道路工程施工圖設(shè)計(jì)中的交叉口豎曲線設(shè)計(jì)探討

劉秀峰 王惠敏

【摘 要】兩條道路相交，如果相交的兩條道路在交叉口處縱坡均為直坡，交叉口高程處理相對簡單，但如果相交的兩條道路中有一條有豎曲線，或者兩條道路均有豎曲線，對道路交叉口的豎向高程設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。

【關(guān)鍵詞】道路工程；施工圖設(shè)；交叉口豎曲線設(shè)計(jì)

文章編號：ISSN1006—656X（2013）09 -0187-01

對道路等級均為基地的次干道。筆者在這次道路設(shè)計(jì)中運(yùn)用道路軟件摸索總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，主要談下交叉口設(shè)計(jì)中的一些疑難問題和處理方法。

兩條道路相交，如果相交的兩條道路在交叉口處縱坡均為直坡，交叉口高程處理相對簡單，但如果相交的兩條道路中有一條有豎曲線，或者兩條道路均有豎曲線，對道路交叉口的豎向高程設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。實(shí)際上根據(jù)《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ37-90第5？2？6條“各級道路縱坡變更處應(yīng)設(shè)置豎曲線”，《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ22-87第2？3？7條，當(dāng)主、次干道和輔道縱坡變更處的相鄰兩個(gè)坡度代數(shù)差大于9時(shí)，應(yīng)設(shè)置豎曲線，這也就意味著只要道路交叉點(diǎn)設(shè)計(jì)為縱坡變坡點(diǎn)，就有可能設(shè)置豎曲線。我們做道路施工圖的依據(jù)一般是相應(yīng)用地的控規(guī)圖紙，在控規(guī)圖紙中，道路豎向工程規(guī)劃中道路變坡點(diǎn)多數(shù)都取在交叉口處，這樣控規(guī)設(shè)計(jì)相對簡單，但到了施工圖階段，所有變坡處都必須做豎曲線，也就是說多數(shù)交叉口處都要做豎曲線，交叉口設(shè)計(jì)中多數(shù)都存在豎曲線問題。因此，必須去面對這些復(fù)雜問題并把它解決好。

我們來看看兩條道路平交的本質(zhì)。它們的共同點(diǎn)是有一個(gè)相交點(diǎn)，即交叉點(diǎn)，這個(gè)交叉點(diǎn)不僅平面位置相同，豎向的高程位置也必須

保持一致。

下面我們將原直線變坡點(diǎn)標(biāo)高稱為理論變坡標(biāo)高，變坡點(diǎn)處對應(yīng)豎曲線上的標(biāo)高稱為實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高。道路豎曲線有凸曲線和凹曲線兩

種，凸曲線時(shí)實(shí)際設(shè)計(jì)高程比變坡點(diǎn)理論變坡標(biāo)高要低。

凸豎曲線變坡點(diǎn)理論變坡標(biāo)高為405.885m，外矢距E二0？295m，實(shí)際設(shè)計(jì)高程調(diào)整為405？885-E二A05？885-0？295二405？590m，比變坡點(diǎn)理論變坡標(biāo)高低了一個(gè)外矢距的距離。

變坡點(diǎn)理論變坡標(biāo)高值為403？110m，實(shí)際設(shè)計(jì)高程為403.110+E=403.110+0.179=403.289m。

我們分三種情況來討論一下在平交交叉口中有豎曲線的情況：第一，相交的兩條路在交叉點(diǎn)處均包含豎曲線，兩者豎曲線或者同為凸曲線，或者同為凹曲線；第二，相交的兩條路在交叉點(diǎn)處均包含豎曲線，一條道路的豎曲線為凸曲線，另一條道路的豎曲線為凹曲線；第三，相交的兩條路在交叉點(diǎn)處僅一條有豎曲線，另一條為直坡通過；對于第一種情況，兩條道路設(shè)置豎曲線后交叉點(diǎn)的實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高比變坡點(diǎn)理論變坡標(biāo)高同為增加或減少一個(gè)外矢距，故設(shè)計(jì)時(shí)只需調(diào)整兩條道路的豎曲線外矢距El=E2，則道路交叉口的交叉點(diǎn)，實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高分別在兩條道路的縱斷面圖中能夠保持一致。

對于第二種情況，假設(shè)交叉點(diǎn)變坡點(diǎn)的理而如果是凹曲線，則實(shí)際設(shè)計(jì)高程會(huì)比變坡點(diǎn)理論變坡標(biāo)高高出一個(gè)外矢距E的距離，論變坡標(biāo)高為H，兩條道路在交叉點(diǎn)處分別設(shè)置凸曲線和凹曲線，凸曲線的外矢距為El，凹曲線的外矢距為E2，如果不加處理，設(shè)置凸曲線道路的交叉點(diǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高將降低為H-El，而設(shè)置凹曲線道路的交叉點(diǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高將增高為H+E2，顯然H-El羊H+E2，即平交的兩條道路分別在各自的縱斷面圖中，作為同一個(gè)點(diǎn)的交叉點(diǎn)處有各自不同的實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高，這與道路平交時(shí)交叉點(diǎn)豎向的高程必須一致，必須做出恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如何調(diào)整，我們觀察這個(gè)簡單的不等式H-El羊H+E2，不等式的兩邊分

別代表的是兩條道路的交叉點(diǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高，我們的目標(biāo)是將不等式變?yōu)榈仁?，即兩條道路的交叉點(diǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高一致，兩條道路就可以保證平交。這個(gè)時(shí)候唯一的辦法是調(diào)整兩條道路在交叉口處的變坡點(diǎn)原理論設(shè)計(jì)標(biāo)高H，需要設(shè)置凸曲線的道路，H值要增加為新理論變坡標(biāo)高Hl，而需要設(shè)置凹曲線的道路，H值要減少為新理論變坡標(biāo)高H2，實(shí)際操作時(shí)可以調(diào)整一條道路，也可以調(diào)整兩條道路，調(diào)整時(shí)最好遵循原則，在原規(guī)劃不變的前提條件下，分清主次道路，盡量調(diào)整次要道路，經(jīng)過試算，滿足等式Hl-El@H2+E2成立即可（其中Hl設(shè)置凸曲線道路變坡點(diǎn)微調(diào)抬高后的新理論變坡標(biāo)高，El凸曲線的外矢距；H2-設(shè)置凹曲線道路變坡點(diǎn)微調(diào)降低后的新理論變坡標(biāo)高；E2凹曲線的外矢距）。

談了上面兩種情況，到第三種情況相交的兩條路在交叉點(diǎn)處僅一條有豎曲線，另一條為直坡通過，也很容易調(diào)整修改了。

假設(shè)交叉點(diǎn)變坡點(diǎn)理論變坡標(biāo)高為H，通過豎曲線的外矢距為E，這時(shí)直坡道路在交叉點(diǎn)處的實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高與理論變坡標(biāo)高相同仍為H，設(shè)置豎曲線道路的交叉點(diǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高相應(yīng)變?yōu)镠士E，顯然H羊H士E。

對于直坡道路，因?yàn)槲挥诮徊纥c(diǎn)的前后縱坡必須保持一致，所以沒有調(diào)整縱坡變坡點(diǎn)標(biāo)高的可能性。這時(shí)可以從調(diào)整含豎曲線的

這條道路的交叉點(diǎn)理論變坡標(biāo)高來做文章，把交叉點(diǎn)的變坡點(diǎn)理論變坡標(biāo)高調(diào)整為Hl@H士E，調(diào)整后兩條路在交叉點(diǎn)處的實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)高均為H。滿足平交的豎向標(biāo)高一致要求。

總結(jié)上面三種情況，得出結(jié)論：統(tǒng)一目標(biāo)為兩條道路在交叉點(diǎn)處實(shí)際設(shè)計(jì)高程一致。

第一，當(dāng)相交的兩條路在交叉點(diǎn)處均包含豎曲線，兩者豎曲線或者同為凸曲線，或者同為凹曲線時(shí)；采取措施調(diào)整兩條道路的豎曲線外矢距F。

第二，若相交的兩條路在交叉點(diǎn)處均包含豎曲線，一條道路的豎曲線為凸曲線，另一條道路的豎曲線為凹曲線；采取措施調(diào)整一條道路或兩條道路在交叉點(diǎn)處的原理論變坡標(biāo)高H為新理論變坡標(biāo)高Hl和Hg，滿足等式Hl_E廠Hg+Eg成立即可（其中Hl設(shè)置凸曲線道路變坡點(diǎn)微調(diào)抬高后的新理論變坡標(biāo)高，El凸曲線的外矢距高H2-設(shè)置凹曲線道路變坡點(diǎn)微調(diào)降低后的新理論變坡標(biāo)高；E2凹曲線的外矢距）。

第三，若相交的兩條路在交叉點(diǎn)處僅一條有豎曲線，另一條為直坡通過，則應(yīng)采取措施調(diào)整含交叉點(diǎn)豎曲線道路的變坡點(diǎn)原理論變坡標(biāo)高H為新變坡點(diǎn)理論變坡標(biāo)高Hl二HE。

調(diào)整原則是：優(yōu)先主要道路不變，調(diào)整次要道路。調(diào)整試算時(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)道路的類別和級別確定行車速度，滿足豎曲線最小半徑和最小長度要求，城市道路參考《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ37-90表5？2？6，廠內(nèi)道路參考《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》GBT22-87第2？3？7條“豎曲線半徑不應(yīng)小于1OOm，豎曲線長度不應(yīng)小于15m。

上面提出的是一些應(yīng)對措施，如果設(shè)計(jì)工作從前期控規(guī)階段開始，可以盡量避免將變坡點(diǎn)設(shè)在道路交叉口處，則以上的麻煩將全部化繁為簡，后續(xù)的施工圖交叉口設(shè)計(jì)將會(huì)變?yōu)閮蓷l直坡道路相交，設(shè)計(jì)會(huì)簡單很多，從而節(jié)省時(shí)間，加快工作進(jìn)度，提高工作效率。