算法说明

二次抛物线法计算说明

这里集中说明参数定义、曲线要素、单点计算逻辑与手工复核方法。

关键符号

  • w = i2 - i1:坡差
  • L = R × |w|:曲线长度
  • T = L / 2:切线长
  • E = T² / (2R):外矢距
  • BVC / BVE:竖曲线起点与终点

单点高程逻辑

  • 先根据目标桩号判断是在竖曲线外,还是位于 BVC 与 BVE 之间。
  • 如果在曲线外,则设计高程等于对应切线高程。
  • 如果在曲线内,则先求切线高程,再按凹曲线或凸曲线叠加改正值。

已验证样例

验证参数:bviStation = 2814.091bviElevation = 49.0616i1 = 0.0162i2 = 0.025R = 28000targetStation = 2720

w = 0.0088
曲线类型为凹形竖曲线,曲线长度 L = 246.4,切线长 T = 123.2
BVC = 2690.891 / 47.0658
BVE = 2937.291 / 52.1416
2720 → 47.5525 m
该结果已通过两种等价公式交叉验证,并与本站计算器页面的样例结果保持一致。

凹曲线

w > 0 时,设计高程采用 切线高程 + 改正值

凸曲线

w < 0 时,设计高程采用 切线高程 - 改正值

延伸阅读:常见错误

如果你在实算过程中经常遇到正负号、单位或区间判断问题,可以继续查看常见错误汇总页。

延伸阅读:校核清单

如果你更关心设计复核顺序和中间量检查逻辑,可以继续查看设计校核清单页。

公式适用边界

本站采用的是工程纵断面设计中常用的二次抛物线竖曲线近似,适合在已知变坡点、进出坡度和半径时计算目标桩号的理论设计高程。它默认坡度值较小、桩号距离与半径采用同一长度单位,并把竖曲线作为单一、连续、对称的曲线段处理。

如果项目采用了特殊的竖曲线形式、分段半径、非对称曲线、地方或专业规范中的附加控制条件,网页结果只能作为中间核算参考。正式成果仍应回到项目计算书、设计说明和审签流程中确认。

手工复核时的推荐拆解

复核竖曲线高程时,建议先把“最终高程”拆成三段:边界点、切线高程和曲线改正值。边界点用于判断目标桩号是否在曲线内;切线高程用于确认基础线性关系;改正值用于体现二次抛物线相对切线的偏移。这样拆开以后,即使最终结果有差异,也能快速判断差异发生在哪一步。

例如先根据 w = i2 - i1 求坡差,再求 LT,得到 BVC 和 BVE 的桩号。目标桩号位于曲线外时,直接沿对应切线计算;目标桩号位于曲线内时,再计算它距离 BVC 或 BVE 的水平距离,并据此求改正值。

这种拆解方式适合工程校核、教学讲解和批量脚本验收。它不会替代规范条文或项目计算书,但能让网页输出从一个单纯数值变成可以解释、可以复查、可以定位错误来源的过程。