互通式立交匝道中线偏移及其距离的确定
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互通式立交匝道中线偏移及其距离的确定
在立交匝道线型图中,看上去各条立交匝道中线在分、合的部位并不重合,而是相隔一定的距离(如下图中的阴影部位),这是由于各匝道中线的定位不一致所致,而各匝道的中线如何定位,又是如何分流或者汇合的,理解这一点无论是对于匝道中线的计算、还是实际的施工放样,都是非常重要的。
而确定其偏移的距离,是对这种理解的数值要求,在某种程度上,获得其偏移距离是为了确定匝道线元节点曲率半径的需要,但有时会反过来,确定了某节点及其相邻部位的曲率半径差,也可确定其偏移距离,所以有时候可将其作为设计参数的验证方法。
这里主要讲一下如何理解匝道中线的定义、匝道分/合的横断面布置的几何条件要求、以及根据这种几何条件确定匝道中线偏移距离。还是以宜章西互通式立交A匝道为案例说明。
如下图,A匝道在K0+939.358处由双向车流匝道分为两条单向车流匝道,其中右向偏移的单向匝道继续定义为A匝道,而左向偏移的单向匝道定位为B匝道, 偏移后
的那一点定义为B匝道的起点。A匝道在K1+219.223处以一个与高速公
路主线转向相同的缓和曲线汇合到高速主线中,而且与主线有一个很明显距离较大
的偏移距离。
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双向匝1S分
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确定这个偏移距离首先对线元节点的曲率半径的确定非常重要,因为在立交匝道
线形设计时考虑到线形的连续型有个比较重要的原则,我称之为“同心圆”原则,
怎么理解呢,我们假想在偏移的地方,偏移前后两点半径之差等于其偏移距离,也
就是两点所在的圆弧有一个共同的圆心。
比如,根据图上标注,A匝道偏移前是一个半径为90米的圆曲线,而外侧偏移
(A匝道左侧)后,即B匝道的第一个线元是一个半径为92.75米的圆曲线,这时
可以认为偏移距离为2.75米,当然这个是否为真,需要进一步验证(经过验证后也
确实如此)。
同样,A 匝道内侧偏移(A 匝道右侧)后,是一个缓曲参数为105米的缓和曲线, 同样根据同心圆原则,可假设(这里只能先假设,因为图形上没有明确的标注) 这个缓和曲线线元起点的半径为 90米减去偏移距离。因此,只要确定了偏移距 离,也对确定线元偏移处节点的曲率半径有重要参考作用。
下面先讲讲各种匝道中线的定义。 匝道,包括道路主线,一般分为双向车流的匝 道和单向车流的匝道,其中双向车流的匝道按双向车道的数量或尺寸又可分为对 称型双向匝道和非对称型双向匝道。
1. 双向对称型匝道,匝道中线就在路基中央,设中央分隔带的,为中央分隔带 中心;
2. 双向非对称型匝道,匝道中线一般定义为中央分隔带中心,或对向车道的分 隔处;
3. 单向匝道,不论是单车道还是双车道,匝道中线在行车道中心处。
比如下图中设计线所在位置即为匝道中心线, 请特别注意右侧那个单车道匝道横 断面。
再讲讲匝道分/合的横断面布置的几何条件。
先看双向匝道分/合为两条单向匝道的这种情况,其横断面布置的几何条件是路 基两侧边缘对齐、连续,如下图所示,A 匝道在偏移之前到偏移之后的路基横断 面示意图,根据其匝道中心线的定义,我们很容易得出其偏移距离为: 100/2+50+350/2=275cm 。
这个结果与前面那个“同心圆”原则的假设是一致的, 也就是得到了数值上的验 证。
这里还注意到,两种路基的尺寸,从路基边缘到最近的那个车道都是一样的。
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再看单向匝道汇入高速公路主线的横断面布置的几何条件, 如下图,横断面布置 的几何条件就是路缘带对齐。单向匝道从高速公路分流,其几何条件也是如此。 按此几何条件,我们也可容易计算出偏移距离为: 60/2+50+375+375+50+350/2=1055cm
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