论文总字数：20627字

摘 要

在高速公路网中，互通式立体交叉是至关重要的一部分，立交将不同高速公路、高速公路与城市道路连接起来，具有承载大量交通流和车辆转道行驶的功能。同时，立交可使不同方向的交通流在不同空间中行驶，大大降低了交通冲突，减少交通延误，提高通行水平。立交的空间性等特点使得立交的设计除了满足一般设计要求以外，还存在很多广泛而复杂的设计要求。在公路建设中，互通式立即交叉的设计将会直接影响到路网的布局，故如何合理的设计互通式立交交叉至关重要。

本文借助DICAD PRO设计软件，以沪杭高速余杭枢纽改造为例，综合分析余杭枢纽的工程背景，并紧密结合国家设计标准，对改造后的余杭枢纽进行平纵横设计并生成三维动画。以展示计算机辅助设计软件对道路设计行业造成的深远影响。

关键词：高速公路；立体交叉；计算机辅助设计；三维动画；放工图

Abstract

In the expressway network, an integral part of the intermodal three-dimensional intersection plays an important role in connecting different highways, highways, and city roads, and it has the function of carrying a large number of traffic flows and turning vehicles on the road. At the same time, the interchange can enable different directions of traffic flow in different spaces, greatly reducing traffic conflicts, reducing traffic delays, and improving traffic levels. Due to the spatial nature of overpasses, the design of interchanges not only meets the general design requirements, but also has many extensive and complex design requirements. In the construction of highways, the immediate crossover design will directly affect the layout of the road network. Therefore, how to design a reasonable interchange is crucial.

This paper uses the DICAD PRO design software to take the reconstruction of the Yuhang hub of Shanghai-Hangzhou high-speed highway as an example to comprehensively analyze the engineering background of the Yuhang hub and closely integrate with the national design standards to make horizontal and vertical design of the transformed Yuhang hub and generate three-dimensional animation. To demonstrate the far-reaching impact of computer-aided design software on the road design industry.

KEY WORDS: Highway; Overpass; Computer Aided Design; Three-dimensional animation; Construction drawing

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 DICAD PRO技术 1

1.3 工程概况 2

1.4 研究意义及主要内容 2

1.5 工程技术指标 3

第二章 互通平面线性设计 4

2.1 互通式立体交叉设计步骤 4

2.2 互通式立体交叉设计原则 5

2.3 互通式立体交叉位置选择 5

2.4 互通式立体交叉形式选择 6

2.5 路线方案的比选 8

第三章 主线与被交线设计 10

3.1 设计标准 10

3.2 主线设计 12

3.2.1 主线平面设计 12

3.2.2 主线横断面形式 12

3.2.3 主线纵断面形式 13

3.3 被交线设计 13

3.3.1 被交线平面设计 13

3.3.2 被交线横断面形式 14

3.3.3 被交线纵断面形式 15

第四章 匝道设计 16

4.1 匝道横断面设计 16

4.1.1 横断面设计原则 16

4.1.2 横断面类型的选用 16

4.2 匝道平纵面设计 18

4.2.1 匝道平面设计 18

4.2.2 匝道纵断面设计 21

4.2.3 匝道连接部设计 23

4.2.4 匝道收费广场设计 24

4.2.5 匝道边坡设计 25

第五章 安全设施及标线设计 26

5.1 安全护栏设计 26

5.1.1 设计条件 26

5.1.2 布设原则 26

5.2 视线诱导设施 26

第六章 三维模型设计 27

致谢 29

参考文献 30

附录 31

绪论

引言

自新中国建国以来，我国对公路建设十分重视，“要致富，先修路”的思想早已深入人心，经过多年的快速发展，几代人的共同奋斗，我国公路建设已取得巨大成就。我国公路总里程位居世界第一，自发研究的半刚性沥青混凝土路面得到大面积的应用并取得良好的效果，七射九纵十八横的公路网把全国各个省份，各个地区紧密的连接在一块，出行相比以前有了更大的便利。但目前取得的成就仍不能满足国民经济和社会发展的需要，与发达国家的水平相比仍有较大的差距。仅从公路等级来看，我国还存在仅20万公路的等外公路，通行能力并不理想。即使以建成的高速公路，面对越来越大的交通需求也愈发显得力不从心，节假日拥堵以成为常态。城市道路更是不堪负荷，道路破损、拥堵等层出不穷，这些都直接影响着我国经济的发展，影响着人民的生活质量。建设、改造技术水平更高的公路、城市道路，提升道路服务水平的要求越发强烈，刻不容缓，导致出现了大量的道路设计需求。

因此，公路建设在未来一段时间内仍是重点。如何高效，高质量的完成公路建设的设计工作就显得至关重要，计算机辅助设计软件应运而生，“打算盘，铅笔画图”的时代早已远去，计算机辅助软件的出现使得设计工作更加的高效与准确，为我国的公路建设的快速推进奠定了技术基础。故熟练的使用计算机辅助软件成为了设计工作者的基本技能。

DICAD PRO技术

自1946年世界上第一台计算机的诞生以来，计算机技术不断的发展。如今计算机更是渗透进各行各业，不断着影响着各个行业的发展。与此同时，道路设计的需求不断扩大，期求更专业、更准确、更高效的设计软件。世界各个国家都积极地研发与道路设计相关的软件，对CAD系统进行优化，诞生了很多优秀的道路设计CAD软件。国际上比较典型的系统有：CARD/1、ROADCAD、INROADS、MOSS 等。它们相继进入中国市场，对中国原有的道路设计行业带来较大的冲击，同时也极大的促进了国内道路设计软件的研发。比较典型的是由交通部公规院、东南大学、长安大学、湖南省交通设计院、交通部一公院、长沙交通学院等6 家单位开发的公路CAD系统(HICAD)和由同济大学、交通部公规院、重庆公路科学研究所等单位联合开发的桥梁CAD 系统(JT-HBCADS)，这两个系统一经推出就得到了广泛地应用，并迅速推广，大大提高了我国设计工作的工作效率。

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