对城市 道路路网规划中竖向与地形协调 的思考

(整期优先)网络出版时间:2020-09-16
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对城市 道路路网规划中竖向与地形协调 的思考

曾光辉

广州市公用事业规划设计院有限责任公司 广东广州 510000

摘要:本文结合笔者多年的市政、公路设计经验,对城市道路路网规划中竖向与地形协调处理的思考。

关键词:路网规划;竖向规划与地形协调

引 言

市政道路工程设计中,规划主管部门会根据建设用地单位申请,出具依据控规的规划设计条件,明确项目建设的位置及界限、路幅等;作为工程设计的重要依据,一旦规划设计条件确定,在工程设计过程中,如发现在工程方面的不合理,如深挖路基的多级边坡,破坏了山体景观;道路竖向纵坡超规范,交叉口纵坡过大,存在安全隐患等等情况,只能通过工程设计手段,如加强边坡防护等手段,来满足规范需求,这种设计往往造成了严重的资金浪费。

在山地城市的路网规划设计中,路网与地形地貌的竖向协调设计非常重要。是规划方案取得技术指标、环境景观和经济效益的关键。随着GIS技术在城市规划中的应用,借助GIS技术提供的空间三维可视化分析,极大的改善了传统设计技术在路网优化中,特别是在山地城市路网中,二维表达不够直观的问题,取得了良好的环境和经济效益。

本文结合两个工程实例,来论述路网规划竖向与地形地貌竖向协调的重要性。

1 工程实例一

1.1 工程概况

原韶关曲仁煤矿棚户区改造项目位于韶关市浈江区,是韶关市最大的棚户区改造项目。规划片区为典型的丘陵地貌。国田三路东侧为鱼塘,东田三路东南侧为山坳,有原煤矿运煤的已废弃的铁路路基。

1.2 工程实施情况

原韶关曲仁煤矿棚户区改造项目,规划意图围绕曲仁煤矿山体打造山体公园,但片区路网布置未考虑与地形地貌的竖向关系,路网布置于山腰下部。因地块开发进度快于道路建设进度,道路未建之前,周边安置房已在施工房屋基础,后续道路工程设计已无线位调整可能(如图3中国田三路),道路按规划路网及标高设计后,山体有两处出现了高达5级的边坡,1处4级边坡,原山体景观破坏殆尽(如图1所示),原山体土层从上至下为含碎石的粉质黏土、强(中)风化泥质粉砂岩、部分区域还有煤层,边坡的岩土条件极差。工程设计单位不得不采用下部设置抗滑挡土墙、坡面采用锚杆框架梁(部分边坡采用框架梁+锚索)、坡顶注浆的方式进行防护(如图2所示),且部分坡面在施工期间因雨水冲刷,已经出现滑塌,工程代价极大。

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图1 道路路基开挖形成的高边坡平面

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图2 为保护边坡上三公庙做的边坡防护

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图3 现场实施效果

如在规划阶段做好路网与地形的协调设计,国田三路往东侧调整,东田三路局部线位往东南侧调整至原铁路路基,工程设计条件将极大改善,不仅可以避免出现高边坡,大大节省工程投资,还可以避免日后出现的边坡垮塌等工程风险。

2 工程实例二

2.1 工程概况

五华县安流工业区位于安流镇区东南侧,距离五华县县城约28公里,规划范围西南以绵洋河为界,北至清江新城,东至水吉村,总面积约10.485f6167689423b_html_74bf52e094ac1ba1.gif ,其中起步区3.825f6167689423b_html_c20621b9e5ac3114.gif 。区域内有国道G238和在建兴汕高速穿过(如图4和图5所示),兴汕高速安流互通出入口位于规划区内,高速出入口及国道G238是本项目的高程衔接控制点。

2.2 现状地形

规划范围为典型的丘陵地貌,主要为山丘,另零散分布鱼塘及农田,区域高程在126-227m之间,最大高差约100m;山地坡面陡峭,坡度在20°~73°之间,山体主要以全、中和微风化的砂岩为主。

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图4 规划区域航拍图

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图5 规划区域内在施工的兴汕高速

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图6 规划区域卫星图

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图7 规划区域现状高程分析图

图8 场地坡度分析图

2.3 原总规方案

原总规方案路网(如图9)未考虑与地形地貌的协调,规划主干路工业大道和能源大道从山体最高处穿过,道路规划竖向标高在126.29m~183.59m。其中工业大道的交叉口之间最大平均纵坡5.79%,交叉口之间平均纵坡超过2.5%的有6处,其中5处超过3%。最大挖深约40m。规划能源大道交叉口之间最大平均纵坡5.9%,交叉口之间平均纵坡超过2.5%的有6处,其中4处超过4%,2处超过5%,最大挖深38m。采用GIS进行土方分析,仅起步区(图10)3.825f6167689423b_html_c20621b9e5ac3114.gif 范围,挖方高达2988万m³,填方683万m³,填挖相差巨大,且挖方以石方居多,项目难以落地。

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图10 起步区规划范围示意

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图9 原总规路网

图11 起步区土方测算

2.4 规划优化方案

结合丘陵地形特点,采取竖向先行的规划策略,结合土方及纵坡指标对规划路网进行多轮比选,选择环山路网作为规划优化方案,尊重现状地形,避免深挖高填,道路走向尽量沿主要山丘等高线走向布置,适当抬高道路竖向高程(如图12所示);充分利用坡地景观,对场地以台地形式进行开发,打造生态台地的工业区。

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图12 路网布置思路

以优化后的起步区路网(图13)为例:

安发大道为环山主干路,与之交叉除横向次干路外,其余均采用支路与之交叉。安发大道13个交叉口之间,最大平均纵坡为3.66%,平均纵坡超过2.5%的有8处,超过3%的有3处,但除一处位于次干路交叉口外,其余均位于支路交叉口处。因在路网交通组织上,次干路与主干路采用灯控平交,支路与主干路均采用右进右出的方式。路段平均纵坡优化非常明显,避免信号灯控交叉口纵坡超过2.5%的问题。

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图13 起步区路网规划策略

图14 起步区路网规划图

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图15 起步区优化后的用地布局

图16 优化后的起步区路网竖向

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图17 前后方案土方测算对比

通过竖向设计确定地块土方量,在满足国家工程规范及现状条件和不减少用地规模及指标的前提下,起步区3.825f6167689423b_html_c20621b9e5ac3114.gif 的优化方案挖方为1063万m³,填方为883万m³;挖方减少约60%,节省开发成本约9.58亿元。

同理,对规划范围10.485f6167689423b_html_c20621b9e5ac3114.gif 进行路网布局及竖向规划。以主干路安发大道、安流大道等为主要控制走廊(如图18),以道路选线的方式确定其走向,路线避让山体,将山体打造成景观公园;充分并按道路设计规范指标要求进行道路纵断面设计,力求主干路与现有道路,如G238进行顺畅的衔接,达到指标均衡、填挖合理的目的;主干路选线完成后,结合地形及规范指标进行次、支路进行布局,并对地块进行台地等高线设计(如图19)。道路与地块台地之间通过绿化退缩带来消化高差,实现平顺过渡。

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图18 主要控制剖面示意图

图19 地块等高线设计

3 结束语

规划的调整工作是程序上、图纸上的工作,但工程建设是实实在在的资金投入,一旦规划不合理,不仅将造成严重的资金浪费,甚至在工程实施后,随着自然条件变化,如高边坡受雨水冲刷,边坡土体含水量增加,边坡垮塌,存在工程安全隐患。因此,在山区路网规划中,注重对规划方案的竖向协调,运用GIS技术对规划路网进行土方分析及优化,往往可以取得极好的景观和经济效益。

本文系笔者根据亲历两个项目的经验总结,限于水平有限,文中错漏欢迎同行批评指正。

参考文献

[1]《控规阶段的城市道路路网规划研究》,钟宇翔,吴河北;《建材与装饰》2015年12月;

[2]《基于GIS的BIM技术在路网优化设计中的应用研究》,罗睿,黄凯;《城市道桥与防洪》2019年11月第11期;

[3]《城市用地竖向规划规范》CJJ83-99。