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    单喇叭互通立交设计基本流程

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      单喇叭互通立交设计基本流程

      下面是一个单喇叭互通立交的三维效果图。

      单喇叭互通立交设计基本流程

      (1)    确定横断面

      假设主线断面形式采用“高速公路(120km/h,4车道)28m”(中心线在中央分隔带中间),匝道断面采

      用“8.5m匝道”(中心线在行车道中间),引线断面采用“15.5m对向分隔式双车道”(中心线在中央分隔带中间)。

      (2)    路线设计

      路线设计主要包括主线、匝道A(驶出)、匝道B(驶入)、匝道C(驶出)、匝道D(驶入),以及引线6条路线,如下图所示:

      单喇叭互通立交设计基本流程

      主线设计:

      主线一般采用导线法按一般路线设计,本例中主线是一条东西向的直线。

       

      引线设计:

      引线由直线段、缓和曲线(A=100)、圆曲线(R=80)三部分组成。因为引线分流出匝道D,汇流进匝

      A,需要在衔接处做处理,一开始可以让圆曲线部分长一点,设计完AD后再裁剪。如下图所示:

      单喇叭互通立交设计基本流程

      匝道A:

      匝道A从主线分流,接入引线,为直接式单车道出口。

      直接式出口从分流点处(一个车道宽)开始设计,该点处相对主线的横移为“半个中央分隔带宽+主线

      左侧路缘带宽+主线行车道宽+路缘带宽+半个匝道行车道宽”3/2+0.75+3.75*2+0.5+3.5/2=12(m)。

      单喇叭互通立交设计基本流程

      根据公路路线设计规范,120km/h主线直接式出口渐变率为1/25,偏转角计算即2.291度。本路线采用曲线法设计,起点接线类型选“参考路线”(主线),选择一个合适的起点桩号(主线的桩号,位置要合适,可以离引线稍远一点,在设计后期进行调整),起点偏移为-12(因为在主线的左侧,左负右正),偏转角为右偏182.291(因为和主线反向,需要加上180度)。

      添加第一个单元,145m长的直线段(变速车道长)。

      添加第二个单元,A值为110的缓和曲线,终点半径150。

      进行终点接线,接到引线末端的圆上。先把引线末端的圆弧向外偏移2.75m(半个中央分隔带宽0.5+路缘带0.5+半个行车道宽3.5/2)得到行车道中线(半径80+2.75的圆弧)。终点接线类型选择“圆-缓-缓-圆(S型)”,选取该R=82.75圆弧做为接线目标。进行试算,提示接线成功,调整A值比重新试算,使两段缓和曲线长度近似。结束接线。

      如果生成的线型不合适,说明起点位置不合适,可以调整起点接线中的起点桩号后重新进行终点接线。最终得到的匝道A由直线段、缓和曲线、圆、缓和曲线、缓和曲线四段组成。

      匝道D:

      匝道D从引线流出,汇入主线,为平行式单车道入口。

      把引线末端的圆弧向内偏移2.75m(半个中央分隔带宽0.5+路缘带0.5+半个行车道宽3.5/2)得到行车道中线(半径80-2.75的圆弧),从匝道A的终点向该圆弧做垂线,用该垂线做边界把该圆弧远离主线的一侧裁剪掉,得到匝道D的首段单元。

      曲线法设计建立匝道D,图面选取该圆弧做为首个单元。此时匝道D的方向是相反(因为AutoCAD中的弧总是逆时针的),需要保存退出曲线法设计界面,使用“路线反向”命令进行反向。

      把主线向匝道D方向偏移12m(参见匝道A设计中横移值的确定)得到一个参考多段线,即匝道D汇入主线后的位置。继续对匝道D进行曲线法设计,选择终点接线,类型为“圆缓直”,接线目标即刚才偏移得到的线。

      平行式入口路线终点设计到变速车道终点,所以完成接线后,还有一段变速车道需要设计,是一段直线段。变速车道长度从汇流鼻起算,所以要先确定汇流鼻的位置。

      确定汇流鼻的位置的方法为:使用创建道路功能为主线和匝道D生成临时道路,然后添加一个平行式入口,得到汇流鼻在匝道D上的桩号(例如使用“点取桩号标注”命令),删除刚才生成的临时道路。

      修剪引线:

      此时引线末端的圆曲线部分还比较长,没有和匝道A和匝道D对接上,使用复制路线功能,起点桩号选引线的起始桩号,终点桩号选在匝道D的起点处,不偏移和旋转,得到新的引线。

      匝道B:

      匝道B以平行式出口方式从引线流出,以平行式入口方式汇入主线,单车道。

      匝道B采用曲线法设计,起点采用“参考路线”接线方式从引线引出,偏移6.25(半个中央分隔带宽0.5+路缘带0.5+引线行车道宽3.5+半个匝道行车道宽3.5/2),偏转角0。

      匝道B的第一个单元是缓和曲线,然后用圆缓直的终点接线方式接入主线,参见匝道D的设计。

      匝道C:

      匝道C从主线分流,是一个单车道直接式出口。

      匝道C从主线引出部分的设计参见匝道A。

      匝道C共有直、缓、圆、缓、圆、缓6个单元,是一组卵形曲线,最后的圆、缓段采用“圆-缓-直”终点接线方式生成,接入引线(左偏6.25m,半个中央分隔带宽0.5+路缘带0.5+引线行车道宽3.5+半个匝道行车道宽3.5/2)。

      (3)    纵断设计

      主线的纵断设计按一般项目进行即可,引线采用从主线上方上跨的方式。各匝道需要采用“匝道纵断传坡”功能和主线、引线进行高程衔接,然后再进行纵断设计。匝道A终点和匝道D起点和引线对接,需要自行计算高程,在本例中,引线行车道横坡2%,行车道中线到中央分隔带底部边缘的距离为2.25,所以高差为0.045m。

       

      (4)    生成道路

      分别为主线、引线、各匝道生成道路。

      生成各出交出入口,具体为:主线-匝道A(直接式出口)、主线-匝道B(平行式入口)、主线-匝道C(直接式出口)、主线-匝道D(平行式入口)、引线-匝道B(平行式出口)、引线-匝道C(平行式入口)、匝道A-匝道D(对接)。

      使用路线的“构筑物定义”命令为引线定义跨线桥。

      使用“相邻路基边坡处理”命令消除各匝道、主线、引线间边坡的重合部分。完成设计。

      单喇叭互通立交设计基本流程

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