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城市道路路面设计优化措施探讨

2021-03-30陈博

建材与装饰 2021年15期
关键词:道路设计城市道路路面

陈博

(中国市政工程西南设计研究总院有限公司,四川成都 610081)

1 工程概况

成都天府国际机场工作区市政工程项目设计范围为成都天府国际机场工作区近期工程,位于机场北侧,占地约5.12km2,设计道路共25条,总长24.27km。项目设计范围内道路线皆为直线,具体表现为东西向道路包络东西干道、空港五路、空港四路等;南北向道路包括空港大道(D、E、F、G、H匝道)、西一到西四路、西六路等。道路路面主要采用沥青路面的结构形式,其中沥青玛蒂脂碎石混合料为主要材料;在沥青拌和料的设计中参考国外特别是美国的温拌沥青技术进行设计优化传统沥青的拌和方式,效果显著。

2 城市道路路面设计现状及优化思路分析

2.1 道路路面设计现状

在城市道路路面建设过程中,施工单位更强调周期短、效率高,以此为设计目标对设计师进行引导和要求,设计师为达此目标,大多参考过去的道路设计经验进行设计。因此,城市道路路面设计师在道路设计运营过程中盲目参考落后的设计施工图,同时由于时间紧迫,更无法结合实际工程概况进行创新设计,其设计方案的落后性不言而喻。分析城市市政道路设计阶段现状,可归纳为以下几点:

(1)目前我国设计行业通用制度不合理。“出图量”成为与相关道路设计人员薪资挂钩的唯一指标,在设计时间和“出图量”指标双重限制下,设计人员成为机械的“图纸搬运工”,在设计工作中缺乏自己的思考和创新。

(2)设计单位的人才引进机制和创新激励制度不完善。相关单位对创新设计的奖励程度较低,难以吸引设计人员潜心对设计方法进行创新;其次,在设计单位紧张的工作氛围中,设计人员较少了解整体工程,缺乏必要的全局视野,设计工作仅局限于某一单位工程或分部分项工程,无法结合城市发展规划和整体工程进行设计。

2.2 优化思路分析

为了确保道路设计更加规范,国内城市道路路面设计行业特制定了相关设计标准,建议设计人员根据标准设计城市道路路面。实际上,城市道路路面设计是一个系统而庞大的工程,国家设计规范仅针对类型路面设计进行了统筹规定,具体设计内容应结合地质条件、项目所在地气候环境、项目功能等因素针对性设计。如果设计人员忽略了因地制宜的原则,且不了解道路环境与其他因素的结合,在城市道路路面设计过程中缺乏灵活性,将导致城市道路路面设计存在安全隐患,甚至严重阻碍路面系统功能的正常运行。因此,在城市道路路面设计过程中,国家规范是底线和方针,综合考虑道路环境等因素,完善道路设计标准,进而提高城市道路路面的整体质量。总之,保持设计的灵活性是在城市道路路面设计阶段的主要思想之一[1]。本项目在设计范围内进行道路结构设计时,结合市政道路沥青混凝土结构层的相关数据进行灵活设计。在防裂设计中,结合本工程所在地的地质及气候条件选用改性沥青,提高市政道路路面的抗裂减震能力和对车辆行驶的负荷能力。

在城市道路路面设计阶段,设计人员应统筹布局施工准备阶段、施工过程以及道路保修阶段全过程,综合选取满足道路使用要求的质量参数。主要原因在于设计者在城市道路路面设计阶段对质量参数的选择过程中不合理、不科学。因此,在今后的城市道路路面设计中,设计师需要着重关注质量参数,优化城市道路路面的设计,以延长其使用寿命,从而减少城市道路表面,降低城市交通系统建设成本。

3 提高路面设计措施

3.1 结合机动车尺寸强化设计优化

在城市道路路面设计过程中,相关设计人员应全面了解将会在该道路行驶的车辆的详细信息。例如,国家明确规定了机动车辆的各项指标参数。小型车的各项指标分别为5/18/1.6/1.0/1.3.2(长度/宽度/高度/前悬架/后悬架/辅助轴)。机动车型号这一指标是设计人员首先要考虑的设计因素,在此基础上满足城市道路的负荷能力。在进行具体分部工程、分项工程以及单位工程设计过程中,要结合项目特点设置安全设施和防护装置,并考虑道路交通事故的可能风险,合理预留车辆行驶空间。

3.2 无障碍设计优化

无障碍设计是遵循“以人文本”原则的一项创新措施,其对于完善中国的路面功能具有重要意义,并可以改善城市交通系统。通过查阅相关资料得知,国外对于无障碍设计的管理规范更加完善,设计技术手段更加成熟,相关机械设备和功能要求更加合理,值得国内相关城市市政道路设计从业人员参考借鉴,不仅包括石质坡道,而且具有声控功能的遮盖灯光等,在一定程度上为残疾人士提供方便、安全的交通环境。国内设计人员在借鉴国外先进理念的基础上,结合国内城市道路系统的要求合理优化和完善无障碍设计方案。简言之,设计人员不仅应考虑路面的总体设计,还应注意道路设计的其他要素,例如指示器、护栏和绿色花坛等,以确保路面的总体设计与路线一致符合国家设计标准。

3.3 路面环保功能设计优化

进入新时期后,国家重点提出了绿色环保和节能的概念,节能环保作为我国的一项重点政策要求,国家强调有关部门应将此概念应用到当前的城市交通系统建设中,在城市道路路面设计中充分体现这一理念,完善城市道路交通系统。在市政道路设计阶段,设计人员充分调研市场上相关材料的性能指标,综合环保理念与经济因素,遵循节能经济的原则,在提高城市道路路面工程的整体表现的同时,通过优化路面设计合理控制道路建设成本。

3.4 沥青路面设计优化

关于成都天府国际机场工作区市政工程道路的路面设计优化中,在仔细研读涉及招标文件、充分理解工程设计要求的基础上,设计人员从施工过程的角度出发,结合成都独特的气候条件和地质概况对城市道路沥青路面的设计进行优化设计。

(1)在沥青路面设计过程中,设计人员不仅合理设计沥青路面的透层、粘层和封层的结构和材料,还需要科学设计摊铺方法、工艺等,选择底基层、基层等结构中材料的级配和外加剂,特别是对沥青路面填缝料的选择。

(2)在本工程的拌和摊铺、压实工作中,设计人员结合当地气候条件和所选用的粗细集料类型,在设计阶段开始前详细了解了施工团队所具有的机械设备和施工能力,合理设计拌合比、摊铺方式和压实度具体指标参数。

(3)从工艺设计的角度出发,设计人员不能固化思维,仅仅参照以往经验进行设计,而需要对沥青路面施工的全过程进行精细化设计,特别是详细设计沥青表面处治施工,在充分调查统计各方面因素的基础上确定施工全周期,完善施工方案。

4 对城市道路路面设计优化的几点思考

4.1 做好设计准备工作

城市道路路面设计是道路工程的基础环节和首要步骤,因此设计师在实际设计过程中需要主动与参建单位沟通交流,做好详细的准备工作。

(1)深入研究道路工程现场环境是设计人员在设计城市道路路面之前的前期准备工作,整理调查获得现场一手资料,合理统计分析,在设计过程中考虑影响路面施工环境的多方面因素。

(2)设计人员应与时俱进,不能将设计仅仅停留在二维图纸上,应该充分利用信息化平台带来的巨大便利条件,学习和分析国内外优秀的道路设计理论以及设计模型,结合实际工程情况建立独特的设计模型,将设计理念可视化,并在此基础上创新。

(3)设计师在城市道路路面设计过程中,应与施工人员和监理人员充分沟通,了解道路施工的常见风险,严禁设计脱离实际,严禁在设计过程中闭门造车,合理制定防治措施,将设计方案具体化、精细化。

4.2 提高设计师的专业素质

设计人才的引进和培养对于提高设计单位设计水平、保证道路设计的质量至关重要。因此,设计单位应重视设计师专业能力的培养和专业素质培训。

(1)在城市道路路面设计师的招聘中,设计单位不能仅将目光聚集在应聘者的学历方面,更应该考察应聘人员对道路设计新理念的理解和认同程度,考察应聘者是否具有先进的设计思维和灵活的设计理念,在综合考虑这两方面素质的基础上制定科学合理的招聘方案。

(2)道路工程的设计是一个结合实际工程概况、因地制宜灵活设计的过程,设计单位应避免在设计过程中产生的思维定式。因此,定期组织设计技能培训工作和结合国内外先进设计案例进行讲解是十分必要的。在培训内容上,国家的相关设计规范和地方性设计标准是基础,国内外先进设计案例是拓展,两者缺一不可。在培训方法上,设计单位根据本单位实际情况合理选择方式方法,形式力争多样性,以达到使参与人员印象深刻、深受启发的目的。

4.3 引入先进的设计软件

应用不同的信息化设计软件对于城市道路路面的优化设计作用显著。具体过程为收集道路设计参数和环境参数,在科学统计整理后将相关信息输入到信息化设计软件中,设计人员建立虚拟道路设计模型。将设计过程和设计结果精细化、可视化,便于建设单位和施工单位直观了解设计理念和涉及内容,综合各方面对设计模型的意见进行修改完善,达到优化设计内容和改善城市道路路面设计的目的。

5 结语

在城市道路路面建设领域,道路路面设计理念和设计方法在很大程度上与道路工程的整体质量息息相关,传统的设计理念和设计方法已经不合时宜,设计单位必须创新设计方法,对设计工作中的优化措施抱有积极主动的态度,掌握环保及无障碍的设计理念,将其融入设计工作中,积极主动地优化城市道路路面设计,将优化设计的理念贯穿于城市道路路面设计阶段、施工阶段、维护保养阶段,贯穿于市政道路全生命周期中。此外,设计单位应做好充分的设计准备,对工程概况、气候地质条件进行复核调查,增强设计师的专业素质,并引进先进的设计软件,提高城市市政道路路面工程设计能力,为城市健康持续发展保驾护航。

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