[发明专利]一种通过路面旋转轴获取路面特征点高程的方法

说明书

本发明公开了一种通过路面旋转轴获取路面特征点高程的方法，属于道路工程领域，本发明首先根据公路的设计路面结构形式、路面超高设计以及超高方式，计算路面内、外侧横坡值，进而根据纵断面设计获取路面旋转轴高程；然后通过路面旋转轴高程分别获取左、右侧路面各特征点的高程；本发明的获取方法可以适用的单旋转轴超高方式包括：绕路面内边缘旋转、绕路面外边缘旋转和绕路面中心旋转；本发明公开的获取方法思路清晰、计算公式简单明确，适用范围广，省去了现有技术中的繁琐计算过程；解决了现有公路教材以及所有相关资料均没有解决的简便计算路面超高问题。

技术领域

本发明涉及道路工程领域，特别涉及一种通过路面旋转轴获取路面特征点高程的方法。

背景技术

公路工程设计和施工阶段，均需根据线路的设计路面结构形式、线路高程设计、路面超高设计和超高方式、路面加宽设计等，获取路面特征点的设计高程；设计阶段通过计算路面特征点设计高程确定路面与周边地形以及建筑物的关系、确定路基工程土石方数量、确定桥隧等结构物的高程，以此协调路基、隧道、桥梁等在高程上的一致性；施工阶段则据此进行路基、隧道、桥梁以及路面工程的施工。

目前所有资料介绍的公路路面超高计算方法，均通过超高旋转轴，根据不同的超高方式、计算里程所处位置(未超高段、超高缓和段或全超高段)以及超高所处的曲线内外侧，通过超高旋转轴分别采用不同的计算公式计算路面各特征点(路面变化点)的特征值，进而求得各特征点高程；不同的超高方式、所处的不同超高段以及计算点处于超高内侧或外侧等因素造成计算公式各不相同且公式复杂。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的发明目的在于：提供了一种通过路面旋转轴获取路面特征点高程的方法，用以解决特征点高程计算复杂的问题。

本发明通过以下技术方案实现：一种通过路面旋转轴获取路面特征点高程的方法，包括下列步骤：

步骤S1：根据超高方式、路面内侧横坡值n和外侧横坡值w计算路面旋转轴高程h；

步骤S2：通过所述路面旋转轴高程h分别计算左、右侧(即两侧)路面的各特征点高程。

本发明采用一种统一的计算方法获取公路路面特征点高程，即通过路面旋转轴高程直接获取路面各特征点高程；相对于现有通过超高旋转轴计算特征点高程的方式而言，本发明在获取路面特征点高程时，无须区分当前计算里程处于未超高段、超高缓和段、全超高段等不同情况而采用不同公式计算；本发明的计算方法无须区分当前计算里程绕内侧超高、绕外侧超高或绕路面中心超高等不同的超高方式而采用不同的公式计算；本发明的计算方法无须区分线路内外侧的不同情况而采用不同的公式计算；即可以通过路面旋转轴高程直接计算各特征点的高程；本发明的计算公式统一，计算简便，计算结果准确。

进一步的，本发明的所述超高方式包括：单旋转轴绕路面内边缘旋转、单旋转轴绕路面外边缘旋转和单旋转轴绕路面中心旋转。

本发明通过路面旋转轴计算路面各特征点高程，无需区分不同超高方式，本发明适用于只有一个超高旋转轴的任意超高方式、任意公路等级、任意超高段落的公路路面各特征点高程计算。

进一步的，所述步骤S1具体为：

步骤S1-1：根据超高设计数据计算左侧行车道路面横坡值z和右侧行车道路面横坡值y；

步骤S1-2：确定路面内外侧，并计算路面内侧横坡值n和外侧横坡值w；

步骤S1-3：根据超高方式和纵断面设计，计算路面旋转轴高程h。