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山区城市道路设计技术难点及解决措施探讨
作者：李慧
来源：《价值工程》2019年第15期
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摘要：城市道路的特点主要有：有完善的规划条件、总体地势相对平缓，通常形成道路网布局，各等级道路配合布置，交通布局较合理。由于空间发展的需求，城市道路逐渐拓展到城市周边的山区，与一般城市道路设计比较，山区城市道路设计存在一些不同的特点，体现在平面路线选择、纵横断面设计、交叉口设计、排水设计、安全设施及后期运营管理等方面。本文结合实例，针对其技术难点及解决措施进行探讨。
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Abstract： The characteristics of urban roads mainly include： perfect planning conditions and relatively flat terrain， usually the road network layout is formed， the roads of all grades are arranged and the traffic layout is reasonable. Due to the demand for space development， urban roads gradually expand to the mountainous areas around the city. Compared with general urban road
design， mountainous urban road design has some different characteristics， which are reflected in the choice of plane route， vertical and horizontal section design， intersection design， drainage design， safety facilities and post-operation management. This paper combines examples to explore its technical difficulties and solutions.
關键词：山区城市道路;技术难点;解决措施
Key words： mountain city road;technical difficulties;solution
中图分类号：U412.35+2 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码：A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文章编号：1006-4311（2019）15-0081-03 0 ;引言
城市道路是城市中担负城市交通的主要设施，既是城市生产、生活的动脉，又是组织城市布局结构的骨架。城市道路的特点主要有：有完善的规划条件、总体地势条件较好、建设场地坡度相对较缓，通常形成道路网布局，各等级道路配合布置，交通布局较合理。由于空间发展的需求，城市道路逐渐拓展到城市周边的山区，与一般城市道路设计比较，山区城市道路设计存在一些不同的特点，体现在平面路线选择、纵横断面设计、交叉口设计、排水设计、安全设施及后期运营管理等方面。下面以北京市房山新城燕房组团东北环线工程为例，针对技术难点及解决措施进行探讨。 1 ;工程概况
项目位于北京市房山新城燕房组团，北起东万路，向南跨越燕化专用线、京原铁路、燕山东流水工业区、后朱各庄、前朱各庄、丁家洼河，至大件路，全长约5km，上跨铁路桥长约1.5km，跨河桥120m/1座，是燕房地区的一条主要通道，本项目的建成将进一步完善燕房地区路网结构，形成区域环线道路的框架。道路规划为城市次干路，路线红线宽35m，近期实施25m断面及桥头挡墙段辅路，远期实施35m规划断面及桥下辅路。图1为项目地理位置图。 燕山地区为房山区的一部分，地处燕山山脉西山的东南侧，地势西北高，东南低，山地和丘陵约各占一半。道路建设场地地形高差起伏较大，工程地貌属于山前洪积平地和山地，工程范围内地面绝对标高为68.78～200m，在地势上呈现西北高东南低，地貌类型较多，地形结构复杂，分布不连续。 2 ;技术难点及解决措施
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2.1 平面路线设计
技术难点：①道路对山区自然环境的影响巨大。对自然山体的扰动，会造成山体创伤、影响山体斜坡稳定性、植被破坏、水土流失等;对自然水系的影响，改变地表径流、占塞河道水塘、干扰农田灌溉水系、水资源污染等;对自然景观的影响，破坏自然景观的连续性、完整性、自然格局等。②线形设计是道路设计的重点，直接影响整个工程设计的好坏，关系到建成后车辆行驶的舒适性、安全性，同时对社会效益、经济效益产生巨大影响。
解决措施：①平面布设时遵照规划道路走向，综合考虑道路安全、环保属性，道路与铁路、既有道路交叉和地形变化等因素，选择合理的线形，既能满足规划要求，又对环境影响小，而且工程量、工程造价、建造难度也可能较低，施工质量更容易保证。②路线设计指标以规范值保证行驶的安全;在山区道路线形设计中，避免指标值宜高不宜低的倾向，根据地形，在保证高低指标过渡充分或均衡的情况下，利用低指标，既安全又环保。 2.2 纵断面设计
技术难点：①由于山区道路坡差较大，存在视距不良，较大的道路纵坡易导致合成坡度超标，特别是在有超高位置路段处应注意控制。②本项目起点至K2+390段为山区及高架桥段，没有条件应用城市道路技术标准，该范围内仅通行机动车，纵坡按机动车道标准设置。 解决措施：①为保证纵断视距和行车平顺性，在竖曲线设置上采用较高标准。②在本项目起点～K2+125段设置机动车道，外侧为2m人行道，由于该范围为山区挖方较大，几乎无行人、非机动车出行，设置2m人行道能满足个别出行需求，又大大降低了投资;在本项目K2+125～K2+390段主路仅设置机动车道，辅路设置机动车与非机动车道，桥下合适位置设置辅路掉头，达到主、辅路分离的功能，该方案既解决了主路机动车的通行需求，又解决了非机动车道纵坡值超限的问题。图2为主、辅路分离效果图。 2.3 横断面设计
存在问题：红线宽35m，其中机非混行车道16m，两侧各为4.5m的人行道，最外侧为5m绿化带。实施工程量大，对山地的影响范围广，投资高。
解决措施：兼顾道路的交通功能、环境功能，分近、远期实施，近期实施宽度25m，外侧绿化带暂不实施;山区段路面实施宽度20m，由于行人、非机动出行需求极少，两侧设置2m人行道，外侧根据需求设置支挡结构，同时对边坡进行绿化设计;待远期地块开发时，结合空间功能，按照规划断面实施。图3为标准路段横断面图，图4为支挡结构段很断面图。 2.4 交叉口设计
由于山区道路纵坡相对较大，相应的对平面交叉口设计造成一定困难。交叉口范围内道路纵坡往往较大，在保证安全的前提下，可以适当增加纵坡建议值;同时应做好交叉口竖向设计
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和设置减速标志标牌，保证行车安全。对进入交叉口之前的道路线形应加以注意，不出现视距受限的线形，保证通过交叉口的安全性。相交道路对主线道路的横断一致性产生的不利影响，本项目与主干路交叉口，可以保持主干路横断面不变，与除主干路外其余道路交叉口，维持原纵断设计坡度。
在设计过程中，由于相交道路改造范围不宜过大，仍存在一些问题。 2.4.1 项目起点（东万路）交叉口
技术难点：相交道路处于连续下坡曲线路段，前后视距不良，且在交叉口范围内存在农家院饭店，存在失控车辆冲撞农家院饭店事故风险。
解决措施：结合东万路拓宽，对此处被交路段进行线形优化，对交叉口进行渠化设计，在东万路东侧设置左转专用车道，从空间上分离直行和左转车辆，给予专用左转信号，进一步降低冲突，提高安全水平;通过裁弯取直，改善交叉口的视距状况，提升安全水平，且在东万路两条交叉口引道上设置震动减速标线，警示驾驶员按照合理的限速行驶。图5为与东万路交叉口交通组织图。
2.4.2 连续纵坡坡底交叉口
技术难点：本项目连续纵坡坡底，既有企业大门出入口与本项目直接相接，大门与本项目之间没有缓冲空间，一旦车辆突然驶出，必然造成相撞的恶性交通事故。
解决措施：设置了注意行人黄闪灯和支路让行标志，一定程度上缓解了事故隐患，并且在连续下坡方向，交叉口上游路面设置震动减速标线，进一步提升安全水平。图6为连续纵坡坡底交叉口交通组织图。
2.4.3 项目终点（大件路）交叉口
技术难点：①本项目终点与大件路相接处位于大件路凸型竖曲线下游，视距不良;②现状为一级公路的大件路交通量较大，重型车比例高，且拖挂车掉头比例较大，由于货车一般在外侧车道行驶，导致掉头时并线，对直行交通影响较大;③交叉口处路权不清晰，非机动车和行人乱穿现象严重，甚至存在机动车从交叉口处逆行现象，且房37路公交车站正位于交叉口处，交通运营情况较为复杂;④终点交叉口采用错位十字交叉，一方面导致车辆和行人的过街轨迹混乱，行人乱穿，增大了大件路直行车辆的判断难度和工作负荷，另一方面，行人过街时间延长，导致一部分老人和儿童不能一次过街，停留在路中，增加了事故隐患。
解决措施：①大件路为燕山地区唯一对外一级公路，承担大量交通运输功能，无法断路施工改善凸型竖曲线半径，因此在坡顶处设置测速摄像头，引导车辆合理控制速度，并将震动减速标线延伸至坡顶，使车辆在到达坡顶时就开始减速;同时在坡顶路侧设置前方交叉口预告标志，并附加距交叉口距离的信息。②由于此交叉口大型车辆掉头交通量较大，拓宽交叉口，在
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大件路东侧上游设置前方可掉头标志，引导货车提前准备掉头行驶;同时渠化交叉口在东入口和西入口设置专用车道，对左转和掉头给予专用信号控制。③交叉口采取信号控制，增加监控摄像头，规范驾驶行为;将公交车站移出交叉口范围。④扭正交叉口，采取正十字交叉的形式。图7为与大件路交叉口改造图。 2.5 排水设计
技术难点：虽然山区城市道路具有完善的雨水排放系统，但是由于道路的实施，影响了山区原有的排水体系，造成了一定的分隔和破坏。
解决措施：在挖方路段坡顶设置截水沟、填方路段设置排水边沟、坡面设置急流槽等排水设施解决排水问题，以避免水毁现象发生。同时，设计中应充分考虑排水设施与桥梁、涵洞等结合，将路面及坡面的水汇集起来，排入到天然河道、沟渠中。 2.6 景观设计
技术难点：本项目填挖量较大，道路的实施必然将对周围环境造成一定的影响。 解决措施：在设计过程中，一方面，尽量做到道路线形流畅，同时考虑新材料应用、色彩搭配等因素;另一方面，在道路设计过程中对边坡进行绿化，考虑尽量利用本地植物和树种，与周边环境相融合，减少裸露地和挖方岩石，尽量减少施工的痕迹。力求道路在交通功能、生态环境、景观功能方面的统一协调。 2.7 安全设施
技术难点：由于特大桥处为连续下坡路段，如受到恶劣天气的影响，重型货车可能无法采取有效的制动措施，一旦冲到对向车道，则将造成恶性事故的发生。
解决措施：①护栏。本项目在挖方路段后銜接跨铁路特大桥，桥梁段采用SB级桥梁护栏，由于特大桥处为连续下坡路段，从安全的角度考虑，从K0+000～K2+450处平交口位置，设置分隔带护栏。对于路侧护栏，在起点位置应做好挖方路段与桥梁护栏的衔接，防止车辆冲出路外;同时护栏端头应做好警示。②标志。在坡顶下坡起始位置，增设一处下陡坡标志同时在下面注明下陡坡的长度。③标线。在道路路面上要有速度提示标线，转弯路段要有禁止超车标线，提高驾驶车辆安全性。 2.8 速度管理
在铁路特大桥起始位置和路基变窄位置，分别设置的限速标志及监控器;并在特大桥起始位置增加可变信息情报板，及时通报不良天气下的交通管制措施及前方是否存在事故现象;同时在下坡路段适当位置布置多组震动减速标线，以提醒驾驶员注意速度控制。
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2.9 养护管理
技术难点：桥梁路段相对于路基路段在冬季更易出现结冰现象，因此对于冬季桥面的养护，应做出更加细致的调查和处理，本项目大型货车比例19%～26%，尤其是对于连续下坡的桥梁路段，冬季路面的养护应引起高度的重视。
解决措施：从我国其他道路运营情况来看，由于重型车辆超速超载而造成的连续下坡事故比比皆是，因此建议从管理的角度出发，对货运车辆的超载、超速现象进行严格的管理，特别是在连续下坡的方向。 2.10 危险品运输与应急预案
技术难点：本项目地处燕化工业园区，受当地产业的影响，在道路的运输过程中，存在着化工危险品运输的问题，尤其是在冬季，更增加了运营风险。一旦载有危险品的货运车辆发生事故，造成的后果将更加的严重。
解决措施：建议根据本项目所处地区的特殊性，对危险品运输要进行严格的管理和控制，并做好宣传工作;建议根据周边的具体道路环境特点，制定针对性的应急预案。 3 ;结语
山区城市道路同时具备了城市道路和山区公路的特点，在设计过程中需要充分考虑地形、地质、水文条件、建设条件、交通情况等因素，对道路平、纵、横、交叉口、排水、景观等进行合理科学的设计，同时注意安全设施及后期运营管理，最终呈现良好的效果，保证山区城市道路的质量，提高城市化水平发展的速度。 参考文献：
[1]CJJ37-12，城市道路工程设计规范[S].
[2]DB 11/1116-2014，城市道路空间规划设计规范[S]. [3]GB 51038-2015，城市道路交通标志和标线设置规范[S].
[4]住房和城乡建设部工程质量安全监管司、中国建筑标准设计研究院.城市道路工程设计技术措施，2011.
[5]中铁第五勘察设计院集团有限公司.房山新城燕房地区东北环线道路工程施工图，2012.
