道路工程施工圖設計中的交叉口豎曲線設計探討

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計比較復雜。

【關鍵詞】道路工程；施工圖設；交叉口豎曲線設計

文章編號：ISSN1006—656X（2013）09 -0187-01

對道路等級均為基地的次干道。筆者在這次道路設計中運用道路軟件摸索總結了一些經驗，主要談下交叉口設計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計比較復雜。實際上根據《城市道路設計規范》CJJ37-90第5？2？6條“各級道路縱坡變更處應設置豎曲線”，《廠礦道路設計規范》GBJ22-87第2？3？7條，當主、次干道和輔道縱坡變更處的相鄰兩個坡度代數差大于9時，應設置豎曲線，這也就意味著只要道路交叉點設計為縱坡變坡點，就有可能設置豎曲線。我們做道路施工圖的依據一般是相應用地的控規圖紙，在控規圖紙中，道路豎向工程規劃中道路變坡點多數都取在交叉口處，這樣控規設計相對簡單，但到了施工圖階段，所有變坡處都必須做豎曲線，也就是說多數交叉口處都要做豎曲線，交叉口設計中多數都存在豎曲線問題。因此，必須去面對這些復雜問題并把它解決好。

我們來看看兩條道路平交的本質。它們的共同點是有一個相交點，即交叉點，這個交叉點不僅平面位置相同，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標高稱為理論變坡標高，變坡點處對應豎曲線上的標高稱為實際設計標高。道路豎曲線有凸曲線和凹曲線兩

種，凸曲線時實際設計高程比變坡點理論變坡標高要低。

凸豎曲線變坡點理論變坡標高為405.885m，外矢距E二0？295m，實際設計高程調整為405？885-E二A05？885-0？295二405？590m，比變坡點理論變坡標高低了一個外矢距的距離。

變坡點理論變坡標高值為403？110m，實際設計高程為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，兩條道路設置豎曲線后交叉點的實際設計標高比變坡點理論變坡標高同為增加或減少一個外矢距，故設計時只需調整兩條道路的豎曲線外矢距El=E2，則道路交叉口的交叉點，實際設計標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，假設交叉點變坡點的理而如果是凹曲線，則實際設計高程會比變坡點理論變坡標高高出一個外矢距E的距離，論變坡標高為H，兩條道路在交叉點處分別設置凸曲線和凹曲線，凸曲線的外矢距為El，凹曲線的外矢距為E2，如果不加處理，設置凸曲線道路的交叉點實際設計標高將降低為H-El，而設置凹曲線道路的交叉點實際設計標高將增高為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，作為同一個點的交叉點處有各自不同的實際設計標高，這與道路平交時交叉點豎向的高程必須一致，必須做出恰當的調整。如何調整，我們觀察這個簡單的不等式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實際設計標高，我們的目標是將不等式變為等式，即兩條道路的交叉點實際設計標高一致，兩條道路就可以保證平交。這個時候唯一的辦法是調整兩條道路在交叉口處的變坡點原理論設計標高H，需要設置凸曲線的道路，H值要增加為新理論變坡標高Hl，而需要設置凹曲線的道路，H值要減少為新理論變坡標高H2，實際操作時可以調整一條道路，也可以調整兩條道路，調整時最好遵循原則，在原規劃不變的前提條件下，分清主次道路，盡量調整次要道路，經過試算，滿足等式Hl-El@H2+E2成立即可（其中Hl設置凸曲線道路變坡點微調抬高后的新理論變坡標高，El凸曲線的外矢距；H2-設置凹曲線道路變坡點微調降低后的新理論變坡標高；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處僅一條有豎曲線，另一條為直坡通過，也很容易調整修改了。

假設交叉點變坡點理論變坡標高為H，通過豎曲線的外矢距為E，這時直坡道路在交叉點處的實際設計標高與理論變坡標高相同仍為H，設置豎曲線道路的交叉點實際設計標高相應變為H士E，顯然H羊H士E。

對于直坡道路，因為位于交叉點的前后縱坡必須保持一致，所以沒有調整縱坡變坡點標高的可能性。這時可以從調整含豎曲線的

這條道路的交叉點理論變坡標高來做文章，把交叉點的變坡點理論變坡標高調整為Hl@H士E，調整后兩條路在交叉點處的實際設計標高均為H。滿足平交的豎向標高一致要求。

總結上面三種情況，得出結論：統一目標為兩條道路在交叉點處實際設計高程一致。

第一，當相交的兩條路在交叉點處均包含豎曲線，兩者豎曲線或者同為凸曲線，或者同為凹曲線時；采取措施調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；采取措施調整一條道路或兩條道路在交叉點處的原理論變坡標高H為新理論變坡標高Hl和Hg，滿足等式Hl_E廠Hg+Eg成立即可（其中Hl設置凸曲線道路變坡點微調抬高后的新理論變坡標高，El凸曲線的外矢距高H2-設置凹曲線道路變坡點微調降低后的新理論變坡標高；E2凹曲線的外矢距）。

第三，若相交的兩條路在交叉點處僅一條有豎曲線，另一條為直坡通過，則應采取措施調整含交叉點豎曲線道路的變坡點原理論變坡標高H為新變坡點理論變坡標高Hl二HE。

調整原則是：優先主要道路不變，調整次要道路。調整試算時要根據設計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《城市道路設計規范》CJJ37-90表5？2？6，廠內道路參考《廠礦道路設計規范》GBT22-87第2？3？7條“豎曲線半徑不應小于1OOm，豎曲線長度不應小于15m。

上面提出的是一些應對措施，如果設計工作從前期控規階段開始，可以盡量避免將變坡點設在道路交叉口處，則以上的麻煩將全部化繁為簡，后續的施工圖交叉口設計將會變為兩條直坡道路相交，設計會簡單很多，從而節省時間，加快工作進度，提高工作效率。