葛 伟
(北京市市政工程设计研究总院有限公司,北京市 100082)
随着我国经济社会发展、城市化进程加快以及家庭拥有小汽车数量快速增加,以道路为代表的城市基础设施建设取得了长足进步。北京等特大城市由于经济社会发展较快,路网基本成型。从图1 可以看出,2008 年至2017 年北京城市道路总里程变化甚微,这说明新建道路已占比很少,与此同时,部分道路建设年代早,与社会发展不相适应,道路改扩建工程逐年增加。
图1 北京历年城市道路情况示意图[1]
道路改造是一项复杂的系统工程,涉及到功能调整、设施更新、景观提升。从某种意义上说,改造工程的实施难度远大于新建工程,因此对旧路改造的设计方法进行系统地总结、归纳具有重要意义。
城市既有道路一般已运营多年,位于中心城区,两侧建筑布局基本完备。道路不仅承担繁重的交通功能,也是市政设施的重要走廊,同时代表着城市形象和品质。城市既有道路一般具备以下特点。
(1)功能存在缺陷
既有道路一般建成年代较早,受当时经济发展水平、交通需求及思想观念限制,一些道路未按照规划实施到位。随着经济社会的快速发展,人们认识水平的提高以及新理念层出不穷,道路被赋予了新的时代特征。如今的城市道路已从单纯满足交通功能为主,变成了一个城市功能的载体,综合管廊、海绵城市等设施被集成到城市道路中,同时也更加注重慢行系统、人性化设施及景观绿化建设。原有道路一般已不能满足新的需求。
(2)通行能力不足
随着生活条件的改善,汽车进入家庭步伐明显加快,道路在建设之初对交通量增长预测与现实情况的差距较大,造成现有道路通行能力不足,拥堵日益严重。同时,由于建设时序造成的道路断面不统一、交通组织不合理、机非相互干扰及交叉口通行能力差等先天不足,进一步加剧了道路拥堵。
(3)设施老旧
既有道路一般已运营多年,道路设施的老化主要体现在3 个方面:首先,路面大多已出现严重病害,虽经过养护维修,但路面整体状况仍然堪忧,行车舒适性较差,同时存在着人行道面砖老化破损、无障碍设施缺失等问题。其次,随路建设的市政管线或容量不足、或老旧严重,随着各种需求的增加,新的管线急需随路建设,造成道路“拉链”现象层出不穷。再次,城市建设初期道路主要承担着搭建城市骨架的作用,但随路景观被忽视。随着社会的发展,人们对于城市景观的要求越来越高,而道路作为城市景观的重要载体,其先天不足的问题日益显现。
(4)拆迁及交通导改难度大
既有道路两侧通常建筑林立、行道树密集、路灯杆线等各种设施较多。道路的拓宽改造需进行拆改,势必对现况地物造成影响,。此项工作涉及面广,社会关注度高,实施难度较大。另外,待改造道路一般都是城市的交通动脉,若进行断路施工,对本已拥堵不堪的城市交通无疑将雪上加霜。通常情况下,道路改造均是在不中断交通的情况下进行,施工期间的社会交通组织也是需重点关注的工作内容。
道路改造工程有其自身特点,设计时应着重突出“改”字,重点回答因何改、如何改这两个问题。总体来说基本思路如下。
(1)把握总体原则,加强总体设计
如果就事论事地讨论某段道路的改造,很可能会出现顾此失彼的局面,只解决了暂时的“病痛”,而真正的“病因”未得到根治。因此,道路改造应放在城市路网及区域交通特性的层面来统筹考虑,从系统上分析道路功能定位、存在的问题,以此制定改造方案,才能做到有的放矢。另外,道路作为城市功能的重要载体,其承担着交通运输、市政管线布设、城市景观等诸多功能,必须协调好相互关系,使改造方案照顾各方需求,实现方案的科学性及先进性。
(2)坚持公交优先,重视慢行交通
世界各国都在大力倡导绿色出行。道路改造方案中应重点关注公共交通及慢行交通设计,为绿色出行创造条件。公交改善方案主要是结合公交线网规划和既有公交设施、行人过街设施、地铁出入口接驳等因素,对公交站点的位置与规模进行梳理和优化。公交站点应实现港湾式停车,对于重要道路应设置公交专用道,保证专有路权,提高公交运行效率。慢行系统的设置应贯彻连续、独立、便捷的原则,为行人及非机动车交通创造舒适、安全的出行环境,有条件的路段还可结合绿道进行慢行交通设计。(3)尽量减少征拆,增加可实施性
征拆工作不但难度大而且社会关注度高、影响大,因此制定改造方案应有针对性、增加灵活性,不必强求全线标准统一,局部特殊点段在保证安全的前提下可采取灵活措施,减低工程实施难度。
(4)发挥科技优势,采用成熟技术
随着科技的发展,一些大数据、人工智能技术以及绿色环保新材料逐渐成熟,同时随着人们对道路交通认识的深入,设计理念不断推陈出新,道路改造应选取成熟、可靠的技术积极推广使用,用科技为道路改造保驾护航。
道路改造工程的设计应侧重现况分析和基础调研,重点把握方案的合理性和可行性。
(1)交通调查与现状分析
绝大部分道路改造起因于交通拥堵,因此道路改造时首先应对现状交通特征进行分析,查找引起拥堵的本质原因。主要包括三方面内容:一是对高峰时段的交通量进行调查;二是对路口及路段的运行状况及主要特征分别进行分析,包括查找拥堵点段,对“潮汐交通”等规律性问题进行梳理等;三是以路网规划、用地规划为基础,结合周边用地开发计划,对远期交通量进行预测,并与现状道路通行能力做比对,为横断面选择提供依据。
(2)设施运行状况分析
对道路既有设施及运行状况进行分析。
a. 梳理全线的道路横断面情况,包括:规划红线宽度及道路等级;现况道路宽度、横断面型式及机动车道数量;与改造范围前后衔接道路的红线宽度、现状及规划情况;人行及非机动车系统的状况。
b. 梳理影响道路改造的主要控制因素,包括:主要构筑物,如跨线桥、天桥、通道等;地铁出入口;行道树、古树及大块绿地;沿线的重要单位。
c. 调查全线公交及慢行系统,包括:公交线路数及公交港湾的设置情况;公交与地铁的换乘距离;慢行系统通行能力是否满足需求、连续性如何。
d. 调查现况道路的主要病害,包括:道路病害统计及技术状况评定; 现有路面结构组合情况;分析路面病害原因。
e. 调查沿线管线情况,包括:排水标准及设施运行情况,有无积水点;电力电信等其他管线的分布情况。(3)归纳问题,寻求对策
通过对交通运行状况及现状设施的调查分析,能够对既有道路有比较全面客观的认识,在此基础上总结归纳存在的主要问题,以便改造时能够对症下药,有的放矢,同时也能够对改造中可能涉及的关键点及难点有一准确把握。
(1)道路横断面设计
横断面的选择涉及到通行能力、交通组织、拆改数量、景观绿化等诸多方面,应在综合分析道路功能定位、交通需求、出行特征、实施难度、工程造价等因素后确定。建议在满足机动车通行能力的基础上,重点关注公交及慢行系统的需求,如条件允许应设置公交专用道及独立、连续的慢行交通系统,以便引导市民用绿色交通方式出行。
另外,从降低工程造价、减少拆迁、降低工程难度方面考虑,还应注意以下两方面内容:一是横断面选择应尽量利用现有道路,通常情况下旧路仅需补强或加铺后即可作为新路使用;二是适当压缩车道宽度,集约利用空间。
(2)交叉口渠化设计
通常情况下,交叉口通行能力是制约道路通行能力的关键因素。平面交叉口设计应根据相交道路等级、现状交通调查资料合理布置路口车道数量。主干路与次干路及以上等级道路相交的路口进口道一般要增加专用左转车道和专用右转车道。若路口改造后仍不能解决交通混乱与拥堵现象,应采取改变左转车流流量向的交通组织措施,以简化交叉口的交通组织[2]。改造道路的路口进口道数量,在条件允许的情况下应按照标准路段车道数的1.5 倍设置。
(3)公交和慢行系统设计
公共交通的改造方案主要是针对现状问题,合理布置公交站点规模和位置,确定是否需要设置公交专用道。站点位置一般设在交叉口下游,靠近人流密集处,以满足居民出行便利和出行习惯的要求,停靠站间距一般为400~600 m。停靠站应采用港湾型式,停车位数量根据站点规模确定并预留一定的富余量。当公交车流量超过60 veh/h 时应设置公交专用道,条件允许的情况下可将专用道延伸至路口停止线,以便最大限度提高公交运营效率,增加公交吸引力。
慢行系统设计主要包括非机动车及行人两方面内容,在满足标准的情况下应保证慢行系统的独立性、连续性及舒适性。非机动车道设计时,建议在城市次干路等级以上道路的机动车道与非机动车道之间实行物理隔离,城市支路非机动车交通量较大时,也应根据条件设置机非隔离设施。非机动车道宽度应根据道路等级、功能、交通量和实施条件等因素合理确定,建议不小于2.5 m。行人通行带宽度(扣除内侧行道树、设施带及外侧绿化带后人行道的有效使用宽度)应根据道路等级、规划红线、行人流量、公共设施布置要求以及沿线建筑规划建设情况等因素综合确定,建议不小于1.5 m。
有条件的路段慢行系统还可结合城市绿道设置,不仅有利于行人安全,同时最大限度创造了人与自然的和谐统一(见图2)。
图2 绿道设置实例
(4)关键控制点的特殊设计
道路改造过程中将不可避免与天桥、通道、树木等既有设施产生矛盾,增加实施难度,过多的拆改工作不但造成极大浪费,也会产生不良的社会反响。在遇到类似情况时,应坚持“以保为主,以拆为辅”的原则,根据工程实际情况采取灵活的设计对策,包括绕行、挪移、改造等特殊处理措施。
例如,在行道树与拓宽方案有冲突时,一般应根据路树的种类、树径、位置以及与道路断面的关系优先采取保护方案,次之采取挪移方案。
又如,由于道路拓宽,有些现况天桥的下部结构影响断面布设,除考虑拆除重建外,还可结合具体情况尝试采用绕行方案。如图3 所示,某工程结合公交设站采取了局部绕行的方案,避免了拆除天桥。虽然公交车道的线形指标略有降低,但考虑到公交车运行速度慢且运营组织可控,行车安全能够得到保证。同时,结合公交站设置将现况天桥向两侧相应延长,方便了换乘。该方案减少了投资,降低了社会影响,综合比较是完全可行的。
图3 绕行躲避现况天桥示意图
以上实例仅为个案,是综合考虑多种因素确定的,虽不具有普遍性,但反映出设计的灵活性,不失为好的工程案例。总之,在改造工程设计中,应充分考虑现况设施的制约因素,要动态处理问题,不要采取“一刀切”的解决思路。
城市既有道路改造是一项复杂的系统工程,本文主要从道路设计的角度对改造的原则、思路及技术要点进行了论述。同时,城市道路改造也涉及到景观绿化、城市家具、交通管理、管线综合、轨道交通接驳等其他方面工作,因此设计人员必须树立全局观念、宏观意识,紧密结合道路功能定位,协调好各方面需求,立足当前,着眼长远,使改造成果惠及城市发展和居民需求。