關于公路互通式立交平面線形設計及應用分析

葉益宏

公路互通式立交設計是公路設計的重要內容，它除具備一般公路設計的特點之外，還受到區域車輛行駛軌跡的多向性、線形多元化以及公路方向等因素的影響。采用平面線形設計的方法，能夠有效的提高設計效率。

1 平面線形設計方法概述

平面線形設計方法在公路互通設計中具有十分廣泛應用，它主要分為直線型平面線形設計方法與曲線型平面線形設計兩種方法，在具體設計過程中，需要結合實際情況，采用合理的方法進行設計，以滿足靈活性與多樣性的要求。

1.1 直線型平面線形設計方法

在設計的過程中，主要以導線來控制設計線路的走向，來對互通式立交橋進行設計，這種方法設計簡單，但其在彎道處使用曲線布設，在實際的公路立交設計時，往往存在很多局限性，不能滿足互通式立交匝道線形多種交通形式的需要。

1.2 曲線型平面線形設計方法

曲線設計法在互通式立交橋設計中具有十分廣泛的應用，它主要是采用在直線和圓曲線中插入回旋線的方法進行平面繪制，而不再以直線為控制主體，并且在設計中采用曲線勾勒線形走向，從能夠巧妙的應用地形，使得互通式立交橋的線形更加優美流暢，已經成為當前互通式立交橋設計的主要方法之一，它常用的方法有導線法、積木法、模式法、線元法等多種方法，在具體的設計過程中，一般主要是采用曲線板在當地的地形圖上設計出互通式立交橋的基本形狀，然后結合具體的情況進行調整設計，以滿足設計的約束條件，接著根據具體的要求進行精讀的計算，得到曲線的各個要求與逐樁坐標。在具體的設計過程中，都是根據具體的切線長度與曲線參數進行設計，直到能夠滿足要求。一般情況下，設計都是采用固定起、終點及切線方位來進行設計，而傳統曲線法在具體的求解時主要采用的試算法，并不斷的對回旋參數A 和終點半徑Re 為搜索對象，這樣在具體的計算中，就不能保證設計的收斂性，導致設計的精度不夠。

2 平面線形設計方法在互通式立交橋設計中的應用

2.1 直線型平面線形的應用

采用直線型平面線形設計主要實現步驟結合具體的情況進行設計，步驟如下：

第一，根據設計的具體要求，需要點擊選取或輸入數據，確定設計的起點坐標(Xorg Yorg) 位置；第二，根據立交橋線形存在曲線的情況，確定曲線的切線方向(在此切線方向即為直線方向)，在確定時要能夠結合實際地形等進行設計，這時，可以通過采用endpoint (定向端點) /twopoint (兩點法) /input (輸入數值) 這三種數據來確定具體的數據選擇方法，從而能夠確定立交橋的互通方式。第三，在完成前期的線路設計時，根據路線具體的設計要求，選擇布設點取下一點，并根據步驟2 來選擇相應的切線進行確定。

采用直線單元為道路平面線形設計時的方法與步驟比較簡單，設計的效果也比較好，主要采用線形設計的方進行滿足要求，在具體設計時與AUTOCAD 繪圖方法比較相似，主要是比AUTOCAD 繪圖多了選擇線形的這一步驟。

2.2 曲線型平面線形設計方法的應用

采用曲線型平面設計的方法可以充分考慮互通式立交橋的多種影響因素，并能結合地形的實際情況進行設計，具體的實現步驟如下：

第一步，根據設計的具體要求，需要點擊選取或輸入數據，確定設計的起點坐標(Xorg Yorg) 位置，作為曲線的起始點；

第二步，根據立交橋線形存在曲線的情況，確定曲線的切線方向(在此切線方向即為直線方向)，在確定時要能夠結合實際地形等進行設計，這時，要求結合具體的地形情況與線路的可能的通行情況，可以通過采用endpoint (定向端點)/twopoint (兩點法) /input (輸入數值) 這三種數據來確定具體的數據選擇方法，從而能夠確定立交橋的互通方式。

第三步，第三，在完成前期的線路設計時，根據路線具體的設計要求，選擇布設點取下一點，并根據步驟2 來選擇相應的切線進行確定。

采用圓曲線單元為道路平面線形設計中是公路互通式立交橋設計的另一種方法，可以與直線型平面線形方法結合在一起，在兩點線元法互通式立交平面線形設計中也需要與AUTOCAD 繪圓曲線方法結合在一起，采用三點法，兩點法，相切、相切、半徑方法進行設計，這與其他的設計方法不同，它是己知互通式立交橋的兩點坐標(起、終點坐標) 和一條圓的切線(起點切線) 的條件下，來設計具體的形狀與方式，并通過求出各點坐標來畫出相應圓曲線，從而實現具體互通式立交橋的設計。

它的主要過程如下：首先確定設計的起始點坐標值（X0，Y0），并結合起點的切線方向夾角β，以達到確定設計終點的坐標（X1，Y1），這樣就可以結合具體的情況來求出圓周上每個點的具體坐標。主要是通過圓心坐標與終點的連線及其垂線之間形成三角關系，得到相應的坐標值。

3 結語

在立交橋設計采用平面線形設計的方法，可以簡化工程設計的布置，提高具體的設計效率，將直線與曲線設計相結合的方法，可以綜合的考慮設計的影響互通式立交橋的地形、環境以及其他影響因素，便于有效的對周圍環境進行控制，從而能夠提高設計的效率，也使得互通式立交橋的適應性與靈活性更強。