道路平面交叉口竖向设计基本方法.pdf

道路平面交叉口竖向设计基本方法道路平面交叉口竖向设计基本方法 王斌 中国中元国际工程公司北京 100089 摘要摘要 城市道路平面交叉口的竖向设计 是为了合理确定交叉口范围内相交 道路共同构筑面上各个点的设计标高 从而达到相交道路间 交叉口以及周围建 筑物在立面位置上的行车 排水和建筑艺术诸方面的协调和统一 本文探讨了道 路平面交叉口竖向设计基本方法 关键词 道路 平面交叉口 竖向设计 基本方法关键词 道路 平面交叉口 竖向设计 基本方法 中图分类号 中图分类号 S611文献标识码 文献标识码 A文章编号 文章编号 城市道路平面交叉口是城市道路网的咽喉 是人流 机动车流与自行车流的 汇集点 它们之间的相互干扰 使行车速度降低 出行交通拥挤 甚至交通堵塞 因此 汽车对路面平整度质量的要求也越来越高 从而对道路平面交叉口竖向设 计也提出了更高的要求 一 交叉口竖向设计的一般原则一 交叉口竖向设计的一般原则 交叉口竖向设计的任务是通过调整交叉口范围各点的设计标高 合理确定 相交道路之间及周围建筑物之间的共同曲面形状 使之相互协调而更具有良好 的空间感 以符合行车舒适 排水迅速以及建筑艺术三方面的要求 交叉口竖向设计主要取决于相交道路的等级 交通量 横断面形式 纵坡大 小以及周围地形 其原则有以下几个方面 1 道路等级相同时 一般是在维持各自的纵坡不变的前提下来调节它们的 横坡 通常是调节纵坡较小道路的横坡 将路拱顶的连线逐渐向纵坡较大道路的 车行道边线移动 使其横坡度与纵坡较大道路的纵坡相一致 2 道路等级不同时 一般是主道路的纵 横坡均维持不变 而将次道路的双 坡横断面逐渐过渡到与主道路纵坡相一致和单坡断面 3 交叉口竖向设计时应至少有一条道路的纵坡方向背离交叉口 以利于路 面排水 4 交叉口范围内布置雨水口时 一条道路的雨水不应流过交叉口的人行横 道或流入另一条道路 也不能使交叉口范围内产生积水 5 交叉口范围内的横坡应尽量平缓 一般不大于路段上的横坡 以利于行车 纵坡不宜 2 困难情况下不应 3 二 交叉口竖向设计方法二 交叉口竖向设计方法 常用的交叉口竖向设计方法主要有方格网法 设计等高线法 方格网设计等 高线等 简单介绍如下 1 方格网法 该方法是在平面交叉口范围内以两条相交道路的中心线为坐标基准线 按照 一定的精度画方格网 并逐一求出方格网上所有节点的设计标高 从而用来施工 放样 该方法施工起来比较方便 可以利用各个节点的高程直接放样施工 但其 直观性较差 从图面上不能直接看出整个交叉口范围内各条道路横坡的过渡情况 和水流的汇集路径 不便于从整体上对交叉口设计进行把握 再者 由于柔性路 面是用摊铺机和碾压机施工 路面各点的高程不易控制 因此该方法不宜用于大 型的平面交叉口设计和柔性交叉口路面的设计 但能够较好的用于普通中小型刚 性路面交叉口的设计 因为刚性路面可以精确地控制路面分块的角点标高 设计等高线法 该方法是在平面交叉口的设计范围内选定路脊线 一般选择两条道路的中线 作为路脊线 并将处在交叉口范围内的路脊进行等分 然后根据纵断面标高推 算出路脊线和标高计算线上各点的设计标高 并根据经验和这些标高数据直接勾 画出等高线 再根据等高线计算出各点的施工标高 这种方法能直观地反映出交 叉口的竖向设计形状 且便于设计检验 调整 但施工放样时并不方便 施工人 员需要根据等高线内插出众多高程控制点的标高 当交叉口面积很大时则相对繁 琐 适用于各种中小型柔性路面的交叉口设计 3 方格网设计等高线法 方格网设计等高线法是前两种方法的结合 即利用计算方格网上各节点的标 高来勾绘等高线 并通过控制方格网的密度来控制等高线的精度 该方法取长补 短 通过方格网保证标高的精度 通过等高线来直观地反映出交叉口的立面形状 既确保了施工质量 又能方便施工 因此适用于各种大型的复杂的交叉口 广场 训练场的竖向设计 4 其他方法 另外 对于标准的十字形平面交叉口设计 常用的方法还有圆心法和等分法 圆心法是将路脊线上的各个等分点与相应路缘石圆曲线的圆心相连 由这些交到 路缘石上的线构成标高计算网 等分法是将交叉口范围内的路脊线与相应路缘石 曲线等分成相同的份数 并依次连接这些等分点 由这些路脊线和连接线构成标 高计算网 前者标高计算线与右转车道行车方向垂直 所以对直行车道的行车平 顺性影响较大 后者的标高计算线过渡更加顺畅 兼顾了直行车道和右转车道的 行车平顺性 交叉口竖向设计的形式和方法较多 设计时不能仅仅局限于交叉口这个较小 的范围 而应将交叉口放置于整条线路中去考虑 并根据工程实际选择合理的形 式和设计方法 三 方格网设计等高线法设计步骤三 方格网设计等高线法设计步骤 方格网设计等高线法主要按如下步骤进行 1 收集资料 测量资料 交通资料 排水资料和道路资料 2 绘制交叉口平面图 3 绘制交叉口边界线 确定交叉口的设计范围 4 定义路脊线 路脊线即是路拱顶点的连线 是交叉口路面的分水线 通常也可认为是对向 车辆行驶轨迹的分界线 其选定的合适与否直接影响到交叉口的排水 行车的平 顺和交叉口的均衡美观 因此路脊线的合理确定是交叉口竖向设计好坏的关键 对于十字交叉口 取路中心线为路脊线 对斜交交叉口 通常认为当斜交偏 角不大 交叉角度在 70 110 之间时 可仍以原相交道路设计路中线作为 路脊线 但当斜交偏角较大时 因为路拱的不匀称 原设计的路中线已不宜作为 设计路脊线 应予适当调整 调整后新的中心控制点的位置的选定 应考虑行车 平顺和整个交叉口布局的匀衡和美观 5 定义交叉口的各项基本参数 基本参数是指 交叉口结构类型 板块尺寸 各道路纵横坡度等 应结合相交道路的公路等级 设计纵坡和凸形 凹形 马鞍形等各种不同的地形选用适宜的竖向设计等高线型式 定义计算 线间距以及等高线和角点标高的计算方法 计算线间距越小 计算出来的结果越 精确 但是计算时间就越慢 我们一般取 0 5 1m 6 确定计算线网格 计算线网格的划分常可采用方格网法 等分法 圆心法与平行线法等几种 在对以上计算线网格划分方法的实际应用来看 方格网法较适用于水泥混凝 土路面和旧路补强的设计 而圆心法及等分法适用性就较为广泛 7 勾绘等高线 检查调整标高 按照原设计意向的设计图式 绘制出初步等高线图 然后按照排水和行车要 求 检查道路纵坡 横坡和合成坡度 检查街沟纵坡和进水口布置是否合适 调 整等高线的疏密 修改不合理的设计标高 8 绘制方格网 计算方格网角点的设计标高按路脊线绘制 5m 5m 或 10m 10m 的方格网 对于水泥混凝土路面 应根据混凝土的板块大小来绘制 方格网 根据等高线的标高 用补插法确定方格网角点上的设计标高 总之 交叉口的竖向设计过程是一个交叉口范围内竖向标高点逐渐拟和的曲 面过程 交叉口的竖向设计及使用效果与相交道路的纵坡方向有着较大的关系 要想使交叉口的竖向设计更合理 应在道路纵坡设计时 一并考虑交叉口竖向设 计要求 将一条主道路的变坡点设置于远离交叉口的位置 保证有一条道路的纵 坡方向背离交叉口 由此为其创造良好的设计条件 其次 在设计过程中应根据 不同的交叉口形式选用与之对应的设计方法 参考文献 参考文献 1 陈鹏飞 陈铭 浅论交叉口竖向设计 J 中国市政工程 2001 01 2 位红领 浅析百色市站前大道交通改善设计 J 大众科技 2009 06 3