道路交叉口豎向設(shè)計(jì)

1、道路平面交叉口邊線豎向設(shè)計(jì)新探 江光興 惠州市仲愷高新技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會(huì) 徐信孟 惠州市公路建設(shè)總公司 1 總論 道路交叉口設(shè)計(jì)作為道路的重要組成部分，它直接影響道路的使用功能，通行能力和安全程度。一般來說，道路交叉口設(shè)計(jì)分為三大部分，即平面設(shè)計(jì)、豎向設(shè)計(jì)和橫斷設(shè)計(jì)。平面設(shè)計(jì)一般包括：道路中心線、車行道、人行道、緣石半徑及交叉口設(shè)計(jì)計(jì)算范圍的確定。豎向設(shè)計(jì)：是在平面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)交叉口的類型、特點(diǎn)選用方格網(wǎng)法和等高線法，大型交叉口選取用方格網(wǎng)等高線法計(jì)算交叉口范圍的施工標(biāo)高。橫斷設(shè)計(jì)主要是選擇路拱的型式，常用型式有：拋物線型路拱、直線型路拱、折線型路拱。2 常用豎向設(shè)計(jì)方法邊線豎向設(shè)計(jì)的

2、缺點(diǎn) 在三種豎向設(shè)計(jì)方法中，不管采用那種方法都是先計(jì)算出E、D、F的標(biāo)高（如圖一），然后根據(jù)有關(guān)的設(shè)計(jì)方法和步驟計(jì)算出施工標(biāo)高。E、F點(diǎn)在緣石半確定以后根據(jù)中線縱坡、道路寬度及道路橫坡即可計(jì)算出標(biāo)高。對(duì)于D點(diǎn)標(biāo)高應(yīng)取決于交叉口的交角和相交道路寬度是否相等（或是否同一個(gè)等級(jí)）。在有關(guān)的教科書和設(shè)計(jì)手冊(cè)里關(guān)于計(jì)算D點(diǎn)的標(biāo)高僅對(duì)道路正交和相交道路同寬的情況進(jìn)行了介紹，即：如圖一：         （圖一） hc（heT*i1）（hfT*i2）/2 （1）式 hdha（hahc）*AD/AC （2）式 通過幾何計(jì)算，我們不

3、難得出，當(dāng)?shù)缆穼挾认嗟葧r(shí)，ADACE。當(dāng)?shù)缆穼挾炔坏葧r(shí)，ADACE，A、C、D三點(diǎn)不在同條直線上，顯然再用（2）式計(jì)算D點(diǎn)的標(biāo)高就有可以。讓我們?cè)賮砜匆豢矗?）式，C點(diǎn)標(biāo)高取值也是不夠合理的。我們將（1）式改寫如下：hc（hehf）/2T*i1/2T*i2/2（令：h1T*i1/2，h1T*i2/2）h1和h2兩個(gè)增量隨著i1與i2遞增（減）方向相同而大小相差較大時(shí)，這時(shí)計(jì)算出的hd在EDF邊線上，D點(diǎn)將會(huì)有一個(gè)較大的凸變。比較合理的取法是按i1、i2遞增（減）的大小去計(jì)算hd。 即：h1heT*i1 hfT*i2 hh1-h2則：hdheh*i1/（i1i2）或hdhfh*i2/（i1i2）

4、 （2）式我們不難得出，用（2）式計(jì)算的標(biāo)高比（2）式趨于合理，但就整個(gè)邊線的線型來講，不是一條順適的線，而是一條折線，雖然可以通過調(diào)整等高線來加以改良，但增加了諸多人為因素，也就是取決全設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和水平。3 平面交叉口邊線豎向設(shè)計(jì) 筆者根據(jù)多年的工程經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)邊結(jié)豎向設(shè)計(jì)修正方法，給豎向設(shè)計(jì)做公式化量化處理，綜述如下： 首先，我們來分析一下交叉口邊線的類型，其基本類型有以下四種：（凹形） （凸形）               （斜坡形）其中斜坡形的邊線

5、類型根據(jù)i1、i2的相交情況也可歸納為凹形和凸形邊線類型兩種類型。其次，我們要選擇邊線的設(shè)計(jì)線型。在道路中線設(shè)計(jì)中，我們依據(jù)的是公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和公路線型設(shè)計(jì)手冊(cè)。在交叉口邊線線型設(shè)計(jì)中我們同樣采用和標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)。這樣交叉口邊線就是一條順適直線、曲線或直線和曲線的組合。我們不難得出所組合的面是一個(gè)順適的面但必須注意，力求順適，不求高標(biāo)準(zhǔn)。第三，為施工放樣的方便，在滿足標(biāo)準(zhǔn)的情況下，盡量將豎向曲線的首尾選在特殊點(diǎn)上，如交叉口范圍點(diǎn)、ZY點(diǎn)、四分之一L點(diǎn)、QZ點(diǎn)、四分之三L點(diǎn)、YZ點(diǎn)等。第四，設(shè)計(jì)步驟。我們以“凸形”線型為例進(jìn)行說明（“凹形”線型同）。平面設(shè)計(jì)，并計(jì)算出he、hf設(shè)計(jì)標(biāo)高

6、；連接E、F（如圖二），計(jì)算相鄰坡度代數(shù)和，即i1和ief和i2與ief，若兩個(gè)或其中一個(gè)坡度代數(shù)和小于±0.5%，則進(jìn)行第四步，否則進(jìn)行第三步。計(jì)算兩坡度i1、i2相交平面落點(diǎn)平面位置LO及HO的確定（如圖三）。LOi2*L（hfhe）/（i1i2）；HO為i3與i4兩坡度的交點(diǎn)標(biāo)高；LO為i1與i2兩坡度交點(diǎn)距E點(diǎn)的曲線長；L為曲線長； i1、i2高于交叉口取“”、低于交叉口取“”。 （圖二） （圖三）為了計(jì)算的方便我們根據(jù)LO落點(diǎn)位置至HO進(jìn)行簡化：1）當(dāng)LOL/8時(shí)，取落點(diǎn)位置為E點(diǎn)（ZY點(diǎn)），HOhe；2）當(dāng)L/8LO3L/8時(shí)，取落點(diǎn)位置為L/4，HOheLO*i1；3）

7、當(dāng)3L/8LO5L/8時(shí)，取落點(diǎn)位置為QZ點(diǎn)，HOheLO*i1或HOhf（LLO）/i2；4）當(dāng)5L/8LO7L/8時(shí)，取落點(diǎn)位置為3L/4點(diǎn)，HOhf（LLO）/i2；5）當(dāng)LO7L/8時(shí)，取落點(diǎn)位置為F點(diǎn)（YZ點(diǎn)），HOhf。4、邊線豎向設(shè)計(jì)：相鄰坡度計(jì)算代數(shù)各，即i1與i3、i3與i4、i4與i12，若其代數(shù)和均小于等于±0.5%，則直接計(jì)算各點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高。否則對(duì)于代數(shù)大于±0.5%的兩坡度相交落點(diǎn)取在ZY或YZ點(diǎn)時(shí)，豎向曲線一般以20米進(jìn)行控制，或L/4進(jìn)行控制。落點(diǎn)取在QZ點(diǎn)時(shí)。一般豎向曲線以L/4進(jìn)行控制為宜。同向曲線。反向曲線應(yīng)盡量相接。5、確定交叉口設(shè)計(jì)范圍；繪制交叉