《縱斷面設(shè)計(jì)》ppt課件

1、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)第三章縱斷面設(shè)計(jì)內(nèi)容提要內(nèi)容提要 縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)v縱斷面的概念和線形組成要素。縱斷面的概念和線形組成要素。v最大縱坡和最小縱坡；坡長(zhǎng)限制和緩和坡段；最大縱坡和最小縱坡；坡長(zhǎng)限制和緩和坡段；平均縱坡和合成坡度。平均縱坡和合成坡度。v豎曲線豎曲線v平、縱線形組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)。平、縱線形組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)。v縱斷面設(shè)計(jì)方法、步驟及設(shè)計(jì)成果?？v斷面設(shè)計(jì)方法、步驟及設(shè)計(jì)成果。 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、普通概略一、普通概略 1 1、道路縱斷面定義：沿中線豎直剖切再行展開(kāi)的斷面。、道路縱斷面定義：沿中線豎直剖切再行展開(kāi)的斷面。它是一條有起伏的空間線，包括兩條線。它是一條有起伏的空間線，包括兩條線

2、。 2 2、地面線：根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程而點(diǎn)繪的一條不、地面線：根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程而點(diǎn)繪的一條不規(guī)那么的折線，反映了沿著中線地面地形的起伏變化情況。規(guī)那么的折線，反映了沿著中線地面地形的起伏變化情況。 3 3、設(shè)計(jì)線：經(jīng)過(guò)技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及美學(xué)上等多方面、設(shè)計(jì)線：經(jīng)過(guò)技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及美學(xué)上等多方面比較后設(shè)計(jì)人員定出一條具有規(guī)那么外形的幾何線，反映比較后設(shè)計(jì)人員定出一條具有規(guī)那么外形的幾何線，反映了道路道路的起伏變化情況。它由直線和曲線組成。了道路道路的起伏變化情況。它由直線和曲線組成。 縱斷面設(shè)計(jì)線縱斷面設(shè)計(jì)線 直坡段直坡段坡度兩變坡高差坡度兩變坡高差/平距平距上坡為正上坡為正下坡為負(fù)

3、下坡為負(fù)平坡為平坡為0坡長(zhǎng)：程度間隔坡長(zhǎng)：程度間隔豎曲線段豎曲線段凸型豎曲線凸型豎曲線凹型豎曲線凹型豎曲線半徑半徑R長(zhǎng)度長(zhǎng)度L程度間隔程度間隔豎距豎距h 二、設(shè)計(jì)線二、設(shè)計(jì)線 路直線的坡度和長(zhǎng)度影響著汽車(chē)的行駛速度和運(yùn)路直線的坡度和長(zhǎng)度影響著汽車(chē)的行駛速度和運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)以及行車(chē)的平安，它們的一些臨界值確實(shí)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)以及行車(chē)的平安，它們的一些臨界值確實(shí)定和必要的限制，是以通行的汽車(chē)類(lèi)型及行駛性能定和必要的限制，是以通行的汽車(chē)類(lèi)型及行駛性能來(lái)決議的。來(lái)決議的。(%)Lhi 道路縱斷面線形布置包括路基設(shè)計(jì)標(biāo)高、縱坡、道路縱斷面線形布置包括路基設(shè)計(jì)標(biāo)高、縱坡、變坡點(diǎn)。變坡點(diǎn)。 其中路基設(shè)計(jì)標(biāo)高，其中路基設(shè)

4、計(jì)標(biāo)高， 規(guī)定如下：規(guī)定如下： 1. 1.新建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高：新建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高： 高速公路和一級(jí)公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣高速公路和一級(jí)公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣標(biāo)高；標(biāo)高； 二、三、四級(jí)公路采用路基邊緣標(biāo)高二、三、四級(jí)公路采用路基邊緣標(biāo)高, ,在設(shè)置超高、在設(shè)置超高、加寬地段為設(shè)超高、加寬前該處邊緣標(biāo)高。加寬地段為設(shè)超高、加寬前該處邊緣標(biāo)高。 2. 2.改建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高：改建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高： 普通按新建公路的規(guī)定辦理，也可視詳細(xì)情況而普通按新建公路的規(guī)定辦理，也可視詳細(xì)情況而采用行車(chē)道中線處的標(biāo)高。采用行車(chē)道中線處的標(biāo)高。 三、汽車(chē)行駛力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)三、汽車(chē)行駛力學(xué)與運(yùn)

5、動(dòng)學(xué)(一) 行駛力學(xué) 1.汽車(chē)的行駛阻力 2.汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力 3.汽車(chē)的行駛條件1.汽車(chē)行駛阻力 2道路阻力RR (N)：是由彈性輪胎變形和道路的不同路面類(lèi)型及縱坡度而產(chǎn)生的阻力，主要包括滾動(dòng)阻力和坡度阻力。 RR=Gf + i 汽車(chē)在坡度i傾角的道路上行駛時(shí)，車(chē)重G在平行于路面方向的分力為Gsin=Gi，上坡時(shí)它與汽車(chē)前進(jìn)方向相反，妨礙汽車(chē)行駛；而下坡時(shí)與前進(jìn)方向一樣，助推汽車(chē)行駛。 v汽車(chē)行駛阻力：空氣阻力、滾動(dòng)阻力、坡度阻力和慣性阻力。v 1空氣阻力Rw(N)：汽車(chē)在行駛中，由于迎面空氣質(zhì)點(diǎn)的壓力，車(chē)后的真空吸力及空氣質(zhì)點(diǎn)與車(chē)身外表的摩擦力妨礙汽車(chē)前進(jìn)，總稱(chēng)為空氣阻力。由空氣動(dòng)力學(xué)知，Rw

6、 = KAvn /2，取空氣密度=1.2258Ns2/m4，n=2，將v(m/s)化為V(km/h)，那么：v Rw = K A V2/21.15 (3) 慣性阻力RI(N)：汽車(chē)的質(zhì)量分為平移質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量如飛輪、齒輪、傳動(dòng)軸和車(chē)輪等兩部分。 汽車(chē)變速行駛時(shí)，需求抑制其質(zhì)量變速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩稱(chēng)為慣性阻力，用RI表示。 RI =(G/ g) a 2.汽車(chē)行駛驅(qū)動(dòng)力插圖 1.發(fā)動(dòng)機(jī)；2.離合器；3.變速器；4.萬(wàn)向節(jié)頭傳動(dòng)軸；5.主傳動(dòng)器；6.驅(qū)動(dòng)輪 驅(qū)動(dòng)輪上的扭矩Mk用一對(duì)力偶P和F替代，F(xiàn)作用在輪緣上與路面程度反力Pa抗衡，P(T)作用在輪軸上推進(jìn)汽車(chē)前進(jìn)，稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)力或稱(chēng)牽引力

7、，與汽車(chē)行駛阻力Z抗衡。)(377. 0NMVnrMrMTTTkTTVPMVnT3600=377. 0=牽引力T與扭矩Mk之間的函數(shù)關(guān)系式牽引力T與功率P之間的函數(shù)關(guān)系式3.汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方程 驅(qū)動(dòng)力T為節(jié)流閥全開(kāi)的情況。假設(shè)節(jié)流閥部分開(kāi)啟時(shí)，要對(duì)驅(qū)動(dòng)力T進(jìn)展修正。修正系數(shù)用U表示，稱(chēng)之為負(fù)荷率，普通負(fù)荷率U=8090%。agGifGKAVrMUT)(15.212 汽車(chē)在道路上行駛時(shí)，必需有足夠的驅(qū)動(dòng)力來(lái)抑制各種行駛阻力。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力與各種行駛阻力之代數(shù)和相等的時(shí)侯，稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)平衡。驅(qū)動(dòng)平衡方程式也稱(chēng)汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)方程式為： T=R= Rw + RR + RI 4.汽車(chē)行駛條件 充分條件是驅(qū)動(dòng)力小于或等于輪胎

8、于路面之間的附著力，即： TGk 必要條件即驅(qū)動(dòng)條件，即： TR (二). 汽車(chē)的動(dòng)力特性及加、減速行程 汽車(chē)的動(dòng)力因數(shù)汽車(chē)的行駛形狀汽車(chē)的爬坡才干 1.汽車(chē)動(dòng)力特性agifGRTDw)(agifD)(v對(duì)不同類(lèi)型汽車(chē)不思索道路條件而事先經(jīng)過(guò)計(jì)算繪出其動(dòng)力特性圖，即D=f(V)的關(guān)系圖。 動(dòng)力要素修正公式：v動(dòng)力因數(shù)D：表征某型汽車(chē)在海平面高程上，滿(mǎn)載情況下，每單位車(chē)重抑制道路阻力和慣性阻力的性能。IRwRRRTGRTDwfDi2.汽車(chē)的行駛形狀汽車(chē)的行駛形狀有以下三種情況：加速行駛等速行駛減速行駛在動(dòng)力特性圖上，等速行駛的速度稱(chēng)為平衡速度。每一排檔都存在各自的最大動(dòng)力因數(shù)，與之對(duì)應(yīng)的速度稱(chēng)作

9、臨界速度。)(Dgaif 第二節(jié)第二節(jié) 縱縱 坡坡一、最大縱坡一、最大縱坡 1. 1.定義定義 指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許采用的最大坡度值。指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許采用的最大坡度值。 2. 2.作用作用 是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制目的。在地形起伏較是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制目的。在地形起伏較大地域，直接影響道路的長(zhǎng)短、運(yùn)用質(zhì)量、運(yùn)輸本錢(qián)及大地域，直接影響道路的長(zhǎng)短、運(yùn)用質(zhì)量、運(yùn)輸本錢(qián)及造價(jià)。造價(jià)。 3. 3.最大縱坡確實(shí)定最大縱坡確實(shí)定 采用的代表車(chē)型是載重采用的代表車(chē)型是載重8t8t的東風(fēng)重型貨車(chē)的東風(fēng)重型貨車(chē)功率功率/ /分量比為分量比為9.3W/kg9.3W/kg。 根據(jù)根據(jù)D DV

10、V曲線和公式曲線和公式 ，就可以確定最大，就可以確定最大縱坡?？v坡。 fDi二、高原縱坡折減二、高原縱坡折減 1. 1.折減緣由折減緣由 1 1在高海拔地域，因空氣密度下降而使汽車(chē)發(fā)動(dòng)在高海拔地域，因空氣密度下降而使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率、汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力以及空氣阻力降低，導(dǎo)致汽車(chē)的機(jī)功率、汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力以及空氣阻力降低，導(dǎo)致汽車(chē)的爬坡才干下降。爬坡才干下降。 2 2汽車(chē)水箱中的水易于沸騰而破壞冷卻系統(tǒng)。汽車(chē)水箱中的水易于沸騰而破壞冷卻系統(tǒng)。 2. 2.縱坡折減值縱坡折減值 三、理想的最大縱坡和不限長(zhǎng)度的最大三、理想的最大縱坡和不限長(zhǎng)度的最大縱坡縱坡 1. 1. 理想的最大縱坡理想的最大縱坡 1 1定義定義

11、 指設(shè)計(jì)車(chē)型即載重汽車(chē)在油門(mén)全開(kāi)的情況指設(shè)計(jì)車(chē)型即載重汽車(chē)在油門(mén)全開(kāi)的情況下，繼續(xù)以理想速度下，繼續(xù)以理想速度V1V1等速行駛所能抑制的坡等速行駛所能抑制的坡度。度。 2 2V1V1取值取值低速路為設(shè)計(jì)速度低速路為設(shè)計(jì)速度 高速路為載重汽車(chē)的最高速度高速路為載重汽車(chē)的最高速度V1V1取值取值 4 4理想的最大縱坡的意義理想的最大縱坡的意義 在具有不大于的坡道上載重汽車(chē)能以最高速度行在具有不大于的坡道上載重汽車(chē)能以最高速度行駛，這樣，可以指望載重汽車(chē)與小客車(chē)、重車(chē)與輕車(chē)駛，這樣，可以指望載重汽車(chē)與小客車(chē)、重車(chē)與輕車(chē)之間的速差最小，因此相互關(guān)擾也將最小，道路通行之間的速差最小，因此相互關(guān)擾也將最小

12、，道路通行才干將最大。才干將最大。 3 3理想的最大縱坡確定理想的最大縱坡確定 根據(jù)根據(jù)V1V1和動(dòng)力特性圖查出和動(dòng)力特性圖查出D1D1，那么稱(chēng)，那么稱(chēng)i1i1為理想的最為理想的最大縱坡：大縱坡：11DiffDi11 2. 2. 不限長(zhǎng)度的最大縱坡不限長(zhǎng)度的最大縱坡 1 1定義定義 允許車(chē)速由允許車(chē)速由V1V1降到降到V2V2，以獲得較大坡度，以獲得較大坡度，在在i2i2的坡道上，汽車(chē)將以的坡道上，汽車(chē)將以V2V2的速度等速行駛。的速度等速行駛。與允許速度與允許速度V2V2相對(duì)應(yīng)的縱坡相對(duì)應(yīng)的縱坡i2i2稱(chēng)為不限長(zhǎng)度的稱(chēng)為不限長(zhǎng)度的最大縱坡。最大縱坡。 2 2允許速度允許速度 V2 V2稱(chēng)為允

13、許速度，不同等級(jí)的道路允許速稱(chēng)為允許速度，不同等級(jí)的道路允許速度應(yīng)不同，其值普通不小于設(shè)計(jì)速度的度應(yīng)不同，其值普通不小于設(shè)計(jì)速度的1/21/22/32/3高速路取低限，低速路取高限。高速路取低限，低速路取高限。 3 3不限長(zhǎng)度的最大縱坡確定不限長(zhǎng)度的最大縱坡確定 根據(jù)根據(jù)V2V2可得可得D2D2，那么，那么 fDi22四、最小縱坡四、最小縱坡 1. 1.要求設(shè)置最小縱坡的路段要求設(shè)置最小縱坡的路段 1 1挖方路段挖方路段 2 2設(shè)置邊溝的低填方路段設(shè)置邊溝的低填方路段 3 3其它橫向排水不暢的路段。其它橫向排水不暢的路段。 2. 2.最小縱坡最小縱坡 應(yīng)設(shè)置不小于應(yīng)設(shè)置不小于0.3%0.3%的

14、縱坡普通情況下以的縱坡普通情況下以采用不小于采用不小于0.5%0.5%為宜。對(duì)于干旱地域，以及為宜。對(duì)于干旱地域，以及橫向排水良好、不產(chǎn)生路面積水的路段，也可橫向排水良好、不產(chǎn)生路面積水的路段，也可不受此最小縱坡的限制。不受此最小縱坡的限制。 高速公路的路面排水普通采用集中排水的高速公路的路面排水普通采用集中排水的方式，其直坡段或半徑大于不設(shè)超高最小半徑方式，其直坡段或半徑大于不設(shè)超高最小半徑的路堤路段的最小縱坡仍應(yīng)不小于的路堤路段的最小縱坡仍應(yīng)不小于0.3%0.3%。 在彎道超高漸變段上，當(dāng)行車(chē)道外側(cè)邊緣在彎道超高漸變段上，當(dāng)行車(chē)道外側(cè)邊緣的縱坡與超高附加坡度即超高漸彎率方向的縱坡與超高附加

15、坡度即超高漸彎率方向相反時(shí)，設(shè)計(jì)最小縱坡不宜小于相反時(shí)，設(shè)計(jì)最小縱坡不宜小于 。%3 . 0p五、坡長(zhǎng)限制五、坡長(zhǎng)限制 坡長(zhǎng)是縱斷面上相鄰兩變坡點(diǎn)間的長(zhǎng)度。坡長(zhǎng)是縱斷面上相鄰兩變坡點(diǎn)間的長(zhǎng)度。 坡長(zhǎng)限制，主要是對(duì)較陡縱坡的最大長(zhǎng)度和普通縱坡的最坡長(zhǎng)限制，主要是對(duì)較陡縱坡的最大長(zhǎng)度和普通縱坡的最小長(zhǎng)度加以限制。小長(zhǎng)度加以限制。 1. 1.最小坡長(zhǎng)最小坡長(zhǎng) 1 1規(guī)定最小坡長(zhǎng)的緣由規(guī)定最小坡長(zhǎng)的緣由 縱斷面上假設(shè)變坡點(diǎn)過(guò)多，縱向起伏變化頻繁影響了行縱斷面上假設(shè)變坡點(diǎn)過(guò)多，縱向起伏變化頻繁影響了行車(chē)的溫馨和平安；車(chē)的溫馨和平安； 相鄰變坡點(diǎn)之間的間隔不宜過(guò)短，便插入適當(dāng)?shù)呢Q曲線相鄰變坡點(diǎn)之間的間隔不

16、宜過(guò)短，便插入適當(dāng)?shù)呢Q曲線來(lái)緩和縱坡的要求，同時(shí)也便于平縱面線形的合理組合與布置。來(lái)緩和縱坡的要求，同時(shí)也便于平縱面線形的合理組合與布置。 2 2最小坡長(zhǎng)要求最小坡長(zhǎng)要求 最小坡長(zhǎng)通常規(guī)定汽車(chē)以設(shè)計(jì)速度行駛最小坡長(zhǎng)通常規(guī)定汽車(chē)以設(shè)計(jì)速度行駛9s9s15s15s的行程為的行程為宜。宜。 2. 2.最大坡長(zhǎng)的限制最大坡長(zhǎng)的限制 1 1限制最大坡長(zhǎng)的緣由限制最大坡長(zhǎng)的緣由 汽車(chē)在長(zhǎng)間隔的陡坡上行駛時(shí)，行車(chē)速度會(huì)顯著下降，汽車(chē)在長(zhǎng)間隔的陡坡上行駛時(shí)，行車(chē)速度會(huì)顯著下降，甚至要換低速檔抑制坡度阻力，使車(chē)輛間相互關(guān)擾添加，通行甚至要換低速檔抑制坡度阻力，使車(chē)輛間相互關(guān)擾添加，通行才干下降多。易使水箱沸騰，

17、爬坡無(wú)力。才干下降多。易使水箱沸騰，爬坡無(wú)力。 下坡時(shí)，那么因坡度過(guò)陡，坡段過(guò)長(zhǎng)頻繁剎車(chē)，影響行下坡時(shí)，那么因坡度過(guò)陡，坡段過(guò)長(zhǎng)頻繁剎車(chē)，影響行車(chē)平安。車(chē)平安。 2 2最大坡長(zhǎng)限制計(jì)算與規(guī)定最大坡長(zhǎng)限制計(jì)算與規(guī)定 縱坡長(zhǎng)度限制主要是根據(jù)縱坡長(zhǎng)度限制主要是根據(jù)8t 8t 載重車(chē)功率載重車(chē)功率/ /分量比是分量比是9.3W/kg9.3W/kg 的爬坡性能曲線，同時(shí)思索坡底的入口速度與允許的爬坡性能曲線，同時(shí)思索坡底的入口速度與允許速度差確定的。速度差確定的。 規(guī)范采用入口的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是經(jīng)過(guò)調(diào)查得到的，允許速度差規(guī)范采用入口的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是經(jīng)過(guò)調(diào)查得到的，允許速度差為為20km/h)20km/h)。規(guī)范中

18、所規(guī)定的坡長(zhǎng)限制是變坡點(diǎn)間的直線間隔。規(guī)范中所規(guī)定的坡長(zhǎng)限制是變坡點(diǎn)間的直線間隔。 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)速度速度(km/h)1201008060403020縱縱坡坡坡坡度度(%)390010001100120047008009001000110011001200560070080090090010006500600700700800750050060083004009200 延續(xù)上坡或下坡時(shí)，應(yīng)在不大于規(guī)定的限制縱坡長(zhǎng)度范延續(xù)上坡或下坡時(shí)，應(yīng)在不大于規(guī)定的限制縱坡長(zhǎng)度范圍內(nèi)，設(shè)置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于圍內(nèi)，設(shè)置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3% 3% ，其長(zhǎng)，其長(zhǎng)度應(yīng)符合最小縱坡長(zhǎng)度的規(guī)定。度

19、應(yīng)符合最小縱坡長(zhǎng)度的規(guī)定。 六、緩和坡段六、緩和坡段 1. 1.作用作用 1 1對(duì)于上坡，當(dāng)陡坡的長(zhǎng)度到達(dá)限制坡長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)安排一段對(duì)于上坡，當(dāng)陡坡的長(zhǎng)度到達(dá)限制坡長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)安排一段緩坡，用以恢復(fù)在陡坡上降低的速度。緩坡，用以恢復(fù)在陡坡上降低的速度。 2 2對(duì)于下坡，如緩坡滿(mǎn)足了一定長(zhǎng)度，就可不用制動(dòng)，對(duì)對(duì)于下坡，如緩坡滿(mǎn)足了一定長(zhǎng)度，就可不用制動(dòng)，對(duì)支配起緩沖作用，有利于行車(chē)平安。支配起緩沖作用，有利于行車(chē)平安。 2. 2.大小規(guī)定大小規(guī)定 規(guī)定，緩和坡段的縱坡應(yīng)小于規(guī)定，緩和坡段的縱坡應(yīng)小于3 3，長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足最短坡，長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足最短坡長(zhǎng)規(guī)定。長(zhǎng)規(guī)定。 3. 3.設(shè)置要求設(shè)置要求 宜設(shè)置在直線或較大

20、半徑平曲線上。宜設(shè)置在直線或較大半徑平曲線上。 地形困難時(shí)，可設(shè)在較小半徑平曲線上，但緩坡長(zhǎng)度應(yīng)適地形困難時(shí)，可設(shè)在較小半徑平曲線上，但緩坡長(zhǎng)度應(yīng)適當(dāng)添加，以使緩和坡段端部的豎曲線位于小半徑平曲線之外。當(dāng)添加，以使緩和坡段端部的豎曲線位于小半徑平曲線之外。 七、平均縱坡七、平均縱坡 1. 1.定義定義 一定長(zhǎng)度的路段縱向所抑制的高差與道路長(zhǎng)度之比。它是衡一定長(zhǎng)度的路段縱向所抑制的高差與道路長(zhǎng)度之比。它是衡量縱面線形質(zhì)量的一個(gè)重要目的。量縱面線形質(zhì)量的一個(gè)重要目的。 2. 2.作用作用 1 1在山區(qū)高差較大地域，雖然最大縱坡、坡長(zhǎng)限制、緩和在山區(qū)高差較大地域，雖然最大縱坡、坡長(zhǎng)限制、緩和坡段及最

21、短坡長(zhǎng)等均滿(mǎn)足坡段及最短坡長(zhǎng)等均滿(mǎn)足 規(guī)定，但為了防止交替運(yùn)用極限規(guī)定，但為了防止交替運(yùn)用極限長(zhǎng)度的最大縱坡和最短長(zhǎng)度的緩坡構(gòu)成長(zhǎng)度的最大縱坡和最短長(zhǎng)度的緩坡構(gòu)成“臺(tái)階式縱斷面線形，臺(tái)階式縱斷面線形，應(yīng)對(duì)道路最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的平均坡度加以限制，以提高行車(chē)應(yīng)對(duì)道路最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的平均坡度加以限制，以提高行車(chē)質(zhì)量。質(zhì)量。 2 2汽車(chē)在長(zhǎng)上坡上行駛，會(huì)長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)用二檔，呵斥發(fā)動(dòng)汽車(chē)在長(zhǎng)上坡上行駛，會(huì)長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)用二檔，呵斥發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱，導(dǎo)致車(chē)輛水箱沸騰；下坡那么頻繁剎車(chē)，司機(jī)駕機(jī)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱，導(dǎo)致車(chē)輛水箱沸騰；下坡那么頻繁剎車(chē)，司機(jī)駕駛緊張，也易引起不良后果。駛緊張，也易引起不良后果。LHip

22、 3. 3.規(guī)定規(guī)定 二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路越嶺道路：二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路越嶺道路： 相對(duì)高差為相對(duì)高差為200m200m500m500m時(shí)，平均縱坡以接近時(shí)，平均縱坡以接近5.5%5.5%為宜；為宜； 越嶺路段相對(duì)高差大于越嶺路段相對(duì)高差大于500m500m時(shí)，平均縱坡以接近時(shí)，平均縱坡以接近5.0%5.0%為宜；為宜； 留意任何相連留意任何相連3km3km路段的平均縱坡不宜大于路段的平均縱坡不宜大于5.5%5.5%。 高速公路、一級(jí)公路的平均縱坡正在研討。高速公路、一級(jí)公路的平均縱坡正在研討。 八、合成坡度八、合成坡度 1. 1.合成坡度幾何關(guān)系合成坡度幾何關(guān)系 (1) (1)合成坡度定義合

23、成坡度定義 在設(shè)有超高的平在設(shè)有超高的平曲線上，道路縱坡與超高曲線上，道路縱坡與超高橫坡所組成的坡度，其方橫坡所組成的坡度，其方向即流水線方向。向即流水線方向。 (2)控制合成坡度的目的控制合成坡度的目的 將合成坡度控制在一定范圍內(nèi)，目的是控制急彎將合成坡度控制在一定范圍內(nèi)，目的是控制急彎和陡坡的組合，防止車(chē)輛在彎道上行駛時(shí)由于合成和陡坡的組合，防止車(chē)輛在彎道上行駛時(shí)由于合成坡度過(guò)大而引起的不適和危險(xiǎn)。坡度過(guò)大而引起的不適和危險(xiǎn)。 22hiiI 1 1下坡下坡i i不思索超高橫坡方向的力：不思索超高橫坡方向的力：重力作用在前軸上的荷載重力作用在前軸上的荷載W1W1 sincos21ghGlGL

24、WLhGlGWgsincos21W1 2.汽車(chē)在縱橫坡組合下的穩(wěn)定性汽車(chē)在縱橫坡組合下的穩(wěn)定性 2 2重力作用在前軸上，垂直超重力作用在前軸上，垂直超高路面高路面ihih的力的力W1 W1 cos)sincos(cos211LhlGWWg(W1) (3) (3)離心力離心力F F分配在前軸上的荷載分配在前軸上的荷載W2W2為為 sinsin2222gRLlGvLlFWsinsin2222gRLlGvLlFW(W2)(4)(4)前軸上總荷載垂直于超高路面前軸上總荷載垂直于超高路面: : hgigRLvlLihlGWWW22221GLlW2hgigRvilhWWWI22在平直路段在平直路段 i=0

25、,ih=0 i=0,ih=0 上，作用于前軸的荷載為上，作用于前軸的荷載為: : 在有平曲線的坡道上，前軸荷載增量與在平直路段上在有平曲線的坡道上，前軸荷載增量與在平直路段上作用于前軸的荷載的比值為作用于前軸的荷載的比值為: :higRviI2第三節(jié)第三節(jié) 豎曲線豎曲線一、概一、概 述述 1. 1.定義定義 縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)機(jī)處，為了便于行車(chē)用縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)機(jī)處，為了便于行車(chē)用一段曲線來(lái)緩和。一段曲線來(lái)緩和。 2. 2.設(shè)置豎曲線的理由設(shè)置豎曲線的理由 視距要求視距要求 主要處理凸形豎曲線處視距不良的問(wèn)題主要處理凸形豎曲線處視距不良的問(wèn)題 行車(chē)平順要求行車(chē)平順要求 變坡點(diǎn)處用曲線圓滑

26、銜接變坡點(diǎn)處用曲線圓滑銜接 路容美觀要求路容美觀要求 使路容不產(chǎn)生突變點(diǎn)、和緩、平順、逐漸過(guò)渡。使路容不產(chǎn)生突變點(diǎn)、和緩、平順、逐漸過(guò)渡。 3. 3.方式方式 豎曲線采用的方式主要有圓曲線和二次拋物線豎曲線采用的方式主要有圓曲線和二次拋物線兩種，設(shè)計(jì)上普通采用二次拋物線作為豎曲線。兩種，設(shè)計(jì)上普通采用二次拋物線作為豎曲線。 偏角偏角221(1(方位角方位角) ) 切線長(zhǎng)切線長(zhǎng)T T、曲線長(zhǎng)、曲線長(zhǎng)L L為實(shí)踐長(zhǎng)度為實(shí)踐長(zhǎng)度直線用方位角和實(shí)踐長(zhǎng)表示直線用方位角和實(shí)踐長(zhǎng)表示外距外距E E為為QZQZ和和JDJD的連線的連線 恣意點(diǎn)支距恣意點(diǎn)支距y y與切線垂直與切線垂直坡差坡差i2i2i1i1坡度

27、坡度T T、L L為程度長(zhǎng)度為程度長(zhǎng)度直坡用坡度和程度長(zhǎng)度表示直坡用坡度和程度長(zhǎng)度表示外距外距E E為距變坡點(diǎn)的垂直高度為距變坡點(diǎn)的垂直高度恣意點(diǎn)支距恣意點(diǎn)支距h h為垂直高差為垂直高差二二.豎曲線要素計(jì)算公式豎曲線要素計(jì)算公式 1. 1.普通規(guī)定普通規(guī)定 變坡點(diǎn)相鄰兩直坡段坡度分別為變坡點(diǎn)相鄰兩直坡段坡度分別為i1i1和和i2i2上坡為上坡為+ +，下坡為，下坡為- -，它們的代數(shù)差用，它們的代數(shù)差用表示，即表示，即 為為“+“+時(shí)，凹形豎曲線；時(shí)，凹形豎曲線； 為為“時(shí)，凸形豎曲線；時(shí)，凸形豎曲線；12ii 2.公式推導(dǎo)公式推導(dǎo)1二次拋物線方程確定二次拋物線方程確定a、b、c為待定系數(shù)：為

28、待定系數(shù)：) 1 (+=2cbxaxy坐標(biāo)原點(diǎn)在豎曲線起點(diǎn)。在豎曲坐標(biāo)原點(diǎn)在豎曲線起點(diǎn)。在豎曲線上任一點(diǎn)線上任一點(diǎn)P P，其斜率一階導(dǎo)數(shù)，其斜率一階導(dǎo)數(shù)為：為：)2(+2=baxdxdyip拋物線上任一點(diǎn)的曲率半徑為：拋物線上任一點(diǎn)的曲率半徑為：222/32/1dxyddxdyR)4(2=22adxyd二階導(dǎo)數(shù)為：二階導(dǎo)數(shù)為：3 30=y ,0= 時(shí)xcbxRxy+2=2由由2 2、3 3、4 4得：得：1 0iix 時(shí)0=cxiRxy12+2=1= ibRL xiRxyp12+2=Rxh22RTE2=2,=+= =21iiRLiLx時(shí)2 2二次拋物線計(jì)算公式二次拋物線計(jì)算公式xiyQ1=YX

29、12iiP1hQi1PQlh11Rlh2=222YX12iiPQh21Tba2Tl2hbQ另一種坐標(biāo)原點(diǎn)在豎曲線最低點(diǎn) iLhtgRxyRxyxRyxRy,2121:22由切線概念知其導(dǎo)數(shù)的討論相同取豎曲線方程則221=xRyvi1與豎曲線在a點(diǎn)相切，即y=i1 xa=Ri1vi2與豎曲線在b點(diǎn)相切，即y=i2 xb=Ri2v由上可得豎曲線長(zhǎng)LiLhtgRxyRxyxRyxRy,2121:22由切線概念知其導(dǎo)數(shù)的討論相同取豎曲線方程則RiiRRiRixxLab)(1212RlRxlRxRlxilRxRlxhaaaaa222)()2(02)(211221112211RlRxlRxRlxilRxR

30、lxhbbbbb2=)-2(-2)-(=)-2(-2)-(=2222222222223.豎曲線上高程計(jì)算v起點(diǎn)終點(diǎn)樁號(hào)變坡點(diǎn)樁號(hào)+Tv起點(diǎn)高程變坡點(diǎn)高程 Ti 凸-，凹+v終點(diǎn)高程變坡點(diǎn)高程Ti 凸+，凹-vx=恣意點(diǎn)樁號(hào)起點(diǎn)樁號(hào)或=終點(diǎn)樁號(hào)恣意點(diǎn)樁號(hào) y=x2/2Rv 計(jì)算設(shè)豎曲線后各樁號(hào)處的設(shè)計(jì)高v設(shè)計(jì)高程切線高程yv點(diǎn)繪豎曲線；計(jì)算施工高度，填繪有關(guān)資料，整理； 施工高度為地面高與設(shè)計(jì)高之差；普通用計(jì)算機(jī)和繪圖儀出圖。例 題v1.某公路縱斷面有一變坡點(diǎn)，其樁號(hào)里程為K4+100 ，高程為290.6m，變坡點(diǎn)前后的縱坡分別為i1= -4%，i2= 2%，變坡點(diǎn)處的豎曲線半徑取R=5000m

31、，試計(jì)算：v 豎曲線的曲線長(zhǎng)L、切線長(zhǎng)T 、外距E；v K4+100 、K4+200 、K4+300的設(shè)計(jì)高程。三、豎曲線的最小半徑三、豎曲線的最小半徑 1. 1.緩和沖擊緩和沖擊 在凹形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線上是減重，在凹形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線上是減重，確定豎曲線半徑時(shí)，對(duì)離心加速度應(yīng)加以控制。確定豎曲線半徑時(shí)，對(duì)離心加速度應(yīng)加以控制。)/(22smRva )(132maVR 6 . 36 . 32min2minVLVR或2 . 16 . 3minVtVL 2. 2.時(shí)間行程不過(guò)短時(shí)間行程不過(guò)短 3 3滿(mǎn)足視距的要求滿(mǎn)足視距的要求 1 1豎曲線上能夠存在的視距問(wèn)題：豎曲線上能夠

32、存在的視距問(wèn)題： 假設(shè)凸形豎曲線半徑太小，會(huì)阻撓駕駛員的假設(shè)凸形豎曲線半徑太小，會(huì)阻撓駕駛員的視野，在變坡點(diǎn)后構(gòu)成視覺(jué)盲區(qū)。視野，在變坡點(diǎn)后構(gòu)成視覺(jué)盲區(qū)。 起伏較大地域的道路，在夜間行車(chē)時(shí)，假設(shè)起伏較大地域的道路，在夜間行車(chē)時(shí)，假設(shè)凹形豎曲線半徑過(guò)小，前燈照射間隔近，影響行車(chē)速度凹形豎曲線半徑過(guò)小，前燈照射間隔近，影響行車(chē)速度和平安。和平安。 高速公路及城市道路跨線橋、門(mén)式交通標(biāo)志高速公路及城市道路跨線橋、門(mén)式交通標(biāo)志及廣告宣傳牌等，假設(shè)它們正益處在凹形豎曲線上方，及廣告宣傳牌等，假設(shè)它們正益處在凹形豎曲線上方，能夠會(huì)影響駕駛員的視野。能夠會(huì)影響駕駛員的視野。 2 2計(jì)算條件計(jì)算條件 規(guī)定駕駛

33、員的視野高規(guī)定駕駛員的視野高 即目高，妨礙物即目高，妨礙物高高 即物高，那即物高，那么么 。mh2 . 11mh1 . 022)(221hh 3 3凸形豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度凸形豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度 當(dāng)當(dāng) TSL 42)(22221minTTShhSL 3 3凸形豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度凸形豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度 當(dāng)當(dāng) TSL 4)(222212minTTShhSL 4 4凹形豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度凹形豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度 夜間行車(chē)前燈照射間隔要求夜間行車(chē)前燈照射間隔要求 當(dāng)當(dāng) TSL tgShSLTT2min026. 0+75. 02=minSSLTT 夜間行車(chē)前燈照射

34、間隔要求夜間行車(chē)前燈照射間隔要求 當(dāng)當(dāng) TSL )(221mintgShSLTTSSL0524. 05 . 121min跨線橋下行車(chē)視距要求跨線橋下行車(chē)視距要求 當(dāng)當(dāng) TSL max2max1max21maxmin112142hhhhhhhhSLT92.262minTSL跨線橋下行車(chē)視距要求跨線橋下行車(chē)視距要求 當(dāng)當(dāng) TSL 22max1max21min)(2)(2hhhhSL92.262minTSL第四節(jié)第四節(jié) 道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)一、視覺(jué)分析一、視覺(jué)分析1.視覺(jué)分析的概念和意義視覺(jué)分析的概念和意義 視覺(jué)分析視覺(jué)分析: 從視覺(jué)心思出發(fā)，對(duì)道路的空間線形及其與周從視覺(jué)心

35、思出發(fā)，對(duì)道路的空間線形及其與周?chē)匀痪坝^和沿線建筑的協(xié)調(diào)等進(jìn)展研討分析，以堅(jiān)持視覺(jué)圍自然景觀和沿線建筑的協(xié)調(diào)等進(jìn)展研討分析，以堅(jiān)持視覺(jué)的延續(xù)性，使行車(chē)具有足夠的溫馨感和平安感的綜合設(shè)計(jì)的延續(xù)性，使行車(chē)具有足夠的溫馨感和平安感的綜合設(shè)計(jì) 視覺(jué)是銜接道路與汽車(chē)的重要媒介。視覺(jué)分析是道道路視覺(jué)是銜接道路與汽車(chē)的重要媒介。視覺(jué)分析是道道路形設(shè)計(jì)的有效手段。形設(shè)計(jì)的有效手段。2.2.視覺(jué)規(guī)律視覺(jué)規(guī)律 駕駛員視覺(jué)隨車(chē)速變化的動(dòng)態(tài)規(guī)律如下：駕駛員視覺(jué)隨車(chē)速變化的動(dòng)態(tài)規(guī)律如下： 駕駛員的留意力集中和心思緊張程度隨車(chē)速的駕駛員的留意力集中和心思緊張程度隨車(chē)速的添加而添加。添加而添加。 留意力集中點(diǎn)和視野間隔隨

36、車(chē)速添加而添加。留意力集中點(diǎn)和視野間隔隨車(chē)速添加而添加。 視角隨車(chē)速的添加而變小。視角隨車(chē)速的添加而變小。 3. 3.視覺(jué)分析方法視覺(jué)分析方法 道路透視圖道路透視圖: :線形線形. .全景全景. .復(fù)合復(fù)合. .動(dòng)態(tài)等；動(dòng)態(tài)等； 三維動(dòng)畫(huà)；三維動(dòng)畫(huà)； 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。 平、縱線形組合設(shè)計(jì)平、縱線形組合設(shè)計(jì) 是指在滿(mǎn)足汽車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研討是指在滿(mǎn)足汽車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研討如何滿(mǎn)足視覺(jué)和心思方面的延續(xù)、溫馨，與周?chē)h(huán)境的如何滿(mǎn)足視覺(jué)和心思方面的延續(xù)、溫馨，與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件。協(xié)調(diào)和良好的排水條件。二、道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)二、道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)

37、 不同設(shè)計(jì)速度的公路，平、縱線形組合設(shè)計(jì)的指不同設(shè)計(jì)速度的公路，平、縱線形組合設(shè)計(jì)的指點(diǎn)原那么點(diǎn)原那么 設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度60km/h的道路的道路: 必需留意平、縱的合理組合，盡量做到線形延續(xù)、必需留意平、縱的合理組合，盡量做到線形延續(xù)、目的平衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)調(diào)、平安溫馨。設(shè)計(jì)目的平衡、視覺(jué)良好、景觀協(xié)調(diào)、平安溫馨。設(shè)計(jì)速度愈高，線形設(shè)計(jì)可思索的要素愈應(yīng)周全。速度愈高，線形設(shè)計(jì)可思索的要素愈應(yīng)周全。 設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度40km/h的道路的道路: 首先應(yīng)在保證行車(chē)平安的前提下，正確地運(yùn)用線首先應(yīng)在保證行車(chē)平安的前提下，正確地運(yùn)用線形要素目的，在條件允許的情況下力求做到各種線形要素目的，在條件允許

38、的情況下力求做到各種線形要素的合理組合，并盡量防止和減輕不利的組合。形要素的合理組合，并盡量防止和減輕不利的組合。( (一一) ) 道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)原那道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)原那么么 1. 1.應(yīng)在視覺(jué)上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視野，并堅(jiān)應(yīng)在視覺(jué)上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視野，并堅(jiān)持視覺(jué)的延續(xù)性。持視覺(jué)的延續(xù)性。 2 2留意堅(jiān)持平、縱線形的技術(shù)目的大小應(yīng)平衡。留意堅(jiān)持平、縱線形的技術(shù)目的大小應(yīng)平衡。 3 3選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行?chē)平安。和行車(chē)平安。 4 4留意與道路周?chē)h(huán)境的配合。留意與道路周?chē)h(huán)境的配合。(二) 組合方式 ( (三三)

39、)平、縱線形組合的根本要求平、縱線形組合的根本要求 1. 1.平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線，所謂的于豎曲線，所謂的“平包豎平包豎 。 豎曲線的起終點(diǎn)最好分別放在平曲線的兩個(gè)緩和豎曲線的起終點(diǎn)最好分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，其中任一點(diǎn)都不要放在緩和曲線以外的直曲線內(nèi)，其中任一點(diǎn)都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧段之內(nèi)。線上，也不要放在圓弧段之內(nèi)。 留意：留意：假設(shè)平、豎曲線半徑都很大且坡率差較小時(shí)，那么平、豎位置可不受上述限制。假設(shè)平、豎曲線半徑都很大且坡率差較小時(shí)，那么平、豎位置可不受上述限制。假設(shè)做不到平、豎曲線較好

40、的組合，寧可把二者拉開(kāi)相當(dāng)間隔，使平曲線位于直坡段假設(shè)做不到平、豎曲線較好的組合，寧可把二者拉開(kāi)相當(dāng)間隔，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上?；蜇Q曲線位于直線上。 2. 2.要堅(jiān)持平曲線與豎曲線大小的平衡。要堅(jiān)持平曲線與豎曲線大小的平衡。 當(dāng)平曲線半徑在當(dāng)平曲線半徑在1000m1000m以下時(shí)，豎曲線半以下時(shí)，豎曲線半徑宜為平曲線半徑的徑宜為平曲線半徑的10102020倍，倍， 當(dāng)平曲線緩而長(zhǎng)、縱斷面坡差較小時(shí)，可不要當(dāng)平曲線緩而長(zhǎng)、縱斷面坡差較小時(shí)，可不要求平、豎曲線一一對(duì)應(yīng)，平曲線中可包含多個(gè)豎曲求平、豎曲線一一對(duì)應(yīng)，平曲線中可包含多個(gè)豎曲線或豎曲線略長(zhǎng)于平曲線。線或豎曲線略長(zhǎng)于平曲線。

41、 平曲線半徑平曲線半徑(m)豎曲線半徑豎曲線半徑平曲線半徑平曲線半徑(m)豎曲線半豎曲線半徑徑(m)500100001100300007001200012004000080016000150060000900200002000100000100025000 3. 3.要選擇適當(dāng)?shù)暮铣善露取Ｒx擇適當(dāng)?shù)暮铣善露取?合成坡度過(guò)大，對(duì)行車(chē)平安不利，車(chē)合成坡度過(guò)大，對(duì)行車(chē)平安不利，車(chē)輛易出事故。輛易出事故。 合成坡度過(guò)小，不利于路面排水，對(duì)高速行駛合成坡度過(guò)小，不利于路面排水，對(duì)高速行駛的車(chē)輛由于濺水而影響行車(chē)平安。的車(chē)輛由于濺水而影響行車(chē)平安。 假設(shè)變坡點(diǎn)與路面橫向排水不良的平曲線路段假設(shè)變坡點(diǎn)與路

42、面橫向排水不良的平曲線路段組合，易使合成坡度過(guò)小，排水不利，妨礙高速行車(chē)，組合，易使合成坡度過(guò)小，排水不利，妨礙高速行車(chē)，故合成坡度普通應(yīng)不小于故合成坡度普通應(yīng)不小于0.50.5。 四平、縱線形設(shè)計(jì)中應(yīng)留意防止的組合四平、縱線形設(shè)計(jì)中應(yīng)留意防止的組合 1 1防止豎曲線的頂、底部插入小半徑的平曲線。防止豎曲線的頂、底部插入小半徑的平曲線。 2 2防止將小半徑的平曲線起、訖點(diǎn)設(shè)在或接近豎防止將小半徑的平曲線起、訖點(diǎn)設(shè)在或接近豎曲線的頂部或底部。曲線的頂部或底部。 3 3防止使豎曲線頂、底部與反向平曲線的拐點(diǎn)防止使豎曲線頂、底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。重合。 4 4應(yīng)防止小半徑的豎曲線與緩和曲線的重

43、合。應(yīng)防止小半徑的豎曲線與緩和曲線的重合。 5 5防止出現(xiàn)駝峰、暗凹、騰躍等使駕駛員視野防止出現(xiàn)駝峰、暗凹、騰躍等使駕駛員視野中斷的線形。中斷的線形。 應(yīng)防止：應(yīng)防止：1)1)長(zhǎng)直線配長(zhǎng)坡。長(zhǎng)直線配長(zhǎng)坡。2)2)直線上短間隔內(nèi)多次變坡。直線上短間隔內(nèi)多次變坡。3)3)直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。4)4)在長(zhǎng)直線上設(shè)置坡陡及曲線長(zhǎng)度短、半徑小在長(zhǎng)直線上設(shè)置坡陡及曲線長(zhǎng)度短、半徑小的凹形豎曲線。的凹形豎曲線。5)5)直線上的縱斷面線形應(yīng)防止出現(xiàn)駝峰、暗凹、直線上的縱斷面線形應(yīng)防止出現(xiàn)駝峰、暗凹、騰躍等使駕駛者視覺(jué)中斷的線形。騰躍等使駕駛者視覺(jué)中斷的線形。 長(zhǎng)坡配長(zhǎng)直線長(zhǎng)

44、坡配長(zhǎng)直線浪形浪形長(zhǎng)直線內(nèi)多次變坡長(zhǎng)直線內(nèi)多次變坡鋸齒形路段鋸齒形路段暗凹路段暗凹路段蛇形道路蛇形道路景觀道路景觀道路第五節(jié)第五節(jié) 縱斷面設(shè)計(jì)方法縱斷面設(shè)計(jì)方法一、縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)一、縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 根據(jù)道路等級(jí)、沿線自然條件和構(gòu)造根據(jù)道路等級(jí)、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定道路適宜的標(biāo)高、各物控制標(biāo)高等，確定道路適宜的標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長(zhǎng)，并設(shè)計(jì)豎曲線。坡段的縱坡度和坡長(zhǎng)，并設(shè)計(jì)豎曲線。 根本要求：根本要求： 縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、平面與縱面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、平面與縱面組

45、合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。 一關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用一關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用 l設(shè)計(jì)時(shí)極限值不可隨便采用，應(yīng)留有余地。設(shè)計(jì)時(shí)極限值不可隨便采用，應(yīng)留有余地。l縱坡緩些為好，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡不應(yīng)縱坡緩些為好，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡不應(yīng) l 低于低于%0.5%。 l 二關(guān)于最短坡長(zhǎng)二關(guān)于最短坡長(zhǎng) 坡長(zhǎng)不宜過(guò)短，以不小于設(shè)計(jì)速度坡長(zhǎng)不宜過(guò)短，以不小于設(shè)計(jì)速度9 9秒的行程為宜。秒的行程為宜。 對(duì)延續(xù)起伏的路段，坡度應(yīng)盡量小，普通應(yīng)爭(zhēng)取對(duì)延續(xù)起伏的路段，坡度應(yīng)盡量小，普通應(yīng)爭(zhēng)取到規(guī)定值的到規(guī)定值的1 12 2倍。倍。 ( (三三) )各種地

46、形條件下的縱坡設(shè)計(jì)各種地形條件下的縱坡設(shè)計(jì) 1. 1.平原微丘區(qū)：平原微丘區(qū)： 主要是如何保證最小填土高度和最小縱坡的問(wèn)題。主要是如何保證最小填土高度和最小縱坡的問(wèn)題。丘陵區(qū)應(yīng)留意平縱配合，不要過(guò)分遷就地形，縱坡應(yīng)丘陵區(qū)應(yīng)留意平縱配合，不要過(guò)分遷就地形，縱坡應(yīng)順適不產(chǎn)生突變。順適不產(chǎn)生突變。 2.2.山嶺重丘區(qū)山嶺重丘區(qū)沿河線：盡量采用平緩縱坡、坡長(zhǎng)不應(yīng)超越限制長(zhǎng)度，縱坡不宜大沿河線：盡量采用平緩縱坡、坡長(zhǎng)不應(yīng)超越限制長(zhǎng)度，縱坡不宜大于于6 6，留意路基控制標(biāo)高的要求。，留意路基控制標(biāo)高的要求。 越嶺線：必需用平均縱坡控制，縱坡力求均勻，防止極限縱坡、臺(tái)越嶺線：必需用平均縱坡控制，縱坡力求均勻

47、，防止極限縱坡、臺(tái)階式和反坡。階式和反坡。 山脊線、山腰線：線位受限較嚴(yán)，除結(jié)合地形不得已采用較大縱坡山脊線、山腰線：線位受限較嚴(yán)，除結(jié)合地形不得已采用較大縱坡外，盡量采用較緩縱坡。外，盡量采用較緩縱坡。 ( (四四) )關(guān)于豎曲線半徑的選用關(guān)于豎曲線半徑的選用 豎曲線應(yīng)選用較大半徑為宜。當(dāng)受限制時(shí)可采用普通最小值，特殊困難方可用豎曲線應(yīng)選用較大半徑為宜。當(dāng)受限制時(shí)可采用普通最小值，特殊困難方可用極限最小值。極限最小值。 五關(guān)于相鄰豎曲線的銜接五關(guān)于相鄰豎曲線的銜接 相鄰兩同向凹形或凸形豎曲線，特別是同向凹形豎曲線之相鄰兩同向凹形或凸形豎曲線，特別是同向凹形豎曲線之間，宜合并成一個(gè)單豎曲線或復(fù)

48、豎曲線；間，宜合并成一個(gè)單豎曲線或復(fù)豎曲線； 相鄰兩個(gè)反向豎曲線之間，好插入一段直坡為好，特別是相鄰兩個(gè)反向豎曲線之間，好插入一段直坡為好，特別是半徑比較小時(shí)，更應(yīng)這樣處置，以便于增重與減重間和緩過(guò)渡，半徑比較小時(shí)，更應(yīng)這樣處置，以便于增重與減重間和緩過(guò)渡，普通直坡段不應(yīng)小于普通直坡段不應(yīng)小于3S3S行程。行程。 二、縱斷面設(shè)計(jì)的方法步驟和應(yīng)留意的問(wèn)題二、縱斷面設(shè)計(jì)的方法步驟和應(yīng)留意的問(wèn)題 (一一)縱斷面設(shè)計(jì)的方法步驟縱斷面設(shè)計(jì)的方法步驟 1.預(yù)備任務(wù)預(yù)備任務(wù) 縱斷面圖上點(diǎn)繪出每個(gè)中樁的位置、平曲縱斷面圖上點(diǎn)繪出每個(gè)中樁的位置、平曲線表示圖，繪出地面線。線表示圖，繪出地面線。 2.標(biāo)注控制點(diǎn)標(biāo)

49、注控制點(diǎn) 1控制點(diǎn)是指影響縱坡設(shè)計(jì)的標(biāo)高控制點(diǎn)。包括：控制點(diǎn)是指影響縱坡設(shè)計(jì)的標(biāo)高控制點(diǎn)。包括：道路起、終點(diǎn)；道路起、終點(diǎn)；大中橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)高；大中橋涵設(shè)計(jì)標(biāo)高；地質(zhì)不良地段的最小填土高度；地質(zhì)不良地段的最小填土高度；越嶺埡口標(biāo)高；越嶺埡口標(biāo)高；隧道進(jìn)出口；隧道進(jìn)出口；沿溪線的洪水位；沿溪線的洪水位；道路交叉點(diǎn)包括平交與立交；道路交叉點(diǎn)包括平交與立交；重要城鎮(zhèn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)的規(guī)劃標(biāo)高；重要城鎮(zhèn)經(jīng)過(guò)點(diǎn)的規(guī)劃標(biāo)高；山區(qū)斷面填、挖山區(qū)斷面填、挖“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)經(jīng)濟(jì)點(diǎn) 2主要控制點(diǎn)標(biāo)高確實(shí)定主要控制點(diǎn)標(biāo)高確實(shí)定 沿河及受水浸淹的道路，路基設(shè)計(jì)標(biāo)高普通應(yīng)高沿河及受水浸淹的道路，路基設(shè)計(jì)標(biāo)高普通應(yīng)高出下表所規(guī)定洪水頻率計(jì)算

50、水位出下表所規(guī)定洪水頻率計(jì)算水位0.5m以上。以上。公路等級(jí)公路等級(jí)高速公路高速公路一一二二三三四四設(shè)計(jì)洪水頻率設(shè)計(jì)洪水頻率1/1001/1001/501/25按詳細(xì)情況確按詳細(xì)情況確定定路基臨界高度路基臨界高度 3.試坡：定出直坡線。試坡：定出直坡線。 以以“控制點(diǎn)為根據(jù)，照顧大多數(shù)控制點(diǎn)為根據(jù)，照顧大多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。 4. 調(diào)整調(diào)整與選定線意圖對(duì)照調(diào)整；與選定線意圖對(duì)照調(diào)整；與技術(shù)規(guī)范對(duì)照進(jìn)展調(diào)整；與技術(shù)規(guī)范對(duì)照進(jìn)展調(diào)整； 方法：平移，上下挪動(dòng)，添加或刪除變坡點(diǎn)；方法：平移，上下挪動(dòng)，添加或刪除變坡點(diǎn)； 5.核對(duì)核對(duì) 內(nèi)容：對(duì)起控制造用的點(diǎn)進(jìn)展橫斷面檢查如大填內(nèi)容：對(duì)起控制造用的點(diǎn)進(jìn)

51、展橫斷面檢查如大填大挖、擋墻、涵洞等大挖、擋墻、涵洞等 方法：方法：“戴帽子。在縱斷面圖上讀取中樁填挖高戴帽子。在縱斷面圖上讀取中樁填挖高度，用度，用“模板在縱斷面上檢查。模板在縱斷面上檢查。 6.定坡定坡 逐段把坡度線的坡度值、變坡點(diǎn)位置逐段把坡度線的坡度值、變坡點(diǎn)位置(樁號(hào)樁號(hào))和高程確定下來(lái)，普通變坡點(diǎn)的樁號(hào)為和高程確定下來(lái)，普通變坡點(diǎn)的樁號(hào)為10的整倍的整倍數(shù)數(shù) 。 7.設(shè)置豎曲線設(shè)置豎曲線 確定豎曲線半徑用確定豎曲線半徑用T或或E控制，計(jì)算豎曲線控制，計(jì)算豎曲線要素。要素。 二留意問(wèn)題二留意問(wèn)題 1. 1.回頭曲線段拉坡回頭曲線段拉坡 留意：先確定該處縱坡，然后再兩端接坡，豎曲線不留意：先確定該處縱坡，然后再兩端接坡，豎曲線不宜設(shè)在回頭曲線上。宜設(shè)在回頭曲線上。 2. 2.大中橋拉坡大中橋拉坡 橋上不宜設(shè)豎曲線，橋上縱坡有特殊規(guī)定普通不大于橋上不宜設(shè)豎曲線，橋上縱坡有特殊規(guī)定普通不大于4 4，豎曲線距橋，豎曲線距橋頭不小于頭不小于1010米。米。 3. 3.小橋涵拉坡小橋涵拉坡 滿(mǎn)足道路縱坡的要求，無(wú)特殊要求，只是應(yīng)防止?jié)M足道路縱坡的要求，無(wú)特殊