公路勘測設(shè)計講義第三章縱斷面設(shè)計

1、第三章 縱斷面設(shè)計 1、路線縱斷面圖： 沿著公路中線豎直剖切然后展開即為公路的縱斷面。 2、縱斷面圖是公路縱斷面設(shè)計的主要成果，也是公路設(shè)計的重要技術(shù)文件之一。 把公路的縱斷面圖與平面圖結(jié)合起來，就能準確地定出公路的空間位置。 一、縱斷面設(shè)計認知 3、縱斷面設(shè)計 在路線縱斷面圖上研究路線線位高度及坡度變化情況的過程。 縱斷面設(shè)計內(nèi)容：確定公路縱坡坡度及坡長，設(shè)置豎曲線。 一、縱斷面設(shè)計認知 4、縱斷面設(shè)計的主要任務(wù) 根據(jù)汽車的動力特性、公路等級、地形、地物、水文地質(zhì)，綜合考慮路基穩(wěn)定、排水以及工程經(jīng)濟性等，研究縱坡的大小、長短、豎曲線半徑以及與平面線形的組合關(guān)系，以便達到行車安全迅速、運輸經(jīng)濟

2、合理及乘客感覺舒適的目的。 一、縱斷面設(shè)計認知 5、路線縱斷面圖的構(gòu)成： 縱斷面圖上由兩條主要的線和文字資料兩部分構(gòu)成； （1）地面線：它是根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面的起伏變化情況； （2）設(shè)計線：路線上各點路基設(shè)計高程的連續(xù)線，是經(jīng)過技術(shù)上、經(jīng)濟上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了公路路線的起伏變化情況； 一、縱斷面設(shè)計認知 縱斷面設(shè)計線的組成：直線（均坡度線）和豎曲線。其中： 直線（即均坡度線）有上坡和下坡，是用水平長度及縱坡度表示的。 縱坡度表征勻坡路段坡度的大小，用高差與水平長度之比量度，即： 一、縱斷面設(shè)計認知 轉(zhuǎn)坡

3、點（變坡點）：兩相臨坡度不同的縱坡線的交點； 高差（h）：相臨兩變坡點間的高程差； 坡長（L）：相臨兩變坡點間的水平距離。 一、縱斷面設(shè)計認知【示例】變坡點1的里程樁號為：K0+600；設(shè)計高程：36.500m 變坡點2的里程樁號為：K1+360；設(shè)計高程：48.000m 變坡點3的里程樁號為：K1+900；設(shè)計高程：35.500m 則： 一、縱斷面設(shè)計認知 豎曲線：采用二次拋物線方程。 其方程式為： 式中：p決定二次拋物線的開口，用R代替，表示豎曲線的半徑。 豎曲線的表征：豎曲線半徑R和豎曲線長度L。 一、縱斷面設(shè)計認知 6、路線縱斷面圖上的標高： （1）設(shè)計標高，即路基設(shè)計標高，規(guī)范規(guī)定如

4、下： 新建公路的路基設(shè)計標高 高速公路和一級公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣標高； 二、三、四級公路采用路基邊緣標高，在設(shè)置超高、加寬地段為設(shè)超高、加寬前該處邊緣標高。 改建公路的路基設(shè)計標高 一般按新建公路的規(guī)定辦理，也可視具體情況而采用行車道中線處的標高。 一、縱斷面設(shè)計認知 （2）地面高程：中線上地面點高程。 （3）路基高度：橫斷面上設(shè)計高程與地面高程之高差。 一、縱斷面設(shè)計認知 (1) 汽車在公路上行駛的阻力 空氣阻力 滾動阻力 坡度阻力 慣性阻力二、縱坡及坡長設(shè)計1、汽車行駛與公路縱坡的關(guān)系 （2）汽車行駛的條件 必要條件：牽引力必須大于或等于各項阻力之和。 充分條件：牽引力必須小于或等

5、于輪胎與路面之間的附著力。 充要條件：各阻力之和牽引力輪胎與路面之間的附著力 二、縱坡及坡長設(shè)計 (3)汽車在坡道上的行駛要求 縱坡度力求平緩； 陡坡宜短，長坡道的縱坡度應(yīng)加以嚴格限制； 縱坡度的變化不宜太多，尤其應(yīng)避免急劇起伏變化，力求縱坡均勻。二、縱坡及坡長設(shè)計 2、最大縱坡、最小縱坡和坡長限制 （1）最大縱坡 最大縱坡是指在縱坡設(shè)計時各級道路允許使用的最大坡度值。 確定最大縱坡應(yīng)考慮的因素 （）汽車的動力性能； （）公路等級； （）自然因素。二、縱坡及坡長設(shè)計 最大縱坡的確定 最大縱坡是公路縱斷面設(shè)計的重要控制指標。 最大縱坡是各級公路縱坡限制值，只有在山嶺區(qū)路線特別困難時采用。 各級公

6、路規(guī)定的最大縱坡值如下： 二、縱坡及坡長設(shè)計 最大縱坡應(yīng)符合下列規(guī)定 設(shè)計速度為120km/h、 100km/h、 80km/h的高速公路受地形條件或其他特殊情況限制時，經(jīng)技術(shù)論證、最大縱坡值可增加1%。 公路改擴建中，設(shè)計速度為40km/h、 30km/h、 20km/h的利用原有公路的路段，經(jīng)技術(shù)論證經(jīng)濟論證、最大縱坡值可增加1%。 大、中橋不宜大于4%，橋頭引道不宜大于5%；位于市鎮(zhèn)附近非汽車交通量較大的地段，橋上及橋頭引道均不得大于3%；小橋涵縱坡隨路線。 隧道內(nèi)縱坡應(yīng)小于3%，大于0.3%，但短于100m的隧道可不受此限，高速公路、一級公路的中短隧道，當條件受限制時，最大縱坡可適當加

7、大，但不宜大于4%。 二、縱坡及坡長設(shè)計 (2)最小縱坡 為使公路在長路塹低填方以及其它橫向排水不暢通的地段，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定，規(guī)定各級公路的長路塹路段、以及其他橫向排水不暢的路段，均應(yīng)采用不小于0.3%的縱坡。 當必須設(shè)計水平坡（0%）或小于0.3%的縱坡時，邊溝排水設(shè)計應(yīng)與縱坡設(shè)計一起綜合考慮，其邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計。二、縱坡及坡長設(shè)計 (3)坡長限制 最大坡長的限制 最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當車速下降到最低容許速度時所行駛的距離。二、縱坡及坡長設(shè)計 陡坡組合坡長 當連續(xù)陡坡是由幾個不同受限坡度值的坡段組合而成時，應(yīng)按不同坡度的坡長限制折算確定；其連續(xù)陡坡最短坡長

8、應(yīng)大于規(guī)范規(guī)定最小坡長。 【示例】：某三級公路如下圖示：若第三坡段采用4%的坡度，其坡長最多可設(shè)多長？二、縱坡及坡長設(shè)計 最小坡長限制 最小坡長的限制是從汽車行駛的平順性的要求考慮； 最小坡長通常取設(shè)計行車速度9-15s的行程為規(guī)定值； 標準規(guī)定，各級公路最短坡長如下表：二、縱坡及坡長設(shè)計 3、緩和坡段 當陡坡長度達到限制坡長時，應(yīng)安排一段緩坡，用以恢復(fù)在陡坡上降低的速度。 緩和坡段的作用主要是為了改善汽車在連續(xù)陡坡上行駛的緊張狀況，避免汽車長時間低速行駛或汽車下坡產(chǎn)生不安全因素。 不同等級的公路其緩和坡度不同，對于越嶺公路標準規(guī)定緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%，其長度應(yīng)不得小于最小坡長要求。 二

9、、縱坡及坡長設(shè)計 4、平均縱坡 平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差與該路段長度的比。 平均縱坡是衡量路線線形設(shè)計質(zhì)量的重要指標之一。 平均縱坡與坡道長度有關(guān)，還與相對高差有關(guān)。 標準規(guī)定二、三、四級公路越嶺路線連續(xù)上坡（或下坡）路段，相對高差為200m-500m時，平均縱坡不應(yīng)大于5.5%；相對高差大于500m時，平均縱坡不應(yīng)大于5%。并注意任意連續(xù)3km 路段的平均縱坡不宜大于5.5% 。二、縱坡及坡長設(shè)計 5、合成坡度 合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的坡度，其方向即流水線方向。 合成坡度可按矢量關(guān)系或勾股定理關(guān)系導(dǎo)出： 式中：i合 合成坡度%； i縱 公路平

10、曲線處的縱坡%； i超 公路平曲線處的超高橫坡度% 。 二、縱坡及坡長設(shè)計 公路合成坡度的最大容許值如下： 在下述情況的合成坡度必須小于8% ： （1）冬季路面有積雪、結(jié)冰地區(qū)；（2）自然橫坡較陡峻的傍山路段；（3）非汽車交通量比率高的路段。 各級公路的最小合成坡度不宜小于0.5% 。在超高過渡的變化處，合成坡度不應(yīng)設(shè)計成0% 。當合成坡度小于0.5% 時，則應(yīng)采取綜合排水措施，以保證路面排水暢通。二、縱坡及坡長設(shè)計 1、縱斷面上相鄰兩條縱坡線相交的轉(zhuǎn)折處，為了行車平順用一段曲線來緩和，這條連接兩縱坡線的曲線叫豎曲線。 2、為方便設(shè)計和計算，豎曲線的形狀一般采用二次拋物線形式。三、公路豎曲線設(shè)

11、計(一)豎曲線設(shè)計基本知識 3、轉(zhuǎn)坡角 縱斷面上相鄰兩條縱坡線相交形成轉(zhuǎn)坡點，其相交角用轉(zhuǎn)坡角表示。 設(shè)相鄰兩縱坡坡度分別為i1 和i2，則相鄰兩坡度的代數(shù)差即轉(zhuǎn)坡角為= i1-i2 ，其中i1、i2為本身之值。 上坡時 i 取正值，例如：i1=+3.5%表示是“上坡坡度為3.5%”； 下坡時 i 取負值, 例如：i2=-2.5%表示是“下坡坡度為205%”。 三、公路豎曲線設(shè)計4、豎曲線的凸、凹及判斷： 當豎曲線轉(zhuǎn)坡點在曲線上方時為凸形豎曲線，反之為凹形豎曲線。三、公路豎曲線設(shè)計 當 i1- i2為正值時，則為凸形豎曲線； 三、公路豎曲線設(shè)計 當 i1 - i2 為負值時，則為凹形豎曲線。三

12、、公路豎曲線設(shè)計5、豎曲線基本方程式 我國采用的是二次拋物線形作為豎曲線的常用形式。其基本方程為： 若取拋物線參數(shù)為豎曲線的半徑 ，則有：三、公路豎曲線設(shè)計 (二)豎曲線要素計算公式三、公路豎曲線設(shè)計三、公路豎曲線設(shè)計（1） 凸形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素： 緩和沖擊； 經(jīng)行時間不宜過短； 滿足視距的要求。 三、公路豎曲線設(shè)計 (三)豎曲線的最小半徑1、豎曲線最小半徑的確定（2）凹形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素 緩和沖擊； 前燈照射距離要求； 跨線橋下視距要求； 經(jīng)行時間不宜過短。 三、公路豎曲線設(shè)計 凸、凹形豎曲線都要受到上述緩和沖擊、視距及行駛時間三種因素控制。 豎曲線極限最小半徑是

13、緩和行車沖擊和保證行車視距所必須的豎曲線半徑的最小值。 設(shè)計時多采用大于極限最小半徑1.5-2.0倍，該值為豎曲線一般最小值。我國按照汽車在豎曲線上以設(shè)計速度行駛3s行程時間控制豎曲線最小長度。 三、公路豎曲線設(shè)計三、公路豎曲線設(shè)計設(shè)計速度（km/h)1201008060403020凸形豎曲線半徑（m)11000650030001400450250100凹形豎曲線半徑（m)4000300020001000450250100豎曲線最小半徑（m)100857050352520公路豎曲線最小半徑和豎曲線最小長度 豎曲線設(shè)計，首先應(yīng)確定合適的半徑。 在不過分增加工程量的情況下，宜選擇大于或等于下表的豎

14、曲線半徑；三、公路豎曲線設(shè)計 三、豎曲線的設(shè)計和計算 1、豎曲線設(shè)計相鄰豎曲線銜接時應(yīng)注意： （1）同向豎曲線：特別是兩同向凹形豎曲線間，如果直坡段接近或達到最小坡長時，宜合并為單曲線或復(fù)曲線形式的豎曲線。 （2）反向豎曲線：反向豎曲線間應(yīng)設(shè)置一段直線坡段，直線坡段的長度一般不小于設(shè)計速度的3秒行程； （3）豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足排水需要。三、公路豎曲線設(shè)計 豎曲線計算的目的是確定設(shè)計縱坡上指定樁號的路基設(shè)計標高。計算步驟如下： （1）計算豎曲線的基本要素： 豎曲線長：L；切線長：T；外距：E。 （2）計算豎曲線起終點的樁號： 豎曲線起點的樁號 = 變坡點的樁號T 豎曲線終點的樁號 = 變坡點的樁號

15、+T三、公路豎曲線設(shè)計 2、豎曲線計算 （3）計算豎曲線上任意點切線標高及改正值： 切線標高 = 變坡點的標高（ ） i； 改正值：y= （4）計算豎曲線上任意點設(shè)計標高 某樁號在凸形豎曲線的設(shè)計標高 =該樁號在切線上的設(shè)計標高y 某樁號在凹形豎曲線的設(shè)計標高 =該樁號在切線上的設(shè)計標高+y三、公路豎曲線設(shè)計 【案例】：某山嶺區(qū)二級公路，變坡點樁號為 K3+030.00，高程為427.68 ，前坡為上坡，i1=+5%，后坡為下坡，i2 =4%，豎曲線半徑 R=2000m。 試計算豎曲線諸要素以及樁號為 K3+000.00 和K3+100.00處的設(shè)計標高。 三、公路豎曲線設(shè)計 1、計算豎曲線要

16、素 = i1 - i2 = 5% (4%) =0.09 所以該豎曲線為凸形豎曲線 曲線長：L = R =2000 0.09 = 180 m 切線長：T = L/2 =180 / 2 = 90 m 外 距：E = m 三、公路豎曲線設(shè)計 2、豎曲線起、終點樁號 豎曲線起點樁號=（K3+030.00) 90.00 = K2+940.00 豎曲線終點樁號= (K3+030.00) + 90.00 = K3 +120.00 3、K3+000.00、K3+100.00的切線標高和改正值 K3+000.00的切線標高= 427.68(K3+030.00 K3+000.00)5%= 426.18m K3+0

17、00.00的改正值 = K3+100.00的切線標高=427.68(K3+100.00 K3+030.00)4%= 424.88m K3+100.00的改正值=三、公路豎曲線設(shè)計 4、K3+000.00和K3+100.00的設(shè)計標高 K3+000.00的設(shè)計標高=426.180.9= 425.28 m K3+100.00的設(shè)計標高=424.880.1=424.78 m三、公路豎曲線設(shè)計（一）爬坡車道 爬坡車道是在陡坡路段正線行車道外側(cè)增設(shè)的供載重車行駛的專用車道。 1、爬坡車道的設(shè)置條件 四車道高速公路、四車道一級公路以及二級公路連續(xù)上坡路段，符合下列情況之一者，宜在上坡方向行車道右側(cè)設(shè)置爬坡

18、車道。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計2、爬坡車道的設(shè)計 （1）橫斷面組成 爬坡車道設(shè)于上坡方向正線行車道右側(cè)。爬坡車道的寬度為3.5m。 爬坡車道的路肩由硬路肩和土路肩組成。 爬坡車道的硬路肩寬度一般為1.0m，土路肩寬度以按正線要求設(shè)計為宜。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計（2）橫坡度 爬坡車道的行車速度比正線小，為了行車安全起見，高速公路正線超高坡度比爬坡車道的超高坡度小； 超高坡度的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣線； 若爬坡車道位于直線路段時，其橫坡度的大小同正線路拱坡度,采用直線式橫坡,坡向向外； 爬坡車道右側(cè)路肩的橫坡度大小和坡向,參照正線與右側(cè)路肩

19、之間關(guān)系的有關(guān)規(guī)定確定。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計 （3）爬坡車道起、終點與長度四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計（4）爬坡車道的其他規(guī)定 爬坡車道的曲線加寬按一個車道曲線加寬規(guī)定執(zhí)行； 高速公路、一級公路爬坡車道長度大于500米時，應(yīng)按規(guī)定在其右側(cè)設(shè)置緊急停車帶。 （5）爬坡車道的超高坡度規(guī)定如下表；超高橫坡的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣線。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計 公路平面與縱斷面的線形組合是指在滿足汽車運動學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)性、舒適感，研究與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件，以保證汽車行駛的安全、舒適與經(jīng)濟

20、。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計（二）平縱面線形組合設(shè)計（1）視覺分析的意義 公路設(shè)計除應(yīng)考慮自然條件、汽車行駛力學(xué)的要求外，還要把駕駛員在心理和視覺上的反應(yīng)作為重要因素考慮。 從視覺心理出發(fā)，對公路的空間線形及其與周圍自然景觀和沿線建筑的協(xié)調(diào)，保持視覺的連續(xù)性，使行車具有足夠的舒適感和安全感的綜合設(shè)計稱為視覺分析。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計1、視覺分析（2）視覺與車速的動態(tài)規(guī)律 駕駛員的視覺判斷能力與車速密切相關(guān)，車速越高，其注意前方越遠，而視角逐漸變小。 駕駛員的注意力集中和心里緊張程度隨車速的增加而增加，注意力集中點和視野距離隨車速提高而增大，當汽車高速行駛時，駕駛員對前景細

21、節(jié)的視覺開始變的模糊不清，而視角隨車速逐漸變窄，已不能顧及兩側(cè)景象了。 由此可見，對于快速公路來說，必須使駕駛員明白無誤地了解線形，盡量避免由于判斷錯誤而導(dǎo)致駕駛失誤。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計 所謂線形狀況是指公路平面和縱斷面線形所組成的立體形狀，在汽車快速行駛中給駕駛員提供的連續(xù)不斷的視覺印象。 設(shè)計者通過公路透視圖評價線形組合是否順勢流暢，對易產(chǎn)生判斷失誤和茫然的地方，必須在設(shè)計階段進行修改。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計（3）視覺評價方法2、公路平、縱線形組合設(shè)計 （1）組合原則 應(yīng)能在視覺上自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性； 平面與縱斷面線形的技術(shù)指標應(yīng)大小均衡

22、，不要懸殊太大，使線形在視覺上和心理上保持協(xié)調(diào)； 選擇組合得當?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和安全行車?應(yīng)注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調(diào)。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計 （2）組合方式 平縱線形有以下六種組合形式： 平直、縱直線：構(gòu)成具有恒等坡度的直線； 平直、縱凹曲線：構(gòu)成凹下去的直線； 平直、縱凸曲線：構(gòu)成凸起的直線； 平曲、縱直線：構(gòu)成具有恒等坡度的平曲線； 平曲、縱凹曲線：構(gòu)成凹下去的平曲線； 平曲、縱凸曲線：構(gòu)成凸起的平曲線。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計 平曲線與豎曲線組合 平曲線和豎曲線兩者在一般情況下應(yīng)相互重合，宜將豎曲線的起、終點，放在平曲線的緩和段內(nèi)； 四、爬坡

23、車道及平、縱面線形組合設(shè)計 平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡，平、豎曲線幾何要素要大體平衡、勻稱、協(xié)調(diào)，不要把過緩與過急、過長與過短的平曲線和豎曲線組合在一起。 當平曲線半徑和豎曲線半徑都很小時，平曲線和豎曲線兩者不宜重疊，或必須增大平、豎曲線半徑。 凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部不得插入小半徑的平曲線，也不得與反向平曲線拐點相重合，以免失去引導(dǎo)駕駛員視線的作用，使駕駛員操作失誤，引起交通事故。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計案例如下：四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計案例分析如下： 根據(jù)平、縱配合得當?shù)慕M合要求，平曲線與豎曲線重合時： （）平曲線的長度大于豎曲線的長度； （）豎曲線的起點應(yīng)

24、落在平曲線的ZH與HY之間，豎曲線的終點應(yīng)落在平曲線的YH與HZ之間。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計 實施要點： （）縱面線形中，變坡點應(yīng)選擇在要重合的平曲線對應(yīng)QZ 樁號附近的整十米樁號； 本例中，平曲線的QZ樁號是K4+044.488，取豎曲線變坡點的樁號為K4+050。 當然你也可以?。篕4+040、K4+030、K4+060、K4+070等。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計 （）確定豎曲線T長的范圍； 分別計算變坡點與ZH、HY、YH、HZ間的距離，取到HY、YH之中的大者與到ZH、HZ之中的小者之間。 本例中，變坡點K4+050與 HY（K3+969.206）的距離是80.79

25、4； YH（K4+119.769）的距離是69.769； ZH（K3+889.206）的距離是160.794； HZ（K4+199.769）的距離是149.769。 則豎曲線切線長T的取值范圍為： 80.794T149.769。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計（）由豎曲線的T長反算豎曲線半徑的取值范圍； R的取值范圍為：3700至6700米之間（通常在萬位時取千的整數(shù)倍、在千位時取百的整數(shù)倍）。（）根據(jù)公路等級、地形、地物、地質(zhì)等因素確定半徑。 本案例中：考慮公路等級及指標均衡取R=4500米。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計平面直線與縱斷面的組合 平面的長直線與縱面直坡段相配合，對雙車道

26、公路能提供超車方便，在平坦地區(qū)易于地形相適應(yīng)，行車單調(diào)，駕駛員易疲勞。 從美學(xué)的觀點上，平面的直線與一個大半徑的凸形豎曲線配合為好，與一個凹形豎曲線相配和次之； 在直線中較短距離內(nèi)兩次以上的變坡會形成反復(fù)凹凸的“駝峰”和“凹陷”，使線形視覺效果既不美觀也不連續(xù)。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計 平面直線與縱斷面的組合使用時應(yīng)避免： 平面長直線配縱面長坡； 平面直線上短距離內(nèi)縱面多次變坡； 在平面直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線； 在平面長直線上設(shè)置陡坡及豎曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線； 在平面直線上的縱斷面線形出現(xiàn)駝峰、凹暗、跳躍等使駕駛員視覺中斷的線形。四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計3、線

27、形組合特征及注意問題四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計3、線形組合特征及注意問題四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計3、線形組合特征及注意問題四、爬坡車道及平、縱面線形組合設(shè)計3、線形組合特征及注意問題 縱斷面設(shè)計圖 反映的是路線所經(jīng)的中心地面起伏情況與設(shè)計標高的關(guān)系，把它與平面線形結(jié)合起來，就能反映出公路路線在空間的位置。 縱斷面圖的架構(gòu) 采用直角座標，以橫坐標表示水平距離，縱坐標表示垂直高程。通常情況下采用的比例尺為： 橫坐標 12000 ；縱坐標 1200 。 五、公路縱斷面線形設(shè)計（一）縱斷面設(shè)計圖及繪制1、縱面圖的內(nèi)容 （1）樁號里程、地面高程與地面線

28、、設(shè)計高程與設(shè)計線，施工填挖值、設(shè)計線的縱坡度及坡長、平曲線資料、土壤地質(zhì)情況； （2）豎曲線及其要素； （3）沿線橋涵及人工構(gòu)造物的位置、結(jié)構(gòu)類型及孔徑； （4）與鐵路、公路交叉的樁號及路名； （5）沿線跨河流名稱、樁號、現(xiàn)有水位及最高洪水位； （6）水準點位置、編號和高程； （7）斷鏈樁位置、樁號及長短鏈關(guān)系。 五、公路縱斷面線形設(shè)計2、繪制縱斷面設(shè)計圖的步驟 （1）按比例在厘米紙上標出與橫向、縱向坐標，橫向坐標標出百米樁號，縱向坐標標出整十米高程； （2）在坐標系中按水準測量提供的各樁號地面高程與相應(yīng)的樁號配合點繪各樁號地面點，并將各地面標高點用直線依次連接后就成為縱斷面圖的地面線； （

29、3）在坐標圖上繪出各水準點位置、編號、高程； （4）將橋涵位置繪制在坐標圖上，并注明孔數(shù)、孔徑、結(jié)構(gòu)類型、樁號等；五、公路縱斷面線形設(shè)計 （5）在縱斷面設(shè)計圖下部表內(nèi)分別注明土壤地質(zhì)資料、繪出平面直線和平曲線的位置、轉(zhuǎn)向并注明平曲線有關(guān)資料； （6）縱坡和豎曲線確定后，將設(shè)計線繪出，并注明縱坡度、坡長，在設(shè)計線上部適當?shù)奈恢美L出各豎曲線范圍并分別注明各豎曲線的基本要素； （7）填注其它各有關(guān)資料或特定需要的資料； （8）清理縱斷面設(shè)計圖并將無用的鉛筆字線擦凈。五、公路縱斷面線形設(shè)計 縱斷面設(shè)計主要是指縱坡和豎曲線設(shè)計。 縱斷面設(shè)計的主要內(nèi)容是根據(jù)公路等級、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標高等，確定路

30、線合適的高程、各坡段的縱坡度和坡長，并設(shè)計豎曲線。 縱斷面設(shè)計的基本要求是縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當、平面與縱斷面組合設(shè)計協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟、平衡。五、公路縱斷面線形設(shè)計（二）縱斷面設(shè)計要點1、關(guān)于縱坡極限值的運用 （1）縱坡的極限值不可輕易采用，應(yīng)留有余地； （2）在受限較嚴的地帶，可有條件使用縱坡極限值； （3）縱坡應(yīng)力求平緩，但最小縱坡不應(yīng)低于0.3%。2、關(guān)于最小坡長 （1）縱坡坡長不宜過短，以不小于設(shè)計速度9s的行程為宜； （2）對連續(xù)起伏的路段，坡度應(yīng)盡量小，坡長和豎曲線可取極限坡長的35倍。五、公路縱斷面線形設(shè)計3、各種地形條件下的縱坡設(shè)計 （1）平原、微丘地區(qū)

31、應(yīng)注意保證最小填土高度和最小縱坡的要求； （2）山嶺、重丘地形坡長不應(yīng)超過限制長度，縱坡不宜大于6%，注意路基控制高程的要求； （3）越嶺線的縱坡盡量不采用極限或接近極限的坡度，更不宜在連續(xù)采用極限長度的陡坡之間夾短的緩和坡段。越嶺路線一般不應(yīng)設(shè)置反坡；五、公路縱斷面線形設(shè)計（4）橋梁的路基設(shè)計標高 大、中橋 一般應(yīng)高于該橋設(shè)計洪水位（并包括雍水和浪高）至少 0.5m。 小橋涵 應(yīng)高于橋涵前雍水水位至少 0.5m（不計浪高）。 五、公路縱斷面線形設(shè)計4、關(guān)于豎曲線半徑的選用 豎曲線應(yīng)選用較大半徑為宜。在不過分增加工程數(shù)量的情況下，應(yīng)選用大于或等于一般最小半徑的半徑值，特殊困難方可用極限最小值。5、關(guān)于相鄰豎曲線的銜接 相鄰兩個同向凹形或凸形豎曲線，特別是兩同向凹形豎曲線間，如直坡段不長應(yīng)合并為豎一個曲線。 對反向豎曲線，最好中間設(shè)置一段直坡線，直坡線的長度一般不小于設(shè)計速度的3秒行程。當半徑比較大時，亦可直接