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摘要：高速公路和城市快速干道与城市主干道相交，一般运用互通式立交的设计方案，因此城市高等级公路互通式立交桥的控制测量，对满足公路勘测设计的要求尤为重要。另外，城市道路的互通式立交设计可将道路布局从平面转化为空间，以起到承担高流量车辆分摊的作用，从而最大限度地提高城市道路的交通流畅性。本文对城市互通式立交平面控制测量进行了论述。
关键词：城市互通式立交；平面控制；测量
前言
随着城市化及社会经济的发展，城市交通业也在不断发展，各种等级与类型的道路纵横交错，因而平面交叉路口不再适应城市交通量的增长，所以作为现代城市交通标志的立交便出现了。立交作为现代道路上重要的交通设施，这是城市交通不可或缺的构造物，是提高平面交叉口通行能力的重要手段，也是交通发展的必要条件。此外，由于互通式立交是城市道路网的重要枢纽，因其多层空间立体结构形态，担负道路中交通的转向、梳理及控制流量的作用，是道路运行的安全关口。
1 互通式立交基本形式
1.1 三路T形立交
1）喇叭形立交。它是由一个小环道及一个允许左转的半定向匝道组成。其结构简单，节约成本，然而，其小环道的通行能力小。
2）三路叶形立交。它由立体T形交叉，两个小环道实现车辆向左行驶。因两个小环道对称布置，形似叶形，故得名。对远期规划为四路苜蓿叶形立交前期采用叶形较适宜，这有助于后期工程的利用。
3）三路环形立交。其从环形平交演变而来，是用一个公共环道实现各个方向车辆转向的立交形式。适合左行方向交通量相对均匀，用地相对紧张，拆迁较多的情况。
4）三路半定向形立交。其是车辆通过半定向形匝道向左转的立交形式。交通状况较好，尤其是在交通繁忙、车速较高的T型立交上适宜。但其占地面积大，成本高。
5）三路定向形立交。它是车辆通过定向形匝道向左行驶的立交形式。在T形立交中的交通效率最高，但其路线交叉多，桥跨长且高，所以其成本昂贵。
1.2 四路立交
1）全苜蓿叶形立交。它是由四个小环道组成的立交形式，可实现四个方向左转。匝道数与转弯方向数量相等为全互通、全立交形式。其特点是跨线结构物少，建筑成本低；但因小环道半径限制，左侧通行能力较低。
2）菱形立交。它是一种使用四列直线形匝道向各个方向车辆转弯的立交形式。因四条匝道在平面上呈“菱形”状，故得名。菱形立交属平交形立交，左转通行能力最低。
3）环形立交。其由环形平交演变而来，在立交处设置一个中央岛，用公共环形匝道实现各个方向的车辆转向。立交用地较省，适用于城市环形平交的改造，但车速与交通量有限。
4）半定向形立交。它是车辆通过半定向形匝道向左行驶的一种立交形式，这种形式提供了更好的交通条件，因半定向形匝道比环道和小环道行车功能要好。
5）定向形立交。其是最先进的立交形式，它使用定向形匝道直接从一个路口连接到另一个路口，以实现所有方向转向。这种形式通行能力最大，安全性好，但立交规模巨大，成本较高。
2 互通立交布设原则
1）首先取决于相交道路的性质、任务和交通量等。在项目前期研究阶段，应进行分析和论证互通式立交的数量及位置。分析现状路网建设、长远规划路网格局和重要交通源产生的方式与方位，结合现状调查和交通流量预测分析，从而为互通式立交布局提供依据。
2）对项目范畴的交通环境、社会因素、自然条件等进行深入分析，收集研究沿线路网信息、城市发展规划，甚至当地政府对互通式立交建设的意见和建议，从而为互通式立交设计提供依据。
3）互通式立交位置应根据目前城市控制规划路网为依据，一般需挑选地势佳、地质环境好、拆迁少，以及对周围环境影响小的区域施工。主线在平、纵面线性指数较高的立交位置。力求合理利用地形，与周围环境相协调，使其造型美观，结构合理。
4）互通式立交布局需与定位向相结合，通常先定位后选型，根据交通预测结果布设匝道，分清主次，行车路线走向清晰、线形流畅，断面布置与交通预测结果一致。如果是城市道路与高速公路相连的立交，还需考虑收费问题。
3 控制网布设
常见的桥位平面控制网是设置一个控制点，该点位于桥梁的轴线上；而互通式立交桥平面控制网是控制整个立交桥和匝道桥的轴线、桥墩和桥台的位置。由于立交桥的形状，所以不可能在桥轴线的每个方向上设置控制点。此外，因立交桥匝道较多，面积不大，因而要求每个控制点在布设少且精控制点的同时，尽可能多地照顾每个匝道。在为某高速公路上的两座立交桥选择控制站时，经多次勘察，大多数控制点选择在视野开阔及便于施工放线，而且不受施工影响的建筑物上。
控制网网形由具有高图形强度的大地四边形组成。西万路控制网设置四个控制点，运用单大地四边形布网；长安路立交桥跨度大，在控制网中设置了6个控制点，采用双大地四边形布网。
4 观测方法
该西万路立交桥南北、东西走向长各约1km，长安路立交桥东西走向长约2km，南北走向长约1km，因两座立交桥位于建筑物密集地区，不能选择更长的控制网边长，平均边长仅有485m与654m，无论是常规测角网，还是测边网，均不能满足精度要求。因此，采用了边角同测网，并控制测角观测误差在
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，三角差闭合差控制在
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，边长控制在大于400m。
考虑到用于控制网边角网全站仪的精度，对水平角进行6次测回，对每条水平距离往返各测6次测回，测角读数的最大误差为±0.237"，测边读数最大误差为±0.0226mm，相对误差为1/54583，得到的三角形闭合差如图1、2所示。从两座立交桥控制网的三角形闭合差可知，最大三角形闭合差为-5.7"，能满足《公路勘测规范》中四级控制网闭合差≤9"的要求。
图1 长安路立交桥控制网图 图2 西万路立交桥控制网
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5 平差计算
采用边角网平差法计算两座立交桥的平面控制网，并根据平差后角度和边长计算坐标。为了得到必要的计算数据，对城市平面控制点进行了连测。西万路立交桥控制网以
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为坐标计算的起点，并以
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方向为起始方位；长安路控制网以D1为坐标起点，Dl～D2为起始方向。另外，对于平差计算，采用了独立边角网的条件平差法。
因现有规范中未明文规定有关立交工程控制网和边角形式施测的控制网，因而立交桥控制网精度评价只得参照普通平面控制网的精度要求。常用公路桥梁仅有一条轴线，桥位控制网主要控制桥轴线和桥墩、桥台的位置，桥轴线可作为控制网的一侧，当控制网最弱边满足规范中某等级控制网最弱边的精度要求时，即可认为达到了某等级控制网的精度；而互动式交叉至少有10条桥轴线，但因立交形状限制，不可能在每条桥轴上设置控制点。因此，在评价立交工程控制网的精度时，只要最弱边与某等级控制网满足边长相对中误差规范要求，即认为立交控制网满足某等级控制网精度要求，基于上述考虑，认为西万路、长安路立交桥的控制网满足了四等控制网的精度要求。
在两座立交控制网结果中，最弱边是控制网中的最短边，长安路立交桥控制网的边长相对较高。相对而言，提高测角精度对控制网精度影响不大，所以，全站仪以边角网形式施测的控制网，其精度主要控制网的边长。在保障测角精度的前提下，可适当安装边长较长的控制网，才能有效提高边角网精度，以满足工程需求。
结语
综上所述，边角网大地四边形控制网，能在地形困难的地区减少四等三角网的边长，长度在400m以上，保障其测量精度。此外，利用全站仪作为边角网形式，测量的互通式立交平面控制网，可扩展控制网的测量手段，解决了传统大型工程控制网因城市建筑密集而不能布设的问题。全站仪、边角网是现代工程中广泛使用的一种控制测量手段。
参考文献：
[1]鲁林成.测量平差基础[M].北京：测绘出版社，2015.
[2]中华人民共和国行业标准.（JTJ061）公路勘测规范[S].北京：人民交通出版社，2015.
[3]张碧琴.城市互通式立交平面控制测量[J].长安大学学报（自然科学版），2016（02）.
作者简介：
马川 性别：男 职称：工程师 身份证：5002321984****XXXX。