行能力基本能适应交通量的需求。主要原因：①对交叉口各方向的设计交通量要有充分的预估，并且要根据交通量和通行能力要求有效匹配各个方向的车道数量；②尽可能地压缩偏移中间分隔带及拓宽交叉口用地，设置充足的车道数量，以空间换时间来提高交叉口通行能力；③车道宽度在进口段，左转和直行车道宽度一般采用3.00～3.25 m，对于专供小客车通行的进口段，宽度可降至2.80 m，太福路进口段需行驶公交车，车道宽度采用3.00 m，右转车道直行段采用3.50 m，曲线段须考虑路面加宽；在出口段，需考虑车辆加速通过，车道宽度一般与路段车道等宽，压缩车道宽度的目的是为了增加车道数；④拓宽车道的长度对增大交叉口的空间也非常重要，大福路进口道直行段采用80 m，渐变段采用30 m；出口道的拓宽长度一般与进口道的长度一致；⑤设置的渠化交通岛不宜太小，用地条件不允许可以不设，但必须拓宽交叉口、保证足够的车道数量。

9 路基设计

大福路投入使用13 年，路基沉降趋于稳定，道路两旁的建筑物均已建成，能对路基起反压护道的作用。本项目是旧路改造，为节省投资尽可能地利用原有路面，原机动车道、非机动车道下路基不做处理，仅对旧路路面进行处理后加铺沥青罩面。新建车行道大部分位于原机动车道和非机动车道的水泥混凝土路面上，部分车行道在原人行道及交叉口拓宽位置为新建道路，因此处理好新建道路的基础尤为重要。［8］根据地质报告，对不同的地质情况处理如下：①地质情况良好，但表层较松散，对原土进行碾压夯实以满足设计要求。②路基为软弱层，须进行换填处理，车行道换填80 cm 石碴充砂层、人行道换填50 cm 石碴充砂层，并按要求分层碾压密实。

10 路面结构设计

现状大福路机动车道的路面结构为25 cm 抗折4.5 MPa水泥混凝土+20 cm水泥稳定石屑+25 cm石碴充砂垫层；现状非机动车道路面结构为18 cm抗折4.0 MPa水泥混凝土+15 cm 水泥稳定石屑。根据建设单位提供的大福路现状路面调查检测报告，现状机动车道经过多年行车，有少数路面板块出现纵、横向开裂、板角断裂、挤边及填缝料失效、错台等病害；现状非机动车道基本良好。对上述病害情况进行处治后，摊铺聚酯长丝土工布，再进行两层改性沥青（4 cm+6 cm）的加铺。路面结构［9-10］有以下特点：①尽可能地利用原水泥混凝土路面，加铺的两层沥青混凝土均采用改性沥青；②新旧混凝土路面之间采用植筋连接，减少不均匀沉降造成的路面拉裂损坏；③原机非之间的绿化带在破除流水平石后只有190 cm，该处路面采用25 cm 抗折4.0 MPa 水泥混凝土+30 cm C15 混凝土垫层修补，解决了压路机无法进入碾压的难题；④为提高沥青混凝土路面的高温稳定性及耐疲劳、耐久、抗车辙性能，在交叉口停车等待路段上的两面层沥青混凝土掺加了抗车辙剂；⑤大福路定性为城市景观轴，非机动车道采用色彩鲜艳的铁红色沥青混凝土，保证了非机动车道的舒适、美观、平顺和安全，人行道采用火烧面花岗岩，与城市中心建成区相适应。路面结构如图1所示。

11 结语

大福路改造设计采用先从交通设计入手的思路，即从交通的需求及使用方面去寻求解决道路的各种交通问题的方法，通过有效的交通组织和管理来指导道路设计，实现旧路改造的合理建设。旧路改造设计相对较为复杂，碰到难以处理的问题较多，需要我们根据项目的实际情况用心构思、精心推敲、多想办法。本文对城市道路旧路改造设计进行了研究，对大福路改造设计交通量预测、平面总体设计、交通组织、横断面设置、交叉口拓宽处理等值得注意的细节作了综述分析，为类似旧路改造项目提供参考。希望旧路改造设计不仅能改善提升城市交通的运行状况和服务水平，同时能打造功能齐全、安全畅顺、景观优美的城市空间，提高市民群众的出行品质，满足交通安全、通畅、效率、便捷及与环境协和的基本要求。