郝 偉,張爭奇
(1.長安大學(xué)公路學(xué)院,陜西西安 710064;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
堤防道路是以堤防工程作為道路的路基,按堤與路的不同結(jié)合形式鋪筑路面結(jié)構(gòu)的道路工程。在城市防洪段,市政設(shè)計和城市規(guī)劃人員也將堤防道路稱為濱河(江)路,山區(qū)公路不少路段與河道并行,路基的一側(cè)成為山區(qū)河流的河岸,這種公路稱為沿河公路,目前的研究集中在規(guī)劃建設(shè)問題和發(fā)展策略與方向等方面[1-3]。盧臻杰等[4-5]從城市堤路結(jié)合工程設(shè)計的角度對堤路結(jié)合形式、堤基處理、堤身壓實度等細(xì)節(jié)進(jìn)行了探討;田偉平等[6-7]對沿河公路的水毀災(zāi)害和沖刷防護(hù)進(jìn)行了研究。上述研究對堤防道路的建設(shè)有一定指導(dǎo)作用,但未涉及堤防道路在不同環(huán)境下的實際功用情況。由于堤防道路在設(shè)計中簡單套用公路或城市道路標(biāo)準(zhǔn),沒有考慮自身的特點,沒有合理的分類和分級,無法體現(xiàn)自身的功能和特性,在目前的建設(shè)中存在著一定的盲目性[8]。本文以我國堤防道路的發(fā)展進(jìn)程和功能演變?yōu)橐罁?jù),參考我國已建堤防道路(濱水路)的工程情況,提出堤防道路功能分類的設(shè)想,研究堤防道路的分類依據(jù),建立了堤防道路分類分級體系。
作為防洪設(shè)施,堤防道路能夠改善堤頂交通條件,使工程查險、報險、搶險快速及時。我國幅員遼闊,各地區(qū)自然地理情況復(fù)雜,堤防建設(shè)情況不盡相同,防汛道路發(fā)展有較大差異。從我國堤防道路建設(shè)進(jìn)程來看,其發(fā)展和功能演變大體經(jīng)歷以下3個階段。
第一階段:單一功能階段。1949年以來,我國多數(shù)堤防標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差、防洪能力不足,大江、大河沿岸受洪水威脅嚴(yán)重,堤防建設(shè)的核心主要放在堵口復(fù)堤、加固堤防和建設(shè)達(dá)標(biāo)堤防上。該時期防汛車輛主要利用未鋪裝的土堤堤頂或戧臺通行,即使個別堤頂鋪筑路面結(jié)構(gòu),也是采用低級路面,如泥結(jié)碎石路面、泥灰結(jié)碎石路面或石渣路面。偶有重要城鎮(zhèn)防洪段,堤頂采用簡易水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)。這段時期堤防道路通行能力差,遇到雨天易遭受各種車輛的破壞。這一時期堤防道路的主要作用是防洪,基本保證堤防管理車輛和防汛搶修車輛的正常通行。
第二階段:功能擴(kuò)展階段。隨著堤防建設(shè)越來越受重視,人們對防洪的交通要求也逐步提高,各地區(qū)堤防道路的修建陸續(xù)拉開了帷幕。從20世紀(jì)90年代開始,黃河下游堤防道路采用瀝青碎石鋪裝路面,能達(dá)到三級公路的標(biāo)準(zhǔn)。另外一些城市濱水道路開始呈現(xiàn)出多功能的發(fā)展趨勢。這些堤防道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高、寬度大、交通設(shè)施完善,大多采用瀝青混凝土或水泥混凝土等高級路面,在城市范圍內(nèi)集防洪、交通、景觀、休閑等多種功能于一體。
第三階段:功能豐富階段。進(jìn)入21世紀(jì),各地區(qū)河道綜合治理陸續(xù)展開,作為河道治理的一部分,堤防道路的建設(shè)也加快了速度。2002—2008年完成的黃河下游山東段、河南段的標(biāo)準(zhǔn)化堤防是把黃河兩岸大堤建成集“防洪保障線、搶險交通線和生態(tài)景觀線”3種功能于一體的標(biāo)準(zhǔn)化堤防體系。城市防洪段堤防道路的建設(shè)更是如火如荼,如2005年廣西省南寧市邕江堤路園工程、2010年重慶市主城區(qū)濱江路等堤防道路更加注重景觀、親水、休閑等功能,并大量引入多功能的社會公共服務(wù)和活動等內(nèi)容,對于開發(fā)沿線土地價值、建設(shè)商業(yè)網(wǎng)點都起到了很大的推動作用。
新時期堤防道路的功能逐漸多元化和綜合化,因地制宜地確定堤防道路的各項功能,對于明確堤防道路的性質(zhì),對其規(guī)劃和建設(shè)提供依據(jù)和指導(dǎo),使堤防道路能夠綜合利用,都具有重要意義。
a.正確劃分堤防道路的類型。如果堤防道路在建設(shè)時未充分考慮擴(kuò)展功能,導(dǎo)致建設(shè)指標(biāo)低,將不能滿足長遠(yuǎn)需求,面臨重建、改建的可能。目前對堤防道路等級的劃分都是參照城市道路或公路的標(biāo)準(zhǔn),然而從主要功能看,堤防道路與它們有一定的區(qū)別,因此有必要明確堤防道路可能具備的多項功能,以及不同的功能組合所對應(yīng)的等級劃分。
b.合理確定路幅布置形式。確定好堤防道路功能的主次,利用有限的寬度合理分配各個功能區(qū)域,科學(xué)布置機(jī)動車道、非機(jī)動車道以及分隔帶的尺寸和位置,使各類車輛和行人都能順利通行,給出適應(yīng)不同功能需求的斷面形式,供決策者合理選用。
c.合理確定路面結(jié)構(gòu)形式。行駛在堤防道路上車輛軸載差別很大,例如遠(yuǎn)離城市路網(wǎng)的堤防道路,枯水季行駛的車輛多是小客車或是農(nóng)用車輛,交通量不大;在抗洪搶險期間,堤防道路則要承受重載車輛和工程機(jī)械的反復(fù)碾壓。確定行駛車輛的主要類型和行駛特點,才能確保路面經(jīng)受車輛軸載作用而保證使用壽命。
d.明確堤防道路管理歸屬。通常情況下作為防汛設(shè)施的堤防道路由水利部門管理,但當(dāng)其增加了交通、景觀等功能后,究竟是繼續(xù)由水利部門負(fù)責(zé)還是由水利與交通或城建部門共同管理維護(hù),以及如何分擔(dān)各自的責(zé)任和權(quán)限,這也是需要考慮的問題。
根據(jù)所處位置和環(huán)境不同,堤防道路主要任務(wù)和作用有所不同。堤防道路的功能定位主要取決于以下4個要素:
a.防汛任務(wù)的輕重。有些城市防洪段堤防工程等級高,防汛壓力不大,堤防道路的交通運(yùn)輸需求與日俱增。但我國許多江河堤岸仍經(jīng)常遭受洪水侵害,每到汛期國家防汛抗旱總指揮部和各級地方政府仍高度重視防汛工作,這時堤防道路的主要任務(wù)還是抗洪搶險。需要根據(jù)防汛任務(wù)的輕重以及保護(hù)區(qū)的人口、面積和防護(hù)對象來確定堤防道路的主次功能。
b.管理部門的政策。除了河務(wù)部門以外,堤防道路的管理還可能涉及交通和市政部門等。由于職責(zé)不同,這些職能部門對堤防道路的管理辦法和政策并不一致,不同的管理政策會影響堤防道路功能的發(fā)揮。
c.堤防道路服務(wù)的對象。以防汛為主的堤防道路的服務(wù)對象主要是堤防管理車輛和抗洪搶險車輛,即包括防汛車輛和社會車輛;堤防、道路、公園相結(jié)合的道路上還包括旅游車輛和步行的游客。
d.所在區(qū)域的規(guī)劃。隨著城市面積的擴(kuò)大,已建低標(biāo)準(zhǔn)堤防道路可能無法提供更多的服務(wù),與周圍環(huán)境不相適應(yīng)。堤防道路的功能要結(jié)合當(dāng)?shù)爻青l(xiāng)規(guī)劃,根據(jù)河岸沿線地區(qū)的發(fā)展前景和方向,超前考慮各種需具備的功能。
不同級別的堤防工程,其安全加高值、抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)、堤身設(shè)計等指標(biāo)不同。堤防工程級別越高,堤身壓實度越大,堤頂寬度越大,修建堤防道路的基礎(chǔ)越好,道路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)越高。高等級堤防工程防洪任務(wù)重,防洪標(biāo)準(zhǔn)越高,堤防道路級別越高,才能滿足抗洪搶險工作的需要。
地處鄉(xiāng)村、郊外的堤防道路,與地方道路網(wǎng)聯(lián)系較少,社會車輛駛?cè)氩槐悖ㄐ械能囕v多為防汛車輛和堤防管理車輛,堤防道路發(fā)揮的功能主要是防汛。地處城市郊區(qū)的堤防道路,連接鄉(xiāng)鎮(zhèn)較多,交叉口較多,車輛進(jìn)出方便,社會車輛可以利用部分路段通行。如果不實行交通管制,堤防道路除了承擔(dān)防汛任務(wù)以外,還兼具一定的交通運(yùn)輸功能。穿越或毗鄰城鎮(zhèn)的堤防道路,所經(jīng)地區(qū)人口稠密,交通運(yùn)輸需求大,不可避免地構(gòu)成了地方道路網(wǎng)中的一部分。當(dāng)?shù)谭赖缆烦蔀榻煌ǜ傻罆r,其屬性就可以看成是市政設(shè)施或交通設(shè)施,其設(shè)計、施工就應(yīng)參照交通行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)實施。
將堤防道路的功能、堤防工程的級別及其所處的地理位置有機(jī)結(jié)合起來,形成完善的堤防道路分類體系。首先根據(jù)堤防道路防汛任務(wù)的輕重、功能的擴(kuò)展和沿線地區(qū)土地利用的整體規(guī)劃分析可能具備的各項功能;其次分析堤防道路所處的地理位置、與當(dāng)?shù)芈肪W(wǎng)的聯(lián)系以及地位,明確主次功能關(guān)系;最后依據(jù)堤防工程的級別和各項功能的強(qiáng)弱對堤防道路進(jìn)行分級,構(gòu)建合理和完整的堤防道路分類體系。
堤防道路的功能可以劃分為抗洪搶險、堤防管理、交通運(yùn)輸、社會服務(wù)和配套設(shè)施等[8]。在保證堤防道路抗洪搶險和堤防管理功能的前提下,為了在非汛期能夠充分利用道路資源,將其性質(zhì)劃分為防汛性、綜合性、交通性和景觀性等4類。對于各種性質(zhì)的堤防道路,其各項功能的重要性程度用★的數(shù)量來表示,其中★★★★★表示很重要,★表示很次要,如表1所示。
表1 堤防道路性質(zhì)劃分
a.防汛性。防汛性堤路以抗洪搶險和堤防管理功能為主,是為江河、堤防服務(wù)的專屬道路。在任何情況下,防汛性堤路的主要作用不能改變。只有保證防汛車輛和人員的順利通行,才能確保堤防工程的監(jiān)測、維修、養(yǎng)護(hù)、搶修等活動正常進(jìn)行和救災(zāi)物資的運(yùn)輸。防汛性堤路優(yōu)先服務(wù)的車輛是與防汛有關(guān)的所有車輛。這種堤路與地方道路的銜接較少,在僅有的路口實行管制就可封閉交通,確??购橥ǖ赖臅惩?。防汛性堤路交通量往往不大,路幅布置形式簡單,多傾向于無分隔帶的單幅路。路面類型和結(jié)構(gòu)主要以考慮防汛車輛通行的需求為主,一般要求簡單實用,損壞嚴(yán)重時能夠快速修復(fù)。防汛性道路一般不具有社會服務(wù)和景觀功能,簡單實用是其最大的特點。目前在我國漫長的江河湖泊堤防線上,防汛性堤路所占比例最大。
b.綜合性。當(dāng)?shù)谭赖缆肺挥诮紖^(qū),沿線農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)達(dá)并存在一些工礦企業(yè)時,會吸引社會運(yùn)輸車輛通行。盡管此時堤防道路在一定程度上具備了交通運(yùn)輸?shù)墓δ?,但其防洪、防汛的基本功能不變,只在非汛期臨時扮演交通道路的角色。在汛期綜合性堤路優(yōu)先服務(wù)于防汛車輛,通過限行等措施禁止社會車輛駛?cè)?。在非汛期沿線居民有利用堤防道路通行的需求,除了堤防管理車輛外,堤防道路上還行駛著運(yùn)輸物資和旅客的社會車輛,因此利用率較高。當(dāng)不同車輛在行駛運(yùn)輸過程中發(fā)生沖突時,堤防管理車輛具有更高的優(yōu)先通行權(quán)。只有在保證堤防道路防汛和堤防管理的功能前提下,才考慮給當(dāng)?shù)匮匕睹癖娞峁┮欢ǖ慕煌ㄟ\(yùn)輸服務(wù)。綜合性堤路既要滿足防汛的需要,還要盡可能方便沿岸居民的通行,分擔(dān)路網(wǎng)壓力,其交通組成主要是速度較快的貨運(yùn)車輛,非機(jī)動車和行人一般較少,其路幅布置主要以車輛的快速通行為考慮重點。
c.交通性。河流穿越或毗鄰城鎮(zhèn),在保障防汛安全的前提下,城市繁重的交通運(yùn)輸需求與日俱增。堤路結(jié)合的形式能夠節(jié)約土地、節(jié)省投資,這對城鎮(zhèn)來說很重要,是河流穿越城鎮(zhèn)堤防道路最常采用的建設(shè)方式。另外由于堤防工程的堤身更高、堤頂更寬,也使得建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)城市干道成為可能。在堤防道路建好以后,往往成為當(dāng)?shù)氐缆方煌ňW(wǎng)的一部分,成為濱河(江)交通動脈,主要承擔(dān)著地方交通運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)。交通性堤路的交通組成絕大多數(shù)是城鎮(zhèn)交通的各類機(jī)動車、非機(jī)動車和行人,其路幅布置形式也多傾向于城市道路的布置類型。紅線寬度大,橫斷面要素和市政設(shè)施齊全,照顧各類交通服務(wù)對象,與其說是防汛道路,不如說是一條市政道路,兼具水利設(shè)施和交通市政設(shè)施的性能。
d.景觀性。如果堤防道路地處郊區(qū),且非交通干道,除了滿足防汛的需求外,為了創(chuàng)建堤岸生態(tài)景觀,美化城市環(huán)境,發(fā)展沿岸經(jīng)濟(jì),可將堤防道路建設(shè)成一條集防汛抗洪和休閑娛樂為一體的景觀大道。依堤而建的堤防道路,視野開闊,風(fēng)光秀美,可吸引市民前來游玩觀光。作為景觀道路,景觀和綠化要求高,路幅的布置形式、路面材料的選擇也都以此為出發(fā)點。
堤防道路等級劃分是確定路幅寬度和形式以及路面材料和結(jié)構(gòu)組合等相關(guān)指標(biāo)的重要依據(jù)。各類堤防道路應(yīng)按照堤防工程的級別、相應(yīng)的交通量和對沿線的各項服務(wù)功能分為2個或3個等級,同時考慮到防洪安全,堤防道路不宜按照高速公路和城市快速路的規(guī)格建設(shè),各等級堤防道路的特征見表2。
a.Ⅰ級堤路應(yīng)以2級以上堤防工程為依托,設(shè)置必要的分隔帶或設(shè)施帶,能實現(xiàn)交通連續(xù)通行,雙向2~4條機(jī)動車道,或?qū)TO(shè)單獨防汛通道,應(yīng)設(shè)有配套的安全和交通管理設(shè)施。機(jī)動車與非機(jī)動車應(yīng)分道行駛,城鎮(zhèn)段應(yīng)考慮行人的出行需求。
b.Ⅱ級堤路應(yīng)以3級以上堤防工程為依托,雙向不應(yīng)少于2條車道,非機(jī)動車道應(yīng)獨立或與機(jī)動車道共板,人行道可不設(shè)。
c.Ⅲ級堤路應(yīng)為單幅路,為單車道或雙車道,不設(shè)專用非機(jī)動車道和人行道。
在上述堤路性質(zhì)劃分的基礎(chǔ)上,將堤路性質(zhì)、等級、區(qū)位、主要功能等內(nèi)容匯總于表3,構(gòu)成堤防道路分類分級體系。表3中各類堤防道路均要以滿足防洪需要為前提。
表2 各等級堤防道路的特征
表3 堤防道路分類分級體系
我國堤防道路功能演變經(jīng)歷了單一功能、功能擴(kuò)展和功能豐富3個階段。進(jìn)行堤防道路功能分類,對正確劃分堤防道路類型、合理確定路幅布置和路面結(jié)構(gòu)形式,以及明確行政歸屬都有重要意義。堤防道路功能影響因素有防汛的任務(wù)的輕重、管理部門的政策、堤路服務(wù)的對象和所在區(qū)域的規(guī)劃。按照堤防道路發(fā)揮抗洪搶險、堤防管理、交通運(yùn)輸、社會服務(wù)和配套設(shè)施等各項功能的重要程度,將堤防道路分為防汛性、綜合性、交通性和景觀性等4類,并將每一類劃分為2個或3個等級。建立分類分級體系的目的是為了給堤防道路提供設(shè)計依據(jù),制定合理的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)防洪工程滿足現(xiàn)代水利的需求。
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