基于可持續(xù)理念的城市道路設(shè)計(jì)方法研究

王力

（蘭州市城市建設(shè)設(shè)計(jì)院，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

我國(guó)近年來(lái)城市化發(fā)展非常迅速，各種資源在城市得到了高度集中，人口密集度也在增加，這使得城市的建設(shè)理念也需要不斷改進(jìn)和提高，特別是城市道路的設(shè)計(jì)。城市道路承載著人口的流動(dòng)和資源的運(yùn)輸分配，因此其設(shè)計(jì)質(zhì)量也非常重要。傳統(tǒng)的城市道路設(shè)計(jì)都是滿足基本的交通運(yùn)輸需求，符合道路及交通的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但這些是最低的設(shè)計(jì)訴求，不能滿足整個(gè)城市體系的重塑，無(wú)法滿足城市現(xiàn)代化設(shè)計(jì)思想。

可持續(xù)理念是近年來(lái)在廣泛推進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，可持續(xù)要求設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅僅要滿足基本的功能需求和安全需求，還應(yīng)該根據(jù)所處的環(huán)境從全壽命角度考慮其運(yùn)營(yíng)使用性能。以道路可持續(xù)設(shè)計(jì)為例，不僅要求道路設(shè)計(jì)能夠滿足交通運(yùn)輸?shù)囊?、行車安全要求、通行效率要求，還應(yīng)該與周邊環(huán)境形成良好的呼應(yīng)，以利于道路使用效率為目的，促進(jìn)道路與周邊各種基礎(chǔ)設(shè)施形成良性生態(tài)鏈。在人們對(duì)城市建設(shè)需求越來(lái)越高的態(tài)勢(shì)下，需要采用可持續(xù)的里面進(jìn)行城市道路的設(shè)計(jì)，提高道路與周邊城市環(huán)境的呼應(yīng)與連接，形成現(xiàn)代化城市環(huán)境[1,2]。

本文首先分析城市道路設(shè)計(jì)的可持續(xù)理念，不僅要滿足交通通行功能、行車安全功能、道路使用壽命，還需要以人為本，提高城市道路設(shè)計(jì)生態(tài)性，加強(qiáng)其與道路周邊城市環(huán)境的聯(lián)系與溝通。其次分別對(duì)道路的線形、橫斷面和交叉口等方面開(kāi)展可持續(xù)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析，建立方法體系和要點(diǎn)。最后，探討道路可持續(xù)設(shè)計(jì)中與周邊基礎(chǔ)設(shè)施的聯(lián)系和連接，形成城市道路生態(tài)系統(tǒng)閉環(huán)鏈。

1 城市道路可持續(xù)設(shè)計(jì)理念基本內(nèi)容

可持續(xù)設(shè)計(jì)包含有持續(xù)發(fā)展、持續(xù)利用和持續(xù)性等理念思想。持續(xù)發(fā)展就是在不破壞現(xiàn)有的自然環(huán)境下，能夠有效地利用資源進(jìn)行道路設(shè)計(jì)和修建，需要節(jié)約應(yīng)有的資源以盡可能保持原有的環(huán)境狀態(tài)，或者改造成友好的環(huán)境。持續(xù)利用是指在道路設(shè)計(jì)與建造中，利用可再生或可循環(huán)的資源或者技術(shù)，降低資源的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染。持續(xù)性則是需要確保修建完成的道路系統(tǒng)，在運(yùn)營(yíng)使用過(guò)程中保持良好的狀態(tài)，使得道路結(jié)構(gòu)的全壽命周期內(nèi)具有很好的可持續(xù)性?？沙掷m(xù)性設(shè)計(jì)理念需要涵蓋現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)將以人為本、生態(tài)性和全壽命等理念融合進(jìn)入到道路的設(shè)計(jì)中[3]。

1.1 交通通行功能

城市道路是提供城市人員和資源流通的基本運(yùn)輸平臺(tái)，這些對(duì)于城市生活和生產(chǎn)都是非常重要的，因此道路設(shè)計(jì)的基本要求就是需要滿足交通的通行功能。需要考慮到城市的發(fā)展需求，考慮區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)溝通等要素，預(yù)測(cè)未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)的交通運(yùn)輸需求，從而建立滿足交通功能需求的道路結(jié)構(gòu)。需要注意的是，由于城市地價(jià)很高，不可能根據(jù)交通預(yù)測(cè)需求直接確定道路的建設(shè)，而是需要綜合考慮道路建設(shè)和周邊基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。

1.2 體現(xiàn)道路景觀性

在可持續(xù)發(fā)展的理念下，城市的整體規(guī)劃和設(shè)計(jì)都需要滿足景觀性能。城市道路是城市最為主要的市政設(shè)施，特別是在夜晚環(huán)境下城市道路是整體城市景觀的反應(yīng)，在城市道路設(shè)計(jì)中需要承載整體城市的風(fēng)貌和景觀，因此需要充分考慮人們的審美需求，將城市道路與周邊的建筑、關(guān)鍵城市構(gòu)造等連接起來(lái)，將自然與人文景觀進(jìn)行充分的融合，建立和諧的城市道路系統(tǒng)。

1.3 反映以人為本思想

道路的設(shè)計(jì)就是提供人使用的，無(wú)論是道路的線形設(shè)計(jì)、混合交通、交叉口設(shè)計(jì)，都與人的安全息息相關(guān)，在這些設(shè)計(jì)中需要將傳統(tǒng)的“以車為本”的思想轉(zhuǎn)化為“以人為本”的思想，提高“人”在設(shè)計(jì)中的地位，將這些設(shè)計(jì)因素均提高“人”所占據(jù)的比重。

1.4 與市政設(shè)施的融合

傳統(tǒng)的城市道路設(shè)計(jì)并沒(méi)有將給排水、燃?xì)怆姎獾仁姓苍O(shè)施完全配套建立，使得各項(xiàng)市政實(shí)施如果出現(xiàn)運(yùn)營(yíng)問(wèn)題需要進(jìn)行耗費(fèi)較大的人力、財(cái)力和物力進(jìn)行維修，這種維修本身就是不友好的，從全壽命成本上而言是資源的極大浪費(fèi)。在可持續(xù)性道路設(shè)計(jì)理念下，需要將城市道路與各類市政設(shè)施融合起來(lái)，形成整體以便于維修和管養(yǎng)，例如現(xiàn)在廣泛發(fā)展的城市綜合管廊系統(tǒng)，就是可持續(xù)性城市道路體系的體現(xiàn)。

2 可持續(xù)道路設(shè)計(jì)方法與要點(diǎn)

道路線形、橫斷面和交叉口都是城市道路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容，在設(shè)計(jì)中需要綜合考慮其可持續(xù)性及以人為本特質(zhì)，體現(xiàn)設(shè)計(jì)的可持續(xù)性與友好性，使得道路設(shè)計(jì)滿足城市發(fā)展要求。

2.1 道路線形設(shè)計(jì)

道路線形對(duì)于交通安全具有重要影響，因此也是可持續(xù)性道路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容。城市道路設(shè)計(jì)往往采用平曲線、豎曲線和直線組合型式。平曲線設(shè)計(jì)中，車輛行駛于平曲線上受到離心力作用而駕駛不穩(wěn)定，如果曲線半徑過(guò)小且車輪摩擦不足于提供橫向離心力會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的側(cè)滑和傾覆，影響行車安全，要求道路的平曲線半徑滿足駕駛安全，同時(shí)能夠提高車輛通行的效率和速度。豎曲線則影響行車的視野，同時(shí)豎曲線半徑過(guò)小會(huì)導(dǎo)致跳車現(xiàn)象，引發(fā)行車安全問(wèn)題，因此也需要基于設(shè)計(jì)行車速度確定最小的豎曲線半徑。城市道路的坡度也要進(jìn)行限制，設(shè)計(jì)需要根據(jù)車輛的爬坡能力確定適宜的坡度和坡長(zhǎng)，一般在設(shè)計(jì)時(shí)速20 km/h范圍坡度不宜大于8%。此外，需要將平曲線、豎曲線和直線進(jìn)行有效組合，充分考慮可能的駕駛疲勞問(wèn)題，改善道路路線降低因駕駛疲勞引發(fā)的交通事故。

2.2 橫斷面設(shè)計(jì)

道路的橫斷面主要體現(xiàn)在車道數(shù)量、車道寬度、混合交通分配等層面。車道數(shù)量是由交通流量決定的，對(duì)于不同的道路類型其交通流量是不一樣的，對(duì)應(yīng)的車道數(shù)量也不同。例如，對(duì)于城市快速路和主干路，一般都是雙向交通，往往至少采用雙向四車道以上，以滿足交通運(yùn)輸需求，提高交通通行效率和行車安全，滿足可持續(xù)性交通功能設(shè)計(jì)；對(duì)于城市次干路或者支路，往往設(shè)計(jì)為單向交通或者雙向交通，此時(shí)混合流現(xiàn)象非常顯著，這就要求道路的車道數(shù)量滿足通行的基本功能，同時(shí)能夠與周邊的環(huán)境形成協(xié)調(diào)。表1給出了不同城市道路等級(jí)下的設(shè)計(jì)最大交通流量及相關(guān)指標(biāo)。

表1 城市不同的等級(jí)道路的交通流量

車道的寬度主要在3.2~4.0 m之間，具體的寬度與道路服務(wù)等級(jí)及車速相關(guān)，車道寬度大的情況下行車速度可以提高，駕駛員不會(huì)擔(dān)心因?yàn)闄M向距離不足而產(chǎn)生的心理壓力，因此可以高速行車；然而如果道路寬度很小，對(duì)應(yīng)的行車速度就不能很高，因?yàn)楹苋菀装l(fā)生橫向撞車問(wèn)題?；旌狭魇堑缆窋嗝嬖O(shè)計(jì)的另外重要因素，存在混合流的情況下需要設(shè)計(jì)非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車及行人的分離，避免混合交通帶來(lái)對(duì)主干車流的影響，降低其行車速度同時(shí)增加交通安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 交叉口設(shè)計(jì)

城市道路網(wǎng)絡(luò)存在諸多的交叉問(wèn)題，交叉口的設(shè)計(jì)則對(duì)于道路的交通及可持續(xù)性具有重要影響，交叉口設(shè)計(jì)不佳將成為整個(gè)線路的交通擁堵點(diǎn)，不利于路線的利用和通行質(zhì)量。城市交叉路口因?yàn)榻煌ㄐ盘?hào)和混合交通的干擾，使得交叉口內(nèi)的車輛行駛速度低、車況復(fù)雜、交通事故發(fā)生概率大，形成道路的瓶頸。

顯然，道路上的交叉口越多，出現(xiàn)交通事故的概率越大，對(duì)應(yīng)的交通通行能力也就越差，因此在盡可能的情況下需要降低交叉口的設(shè)計(jì)，但同時(shí)又要保證左右兩側(cè)的行人和非機(jī)動(dòng)車能夠適時(shí)交叉。對(duì)于混合交通流，應(yīng)該明確該道路與其他道路的連接交叉方式，交通等級(jí)高服務(wù)要求高的需要采用立體交叉的交通設(shè)計(jì)方法，同時(shí)機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車完全分離；如果交通等級(jí)稍高，可以采用紅綠燈控制交叉口，但是非機(jī)動(dòng)車與機(jī)動(dòng)車道實(shí)現(xiàn)分離；如果交通等級(jí)一般，則需要通過(guò)紅綠燈、人行道等控制混合交通的行走方式。

3 道路與周邊環(huán)境可持續(xù)性設(shè)計(jì)

道路與城市周邊環(huán)境的可持續(xù)性設(shè)計(jì)，不僅需要使得道路景觀與城市景觀特點(diǎn)融合，還需要將周邊的市政設(shè)施與道路系統(tǒng)連接起來(lái)，形成生態(tài)閉環(huán)系統(tǒng)。

3.1 與城市景觀協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)

城市道路設(shè)計(jì)應(yīng)該與整體城市景觀完好協(xié)調(diào)，這就要求充分利用城市道路的剩余空間開(kāi)展綠化環(huán)保設(shè)計(jì)。綠色植被是城市道路景觀設(shè)計(jì)的重要體現(xiàn)，可以充分利用分離帶和人行道進(jìn)行道路的綠化設(shè)計(jì)。道路的生態(tài)綠化景觀設(shè)計(jì)可以從以下幾方面實(shí)施：（1）設(shè)置中央綠化帶，通過(guò)道路中央分隔帶設(shè)置綠化帶，也可以在機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道分離位置設(shè)置綠化帶。（2）行車道綠化，行車道可以充分利用行人行走空間，配合一定樹(shù)木的綠化，不僅提供行人庇蔭遮雨的地方，還具有生態(tài)環(huán)保功能。（3）實(shí)現(xiàn)道路與城市周邊建筑的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，增設(shè)道路綠化建筑、改善路面鋪砌材料，將道路景觀與建筑景觀協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3.2 與市政設(shè)施的融合

城市道路應(yīng)該與其他市政設(shè)施融合形成一起，這樣可以提高全壽命可持續(xù)性，例如城市綜合管廊，就將道路系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電氣燃?xì)庀到y(tǒng)等綜合建設(shè)一體，將市政實(shí)施集成建設(shè)，使之能夠更好地服務(wù)城市周邊環(huán)境。此外，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中這些公共市政實(shí)施能夠集中管理，方便了運(yùn)營(yíng)維護(hù)，也使得運(yùn)營(yíng)維護(hù)不對(duì)城市造成附加影響。在城市綜合管廊系統(tǒng)中，各種管線的運(yùn)營(yíng)可檢修性強(qiáng)，進(jìn)一步提高了對(duì)城市綜合基礎(chǔ)設(shè)施的管理能力。

4 結(jié)語(yǔ)

道路是城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的重要組成成分，隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，改進(jìn)城市道路的設(shè)計(jì)理念非常迫切。本文探討了基于可持續(xù)理念的城市道路設(shè)計(jì)方法，分析了可持續(xù)理念與傳統(tǒng)道路設(shè)計(jì)理念的結(jié)合，并闡述了在可持續(xù)性設(shè)計(jì)理念下道路線形、橫斷面、交叉口等設(shè)計(jì)要點(diǎn)，最后分析了道路與周邊環(huán)境設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性問(wèn)題。促進(jìn)可持續(xù)理念的應(yīng)用。