論公路Y字型平面交叉口的豎向設計

王紅艷

(新疆緯地管理設計研究院有限公司)

論公路Y字型平面交叉口的豎向設計

王紅艷

(新疆緯地管理設計研究院有限公司)

簡述了公路Y字型平面交叉口的豎向設計的一般準則與基本方法，并對豎向設計進行了分析。

公路;Y字型;平面交叉口;豎向設計

1 交叉口豎向設計的一般準則與基本方法

1.1 交叉口豎向設計的一般準則

交叉口豎向設計的主要任務是借助于對交叉口范圍各點設計標高的合理化調整，科學地確定相交道路間以及與周遭建筑物間共同呈現出來的曲面形狀，從而確保道路與道路間、道路與周遭建筑物間的高度協調性，從而營造出種視覺美感的空間效果，最大限度地滿足行車舒適、建筑藝術以及排水迅速這三方面之間的整體要求與規范。交叉口豎向設計一般取決于相交道路的等級、橫斷面形狀、交通量、縱坡大小以及周遭地形情況等因素。交叉口豎向設計的原則一般有四。第一，在道路等級相同的前提之下，道路橫坡的調整主要是在保持各自縱坡不變的基礎之上，一般調節的是縱坡相對較小道路的橫坡，也就是把路拱頂的連線慢慢地朝縱坡大道路的車行道邊這個方向變化，從而在一定程度上使得道路的縱坡和橫坡度達到相協調。第二，交叉口豎向設計應該要確保一條以上的公路的縱坡方向背離交叉口，從而確保路面排水的順暢性。第三，當交叉口范圍內布置雨水口的時候，其中一條公路的雨水最好不要留過交叉口的人行橫道抑或是直接流入到另外的一條道路中去，同時也不可以使得交叉口范圍內有積水。第四，公路交叉口范圍內的橫坡應該最大限度的保持平穩，最好不要超出路段上的橫坡，這樣是為了方便于行車，縱坡也最好不要超過2%，困難程度不應該大于3%。

1.2 交叉口豎向設計的基本方法

一般來講，平面交叉的種類依據幾何形狀的不同可以歸納為T形、十字形、Y形以及環形這四種，而交叉口豎向設計有以下三種方法。

首先，設計等高線方法。所謂設計等高線方法也就是在交叉口范圍內選定標高計算線網與路脊線，從而將各點的設計標高精確地以具體的數字表現出來，從而勾繪出交叉口的設計等高線。其次，方格網方法。所謂的方格網方法也就是于交叉口范圍內圍繞相交道路中心線為坐標基線而形成的方格網，以便計算出方格網節點上設計標高的具體數字，再借助于各點上的設計標高勾繪出交叉口的設計等高線。最后，方格網設計等高線方法。方格網設計等高線也就是設計等高線方法與方格網方法的結合。從這兩種方法中可以歸納出，設計等高線方法相對于方格網法可以更加清楚地將交叉口豎向設計的形狀反映出來，可是等高線上的標高點在遇到施工放樣的情況時沒有方格網辦法簡單和方便，因而將這兩種辦法很好地結合起來運用到豎向設計中去可以取長補短，從而將交叉口里面的形狀直觀地展現在人們的面前，這樣也可以滿足施工放樣時候的需求，較為方便。一般交叉口的混凝土路面選擇方格網方法比較合適;對復雜而大型的交叉口以及訓練場、廣場等的豎向設計選擇方格網設計等高線辦法較為合適;對瀝青路面選擇設計等高線較為合適。在交叉口范圍內除了標注路脊上各點的設計標高外，同時還應該加密設計高點，這樣才可以將交叉口豎向設計的形態形象、具體地反映出來。

2 公路Y字型平面交叉口的豎向設計分析

2.1 非對稱的Y型路脊交叉口的豎向設計

對于不是對稱的Y型路脊交叉口的豎向設計，一般建議采取等距離方法來確定中心控制點的位置，也就是根據已知條件求出交叉口中心控制點的具體坐標。交叉口中心控制點標高的獲取主要借助于相交道路的設計橫坡度、縱坡度，同時還得全面考慮交叉口實際的路面設計厚度、實際地形以及周遭建筑物的布局這些綜合性因素。在具體確定相交道路中心線交叉點控制坐標或者標高的時候，還得注意相交道路之間的縱坡值相差不要太大，要確保其盡可能相近，這對于豎向設計在技術上的處理較為有利。接著，對標高計算網加以確定，同時還得將標高計算線上各點的設計標高以具體數字表現出來。標高計算線網的確定一般采取的是方格網法、等分法以及圓心法，也就是把路脊線上的等分點和圓心有序相連而形成的標高計算網。而所謂的路脊線也就是路拱定點之間相互組成的連線，也被稱作是交叉路面的分水線或者是對行駛車輛軌跡的一個分界線。路脊選定是否合適在一定程度上直接影響著交叉口的排水、路拱與行車之間的均衡與勻稱，所以在一定程度上可以說路脊線選擇的合理是交叉口豎向設計質量高低的一個關鍵點。而等分法也就是把路脊線和與之對應的緣石曲線分成相同數量的等份，接著有序地標高計算網。為了確保標高計算線可以和行車的方向相互垂直，一般采用等分法比較合適。

2.2 Y型平面交叉口豎向設計中路脊線的調整

在收集測量、排水、交通以及交叉道路在技術上的相關資料、繪制交叉口平面圖以及對交叉口的設計范圍加以確定、擬定交叉口豎向設計圖式之后，則是計算并確定交叉口中心控制點以及各個主要特征點的設計標高，這是方格網設計等高線方法的一般步驟。在計算并確定交叉口中心控制點以及各個主要特征點的設計標高時要注意的是中線控制線的把握。在Y型交叉口，當斜交偏角很小的時候，一般可以看作是交叉角度在85°～95°之間，路脊線依舊可以按照原來相交道路設計路中線看待，可以不改變。可是當兩者之間的斜角過大的時候，路中線就不可以充當路脊線了，因為會出現路拱不勻稱。

3 總結

隨著現代交通事業的不斷發展和現代汽車性能結構的逐漸改善，汽車對于路面平整度的要求也越來越高，因而在一定程度上對公路設計的關鍵組成部分——道路平面交叉口的豎向設計也提出了更多的考驗和新的標準。好的交叉口豎向設計有利于確保相交道路交叉口在立面位置上的排水、行車和周遭建筑物達到藝術上的協調和統一，確保相交道路在交叉口范圍內形成較為平穩而順暢的共同構筑面，這樣可以促進交通安全水平的提高、排水的通暢以及構建完美而和諧的建筑造型。

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［2］魏宏清.建筑設計與結構設計的親密關系［N］.中華建筑報，2002.

［3］林勇.提高密度低容積率住宅［N］.中國房地產報，2003.

［4］段成章.道路平面交叉口豎向設計基本方法［J］.中國市政工程，2008，(1).

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2012-03-30