道路縱斷面設(shè)計(jì)

《道路勘測設(shè)計(jì)》第3章縱斷面設(shè)計(jì)第一頁，共六十五頁。§3.1概述§3.2縱坡設(shè)計(jì)§3.3豎曲線設(shè)計(jì)§3.4高等級(jí)道路上的爬坡車道§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)§3.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖第二頁，共六十五頁。（1）基本概念

1）縱斷面(vertical)-----用一曲面沿道路中線豎直剖切，展開成平面。

2）路線縱斷面圖(verticalprofilemap)-----反映路線在縱斷面上的形狀、位置及尺寸的圖形叫路線縱斷面圖§3.1概述第三頁，共六十五頁。（2）對(duì)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高(designelevationofsubgrade)1）新建公路：①高速、一級(jí)公路采用中央分隔帶外側(cè)邊緣標(biāo)高；

②二、三、四級(jí)公路采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高和加寬路段時(shí)則是指設(shè)置超高加寬之前該處標(biāo)高；§3.1概述設(shè)計(jì)標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高第四頁，共六十五頁。2）改建公路：一般按新建公路的規(guī)定辦理，也可以采用中央分隔帶中線或行車道中線標(biāo)高。3）城市道路：一般指車行道中心標(biāo)高?！?.1概述第五頁，共六十五頁?？v坡度表示方法：縱坡度的表示方式不用角度，而用百分?jǐn)?shù)（％）道路上３％的縱坡對(duì)汽車行駛不造成困難?！?.2縱坡設(shè)計(jì)

1.縱坡度（longitudinalgradient）

路線前進(jìn)水平距離520米，克服高差13米，則縱坡為？%2.5%第六頁，共六十五頁。（1）最大縱坡（maximumlongitudinalgradient）1）概念－－道路縱坡設(shè)計(jì)的極限值，重要指標(biāo)。其大小將直接影響路線的長短、使用質(zhì)量、行車安全以及運(yùn)營成本和工程的經(jīng)濟(jì)性。2）制定依據(jù)：汽車的動(dòng)力特性；道路等級(jí)（V）；自然條件（地形、氣候）；車輛行駛安全；工程、運(yùn)營經(jīng)濟(jì)等因素。規(guī)定P93表4.1、4.23縱坡設(shè)計(jì)

1.縱坡度（longitudinalgradient）

第七頁，共六十五頁。（2）最小縱坡（minimumlongitudinalgradient）長路塹地段以及其它橫向排水不暢的路段，為了保證排水，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3％的縱坡。（否則，采取措施。邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)，設(shè)置鋸齒形街溝或采取其它排水措施來處理）

§3.2縱坡設(shè)計(jì)

1.縱坡度（longitudinalgradient）

第八頁，共六十五頁。（3）平均縱坡（averagegradient）

1）平均縱坡----指一定路線長度范圍內(nèi)，路線兩端點(diǎn)的高差與路線長度的比值。二、三、四級(jí)公路越嶺線的平均縱坡：

2）相關(guān)規(guī)定①相對(duì)高差200～500m不應(yīng)大于5.5％②相對(duì)高差>500m不應(yīng)大于5％

注意：任何相連3km路段的平均縱不應(yīng)大于5.5％?！?.2縱坡設(shè)計(jì)

1.縱坡度（longitudinalgradient）

第九頁，共六十五頁。坡長－－指變坡點(diǎn)與變坡點(diǎn)之間的水平長度。（1）最大坡長限制

1)限制理由：

2)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定表4－4和表4－5。①計(jì)算法②調(diào)查法（2）緩和坡段－－當(dāng)連續(xù)陡坡長度大于最大坡長限制的規(guī)定值時(shí)，應(yīng)在不大于最大坡長所規(guī)定的長度處設(shè)置縱坡不大于3％的坡段，稱為-----緩和坡段。位置、大小、長度?！?.2縱坡設(shè)計(jì)

2.坡長限制（gradelengthlimitation）

坡長第十頁，共六十五頁。（3）最小坡長限制1）理由：

①過短，則變坡點(diǎn)個(gè)數(shù)增加，行車時(shí)顛簸頻繁，影響行車平順性；②過短，則不能滿足設(shè)置最短豎曲線這一幾何條件的要求。

2）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:表4－7和表4－8。以計(jì)算行車速度行駛９～１５s的行程作為規(guī)定值?！?.2縱坡設(shè)計(jì)

2.坡長限制（gradelengthlimitation）

第十一頁，共六十五頁。（4）組合坡長當(dāng)連續(xù)陡坡是由幾個(gè)不同受限坡度值的坡段組合而成時(shí)，應(yīng)按不同坡度的坡長限制折算確定。如三級(jí)公路8%----300m6%----700m8%（120）+6%（？m）

？=（1-120/300）*700=420§3.2縱坡設(shè)計(jì)

2.坡長限制（gradelengthlimitation）

第十二頁，共六十五頁。（1）合成坡度－－－道路在平曲線路段，若縱向有縱坡且橫向又有超高時(shí)，則最大坡度在縱坡和超高橫坡所合成的方向上，這時(shí)的最大坡度稱為合成坡度。

（2）對(duì)合成坡度的限制為了保證路面排水，合成坡度的最小值不宜小于0.5％?！?.2縱坡設(shè)計(jì)

3.合成坡度（resultantgradient）

第十三頁，共六十五頁。（1）公路縱坡設(shè)計(jì)一般要求1）符合《標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定。2）平原、微丘地形的縱坡應(yīng)均勻、平緩；丘陵地形的縱坡應(yīng)避免過分遷就地形而起伏過大；山嶺、重丘地形的沿河線，應(yīng)盡量采用平緩的縱坡，坡度不宜大于6％；越嶺線的縱坡應(yīng)力求均勻，越嶺展線不應(yīng)設(shè)置反坡。3）縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，設(shè)計(jì)成視覺連續(xù)、平順而圓滑的線形，并重視平縱面線形的組合。§3.2縱坡設(shè)計(jì)

4.縱坡設(shè)計(jì)一般要求

第十四頁，共六十五頁。4）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合自然條件綜合考慮。5）縱坡設(shè)計(jì)為保證路基穩(wěn)定，應(yīng)盡量減少深路塹和高填方，在設(shè)計(jì)中爭取填挖平衡。6）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合道路沿線的實(shí)際情況和具體條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并適當(dāng)照顧農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的要求。§4.2縱坡設(shè)計(jì)

4.縱坡設(shè)計(jì)一般要求

第十五頁，共六十五頁。（2）城市道路縱坡設(shè)計(jì)一般要求1)縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)參照城市規(guī)劃控制標(biāo)高并適應(yīng)臨街建筑立面布置及沿路范圍內(nèi)地面水的排除。2)為保證行車安全、舒適，縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。3)山城道路及新辟道路的縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮土石方平衡、汽車運(yùn)營經(jīng)濟(jì)效益等因素，合理確定路面設(shè)計(jì)標(biāo)高。4)機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車混合行駛的車行道，宜按非機(jī)動(dòng)車爬坡能力設(shè)計(jì)縱坡度。5)縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水要求綜合考慮。§3.2縱坡設(shè)計(jì)

4.縱坡設(shè)計(jì)一般要求

第十六頁，共六十五頁?！?.3豎曲線設(shè)計(jì)第十七頁，共六十五頁。（1）基本概念縱斷面上兩相鄰不同坡度線的交點(diǎn)稱為變坡點(diǎn)（gradechangepoint）。SJD為保證行車安全、舒適以及視距的需要，而在變坡處設(shè)置的縱向曲線，即為豎曲線（verticalcurve）。坡度角ω=i2-i1

ω為“+”，凹形豎曲線（concaveverticalcurve）ω為“-”，凸形豎曲線（convexverticalcurve）§3.3豎曲線設(shè)計(jì)第十八頁，共六十五頁?！?.3豎曲線設(shè)計(jì)

1.豎曲線的計(jì)算

第十九頁，共六十五頁。（1）豎曲線最小半徑

1）凹型豎曲線極限最小半徑

2）凸型豎曲線極限最小半徑

3）豎曲線一般最小半徑（2）豎曲線最小長度以汽車在豎曲線上行程3s控制曲線長度§3.3豎曲線設(shè)計(jì)

2.豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

第二十頁，共六十五頁?！?.3豎曲線設(shè)計(jì)

2.豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

第二十一頁，共六十五頁?！?.3豎曲線設(shè)計(jì)

2.豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

第二十二頁，共六十五頁?！?.3豎曲線設(shè)計(jì)

2.豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

第二十三頁，共六十五頁?！?.3豎曲線設(shè)計(jì)

2.豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

第二十四頁，共六十五頁。（1）豎曲線設(shè)計(jì)的一般要求1）宜選用較大的豎曲線半徑。視覺良好，可參照表4－13。2）同向豎曲線應(yīng)避免“斷背曲線”。3）反向曲線間，一般由直坡段連接，也可徑相連接。4）豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足排水需要。

§3.3豎曲線設(shè)計(jì)

3.豎曲線設(shè)計(jì)第二十五頁，共六十五頁。（2）半徑的選擇1)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。2)在不過分增加土石方工程量的情況下，為使行車舒適，宜采用較大的豎曲線半徑。3)

按外距控制選擇半徑：(4-18)§3.3豎曲線設(shè)計(jì)

3.豎曲線設(shè)計(jì)第二十六頁，共六十五頁。4)

按切線長度選擇半徑。(4-19)5)選擇豎曲線半徑不宜過大，否則將使豎曲線過長而不利于施工和排水。6)夜間行車交通量較大的路段，選擇半徑時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大。

§3.3豎曲線設(shè)計(jì)

3.豎曲線設(shè)計(jì)第二十七頁，共六十五頁?！?.4高等級(jí)道路上的爬坡車道第二十八頁，共六十五頁。爬坡車道-----（climbinglane）是陡坡路段主線行車道外側(cè)增設(shè)的供載重車行駛的專用車道。（1）公路1）沿上坡方向行駛載重汽車的行駛速度降低到表4-14的允許最低速度以下時(shí)，可設(shè)置爬坡車道。2）上坡路段的設(shè)計(jì)通行能力小于設(shè)計(jì)小時(shí)交通量時(shí)，應(yīng)設(shè)置爬坡車道?！?.4高等級(jí)道路上的爬坡車道

1.設(shè)置爬坡車道的條件

第二十九頁，共六十五頁。（2）城市道路1）快速路及行車速度為60Km/ｈ的主干道，縱坡度大于５％的路段。2）80→50Km/ｈ60→40Km/ｈ。3）由于上坡路段混入大型車輛的干擾，降低路段通行能力時(shí)。4）經(jīng)綜合分析認(rèn)為設(shè)置爬坡車道比降低縱坡經(jīng)濟(jì)合理時(shí)。

§3.4高等級(jí)道路上的爬坡車道

1.設(shè)置爬坡車道的條件

第三十頁，共六十五頁。（1）橫斷面組成

爬坡車道設(shè)于上坡方向主線行車道右側(cè)，寬度一般為3.5m，包括設(shè)于其左側(cè)路緣帶的寬度0.5m。

§3.4高等級(jí)道路上的爬坡車道

2.爬坡車道的設(shè)計(jì)

第三十一頁，共六十五頁。（2）橫坡度1）因?yàn)榕榔萝嚨赖腣比主線小，超高坡度較小，超高坡度的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣線。2）位于直線路段時(shí)，其橫坡度的大小同于主線路拱坡度，均采用直線式橫坡。

§3.4高等級(jí)道路上的爬坡車道

2.爬坡車道的設(shè)計(jì)

第三十二頁，共六十五頁。（3）平面布置與長度總長度由起點(diǎn)處漸變段長度Ｌ1、爬坡車道的長度L和終點(diǎn)處附加長度Ｌ2（見表4.16）組成?！?.4高等級(jí)道路上的爬坡車道

2.爬坡車道的設(shè)計(jì)

第三十三頁，共六十五頁。1)應(yīng)在視覺上能自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。2)平、縱面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。3)合成坡度應(yīng)組合得當(dāng)，以利于路面排水和行車安全。4)注意與道路周圍環(huán)境的配合?！?.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

1.組合設(shè)計(jì)（designoffittogether）的原則

第三十四頁，共六十五頁?！?.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第三十五頁，共六十五頁。（1）平曲線與豎曲線的組合1)平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且“平包豎”。2)平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡

R平：R豎=1：10～20

3)暗、明彎與凸、凹豎曲線4)平、豎曲線應(yīng)避免的組合

§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第三十六頁，共六十五頁。（2）平、豎曲線應(yīng)避免的組合：1）設(shè)計(jì)車速≥40km/h的公路，凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部，不得插入小半徑平曲線。2）凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，不得與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。3）小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重疊。4）平面轉(zhuǎn)角小于7°的平曲線不宜與坡度角較大的凹形豎曲線組合在一起。5）在完全通視的條件下，應(yīng)極力避免長上（下）坡路段的平面線形多次轉(zhuǎn)向形成蛇形的組合線形。

§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第三十七頁，共六十五頁。（3）直線與縱斷面的組合直線上一次變坡是較好的平、縱組合，從美學(xué)觀點(diǎn)講以包括一個(gè)凸形豎曲線為好，而包括一個(gè)凹形線次之

?！?.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第三十八頁，共六十五頁。應(yīng)避免：1)長直線配長坡。2)直線上短距離內(nèi)多次變坡。3)直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。4)在長直線上設(shè)置坡陡及曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線。5)直線上的縱斷面線形應(yīng)避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛者視覺中斷的線形?！?.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第三十九頁，共六十五頁。長坡配長直線§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第四十頁，共六十五頁。浪形§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第四十一頁，共六十五頁。長直線內(nèi)多次變坡§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第四十二頁，共六十五頁。鋸齒形路段§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第四十三頁，共六十五頁。暗凹路段§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第四十四頁，共六十五頁。蛇形路線§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第四十五頁，共六十五頁。（3）平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合1)應(yīng)在道路的規(guī)劃、選線、設(shè)計(jì)、施工全過程中重視景觀要求。尤其在規(guī)劃和選線階段。2)在選定路線時(shí)，應(yīng)充分地利用自然風(fēng)景，盡量作到路線與大自然融為一體，不產(chǎn)生生硬感和隔斷大自然。特別是在長直線路段上，應(yīng)使駕駛者能看到前方顯著的景物。3)對(duì)道路本身不能僅把它當(dāng)作技術(shù)對(duì)象，還應(yīng)把它作為景觀來看待，修建時(shí)要少破壞沿線自然景觀，盡量避免高填深挖?！?.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第四十六頁，共六十五頁。4)橫面設(shè)計(jì)要使邊坡造型和綠化與現(xiàn)有景觀相適應(yīng)，彌補(bǔ)填挖對(duì)自然景觀的破壞。5)應(yīng)進(jìn)行綜合綠化處理，避免形式和內(nèi)容上的單一化，應(yīng)將綠化作為誘導(dǎo)視線、點(diǎn)綴風(fēng)景以及改造環(huán)境的一種措施而進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。6)應(yīng)根據(jù)技術(shù)和景觀要求合理選定構(gòu)造物的造型、色彩，使道路構(gòu)造物成為對(duì)自然景觀的補(bǔ)充?！?.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第四十七頁，共六十五頁。景觀★路線§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第四十八頁，共六十五頁。景觀★路線§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第四十九頁，共六十五頁。景觀★路線§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第五十頁，共六十五頁。景觀★路線§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第五十一頁，共六十五頁。景觀★路線§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第五十二頁，共六十五頁。景觀★路線§3.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第五十三頁，共六十五頁。（1）準(zhǔn)備工作繪出

①地面線②平面直線、平曲線示意圖寫出

①樁號(hào)②地面標(biāo)高③沿線土壤地質(zhì)熟悉和掌握

全線有關(guān)勘測設(shè)計(jì)資料領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和要求。

§3.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖

1.縱斷面設(shè)計(jì)（profiledesign）方法與步驟

第五十四頁，共六十五頁。（2）標(biāo)注控制點(diǎn)1）控制性的“控制點(diǎn)”

控制路線必須通過它或限制從其上、下方通過。2）參考性的“控制點(diǎn)”叫經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。考慮各橫斷面上橫向填挖基本平衡的經(jīng)濟(jì)點(diǎn)?！?.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖

1.縱斷面設(shè)計(jì)（profiledesign）方法與步驟

第五十五頁，共六十五頁。控制點(diǎn)控制性的“控制點(diǎn)參考性的“控制點(diǎn)第五十六頁，共六十五頁。（3）試坡試坡應(yīng)以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”。要點(diǎn)為：“前后照顧，以點(diǎn)定線，反復(fù)比較，以線交點(diǎn)”。

§3.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖

1.縱斷面設(shè)計(jì)（profiledesign）方法與步驟

第五十七頁，共六十五頁。（4）調(diào)坡1)結(jié)合選線意圖2)對(duì)照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范調(diào)整方法：有抬高、降低、延長、縮短縱坡線和加大、減小縱坡度等?！?.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖

1.縱斷面設(shè)計(jì)（profiledesign）方法與步驟

第五十八頁，共六十五頁。（5）核對(duì)有控制意義的特殊橫斷面上進(jìn)行。如選擇高填深挖、擋土墻、重要橋涵及人工構(gòu)造物以及其它重要控制點(diǎn)的斷面等。

§3.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖

1.縱斷面設(shè)計(jì)（profiledesign）方法與步驟

第五十九頁，共六十五頁。（6）定坡定坡－－就是把坡度值、變坡點(diǎn)