论文部分内容阅读
摘要:城市道路竖向规划是城市防洪排涝、城市安全、经济建设的重要指导,应针对不同城市的地形地貌特征采取有效的方法进行规划。本文以温州市区为例,通过对城市道路竖向规划的规范符合性、控制因素和校核因素的详细阐述,得出河网密布地区城市道路竖向规划要点,希望对地形地貌类似地区的道路竖向规划起到借鉴作用。
关键词:河网密布地区、城市道路竖向规划、规范符合性、控制性因素、校核性因素
1、引言
城市道路竖向规划是城市用地竖向规划的重要内容,是确定城市其它用地竖向的重要依据。道路竖向规划不仅要考虑自身的技术要求,同时还要综合考虑城市用地的各项控制标高如防洪堤、排水干管出口、桥梁等,使建筑、道路、排水标高相互协调。可以说城市道路竖向规划是城市地形地貌保护和利用的重要体现,是城市开发建设中避免无序开山填河破坏生态平衡,坚持城市可持续发展的必要保证,是城市防洪排涝、城市安全、经济建设的重要指导。
我国地域辽阔,地形地貌类别比较丰富,可分为山地、平原、丘陵、高原、盆地等。道路竖向规划应针对不同城市的地形地貌特征采取有效的方法进行规划。温州市区地形属沿海丘陵平原区,地形平坦、河网密布,其地形地貌是我国东南沿海城市的典型代表,本文通过对温州市区多个已编规划项目中的道路竖向规划内容进行梳理,并对道路竖向规划的要点进行详细分析和总结。
2、温州市区自然条件概况
2.1 地形地貌
温州市地处浙江省东南沿海,瓯江自西向东,流经城北边缘,注入瓯江口。市区地形属沿海丘陵平原区,呈带状,是温瑞平原的一部分,由瓯江冲积而成,大部分海拔不超过5.0m。
2.2 气象水文
温州城市属亚热带季风气候区,温暖温润,雨量充沛,四季分明,光照充足,市区多年平均气温为17.9℃,温州市区多年平均降水量1717mm,降水量主要集中在4~10月,占全年降水量的78.2%,降雨成因主要是锋面雨和台风雨。
2.3 河流水系
温州市区河网纵横交错,河网密布,整个市区段河网全长约649km,主要河道共约142条,现状水面面积约19.8k㎡,正常水位2.62m,河网正常蓄水量5056万m³。瓯江是温州市第一大河,全长388km,流域面积17958k㎡。
3、河网密布地区建设的利弊条件
3.1温州市区的河网密度
有资料显示,长江和珠江三角洲是中国河网密度最大的地区,河网密度在2.0以上。温州市区段河网全长约649km,市区城市建设用地面积约254K㎡,河网密度约2.56。
3.2建设的有利条件
河网密布地区一般地形比较平坦,场地平整土石方小,建设难度较小;交通联系相对方便和通畅,可以布局各种类型道路网系统,如方格网式、环形放射式等;城市中密布的河网有利于城市地块和道路雨水就近排放;另外丰富的水系有利于营造优美的江南水乡环境。
3.3建设的不利因素
河网密布地区多属于沿海冲积平原,软土地基处理困难,且整体地势较低,防洪排涝的要求较高,同时由于地形比较平坦,不利于城市地表排水。
另外由于河网纵横交错,内河中小桥梁数量较多,路桥接坡比较困难,桥头跳车严重,行车舒适度较差;如桥梁位于道路交叉口范围,因路桥接坡,交通视线差,影响交通安全和道路的通行能力;另外密布的河流对城市环保也提出更高的要求。
4、道路竖向规划要点分析
城市道路网的竖向控制涉及的矛盾可能很多,因此它相对于单独一条道路的竖向控制也要复杂很多,路网中的多条道路竖向彼此之间相互联系、相互制约,形成一个系统工程,任何规划很难保证每条道路的竖向达到最优方案,但可以通过对城市建设对象的使用功能、工程造价、安全美观等多方面的综合分析,以达到发挥最佳的整体效益。
通过对温州市区多个规划项目中道路网竖向规划内容的总结和分析,本人认为河网密布地区道路竖向规划,应从其地形平坦、河网众多的特点入手,根据相关规范要求,梳理出道路竖向规划的控制因素,对路网进行整体的竖向规划,并根据实际需要进行校核性分析,以达到道路竖向控制系统最优。
4.1规范符合性分析
城市道路竖向标高的确定应满足国家现行相关专业规范的要求,与之相关的规范主要是《城市竖向规划规范》、《城市道路工程设计规范》等,并结合温州市区的实际情况和自身特点,制定合适的道路纵断面设计标准和城市用地场地标高确定标准,尽量不采用极限值。
考虑到温州市区整体地形比较平坦,建议道路纵坡度以及场地起伏坡度应比较平缓,反之若地势过于平坦也容易出现道路平坡而不利于路面排水,因此本人认为在城市道路竖向规划中可通过遵循以下几点措施,以完善道路竖向标高的确定。
1)根据道路等级,道路最大纵坡:快速路、主干路、次干路和支路分别采用3%、4%、5%及6%;平面交叉口范围内的进口道纵坡度宜小于2%;内河桥梁数量多,且基本属于小型桥梁,为减少桥头跳车带来不适,建议两侧桥台接坡的纵坡度宜小于1.5%。
2)根据道路等级,确定道路纵坡的最小坡长:快速路290m、主干路170m、次干路110m、支路60m。
3)为满足道路排水的需求,道路最小纵坡度不应小于0.3%,遇特殊困难纵坡小于0.3%时,应设置锯齿形边沟或采取其它排水措施。
4)道路標高应能满足地下管网敷设的高程要求和城市防洪、排涝的要求。
5)道路两侧地块的场地标高一般比道路中线标高高出0.2m以上。
4.2控制因素分析
4.2.1城市防洪、排涝标准
城市道路竖向标高应高于内河相应的设计涝水位,以避免在设计重现期内道路被淹没,造成道路严重积水。尤其对于地势比较平坦的温州市区,防洪排涝的要求相对较高。
根据温州市的防洪排涝专项规划,提出大部分排涝分区采取防洪、排涝分治,即防洪由外江堤防(主要指瓯江防洪堤)工程担负,堤内治涝采取排蓄结合方式,堤内地面高程以防洪排涝规划确定的排涝水位作为控制标准,从而整体降低城市建设用地高程。同时该专项规划确定温州市区的排涝标准为50年,沿江(海)标准堤为100年一遇,并确定了各分片区50年一遇涝水位的具体高程。道路竖向标高不仅要满足50年一遇的排涝标准,还应适当增加一定的安全超高值。经过多次规划与水利部门衔接与讨论后,规划建议安全超高值取值在0~0.2m之间,老城区可取低值,规划新区一般取高值。
4.2.2 城市内河桥梁控制标高
温州市区内河纵多,河道宽度大多在10~50m,并分为通航河道和不通航河道,桥梁以小型桥梁为主,为降低桥面标高以使道路接坡平顺,目前内河桥梁多采用单跨、三跨或五跨的标准跨径简支板(梁)桥,单跨跨径10~20m。
对于通航内河上桥梁梁底标高取决于航道的等级、通航净空和通航水位。航道等级和通航水位可根据《温州市航道规划》的内容,一至七级航道的通航净空按国家内河通航标准,八至九级航道的通航净空按浙江省内河通航标准。定出梁底标高后再加上桥梁的结构厚度,从而确定通航内河桥梁的桥面标高。
对于不通航河流上桥梁标高的确定,按该河段50年一遇涝水位,加上0.5m的安全超高值为桥梁梁底标高,再加上桥梁的结构厚度,则可定出不通航内河桥梁的桥面标高。
4.2.3城市重大基础设施控制标高
城市重大基础设施,如机场、火车站(包括铁路)、高速公路、高架路及立交桥、供电设施及给排水设施、港口码头及防洪堤等,对城市的生存和发展起到重要作用,其建设标准也相对较高,应满足相应级别专业防洪标准,以保证其正常运行;同时城市重大基础设施的用地规模大,项目投资高,一旦建成几乎不大可能进行改造,因此在道路竖向规划中应把城市重大基础设施的标高作为重要控制因素。温州市区的各项规划中,建议新规划的城市重大基础设施的地坪标高一般按50年一遇涝水位加0.3~0.5m的安全高度控制,但各种基础设施有其自身的特殊要求,竖向规划中应予以充分考虑。
1)铁路
金温铁路和甬温铁路均穿越温州市区,规划的主、次干路有多条与铁路交叉,城市道路与铁路相交设立体交叉的净空按两种情况进行控制。一种是城市道路下穿铁路应满足汽车通行的净空标准;另一种是城市道路上跨铁路应满足列车通行的净空标准。
2)城市立交桥
对于已经形成的立体交叉,下穿道路路面标高不仅要满足排涝要求,还要满足桥下净空要求。为满足桥下净空要求需要下挖一定深度时,由于下挖段容易积水,建议设置专门的排水泵站,并且要处理好下挖段与外围道路的竖向衔接。
对于规划的立体交叉口,规划仅控制道路平面交叉的地面标高,立体交叉各层路面标高应结合具体立交方案,合理考虑净空要求、桥梁结构等要求来确定。
3)港口、码头、防洪堤
港口、码头的标高控制不仅要结合城市防洪要求确定,还应符合港口、码头相应级别专业防洪标准。
防洪堤顶标高按所在河段的防洪标高控制,如防洪堤与与之平行的城市道路采取一体建设时,由于此类道路标高受防洪堤影响一般高于堤内地坪标高,因此与之相交的道路应考虑纵坡衔接的问题。
4.2.4地下管线敷设要求对道路竖向标高的影响
城市道路是城市地下管线敷设的重要载体,因此道路竖向规划应该满足工程管线敷设的高程要求。
在各种管线中受道路标高影响较大的为重力自流管线,如污水管和雨水管。按综合管线的原则,一般污水管的位置最深,而城市的污水管网为统一的排放系统,从城市上游敷设到下游,汇集至污水处理厂处理后排放,当污水处理厂的位置及标高确定后,如果管网中上游片区的道路竖向标高过低,将增加提升泵站数量,从而增加建设费用和市政营运费用。
温州市区河网纵多,雨水可就近排入河道,一般雨水管出水口的管内底标高应高于相应河道的涝水位,以使雨水能顺畅地排入河道,但是在河道下游地区,城市干道雨水管因汇水面积较大需埋设较大管径的雨水管,且城市干道下的管线种类较多等原因,雨水管埋深较深,出水口标高将很难满足这一要求,针对此类情况,可采取出水口半淹没措施,能较好地解决问题。
其它种类的管线在一般路段上基本不交叉,因此受道路标高的影响不大;但是在交叉口管线过街处,尤其是污水或雨水管上游路段或管线密集地区,如果路面竖向标高过低,会造成过街管线的敷设竖向空间不足,覆土达不到要求,而不得不增加相应的工程措施,从而增加工程造价。
4.3校核因素分析
4.3.1现状道路及两侧建成区标高
道路竖向规划应充分考虑现状道路及两侧建成区标高,更好地体现城市发展的延续性。早期开发的建设能力较低且城市防洪排涝标准较低,因此现状道路及兩侧建成区的标高普遍较低。随着城市建设不断拓展,城市防洪排涝标准也随之提高,现状道路及两侧建成区的标高可能不满足新规划的防洪排涝标准要求。如果一味抬高道路标高,不仅对现状道路下埋设的众多管线带来巨大影响,而且两侧用地容易出现“低洼地”现象。竖向规划过程中应依据实际情况,针对各条现状道路及两侧用地的现状标高情况采取不同的处理措施。
(1)现状标高满足竖向规划要求的,规划予以保持不变。
(2)现状标高不满足防涝和排水要求,但差值较小或抬高标高后对现状管线及建筑物影响不大,应采用回填防涝的方案,达到规划控制标准要求。
(3)现状标高不满足防涝和排水要求,但差值较大且地块标高无法抬高的,宜先保留现有标高,通过改造排水管道,改变出水口位置,令其排入涝水位较低的河道等综合治理措施防涝。
4.3.2规划道路的等级功能
不同等级的道路功能决定其道路纵坡设计标准和标高控制措施的不同。按照《城市道路工程设计规范》的内容,城市道路分为城市快速路、主干路、次干路和支路四个等级。城市快速路以及交通性主干路是城市交通运输的主动脉,是城市道路网的主骨架,道路标高控制应满足城市防洪排涝要求,并以满足道路纵坡设计标准为主;其它等级的道路如生活性主干路、次干路、支路等,在交通上担负集散交通的作用且兼具生活服务性功能,道路标高控制不仅要满足城市防洪排涝和道路纵坡设计标准,重点应满足周边地块服务要求。因此,建议规划道路控制标高核算应区分道路等级,并要求交叉处低级服从高级。
4.3.3规划道路最低控制标高核算公式
规划道路上某路段最低的高程=本路段雨水管出水口处,河道规划50年一遇的洪水位+该点沿着雨水管走向到出水口的距离*雨水自然排放坡度0.001。该公式可作为路段最低标高的核算公式。
5、小结
城市道路竖向规划不仅要求道路纵断面线形尽可能平顺,符合规范对各等级道路的纵坡要求;还需要考虑众多制约因素,包括城市地形地貌、土石方工程、城市排水、防洪排涝、城市景观等。温州市区是典型的河网密布地区,防洪排涝的要求较高,因此在城市道路竖向规划时应把防洪排涝标准、内河桥梁控制标高、重大基础设施以及地下管线敷设要求等做为道路竖向控制因素,在符合相关规范和标准的指导下,根据科学保护地形地貌,减少土石方工程的要求,确定出道路控制点的竖向标高后,还应进行必要校核,如现状道路及两侧建成区标高与规划标高的校核、道路等级功能对标高的要求以及路段最低控制标高核算公式校核,最后确定城市道路网最优的控制标高。
6、几点建议
1)本文提到的道路纵断面设计标准、城市用地场地标高确定标准以及城市排涝标准等具体数值,是温州市区多年来经过多个部门讨论协商的结果。类似地区应根据本地区的实际情况进行确定。
2)道路竖向控制应根据道路动态更新进行及时的相应的调整和完善。因为城市建设包括路网建设是一个动态过程,在建设过程中竖向控制会随一些因素发生变化,因此竖向规划应全面掌握区域内各条道路建设动态和控制因素,以备及时调整更新。
3)道路竖向规划具有较强的专业性,涉及的专业有城市规划专业、道路桥梁工程专业、水利工程专业等,建议道路竖向规划应多专业、多部门协作完成,这样才能使道路竖向规划更具有科学性和可操作性。
参考文献
[1]全国城市规划执业制度管理委员会,城市规划原理,中国计划出版社,2011
[2] 吴瑞麟、沈建武,城市道路设计,人民交通出版社,2003
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。