第三章 纵断面设计 本章主要学习纵断面线形设计的基本方法，《标准》 的有关规定和要求，掌握纵断面设计成果
第三章 纵断面设计 本章主要学习纵断面线形设计的基本方法，《标准》 的有关规定和要求，掌握纵断面设计成果
沿着公路中线竖直剖切然后展开即为公路的纵断面。由于 自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有 起伏的空间线纵断面图是公路纵断面设计的主要成果，也 是公路设计的技术文件之一把公路的纵断面图与平面图 结合起来，就能准确地定出公路的空间位置在纵断面图上 有两条主要的线。 一条是地面线，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，反映了沿着中线地面的起伏变化情况。 另一条是设计线，它是设计人员经过技术上、经济上以及 美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线， 反映了公路路线的起伏变化情况纵断面设计线是由直线 和竖曲线组成的
◼ 沿着公路中线竖直剖切然后展开即为公路的纵断面。由于 自然因素的影响以及经济性要求,路线纵断面总是一条有 起伏的空间线.纵断面图是公路纵断面设计的主要成果,也 是公路设计的技术文件之一.把公路的纵断面图与平面图 结合起来,就能准确地定出公路的空间位置.在纵断面图上 有两条主要的线。 ◼ 一条是地面线,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,反映了沿着中线地面的起伏变化情况。 ◼ 另一条是设计线,它是设计人员经过技术上、经济上以及 美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线, 反映了公路路线的起伏变化情况.纵断面设计线是由直线 和竖曲线组成的
360 E0214 0.130.1 E=0.14 Ix0*1- 土壤地质说明 泥质页岩 泥质砂 泥质页岩 亚粘1 长m覆度2 120 80 6 120140 6 填(m) g 挖(m)） 没计标高 地面标高 里程和桩号 平曲线 JD JD 不设。 R=25
几点约定 ·1、直坡段有上有下，直坡段用坡度和坡长表示坡度为高差 比平距，坡长只计平距，不计斜长。 ■2、竖曲线有凹有凸，竖曲线用半径和长度表示，竖曲线 只计平距，不计斜长。 ·3、在坡度变化点处（变坡点)不计偏角，只计坡度代数 差
几点约定 ◼ 1、直坡段有上有下,直坡段用坡度和坡长表示.坡度为高差 比平距，坡长只计平距，不计斜长。 ◼ 2、竖曲线有凹有凸，竖曲线用半径和长度表示，竖曲线 只计平距，不计斜长。 ◼ 3、在坡度变化点处（变坡点）不计偏角，只计坡度代数 差
第一节 纵坡及坡长设计 一、汽车行驶与公路纵坡的关系 ·（一)汽车行驶要求 ·汽车行驶的牵引力来源于汽车的发动机，发动机将燃料燃烧所放 出的热能转化为机械能；汽车行驶的阻力有空气阻力、滚动阻力、 坡度阻力和惯性阻力，要保证汽车正常行驶：牵引力必须大于或 等于各项阻力之和（必要条件）。 但汽车牵引力发挥受轮胎和路面之间摩阻力限制，如果轮胎和路 面之间摩阻力不够大时，牵引力就不可能发挥作用，车轮只能空 转打滑。当路面阻力较大时，汽车行驶条件较差，当路面阻力超 过一定限度，汽车将无法行驶。所以：汽车的牵引力必须大于或 等于受驱动轮与路面之间摩阻力（充分条件）。 综上，宏观上要求路面平整而坚实，经量减少滚动阻力，微观上 要求路面粗糙而不滑，以增大附着力
第一节 纵坡及坡长设计 ◼ 一、汽车行驶与公路纵坡的关系 ◼ (一)汽车行驶要求 ◼ 汽车行驶的牵引力来源于汽车的发动机，发动机将燃料燃烧所放 出的热能转化为机械能；汽车行驶的阻力有空气阻力、滚动阻力、 坡度阻力和惯性阻力，要保证汽车正常行驶：牵引力必须大于或 等于各项阻力之和（必要条件）。 ◼ 但汽车牵引力发挥受轮胎和路面之间摩阻力限制，如果轮胎和路 面之间摩阻力不够大时，牵引力就不可能发挥作用，车轮只能空 转打滑。当路面阻力较大时，汽车行驶条件较差，当路面阻力超 过一定限度，汽车将无法行驶。所以：汽车的牵引力必须大于或 等于受驱动轮与路面之间摩阻力（充分条件）。 ◼ 综上，宏观上要求路面平整而坚实，经量减少滚动阻力，微观上 要求路面粗糙而不滑，以增大附着力
(二)汽车在坡道上的行驶要求 ■1.纵坡度力求平缓： ■2陡坡宜短，长坡道的纵坡度应加以严格限制； ·3.纵坡度的变化不宜太多，尤其应避免急剧起伏变化， 力求纵坡均匀
(二)汽车在坡道上的行驶要求 ◼ 1.纵坡度力求平缓； ◼ 2.陡坡宜短，长坡道的纵坡度应加以严格限制； ◼ 3.纵坡度的变化不宜太多，尤其应避免急剧起伏变化， 力求纵坡均匀
二、最大纵坡、最小纵坡和坡长限制 ·(一)最大纵坡 在高差较大的地区，坡度越大，公路里程就越短，一般来 说工程数量也越省；但由于汽车的牵引力有一定的限度， 故纵坡不能采用太大，必须对纵坡加以限制。最大纵坡是 公路纵坡设计的极限值，是纵断面线形设计的一项重要指 标。最大纵坡的大小将直接影响路线的长短、使用质量、 行车安全以及运营成本和工程的经济。 ·汽车沿陡坡行驶时，因升坡阻力增加而增大牵引力，从而 降低车速，若长时间爬陡坡，不但会引起汽车水箱沸腾、 气阻，使行驶无力以至发动机熄火，使行驶条件恶化。汽 车下坡时制动次数增加，制动器易发热而失灵，驾驶员心 理紧张，也容易发生车祸。因此从行车安全考虑对最大纵 坡必须加以限制
二、最大纵坡、最小纵坡和坡长限制 ◼ (一)最大纵坡 ◼ 在高差较大的地区，坡度越大，公路里程就越短，一般来 说工程数量也越省；但由于汽车的牵引力有一定的限度， 故纵坡不能采用太大，必须对纵坡加以限制。最大纵坡是 公路纵坡设计的极限值，是纵断面线形设计的一项重要指 标。最大纵坡的大小将直接影响路线的长短、使用质量、 行车安全以及运营成本和工程的经济。 ◼ 汽车沿陡坡行驶时，因升坡阻力增加而增大牵引力，从而 降低车速，若长时间爬陡坡，不但会引起汽车水箱沸腾、 气阻，使行驶无力以至发动机熄火，使行驶条件恶化。汽 车下坡时制动次数增加，制动器易发热而失灵，驾驶员心 理紧张，也容易发生车祸。因此从行车安全考虑对最大纵 坡必须加以限制
1.确定最大纵坡应考虑的因素 ·1)汽车的动力性能：考虑公路上行驶的车辆，按汽车行 驶的必要条件和充分条件来确定。 ·2)公路等级：不同的公路等级要求的行车速度不同；公 路等级越高、行车速度越大，要求的纵坡越平缓。 ·3)自然因素：公路所经过的地形、海拔高度、气温、雨 量、湿度和其它自然因素，均影响汽车的行驶条件和上坡 能力
1.确定最大纵坡应考虑的因素 ◼ 1）汽车的动力性能：考虑公路上行驶的车辆，按汽车行 驶的必要条件和充分条件来确定。 ◼ 2）公路等级：不同的公路等级要求的行车速度不同；公 路等级越高、行车速度越大，要求的纵坡越平缓。 ◼ 3）自然因素：公路所经过的地形、海拔高度、气温、雨 量、湿度和其它自然因素，均影响汽车的行驶条件和上坡 能力
2.最大纵坡的确定 最大纵坡是各级公路纵坡限制值，只有在山岭区路线特别 困难时采用。 设计速度 (Km/h) 120 100 80 60 40 30 20 最大纵坡(%) 3 4 5 6 7 8 9
2.最大纵坡的确定 ◼ 最大纵坡是各级公路纵坡限制值，只有在山岭区路线特别 困难时采用。 设计速度 (Km/h) 120 100 80 60 40 30 20 最大纵坡（%） 3 4 5 6 7 8 9
3.纵坡折减 ·1)高原纵坡 ■ 在海拔3000米以上的高原地区，因为空气稀薄而使汽车 输出功率降低，相应降低了汽车的爬坡的性能；此外， 在高原地区行车，大气压强低水箱易开锅；所以，各级 公路的最大纵坡应按表3-2的规定折减；最大纵坡折减后， 如小于4%时，仍采用4%。 海拔高度(m)3000~4000 >4000~ 5000 5000以上 折减值(%) 2 3
3.纵坡折减 ◼ 1）高原纵坡 ◼ 在海拔3000米以上的高原地区，因为空气稀薄而使汽车 输出功率降低，相应降低了汽车的爬坡的性能；此外， 在高原地区行车，大气压强低水箱易开锅；所以，各级 公路的最大纵坡应按表3-2的规定折减；最大纵坡折减后， 如小于4%时，仍采用4%。 海拔高度（m） 3000～4000 >4000～ 5000 5000以上 折减值（%） 1 2 3