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摘 要：作为道路平面交叉设计的重要组成部分，竖向设计的主要任务就是对附近道路、建筑地坪标高协调的平顺设计表面的确定，以此对行车安全、舒适及排水通畅等需求进行最大限度地满足。竖向设计方式包括方格网法、圆心法、等分法等，这些方法的在道路平面交叉口竖向设计中的运用，可有效提升道路设计的合理性、科学性。本文主要对道路平面交叉口竖向设计的原则、基本方法进行了分析与探究。
关键词：道路平面交叉口；竖向设计；基本方法；原则；方格网法
一、道路平面交叉口竖向设计的原则
相交道路等级、交通量、横断面形式及纵坡大小等直接决定着道路平面交叉口竖向设计的合理性，为实现设计最佳效果，设计单位必须遵循以下原则。
1、道路具有相同等级时，通常在各自纵坡始终不变的情况下，对其横坡进行适当调整。一般需对较小纵坡道路的横坡，向较大纵坡道路车行道边线逐渐进行路拱顶连线的移动，促使其横坡路和较大纵坡道路纵坡相同。
2、当具有不同道路等级时，通过保持主道纵横坡度不变，将次干道双坡横断面想主道纵坡进行逐渐过渡，确保其相同，或与单坡断面一致。
3、交叉口竖向设计中，最少有一条道路纵坡方向与交叉口方向相反，为路面排水提供便利。
4、雨水口设置在交叉口范围内，其中一条道路雨水不能从交叉口人行横道流过，或向另一条道路流入，避免积水现象出现在交叉口范围内。
5、交叉口范围内应具有较为平缓的横坡，通常情况下，相比路段横坡要小一点，为行车安全提供便利，纵坡可控制在2%以下，特殊情况下则控制在3%以下。
二、道路平面交叉口竖向设计基本方法
1、方格网法
方格网法是指在平面交叉口范围内其坐标基准线为2条相交道路的中心线，根据相应的精度进行方格网的画出，并对方格网上全部节点设计标高一一計算，以此为放样施工提供便利。这种设计方式具有极为便捷的特点，可通过每个节点高层进行直接放样。该方法的缺点主要为较差的直观性，也就是说不能由图面上对整个交叉口范围内的所有道路横坡过渡现状、水流汇集途径等进行直接观察，无法为全局掌控提供有利条件。
施工中，往往选用摊铺机与碾压机械对柔性路面进行施工，这种情况下，无法有效控制路面所有高程，由此可见，方格网法在平面交叉口（大型）设计与柔性交叉口设计中不宜选用，在刚性路面（中、小型）交叉口设计中可广泛应用，其主要原因在于刚性路面能够对路面分块角点标高进行精确控制。
2、设计等高线法
设计等高线法是指路脊线在平面交叉口设计范围确定，并等分位于交叉口范围内的路脊，随后遵循纵断面标高进行路脊线、标高的计算，并对线上各点设计标高进行计算。同时按照以往经验及相关数据信息，进行等高线的直接画出，通过等高线对施工标高各点进行准确计算。该设计方法能够对交叉口竖向设计形状进行直观反映，为检验、调整设计提供便利。但其缺点为放样难度大，一般在柔性路面（中小型）交叉口设计应用。
3、方格网设计等高线法
方格网法与设计等高线法的结合为方格网设计等高线法，也就是通过方格网内每个节点标高的计算，进行等高线的画出，同时，利用方格网密度控制，对等高线精度进行控制。该设计方法的应用，可有效提升标高精度，利用等高线可对交叉口立面形状进行直观反映，以此提高工程建设质量，并有效缩短施工工期。该设计方法主要应用于复杂的大型道路交叉口等位置。
4、Coons曲面法
Coons曲面是利用计算机对平面交叉口进行处理的一种设计面表达方式，先进行计算模型的建立，再设计交叉口立面。选用这种方式的重点在于正确划分Coons曲面，先进行局部坐标系的建立。划分曲面片后，可通过链表连接各个Coons曲面片，进行曲面模型的建立，并对各格网点高程及特征点高程等以此计算，最终进行设计等高线图的画出，以此检查、修改供图形态下的曲面。该设计方法不需要太多高程计算线数量，在各个Coons曲面内，都具有光滑的曲面，因此设计表面也具有光滑平顺性。其缺点与常规方式一致，都是把交叉口进行多边形（较小）区域的划分，可以有效处理多边形内部的问题，但在连接多边形区域及交叉口边界线上，还存在诸多问题，如不具备连续的高程函数曲线斜率等。
5、综合法
为解决传统平面交叉口竖向设计中存在的问题，可通过综合法进行施工设计。该设计方法的原理为通过方格网法进行道路交叉口范围内设计点的布设，初始线以圆心法高程计算线为主，通过迭代计算得出的等分法高程计算线，进行路拱曲线的适当设置，利用等高线图、三维表面效果图等对网格点设计高程的设计结果进行验证。其设计流程如下：
（1）网格划分。通过网格划分方法，将网络建设于交叉口范围内，设计高程计算点为全部网格点。为达到便捷施工的目的，应确保网格边线平行与相交道路的中心线。选用三角形网进行路缘石曲线相交位置施工，位于路缘石切点外的网格，要求其边线垂直路中心线。
（2）确定高程计算线。按照等分法计算原理，进行高程计算线设计高程的确定，确保等分法算法适合所有线形路缘石曲线设置。
（3）确定路拱线形。应将路拱合理设置在平面交叉口范围内，确保设计表面的平顺，才能提高行车的安全性与舒适度。
（4）绘制等高线。等高线曲线的绘制必须严格遵循网格、网格点高程数据进行确定。
（5）三维设计表面效果图。通过应用软件，制作四边形与三角形网格面的透视图。
三、结束语
综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，在道路平面交叉口竖向设计中，只有根据相关设计要求进行施工，才能提升道路工程的质量。竖向设计作为道路平面交叉口设计的重要内容，只有严格按照施工现场具体情况，选择与之相适应的设计方法，才能提高工程整体质量，才能为道路工程经济效益最大化的实现提供可靠保障。
参考文献
[1] 张伟玲. 基于功能需求的城市道路平面交叉口空间设计方法研究[J]. 建设科技. 2015（06）
关键词：道路平面交叉口；竖向设计；基本方法；原则；方格网法
一、道路平面交叉口竖向设计的原则
相交道路等级、交通量、横断面形式及纵坡大小等直接决定着道路平面交叉口竖向设计的合理性，为实现设计最佳效果，设计单位必须遵循以下原则。
1、道路具有相同等级时，通常在各自纵坡始终不变的情况下，对其横坡进行适当调整。一般需对较小纵坡道路的横坡，向较大纵坡道路车行道边线逐渐进行路拱顶连线的移动，促使其横坡路和较大纵坡道路纵坡相同。
2、当具有不同道路等级时，通过保持主道纵横坡度不变，将次干道双坡横断面想主道纵坡进行逐渐过渡，确保其相同，或与单坡断面一致。
3、交叉口竖向设计中，最少有一条道路纵坡方向与交叉口方向相反，为路面排水提供便利。
4、雨水口设置在交叉口范围内，其中一条道路雨水不能从交叉口人行横道流过，或向另一条道路流入，避免积水现象出现在交叉口范围内。
5、交叉口范围内应具有较为平缓的横坡，通常情况下，相比路段横坡要小一点，为行车安全提供便利，纵坡可控制在2%以下，特殊情况下则控制在3%以下。
二、道路平面交叉口竖向设计基本方法
1、方格网法
方格网法是指在平面交叉口范围内其坐标基准线为2条相交道路的中心线，根据相应的精度进行方格网的画出，并对方格网上全部节点设计标高一一計算，以此为放样施工提供便利。这种设计方式具有极为便捷的特点，可通过每个节点高层进行直接放样。该方法的缺点主要为较差的直观性，也就是说不能由图面上对整个交叉口范围内的所有道路横坡过渡现状、水流汇集途径等进行直接观察，无法为全局掌控提供有利条件。
施工中，往往选用摊铺机与碾压机械对柔性路面进行施工，这种情况下，无法有效控制路面所有高程，由此可见，方格网法在平面交叉口（大型）设计与柔性交叉口设计中不宜选用，在刚性路面（中、小型）交叉口设计中可广泛应用，其主要原因在于刚性路面能够对路面分块角点标高进行精确控制。
2、设计等高线法
设计等高线法是指路脊线在平面交叉口设计范围确定，并等分位于交叉口范围内的路脊，随后遵循纵断面标高进行路脊线、标高的计算，并对线上各点设计标高进行计算。同时按照以往经验及相关数据信息，进行等高线的直接画出，通过等高线对施工标高各点进行准确计算。该设计方法能够对交叉口竖向设计形状进行直观反映，为检验、调整设计提供便利。但其缺点为放样难度大，一般在柔性路面（中小型）交叉口设计应用。
3、方格网设计等高线法
方格网法与设计等高线法的结合为方格网设计等高线法，也就是通过方格网内每个节点标高的计算，进行等高线的画出，同时，利用方格网密度控制，对等高线精度进行控制。该设计方法的应用，可有效提升标高精度，利用等高线可对交叉口立面形状进行直观反映，以此提高工程建设质量，并有效缩短施工工期。该设计方法主要应用于复杂的大型道路交叉口等位置。
4、Coons曲面法
Coons曲面是利用计算机对平面交叉口进行处理的一种设计面表达方式，先进行计算模型的建立，再设计交叉口立面。选用这种方式的重点在于正确划分Coons曲面，先进行局部坐标系的建立。划分曲面片后，可通过链表连接各个Coons曲面片，进行曲面模型的建立，并对各格网点高程及特征点高程等以此计算，最终进行设计等高线图的画出，以此检查、修改供图形态下的曲面。该设计方法不需要太多高程计算线数量，在各个Coons曲面内，都具有光滑的曲面，因此设计表面也具有光滑平顺性。其缺点与常规方式一致，都是把交叉口进行多边形（较小）区域的划分，可以有效处理多边形内部的问题，但在连接多边形区域及交叉口边界线上，还存在诸多问题，如不具备连续的高程函数曲线斜率等。
5、综合法
为解决传统平面交叉口竖向设计中存在的问题，可通过综合法进行施工设计。该设计方法的原理为通过方格网法进行道路交叉口范围内设计点的布设，初始线以圆心法高程计算线为主，通过迭代计算得出的等分法高程计算线，进行路拱曲线的适当设置，利用等高线图、三维表面效果图等对网格点设计高程的设计结果进行验证。其设计流程如下：
（1）网格划分。通过网格划分方法，将网络建设于交叉口范围内，设计高程计算点为全部网格点。为达到便捷施工的目的，应确保网格边线平行与相交道路的中心线。选用三角形网进行路缘石曲线相交位置施工，位于路缘石切点外的网格，要求其边线垂直路中心线。
（2）确定高程计算线。按照等分法计算原理，进行高程计算线设计高程的确定，确保等分法算法适合所有线形路缘石曲线设置。
（3）确定路拱线形。应将路拱合理设置在平面交叉口范围内，确保设计表面的平顺，才能提高行车的安全性与舒适度。
（4）绘制等高线。等高线曲线的绘制必须严格遵循网格、网格点高程数据进行确定。
（5）三维设计表面效果图。通过应用软件，制作四边形与三角形网格面的透视图。
三、结束语
综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，在道路平面交叉口竖向设计中，只有根据相关设计要求进行施工，才能提升道路工程的质量。竖向设计作为道路平面交叉口设计的重要内容，只有严格按照施工现场具体情况，选择与之相适应的设计方法，才能提高工程整体质量，才能为道路工程经济效益最大化的实现提供可靠保障。
参考文献
[1] 张伟玲. 基于功能需求的城市道路平面交叉口空间设计方法研究[J]. 建设科技. 2015（06）