城市道路最低设计标高确定方法初探

44道路交通城市道桥与防洪2019年6月第6期D01:10.16799/ki.csdqyfli.2019.06.012

城市道路最低设计标高确定方法初探

林超

(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市200092)

摘要：城市道路的设计标高会直接影响城市地块建设的标高，合理确定城市道路的设计标高，不仅能指导城市道路的设计,且对周边地块的建设有重大影响。从建设经济性、实用性的角度出发，提出一套城市道路最低设计标高的确定方法，分析各控制因素与道路最低设计标高之间的关系,并加以总结,为相关设计项目提供参考。

关键词：道路设计;最低设计标高;控制因素;经济性。

中图分类号：U412.37文献标志码：A文章编号:1009-7716(2019)06-0044-03

1研究背景

在上海等平原地区，由于现状地势较低,土方匮乏，城市建设标高是决定城市开发成本的一个重大影响因素。一般情况下，为了便于建筑物排水，城市道路的设计标高应稍低于沿线地块建筑地坪的标高。

对于一些新建区域的城市道路，道路的设计标高与城市地块建设的标高相互影响，若道路设计标高较高,会导致城市地块建设填方大，城市建设成本高,进而制约区域发展;若道路设计标高太低，则道路在使用过程中容易损坏,造成道路的使用寿命过低，使用效果差、翻修率高、养护费用高、重复投资大，也会对城市发展造成负面影响。

因此，在满足设计规范和道路使用需求的前提下,使道路设计标高尽可能低，是摆在道路设计者眼前的一个重要问题。如何合理的确定道路的最低控制标高，满足道路交通、地面排水、建筑布置和城市景观的需要，是达到工程合理、造价经济、景观美好的重要途径，同时对指导城市建设也是非常有意义的。

2基本原则及目标

(1)通过对城市道路竖向标高的控制,满足以下要求：

收稿日期:2019-03-04

作者简介:林超(1988_),男，硕士，工程师，从事道路工程设

计工作。

a.道路交通运输的使用性能要求。应充分考虑沿线地质情况，使得路基的最小填土高度能满足其使用强度、刚度、耐久性和稳定性要求,从而确定路基的控制标高。路线经过水文地质条件不良地段时,应提高路基标高以保证路基稳定；

b.各类城市用地的建设要求。做到与沿线地块的竖向规划相结合；

c.用地地面排水及城市防洪、排涝的要求；

d.妥善处理各类工程管线覆土及敷设的高程要求。

(2)采用定性分析和定量计算相结合的科学方法,在确保工程项目安全可靠的前提下,尽量降低城市道路和沿线地块建设成本，对城区内道路的设计起到指导作用。

3城市道路最低设计标高的控制因素根据对道路竖向标高的控制所要达到的要求，把控制因素归纳为三类。

(1)与道路路基使用性能相关的因素；

(2)与道路周边用地规划标高相关的因素；

(3)满足道路雨水排放和管线敷设的要求。

以下对城市道路最低设计标高的各控制因素进行分析并给出计算范例。

4与道路路基使用性能相关的因素

道路路基的使用性能主要体现在四个方面:强度、刚度、稳定性和耐久性。强度是指应该具有一定的承载能力；刚度是指有一定的抗变形能力；

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稳定性是指保持几何形态和物理力学特性；耐久 性是指满足设计使用年限的要求。

影响路基使用性能的因素是多方面的，包括

气候条件、地理条件、地质条件、水文条件和材料 条件。而体现这些因素的综合指标之一就是路基

湿度状况,在道路设计过程中，路基湿度状况通过 不同的路基临界高度体现在道路设计标高中。4.1路基干湿状态

路基湿度的来源基本包含降水、地面水、地下 水、凝结水、薄膜移动水。大气降水可以通过路面

铺装来减小影响，地面水可以通过良好的排水设

施,凝结水和薄膜水在特定的气候环境（如季节性

冰冻地区），它的影响才比较显著。相对而言，地下 水对路基湿度的影响最为直接，见图lo

滲入路肩 渗入路面

密卜

由顧：蚀地下水

豔蠶升

由

土

的上层

图1路基湿度来源图

由于影响路基湿度的因素复杂，至今还不能 精确地预估各种情况下的路基湿度。路基设计规 范提供了一种经验的方法。首先通过对不同自然

区划内不同干湿状态的路基进行大量的调查和数

据分析后，建立了一种定性和定量相结合的关系O 将干湿状态划分为四种类型:干燥、中湿、潮湿、过

湿,用稠度分界。

路床顶面以下路基临界高度内平均稠度他与

分界稠度%的关系和路基干湿类型的一般特征 见表1。

表1路基干湿类型表

干湿类型他与叫的关系

一般特征

干燥

土基干燥稳定,路面强度和稳定性 不受地下水和地表积水影响0路基高度HoAHi

中湿W ei >WC^W (2

土基上部土层处于地下水或地表积 水影响的过渡带区内。路基高度殆耳加>丑2潮湿

W <2>W c ^W e3

土基上部土层处于地下水或地表积 水毛细影响区内。

路基高度h 2^h 0>h 3

过湿

W o

路基极不稳定，冰冻区春融翻浆， 非冰冻区软弹,土基经处理后方可 铺筑路面。

路基高度h 0^h 3

4.2路基临界高度

临界高度指在不利季节当路基处于某种干湿 状态时，路床顶面距地下水位的最小高度。以上海 市为例，自然区划为IV 区，路基土类别以粘土为例,

干燥状态下Hi 取1.5 m 、中湿状态下H 2取1.0 m 、

潮湿状态下H 3取0.8 m,见图2。

图2路基临界高度

4.3路基性能相关道路最低设计标高的计算

道路设计一般按照中湿或者潮湿状态控制,

设计路槽底最低点标高为：

h^o-D+H

（1）

式中:屁为路槽底设计标高；%为原状地面标高;D

为地下水埋深;H 为路基临界高度,潮湿状态下取 0.8 m,中湿状态下取1.0 m 。

根据上海市以往的工程经验和相关地质资

料:新建区域取地下水埋深为0.5 m;在具体工程

中根据勘察报告的地质资料修正。建成区的地下 水埋深略深，见图3。

%

%

图3标高计算示意图

路面最低设计标高为：

H=/h+C+W 机/2 x i%

（2）

式中：C 为路面结构厚度；W 机为机动车道路幅宽

度;i 为道路横坡度。

5与道路周边用地规划标高相关的因素

5.1区域土方平衡

上海属于平原地区，土方缺乏，城市用地地坪

抬高将极大的增加建设用地的土方。考虑标高的高

低对地块投资影响较大，因此地块不宜抬高过多。根据统计，上海建成区地坪大多在3 ~ 5 m 。以 此为经验数据，认为地块建设时规划地坪较一般 现状地坪抬高0.5 ~ 0.8 m,属于较合理范围。

5.2与周边地块标高衔接要求

对于建筑退界较宽,有规划绿带的地区,道路