葉益宏

公路互通式立交設(shè)計(jì)是公路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，它除具備一般公路設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之外，還受到區(qū)域車輛行駛軌跡的多向性、線形多元化以及公路方向等因素的影響。采用平面線形設(shè)計(jì)的方法，能夠有效的提高設(shè)計(jì)效率。

1 平面線形設(shè)計(jì)方法概述

平面線形設(shè)計(jì)方法在公路互通設(shè)計(jì)中具有十分廣泛應(yīng)用，它主要分為直線型平面線形設(shè)計(jì)方法與曲線型平面線形設(shè)計(jì)兩種方法，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際情況，采用合理的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，以滿足靈活性與多樣性的要求。

1.1 直線型平面線形設(shè)計(jì)方法

在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，主要以導(dǎo)線來(lái)控制設(shè)計(jì)線路的走向，來(lái)對(duì)互通式立交橋進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種方法設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但其在彎道處使用曲線布設(shè)，在實(shí)際的公路立交設(shè)計(jì)時(shí)，往往存在很多局限性，不能滿足互通式立交匝道線形多種交通形式的需要。

1.2 曲線型平面線形設(shè)計(jì)方法

曲線設(shè)計(jì)法在互通式立交橋設(shè)計(jì)中具有十分廣泛的應(yīng)用，它主要是采用在直線和圓曲線中插入回旋線的方法進(jìn)行平面繪制，而不再以直線為控制主體，并且在設(shè)計(jì)中采用曲線勾勒線形走向，從能夠巧妙的應(yīng)用地形，使得互通式立交橋的線形更加優(yōu)美流暢，已經(jīng)成為當(dāng)前互通式立交橋設(shè)計(jì)的主要方法之一，它常用的方法有導(dǎo)線法、積木法、模式法、線元法等多種方法，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般主要是采用曲線板在當(dāng)?shù)氐牡匦螆D上設(shè)計(jì)出互通式立交橋的基本形狀，然后結(jié)合具體的情況進(jìn)行調(diào)整設(shè)計(jì)，以滿足設(shè)計(jì)的約束條件，接著根據(jù)具體的要求進(jìn)行精讀的計(jì)算，得到曲線的各個(gè)要求與逐樁坐標(biāo)。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，都是根據(jù)具體的切線長(zhǎng)度與曲線參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，直到能夠滿足要求。一般情況下，設(shè)計(jì)都是采用固定起、終點(diǎn)及切線方位來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而傳統(tǒng)曲線法在具體的求解時(shí)主要采用的試算法，并不斷的對(duì)回旋參數(shù)A 和終點(diǎn)半徑Re 為搜索對(duì)象，這樣在具體的計(jì)算中，就不能保證設(shè)計(jì)的收斂性，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的精度不夠。

2 平面線形設(shè)計(jì)方法在互通式立交橋設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 直線型平面線形的應(yīng)用

采用直線型平面線形設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)步驟結(jié)合具體的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，步驟如下：

第一，根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求，需要點(diǎn)擊選取或輸入數(shù)據(jù)，確定設(shè)計(jì)的起點(diǎn)坐標(biāo)(Xorg Yorg) 位置；第二，根據(jù)立交橋線形存在曲線的情況，確定曲線的切線方向(在此切線方向即為直線方向)，在確定時(shí)要能夠結(jié)合實(shí)際地形等進(jìn)行設(shè)計(jì)，這時(shí)，可以通過(guò)采用endpoint (定向端點(diǎn)) /twopoint (兩點(diǎn)法) /input (輸入數(shù)值) 這三種數(shù)據(jù)來(lái)確定具體的數(shù)據(jù)選擇方法，從而能夠確定立交橋的互通方式。第三，在完成前期的線路設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)路線具體的設(shè)計(jì)要求，選擇布設(shè)點(diǎn)取下一點(diǎn)，并根據(jù)步驟2 來(lái)選擇相應(yīng)的切線進(jìn)行確定。

采用直線單元為道路平面線形設(shè)計(jì)時(shí)的方法與步驟比較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)的效果也比較好，主要采用線形設(shè)計(jì)的方進(jìn)行滿足要求，在具體設(shè)計(jì)時(shí)與AUTOCAD 繪圖方法比較相似，主要是比AUTOCAD 繪圖多了選擇線形的這一步驟。

2.2 曲線型平面線形設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用

采用曲線型平面設(shè)計(jì)的方法可以充分考慮互通式立交橋的多種影響因素，并能結(jié)合地形的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體的實(shí)現(xiàn)步驟如下：

第一步，根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求，需要點(diǎn)擊選取或輸入數(shù)據(jù)，確定設(shè)計(jì)的起點(diǎn)坐標(biāo)(Xorg Yorg) 位置，作為曲線的起始點(diǎn)；

第二步，根據(jù)立交橋線形存在曲線的情況，確定曲線的切線方向(在此切線方向即為直線方向)，在確定時(shí)要能夠結(jié)合實(shí)際地形等進(jìn)行設(shè)計(jì)，這時(shí)，要求結(jié)合具體的地形情況與線路的可能的通行情況，可以通過(guò)采用endpoint (定向端點(diǎn))/twopoint (兩點(diǎn)法) /input (輸入數(shù)值) 這三種數(shù)據(jù)來(lái)確定具體的數(shù)據(jù)選擇方法，從而能夠確定立交橋的互通方式。

第三步，第三，在完成前期的線路設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)路線具體的設(shè)計(jì)要求，選擇布設(shè)點(diǎn)取下一點(diǎn)，并根據(jù)步驟2 來(lái)選擇相應(yīng)的切線進(jìn)行確定。

采用圓曲線單元為道路平面線形設(shè)計(jì)中是公路互通式立交橋設(shè)計(jì)的另一種方法，可以與直線型平面線形方法結(jié)合在一起，在兩點(diǎn)線元法互通式立交平面線形設(shè)計(jì)中也需要與AUTOCAD 繪圓曲線方法結(jié)合在一起，采用三點(diǎn)法，兩點(diǎn)法，相切、相切、半徑方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，這與其他的設(shè)計(jì)方法不同，它是己知互通式立交橋的兩點(diǎn)坐標(biāo)(起、終點(diǎn)坐標(biāo)) 和一條圓的切線(起點(diǎn)切線) 的條件下，來(lái)設(shè)計(jì)具體的形狀與方式，并通過(guò)求出各點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)畫出相應(yīng)圓曲線，從而實(shí)現(xiàn)具體互通式立交橋的設(shè)計(jì)。

它的主要過(guò)程如下：首先確定設(shè)計(jì)的起始點(diǎn)坐標(biāo)值（X0，Y0），并結(jié)合起點(diǎn)的切線方向夾角β，以達(dá)到確定設(shè)計(jì)終點(diǎn)的坐標(biāo)（X1，Y1），這樣就可以結(jié)合具體的情況來(lái)求出圓周上每個(gè)點(diǎn)的具體坐標(biāo)。主要是通過(guò)圓心坐標(biāo)與終點(diǎn)的連線及其垂線之間形成三角關(guān)系，得到相應(yīng)的坐標(biāo)值。

3 結(jié)語(yǔ)

在立交橋設(shè)計(jì)采用平面線形設(shè)計(jì)的方法，可以簡(jiǎn)化工程設(shè)計(jì)的布置，提高具體的設(shè)計(jì)效率，將直線與曲線設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法，可以綜合的考慮設(shè)計(jì)的影響互通式立交橋的地形、環(huán)境以及其他影響因素，便于有效的對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行控制，從而能夠提高設(shè)計(jì)的效率，也使得互通式立交橋的適應(yīng)性與靈活性更強(qiáng)。