道路工程施工圖設計中的交叉口豎曲線設計探討

2024年3月13日發(fā)(作者：國與家)

道路工程施工圖設計中的交叉口豎曲線設計探討

【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(guī)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(guī)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(guī)圖紙，在控規(guī)圖紙中，道路豎向工程規(guī)劃中道

路變坡點多數都取在交叉口處，這樣控規(guī)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?yōu)榈仁剑磧蓷l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(guī)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?yōu)閔士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(tǒng)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(yōu)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(guī)范》cjj37-90表5？

2？6，廠內道路參考《廠礦道路設計規(guī)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(guī)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(xù)的施工圖交叉口設計將會變?yōu)閮蓷l直坡道路相

交，設計會簡單很多，從而節(jié)省時間，加快工作進度，提高工作效

率。