橫斷面設計道路組合的研究

方曉亮

(武漢市政工程設計研究院有限責任公司,湖北武漢 430023)

橫斷面設計道路組合的研究

方曉亮

(武漢市政工程設計研究院有限責任公司,湖北武漢 430023)

市政道路設計中,由于交通設施和環境的多樣性,傳統的人行道、非機動車道和機動車道相結合的道路在很多情況下已不能滿足日益增長的城市交通需求。在實際設計中出現了越來越多的立交匝道、下穿通道、城市快速路等與傳統道路相結合的情況。本文針對當前市政道路設計中多種道路組合的需求和相關特點,從CAD輔助圖形設計方面進行相關的研究和探討。

橫斷面 縱斷線位 道路組合

1 概述

市政道路設計中,傳統的設計方法是在機動車道的路面中心變坡處設置一個縱斷線位,通過道路的縱斷面設計數據和斷面樁號可以獲取每個斷面的縱斷線位處高程,再通過斷面上每個板塊的坡度、寬度及板塊間高差獲取整個斷面的路面高程,如圖1所示。

如果將傳統道路與立交匝道或者下穿通道結合,實際上可以看成是若干個帶縱斷線位的道路的組合,如圖2所示。例如在傳統道路的機動車道位置處設置一個立交通道,那么原來道路左右側的人行道和非機動車道還是在原始縱斷線位的高程位置,而中間的車道則需要設置一個新的縱斷線位高程,在這種情況下,傳統的一個縱斷面的設計方法顯然已經不能滿足設計要求。

2 縱斷線位處道路組合

在前面提到的傳統道路與立交結合的情況就是在原始道路的縱斷線位處進行道路組合,當然有可能只是中間部分的機動車道設置成了立交橋車道,也有可能是中間的中分帶和兩側的機動車道都變成了立交通道,如圖2就是這種情況。

這時需要獲取道路組合的樁號起止點,組合到新的縱斷面數據以及組合到新的道路中的板塊數目。具體到某個斷面時,通過原始豎曲線和組合豎曲線的當前樁號高程計算出差值,先將組合板塊的高程通過組合豎曲線的高程計算出來,若組合板塊有多個,板塊間的高差和坡度還是按照原道路方式計算,到組合邊界時(如圖2人行道邊緣處),將原板塊的高差加上前面計算的豎曲線差值,可以推算出未組合的板塊的起點處高程,從而計算出整個斷面的高程值。

圖1 傳統道路路幅示意圖

圖2 組合道路路幅示意圖

3 非縱斷線位處道路組合

這種情況常出現在立交匝道處,比如在立交匝道口,原本是一條主路,從兩側分化出一個或者兩個支路。每一個支路都需要重新設置對應的縱斷線位數據,而原縱斷線位處的板塊在中間,高程數據不變。

與縱斷線位處組合類似,需要獲取道路組合的樁號起止點,組合到新的縱斷面數據,組合的板塊類型由設計人員進行指定,例如是左側或右側的人行道或者輔道。此外因為不是原始的縱斷線位,新的豎曲線綁定在板塊的控制點位置也需要重新指定。通常情況下是根據新舊豎曲線的差值修改板塊間高差,但筆者也碰到過例如組合道路間進行護坡設置等復雜的情況,也可通過修改板塊坡度或者板塊寬度來達到高差變化的目的。

4 自定義修改道路

自定義修改是對上述兩種組合的一個補充,用于道路組合不規則或者只有很少若干樁號需要進行細小調整時,重新設計一條豎曲線來進行計算更為耗時,可直接對原始斷面的板塊進行高差、坡度調整,或者通過增加刪減板塊來進行調整。

5 總結與應用

以上就CAD設計中組合道路的情形進行了一些研究和探討,其研究成果已在我公司的市政道路與給排水綜合協同設計系統中得到了廣泛應用,并在大量的工程中得到實踐,如武漢長江大道工程、東湖通道工程、宜昌長江大橋接線段工程等等,極大的提升了設計效率,提高了出圖速度。同時,隨著城市建設的發展,也出現了更為復雜的道路組合,這些問題都有待進一步的深入研究。

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