第四章纵断面设计 第一节概述 定义:沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵 断面 纵断面设计:在路线纵断面图上研究路线线位高度 及坡度变化情况的过程 任务:研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。 依据:汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地 理条件以及工程经济性等
第四章 纵断面设计 第一节 概 述 定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵 断面。 纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度 及坡度变化情况的过程。 任务：研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。 依据：汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地 理条件以及工程经济性等
路线纵断面图构成: 地面线;它是根据中线上各桩点的高程而点绘的 条不规则的折线; 设计线:路线上各点路基设计高程的连续。 -8 R=2000T=30 E=0.23 R=2000T=80E=1.60 115 110 105 2。0 5.0 3。0 坡度(%) 100 120 100 平曲线 JDx R=300 JD R=80
地面线：它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一 条不规则的折线； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。 路线纵断面图构成：
路线纵断面图构成: 地面线;它是根据中线上各桩点的高程而点绘的 条不规则的折线; 设计线:路线上各点路基设计高程的连续。 地面高程:中线上地面点高程。 设计高程:一般公路,路基未设加宽超高前的路肩 边缘的高程。 设分隔带公路,一般为分隔带外边缘。 路基高度:横断面上设计高程与地面高程之高差。 路堤:设计高程大于地面高程。 路堑:设计高程小于地面高程。 纵断面设计内容:坡度及坡长 竖曲线
地面线：它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一 条不规则的折线； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。 路线纵断面图构成： 地面高程：中线上地面点高程。 设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩 边缘的高程。 设分隔带公路，一般为分隔带外边缘。 路基高度：横断面上设计高程与地面高程之高差。 路堤：设计高程大于地面高程。 路堑：设计高程小于地面高程。 纵断面设计内容：坡度及坡长 竖曲线
第二节纵坡及坡长设计 、纵坡设计的一般要求 1.纵坡设计必须满足《标准》的各项规定 2.为保证车辆能以一定速庋安全顺适地行驶,纵 坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。 尽量避免采用极限纵坡值。 合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的 陡坡夹最短长度的缓坡。 连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段 越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。 3.纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文 气候和排水等综合考虑,视具体情况加以处理,以保 证道路的稳定与通畅一
第二节 纵坡及坡长设计 一、纵坡设计的一般要求 1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2．为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵 坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。 尽量避免采用极限纵坡值。 合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的 陡坡夹最短长度的缓坡。 连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。 越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。 3．纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、 气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保 证道路的稳定与通畅
4.一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖 平衡,尽量使挖方运作就近路段填方,以减少借 方和废方,降低造价和节省用地。一即纵同填挖 平衡设计 5,平原微丘区地下水埋深较浅,或池塘、湖泊分 布较广,纵坡除应满足最小纵坡要求外,还应满足最 小填上高度要求,保证路基稳定。一即包线设计。 6.对连接段纵坡,如大、中桥引道及隧道两端接 线等,纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处前后的纵 坡应平缓一些 7.在实地调査基础上,充分考虑通道、农田水利 等方面的要求
▪ 4．一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖 平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借 方和废方，降低造价和节省用地。——即纵向填挖 平衡设计。 5．平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分 布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最 小填上高度要求，保证路基稳定。——即包线设计。 6．对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接 线等，纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处前后的纵 坡应平缓一些， 7．在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利 等方面的要求
二、最大纵坡 ●最大纵坡:是指在纵坡设计时各级道路允许使用的 最大坡度值。 ●影响因素: 汽车的动力特性:汽车在规定速度下的爬坡能力。 道路等级:等级高,行驶速度大,要求坡度阻力 尽量小。 自然条件:海拔高程、气候(积雪寒冷等)。 ●纵坡度大小的优劣 ●坡度大:行车困难:上坡速度低,下坡较危险。 山区公路可缩短里程,降低造价
二、最大纵坡 最大纵坡：是指在纵坡设计时各级道路允许使用的 最大坡度值。 影响因素： 汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。 道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力 尽量小。 自然条件：海拔高程、气候（积雪寒冷等）。 纵坡度大小的优劣： 坡度大：行车困难：上坡速度低，下坡较危险。 山区公路可缩短里程，降低造价
各级公路最大纵坡的规定(表43) 设计速度 12010080604030 (km/h) 最大纵坡(% 7 ●1.设计速度为120km/hl00km/h、80km/h的 高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时,经技 术经济论证,最大纵坡值可增加1%。 2.公路改建中,设计速度为40km/h、30km/h、 20km/h的利用原有公路的路段,经技术经济论证, 最大纵坡值可增加1%
1. 设计速度为120km／h、l00km／h、80km／h的 高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时，经技 术经济论证，最大纵坡值可增加1％。 2. 公路改建中，设计速度为40km／h、30km／h、 20km／h的利用原有公路的路段，经技术经济论证， 最大纵坡值可增加1％。 各级公路最大纵坡的规定（表4-3） 设计速度 （km/h） 120 100 80 60 40 30 20 最大纵坡（%） 3 4 5 6 7 8 9
、高原纵坡折减 ●1.高原为什么纵坡要折减? 在高海拔地区,困空气密度下降而使汽车发动机 的功率、汽车的驱动力以及空气阻力降低,导致 汽车的爬坡能力下降。另外,汽车水箱中的水易 于沸腾而破坏冷却系统。 ●2.《规范》规定:位于海拔3000m以上的高原地 区,各级公路的最大纵坡值应按表4-5的规定予以 折减。折减后若小于4%,则仍采用4%
1．高原为什么纵坡要折减？ 在高海拔地区，困空气密度下降而使汽车发动机 的功率、汽车的驱动力以及空气阻力降低，导致 汽车的爬坡能力下降。另外，汽车水箱中的水易 于沸腾而破坏冷却系统。 2．《规范》规定：位于海拔3000m以上的高原地 区，各级公路的最大纵坡值应按表4-5的规定予以 折减。折减后若小于4%，则仍采用4%。 三、高原纵坡折减
四、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡 理想的最大纵坡i1:是指设计车型即载重车在油 门全开的情况下,持续以v等速行驶所能克服的坡 度。取值,对低速路为设计速度,高速路为上述 载重车的最高速度 f+ i=D-f 容许速度V2:不同等级的道路容许速度应不同,其 值一般应不小于设计速度的1/2~2/3(高速路取低 限,低速路取高限)。 i=n Do-f
四、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡 1. 理想的最大纵坡i 1：是指设计车型即载重车在油 门全开的情况下，持续以V1等速行驶所能克服的坡 度。V1取值，对低速路为设计速度，高速路为上述 载重车的最高速度。 i1 =λD1 -f 容许速度V2：不同等级的道路容许速度应不同，其 值一般应不小于设计速度的1/2～2/3（高速路取低 限，低速路取高限）。 i2 =λD2 -f 1 1 D f i = +
五、最小纵坡 最小纵坡:各级公路在特殊情况下容许使用的最小 坡度值。 最小纵坡值:0.3%一般情况下05%为宜 适条件:横向排水不畅路段:长路堑、桥梁、隧 道、设超高的平曲线、路肩设截水墙等。 当必须设计平坡(0%或小于0.3%的纵坡时,边 沟应作纵向排水设计。 在弯道超高横坡渐变段上,为使行车道外侧边缘 不出现反坡,设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率 干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制
最小纵坡：各级公路在特殊情况下容许使用的最小 坡度值。 最小纵坡值：0.3%，一般情况下0.5%为宜。 适用条件：横向排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧 道、设超高的平曲线、路肩设截水墙等。 当必须设计平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，边 沟应作纵向排水设计。 在弯道超高横坡渐变段上，为使行车道外侧边缘 不出现反坡，设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率。 干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。 五、最小纵坡