城市道路平面交叉口的竖向设计研究

城市道路平面交叉口的竖向设计研究
摘要：介绍了城市道路平面交叉口竖向设计的形式、原则、方法，并通过具体实例对竖向设计进行进一步的解释说明，希望能够为竖向设计的具体工作提供指导与参考。

关键词：城市道路平面交叉口竖向设计方格网法
1.引言
交叉口是城市道路的咽喉，车辆和人流在这里汇集，为了确保交叉口的通行安全，必须做好设计工作。

城市道路交叉口设计包括平面设计和竖向设计，竖向设计主要解决交叉口的车辆通行、雨水排除、建筑物美观等内容，对提高设计的科学性和合理性，促进车辆、人流的顺利通行有着重要的作用，下面将该问题进行探讨分析。

2.城市道路平面交叉口竖向设计形式与原则
2.1形式。

根据交叉口的具体情况，在竖向设计的时候主要有以下几种形式。

凹形设计：该方式不利于排水，地面水流都流向交叉口的范围，在设计的时候尽量避免采用这种方式。

如果受到地形限制必须采用这种方式的时候，应该在交叉口范围增加雨水口数量，从而有利于排水；凸形设计：交叉口范围内各相交道路纵坡方向不变，并对横坡进行适当的调整，从而能够通过自然坡将交叉口范围内的雨水排出；鞍形设计：调整交叉口范围内各条道路的纵坡与横坡，在纵坡指向交叉口区域的道路两侧设置雨水井；谷线形设计：先定义一条谷线，与谷线相交的道路在交叉口范围外开始转折纵坡面，并形成凹形区，通过该凹形区排出雨水；分水线形设计：道路纵坡指向交叉口，在该道路人行横道外侧方向设置雨水井从而将雨水排出，使雨水不会流向交叉口区域；斜坡形设计：各道路纵坡保持不变，相邻道路横坡在交叉口范围外逐渐过渡，从而将横坡方向调整到纵坡方向，使得交叉口范围内相邻道路转变为单向倾斜面，雨水井设置在纵坡指向交叉口的人形横道线外。

2.2原则。

在设计的时候，为了提高设计水平，需要将以下原则作为指导。

当设计道路等级不同的时候，应该先选择一条作为主要道路，纵坡、横坡按照全线总体设计，将次道路横断面逐渐过渡到与主道路纵坡一致的断面。

如果道路等级相同，保持每条道路纵坡在交叉口范围内不变，调节相邻道路横坡，从而实现平面平顺的目的。

设计中重点考虑交叉口范围内雨水口的布置，道路雨水不能流过对向车道，避免交叉口范围内积水。

交叉口范围内纵坡、横坡都应该尽量保持平缓，不大于交叉口外路段的横坡。

为便利雨水排出，在设计过程中应该确保至少有一条以上道路的纵坡远离交叉口方向。

3.城市道路平面交叉口竖向设计方法
在交叉口竖向设计工作中，随着设计技术水平的提高和经验的总结，出现多种不同的设计方法，具体包括以下类型。

在设计过程中，应该根据具体需要合理采用。

3.1方格网法。

该方法在设计过程中较为常见，具体的实施办法为：在平面交叉口范围内，以两条相交道路中心线为坐标基准线，根据具体情况画出具有一定精度的方格网，然后逐一求出方格网上所有节点的设计标高，并进行施工放样，指导设计和施工的各项工作。

在具体工作中，运用该设计方法进行施工的时候简单方便，能够利用各节点高程直接放样施工。

不过该设计方法也具有一定的局限性，主要表现为直观性较差，不能直接看出交叉口道路横坡的过渡情况和水流汇集的路径，不利于从整体上把握设计工作。

另外，城市道路施工一般采用摊铺机和碾压机施工，路面各点的高程不容易控制，所以该方法不适用大型平面交叉口和柔性交叉口设计。

但该方法适用中小型刚性路面交叉口设计，刚性路面能够精确的控制路面分块角点的标高。

3.2设计等高线法。

具体的操作方法为：在设计范围内选定路脊线，通常将两条道路的中线作为路脊线，并对交叉口范围的路脊进行等分，然后以纵断面标高为基础，推算出路脊线和标高计算线上各点的设计标高，并根据设计经验，参考这些标高数据勾画出等高线，等高线设计出来之后，就可以此为依据计算出各点的施工标高。

设计等高线法满足设计工作的需要，有着自身显著的特点和优势，它能够直观反映出交叉口竖向设计的形状，为检验和调整提供了方便。

但该方法也存在一定的局限性，例如，施工不方便，施工中要插出众多高程控制点标高，如果交叉口面积较大的话，则需要耗费大量的人力和时间，该方法适用中小型柔性路面的交叉口设计。

3.3方格网设计等高线法。

该方法是将方格网法和设计等高线法结合起来使用，具体的实施方法为：利用方格网上各节点标高勾绘等高线，采取相应的措施控制方格网的密度，然后实现控制等高线精度的目的。

该方法将方格网法和设计等高线法结合起来使用，充分发挥这两种方法的优势，有着自身显著的特点。

通过利用方格网法，确保了标高的精度，通过利用等高线法，能够直观反映出交叉口的立面形状，不仅为施工提供了便利，还有利于确保施工质量。

该方法在大型复杂交叉口、广场、训练场的竖向设计中适用，能够取得良好的设计效果。

3.4其它方法。

除了上述三种方法之外，在竖向设计中，还有其它的设计方法，例如，圆心法、等分法等等。

圆心法将路脊线上各等分点与路缘石圆曲线的圆心连接，由相交到路缘石上的线构成标高计算网，该方法标高计算线与右转车道行车方法垂直，影响直行车道的行车平顺性。

等分法是将路脊线与相应的路缘石曲线等分成相同的份数，然后将这些等分点依次进行连接，整个标高计算网由路脊线和连接线组成。

该方法的标高计算线过渡顺畅，有利于保证直行车道和右
转车道行车的平顺性。

总之，在选用竖向设计方法的时候，应该根据具体需要合理选用，满足平面交叉口的需要，达到最佳的设计效果，为车辆的安全顺利通行提供便利。

4.具体实例
为了让人们对竖向设计有更为详细的了解，下面将通过具体实例对此进行进一步的解释说明。

4.1工程概述。

某交叉路口位于城市主干道平交口处，该工程的建设能够增加路网容量，改善当地交通出行情况。

根据该交叉口的实际情况，在设计中决定采用沥青混凝土柔性路面，设计方法为设计等高线法，为提高设计水平，设计中利用工程软件辅助设计。

4.2设计方案。

具体的设计方案为：对一条路面的纵断面进行局部调整，使另一条路面的西段与新设计完成的实际路面高程顺接，而东段则与新设计纵断面顺接。

通过采用该设计方案，交叉口与一条路面西段的实际高程相顺接，并且该路面东段与新设计纵断面顺接，同时还优化了另外一条路面的纵断面，对交叉口处的标高进行了适当的降低。

4.3设计效果。

通过采取上述设计策略，有效减少了交叉口处的高差，同时也减小了道路的纵坡。

北侧道路纵坡与交叉口背离，而在南侧、西侧、东侧道路口的两侧都设置雨水口，从而实现拦截雨水的目的，从而大大减小西侧路口的排水压力，避免路面积水情况的发生，有利于确保路面的安全，为车辆顺利通行创造有利条件。

5.结束语
综上所述，做好城市道路平面交叉口竖向设计工作具有重要的作用，今后在设计过程中，应该掌握科学的方法，根据设计的具体需要采取相应的设计策略，正确处理交叉口立面位置在行车、排水、建筑艺术方面的问题，促进它们的协调与统一，从而提高竖向设计水平，确保道路交叉口的安全，为车辆、人流的安全顺利通行创造良好的条件。

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