道路平面交叉口邊線豎向365JT設(shè)計(jì)新探
1 總論
道路交叉口設(shè)計(jì)作為道路的重要組成部分，它直接影響道路的使用功能，通行能力和安全程度。一般來說，道路交叉口設(shè)計(jì)分為三大部分，即平面設(shè)計(jì)、豎向設(shè)計(jì)和橫斷設(shè)計(jì)。平面設(shè)計(jì)一般包括：道路中心線、車行道、人行道、緣石半徑及交叉口設(shè)計(jì)計(jì)算范圍的確定。豎向設(shè)計(jì)：是在平面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)交叉口的類型、特點(diǎn)選用方格網(wǎng)法和等高線法，大型交叉口選取用方格網(wǎng)等高線法計(jì)算交叉口范圍的365JT施工標(biāo)高。橫斷設(shè)計(jì)主要是選擇路拱的型式，常用型式有：拋物線型路拱、直線型路拱、折線型路拱。2 常用豎向設(shè)計(jì)方法邊線豎向設(shè)計(jì)的缺點(diǎn) 在三種豎向設(shè)計(jì)方法中，不管采用那種方法都是先計(jì)算出E、D、F的標(biāo)高（如圖一），然后根據(jù)有關(guān)的設(shè)計(jì)方法和步驟計(jì)算出施工標(biāo)高。E、F點(diǎn)在緣石半確定以后根據(jù)中線縱坡、道路寬度及道路橫坡即可計(jì)算出標(biāo)高。對(duì)于D點(diǎn)標(biāo)高應(yīng)取決于交叉口的交角和相交道路寬度是否相等（或是否同一個(gè)等級(jí)）。在有關(guān)的教科書和設(shè)計(jì)手冊里關(guān)于計(jì)算D點(diǎn)的標(biāo)高僅對(duì)道路正交和相交道路同寬的情況進(jìn)行了介紹，即：如圖一：
（圖一）
hc＝[（he＋T*i1）＋（hf＋T*i2）]/2 （1）式
hd＝ha－（ha－h(huán)c）*AD/AC （2）式 通過幾何計(jì)算，我們不難得出，當(dāng)?shù)缆穼挾认嗟葧r(shí)，AD＝AC＋E。當(dāng)?shù)缆穼挾炔坏葧r(shí)，AD≠AC＋E，A、C、D三點(diǎn)不在同條直線上，顯然再用（2）式計(jì)算D點(diǎn)的標(biāo)高就有可以。
讓我們再來看一看（1）式，C點(diǎn)標(biāo)高取值也是不夠合理的。我們將（1）式改寫如下：hc＝（he＋hf）/2＋T*i1/2＋T*i2/2（令：△h1＝T*i1/2，△h1＝T*i2/2）△h1和△h2兩個(gè)增量隨著i1與i2遞增（減）方向相同而大小相差較大時(shí)，這時(shí)計(jì)算出的hd在EDF邊線上，D點(diǎn)將會(huì)有一個(gè)較大的凸變。比較合理的取法是按i1、i2遞增（減）的大小去計(jì)算hd。
即：h1＝he＋T*i1 hf＋T*i2 h＝∣h1-h2∣則：hd＝he＋h*i1/（∣i1∣＋∣i2∣）或hd＝hf＋h*i2/（∣i1∣＋∣i2∣） （2）式
我們不難得出，用（2）式計(jì)算的標(biāo)高比（2）式趨于合理，但就整個(gè)邊線的線型來講，不是一條順適的線，而是一條折線，雖然可以通過調(diào)整等高線來加以改良，但增加了諸多人為因素，也就是取決全設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和水平。
3 平面交叉口邊線豎向設(shè)計(jì)
筆者根據(jù)多年的工程經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)邊結(jié)豎向設(shè)計(jì)修正方法，給豎向設(shè)計(jì)做公式化量化處理，綜述如下： 首先，我們來分析一下交叉口邊線的類型，其基本類型有以下四種：
（凹形） （凸形）
（斜坡形）
其中斜坡形的邊線類型根據(jù)i1、i2的相交情況也可歸納為凹形和凸形邊線類型兩種類型。
其次，我們要選擇邊線的設(shè)計(jì)線型。在道路中線設(shè)計(jì)中，我們依據(jù)的是《公路工程365JT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《公路線型設(shè)計(jì)手冊》。在交叉口邊線線型設(shè)計(jì)中我們同樣采用和《標(biāo)準(zhǔn)》和《手冊》進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)。這樣交叉口邊線就是一條順適直線、曲線或直線和曲線的組合。我們不難得出所組合的面是一個(gè)順適的面但必須注意，力求順適，不求高標(biāo)準(zhǔn)。
第三，為施工放樣的方便，在滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的情況下，盡量將豎向曲線的首尾選在特殊點(diǎn)上，如交叉口范圍點(diǎn)、ZY點(diǎn)、四分之一L點(diǎn)、QZ點(diǎn)、四分之三L點(diǎn)、YZ點(diǎn)等。
第四，設(shè)計(jì)步驟。我們以“凸形”線型為例進(jìn)行說明（“凹形”線型同）。
平面設(shè)計(jì)，并計(jì)算出he、hf設(shè)計(jì)標(biāo)高；
連接E、F（如圖二），計(jì)算相鄰坡度代數(shù)和，即i1和ief和i2與ief，若兩個(gè)或其中一個(gè)坡度代數(shù)和小于±0.5%，則進(jìn)行第四步，否則進(jìn)行第三步。
計(jì)算兩坡度i1、i2相交平面落點(diǎn)平面位置LO及HO的確定（如圖三）。
LO＝[i2*L＋（hf－h(huán)e）]/（i1＋i2）；
HO——為i3與i4兩坡度的交點(diǎn)標(biāo)高；
LO——為i1與i2兩坡度交點(diǎn)距E點(diǎn)的曲線長；
L——為曲線長； i1、i2——高于交叉口取“＋”、低于交叉口取“－”。
（圖二） （圖三）
為了計(jì)算的方便我們根據(jù)LO落點(diǎn)位置至HO進(jìn)行簡化：
1）當(dāng)LO＜＝L/8時(shí)，取落點(diǎn)位置為E點(diǎn)（ZY點(diǎn)），HO＝he；
2）當(dāng)L/8＜LO＜＝3L/8時(shí)，取落點(diǎn)位置為L/4，HO＝he＋LO*i1；
3）當(dāng)3L/8＜LO＜＝5L/8時(shí)，取落點(diǎn)位置為QZ點(diǎn)，HO＝he＋LO*i1或HO＝hf＋（L－LO）/i2；
4）當(dāng)5L/8＜LO＜＝7L/8時(shí)，取落點(diǎn)位置為3L/4點(diǎn)，HO＝hf＋（L－LO）/i2；
5）當(dāng)LO＞7L/8時(shí)，取落點(diǎn)位置為F點(diǎn)（YZ點(diǎn)），HO＝hf。
4、邊線豎向設(shè)計(jì)：相鄰坡度計(jì)算代數(shù)各，即i1與i3、i3與i4、i4與i12，若其代數(shù)和均小于等于±0.5%，則直接計(jì)算各點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高。否則對(duì)于代數(shù)大于±0.5%的兩坡度相交落點(diǎn)取在ZY或YZ點(diǎn)時(shí)，豎向曲線一般以20米進(jìn)行控制，或L/4進(jìn)行控制。落點(diǎn)取在QZ點(diǎn)時(shí)。一般豎向曲線以L/4進(jìn)行控制為宜。同向曲線。反向曲線應(yīng)盡量相接。
5、確定交叉口設(shè)計(jì)范圍；繪制交叉口等高線。
6、調(diào)整等高線，若需對(duì)等高線進(jìn)行調(diào)整，僅對(duì)HO的標(biāo)高和所設(shè)豎曲線進(jìn)行調(diào)整。
7、計(jì)算施工標(biāo)高。
