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        淺談高速公路互通立交匝道縱斷面的設(shè)計

        2016-08-12 07:03:09婁彥濤湖北省城建設(shè)計院有限公司
        低碳世界 2016年13期
        關(guān)鍵詞:收費(fèi)處交路縱斷面

        婁彥濤(湖北省城建設(shè)計院有限公司)

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        淺談高速公路互通立交匝道縱斷面的設(shè)計

        婁彥濤(湖北省城建設(shè)計院有限公司)

        隨著我國高速公路的飛速發(fā)展,路線交叉的情況時常出現(xiàn),互通立交的形式越來越多,如何把握好互通立交匝道的設(shè)計,正確平衡互通立交主線、匝道和被交路之間的聯(lián)系是整個設(shè)計工作的核心也是關(guān)鍵。本文筆者結(jié)合多年從事線路互通的設(shè)計經(jīng)驗,對互通立交匝道縱斷面的設(shè)計進(jìn)行了探討,從匝道縱斷面的設(shè)計、步驟、超高等方面進(jìn)行了深入的分析,以此希望能夠?qū)χ骶€、匝道以及被交路之間平縱面線路的平衡、斷面布置的合理提供一些參考意見。

        線路互通;互通立交;匝道設(shè)計;縱斷面設(shè)計

        高速公路是現(xiàn)今社會高速發(fā)展的一個體現(xiàn),也是需要,隨著全國各地高速公路的修建,它儼然已經(jīng)成為時下交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成,也標(biāo)志著公路發(fā)展的日益現(xiàn)代化。隨著我國高速公路的迅猛發(fā)展,工程項目的日漸增多,不可避免的就會出現(xiàn)線路交叉互通的情況,此時為了能夠保障線路良好的同行能力和安全行駛,就需要針對性的設(shè)計立體性交叉道路,如此可實(shí)現(xiàn)道路之間的空間交叉和車道的轉(zhuǎn)化,相比于簡單的平面部署,互通立交顯然具備更強(qiáng)的導(dǎo)向性和安全性。而在互通立交的設(shè)計中,如何處理好主線、匝道以及被交路三者的關(guān)系,保證線路平縱面的舒適平順,乃是重中之重,這就需要設(shè)計人員在設(shè)計過程中加以協(xié)調(diào),根據(jù)互通立交所處地形、地貌以及周邊環(huán)境、始末點(diǎn)來做好縱斷面的設(shè)計工作,進(jìn)而達(dá)到良好的外形美觀效果,同時還能保證立交的功能。本文筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗隊匝道的縱斷面設(shè)計進(jìn)行了深入的探討,希望能夠為類似工程提供一些參考。

        1 縱斷面設(shè)計

        良好的縱斷面設(shè)計可以協(xié)調(diào)整個立交的線形,美化外觀,同時還能夠節(jié)省工程成本。在縱斷面的設(shè)計中,以下幾個方面需要我們特別注意:

        1.1最大縱坡

        除了減速車道出口和加速車道的入口要保證足夠高的車速,其余段內(nèi)匝道的設(shè)計車速均控制在40km/h以內(nèi),我國JTGD20-2006中明確規(guī)定不同車速下匝道的最大縱坡值,在40km/h以內(nèi)的話縱坡不能超過6%,但是實(shí)際中要求更為嚴(yán)格,必須保證在4%以內(nèi),如此才能保證一個比較好的行車效果。

        1.2連接處縱斷面設(shè)計

        連接處在硬路肩分叉之前,匝道的縱斷面高程應(yīng)當(dāng)根據(jù)主線縱斷面高程來確定,具體的推算則結(jié)合匝道和主線的相對偏差距離以及主線的橫坡大小。在連接處匝道的縱斷面設(shè)計中,應(yīng)當(dāng)對匝道的高程推算結(jié)果進(jìn)行分析推演,描出高程點(diǎn)位的變化曲線,看看是向下還是向上,然后再結(jié)合縱坡的變化趨勢來判斷匝道縱斷面的曲線是為凹還是凸。如果高程點(diǎn)位曲線和匝道縱斷面曲線為同向曲線,那么此時應(yīng)當(dāng)將匝道縱斷面曲線朝著連接處往內(nèi)深入一些,如果為反向曲線,那么此時應(yīng)當(dāng)將匝道曲線和高程點(diǎn)位曲線徑向相接。在實(shí)際設(shè)計中,我們可以對坡點(diǎn)的位置、曲線的半徑以及匝道的縱坡進(jìn)行假定,如此計算出高程,如果所得結(jié)果和推算高程相差在2cm以內(nèi),那么所設(shè)曲線就滿足設(shè)計要求,如此就可此確立匝道縱坡,如果所得結(jié)果和推算高程有較大偏差,那么需要修改上述參數(shù)后再進(jìn)行計算,直到和推算高程相差無幾為止。

        在匝道設(shè)計中,減速車道的出口和加速車道的入口處所設(shè)曲線應(yīng)當(dāng)盡量保持較長的半徑,獲得較高的線形指標(biāo),如此能夠保證司機(jī)有足夠的視距來處理突發(fā)情況,至于其他線路的線形指標(biāo)則可相抵低一點(diǎn),如圖1所示,邊坡點(diǎn)位不宜深入連接處內(nèi)部過多,應(yīng)當(dāng)控制在L的距離以內(nèi)。

        圖1 邊坡點(diǎn)位置

        1.3匝道縱坡的協(xié)調(diào)

        主要是指兩條匝道位于同一個連接部位,那么此時的縱坡設(shè)計不僅僅要考慮既有匝道的需求,還應(yīng)當(dāng)做到相互協(xié)調(diào),對兩條匝道的交通量都應(yīng)當(dāng)有所考慮,一般是交通量小的匝道必須服從交通量大的匝道需求,即交通量大的匝道縱坡可以設(shè)置的平緩一些,如此可以有效控制另一個匝道的縱坡坡度。要注意不論是否有匝道相交,匝道縱坡的設(shè)計都不能反復(fù)凹凸,尤其是在短距離內(nèi),如果匝道縱坡凹凸不平,那么不但對車輛的行駛以及排水造成不良影響,而且還會增加施工難度。

        2 縱斷面設(shè)計順序

        由于互通立交有多種形式,齊縱斷面設(shè)計的順序也不盡相同,本文筆者僅以單喇叭互通立交為例進(jìn)行說明,圖2為單喇叭互通立交的總體設(shè)計順序示意圖。

        圖2 單喇叭互通立交設(shè)計順序

        2.1主線縱斷面

        在互通設(shè)計中,主線是上跨還是下穿早已在方案中明確好,那么跨線橋和匝道橋的形式自然也確定好了。結(jié)合所處地段地下水位、排水等情況確定路基的高度,然后綜合跨線橋和匝道橋?qū)v斷面的高度、始末點(diǎn)高程進(jìn)行控制。

        2.3被交路縱斷面

        主要通過兩條路的交叉點(diǎn)來對高程進(jìn)行控制,進(jìn)而做好縱斷面的設(shè)計。

        2.3匝道縱斷面

        主線縱斷和被交路縱斷完成后就可以進(jìn)行匝道縱斷面設(shè)計。

        (1)先確定收費(fèi)處高程:根據(jù)地下水位、地面排水情況確定;

        (2)確定匝道橋處匝道路面高程;

        (3)A匝道縱斷:根據(jù)收費(fèi)處A,E及A,C,D匝道交通量情況和B,C,D匝道升降坡情況,初步設(shè)計A匝道縱斷。為了照顧C(jī),D匝道縱坡,在主線下穿被交路時,A匝道宜先升坡再降坡,這樣對C,D匝道縱斷設(shè)計較為有利;

        (4)B匝道縱斷:B匝道與H匝道連接部宜采用A匝道終點(diǎn)的縱坡,連接部之后再變坡。如B匝道縱坡設(shè)計不合理,則應(yīng)調(diào)整A匝道縱坡,直到滿足規(guī)范設(shè)計為止;

        (5)C匝道縱斷:C匝道與H匝道連接部為減速車道,確定平面線位時,應(yīng)考慮C匝道縱斷面,控制C匝道長度。根據(jù)A匝道和主線縱斷,設(shè)計C匝道縱斷面,如縱坡較大,應(yīng)局部調(diào)整A匝道匝道面設(shè)計;

        (6)D匝道縱斷:為了避免 D匝道在A,D匝道路基連接部之后出現(xiàn)反復(fù)凹凸線形,A匝道應(yīng)在D匝道一側(cè)適當(dāng)增加或減少超高,以利于D匝道拉坡;

        (7)H匝道縱斷:在A,B,C,D匝道縱斷設(shè)計較為合理時,可進(jìn)行H匝道縱斷設(shè)計;

        (8)E匝道縱斷:E匝道拉坡時應(yīng)使收費(fèi)處位于直坡段上,超過收費(fèi)處范圍再變坡;

        (9)F,G匝道縱斷:應(yīng)使變坡點(diǎn)位于F,E,G匝道路基連接部硬路肩分岔點(diǎn)之后;

        (10)平交口設(shè)計:當(dāng)主線上跨被交路時,E,F(xiàn),G三條匝道與被交路相交處,縱坡應(yīng)放緩,盡量與被交路縱坡接近,利于平交路口混合交通通過。

        3 超高設(shè)計

        以圖2為例進(jìn)行說明如下:

        (1)主線上跨被交路時,與C匝道相連的A匝道,在該側(cè)的超高應(yīng)適當(dāng)減小,如A匝道處曲線半徑為300m,則可以采用2%的超高(按《規(guī)范》規(guī)定,40km/h時應(yīng)采用3%),與D匝道相連的A匝道一側(cè)可適當(dāng)增加超高值,即A匝道兩側(cè)可采用不同的超高值,以利于C,D兩匝道縱斷設(shè)計。

        (2)主線下穿被交路時,位于C匝道一側(cè)的A匝道超高值可適當(dāng)增加,D匝道一側(cè)的A匝道超高值可適當(dāng)減小或不設(shè)超高,A匝道兩側(cè)設(shè)置雙向坡,以利于C,D兩匝道縱斷面設(shè)計。同理,E匝道兩側(cè)也可以增減超高值,便于F,G匝道縱坡設(shè)計。

        (3)收費(fèi)處超高:位于曲線段收費(fèi)處(圓曲線半徑應(yīng)大于200m)以不設(shè)超高為宜,如設(shè)超高,其超高值應(yīng)小于匝道計算行車速度所對應(yīng)的值。超出收費(fèi)處范圍應(yīng)設(shè)超高,位于直線段時,與直線段主線或匝道線形標(biāo)準(zhǔn)一致。

        4 總結(jié)

        互通式立交設(shè)計是當(dāng)前高速公路中處理兩條道路互通的常見方法,它不但整體外形美觀,而且成本低,轉(zhuǎn)道容易,但是要想做好一個優(yōu)秀的互通立交設(shè)計,必須在平面線路設(shè)計的同時做好縱斷面的設(shè)計工作,從總體思考,統(tǒng)一前后設(shè)計規(guī)劃,在地形條件允許的情況下,以單喇叭互通立交為例,A型最為合適,其減速車道和加速車道位置分別在匝道的外環(huán)和內(nèi)環(huán),不但能夠具備良好的線形,還能降低安全事故的發(fā)生概率,除A型以外,B型經(jīng)濟(jì)效益也不錯,采用主線下穿可以適當(dāng)?shù)脑黾踊ネ⒔坏拿烙^,而且減速車道和加速車道分別位于上下坡路段,如此可以提供更好的行車環(huán)境。

        [1]吳鳳娥,宋海東,胡春暉.淺談互通式立體交叉路線設(shè)計[J].河南建材,2011(04).

        [2]喻 鑫.互通立交縱面設(shè)計的技巧[J].建材與裝飾(下旬刊),2008 (06).

        [3]于恩亞,孟巧娟.互通立交變速車道的探討[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報,2006(S1).

        婁彥濤(1971-),男,工程師,本科,主要從事公路勘察設(shè)計工作。

        U412.3

        A

        2095-2066(2016)13-0212-02

        2016-4-20

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