第六章：城市道路縱斷面

第六章城市道路縱斷面設計本章教學基本內(nèi)容

重點與難點

1.豎曲線要素計算2.城市道路縱斷面設計要求3.鋸齒形街溝設計第一節(jié)概述第二節(jié)縱坡及坡長設計第三節(jié)豎曲線第四節(jié)城市道路縱斷面設計要求及鋸齒形街溝設計第一節(jié)概述

1.地面線：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。一、基本概念

2.設計線：經(jīng)過技術上、經(jīng)濟上以及美學上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況?？v斷面設計線是由直線和豎曲線組成的。

3.設計標高：縱斷面設計線上的標高⑴．新建公路⑵．改建公路⑶．城市道路(一)道路縱斷面設計應參照城市規(guī)劃控制標高，并適應臨街建筑物立面布置及沿線范圍內(nèi)地面水的排除。二、設計原則第一節(jié)概述確定道路中線設計標高時，必須滿足下列各控制點標高的要求：⑴．城市橋梁橋面標高H橋H橋=h水+h浪+h凈+h橋+h面(m)⑵．立交橋橋面標高H橋①橋下為鐵路時H橋=h軌+h凈+h橋+h面+h沉(ｍ)②

橋下為道路時H橋=h路+h凈+h面+h橋（m）⑶．鐵路道口應以鐵路軌頂標高為準。⑷．相交道路交叉點應以交叉中心規(guī)劃標高為準⑸．滿足沿街兩側建筑物前地坪標高(ha-H中=0.3～0.5m)（二）為保證行車安全、舒適，縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。（三）山城道路及新辟道路的縱坡設計應綜合考慮土石方工程量平衡和汽車運營經(jīng)濟效益等因素，合理確定路面設計標高。（四）對于機動車和非機動車混合行駛的車行道，宜按非機動車爬坡能力設計道路縱坡。（五）縱斷面設計應對沿線地形、地物、地質(zhì)、水文、氣候、地下管線和排水要求綜合考慮。第一節(jié)概述（一）縱坡設計：包括坡度設計和坡長設計；（二）豎曲線設計：在兩條相鄰坡度線的交匯處即變坡點處，設計適當曲率和適當長度的豎向曲線，以緩和坡的變化，保證行車的平穩(wěn)和舒適；（三）視距驗算：縱斷面上產(chǎn)生視距不足的情況主要在小半徑的凸形曲線處和設置立交橋的凹形曲線路段，在這些地方應進行視距驗算，避免出現(xiàn)視距不足的情況發(fā)生；（四）鋸齒形街溝的設計：在道路縱坡＜0.3%時，其街溝的縱向排水能力很差，為此，需要人為調(diào)整加大街溝溝底縱坡，鋸齒形街溝（或稱齒形街溝）便是一種好的辦法；（五）平面及縱斷面組合設計。第一節(jié)概述三、設計內(nèi)容第二節(jié)縱坡及坡長設計一、

縱坡設計的一般要求①必須滿足《標準》規(guī)定②縱坡應該盡量平順起伏不易過大③考慮沿線地形地質(zhì)、水文等④縱坡設計應考慮填挖平衡⑤平原區(qū)應滿足最小填土高度要求⑥橋梁隧道交叉口前后縱坡應較緩二、

最大縱坡

①城市道路的最大縱坡減小1%；②在非機動車交通比例較大路段，平原、微丘區(qū)一般不大于2%～3%；山嶺、重丘區(qū)一般不大于4%～5%。

計算車速(km/h)

80

60

50

40

30

20最大縱坡（%）推薦值

4

5

5.5

6

7

8限制值

6

7

7

8

9

9表4-1城市道路最大縱坡表4-2各級公路最大縱坡公路等級高速公路一二三四計算行車速度（km/h）120100806010060804060304020最大縱坡（%）345546576869第二節(jié)縱坡及坡長設計備注：海拔3000～4000m高原城市按表值減小1％，積雪寒冷地區(qū)應控制在6％以內(nèi)三、

最小縱坡

道路最小縱坡度應大于或等于0.5％，困難時可大于或等于0.3％，遇特殊困難縱坡度小于0.3％時，應設置鋸齒形街溝或采取其他排水措施。

四、

坡長限制

最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順的要求考慮的。①如果坡長過短，使變坡點增多，汽車行駛在連續(xù)起伏地段產(chǎn)生的增重與減中的變化頻繁，導致乘客感覺不舒適，車速越高越感突出②從路容美觀、相臨兩豎曲線的設置和縱面視距等也要求坡長應有一定最短長度。通常取9－10秒的行程距離。1．最短坡長限制最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當車速下降到最低允許速度時所行駛的距離?？v坡大，坡長較長的時候?qū)π熊嚤憩F(xiàn)在：①使行車速度顯著下降，甚至要換較抵擋位克服坡度阻力；②易使水箱“開鍋”，導致汽車爬坡無力，甚至熄火；③下坡行駛制動次數(shù)頻繁，易使制動器發(fā)熱而失效，甚至造成車禍2．最大坡長限制第二節(jié)縱坡及坡長設計城市道路最短坡長限制計算行車速度（km/h）806050403020最短坡長2901701401108560城市道路最大坡長限制 計算行車速度（km/h）80605040縱坡坡度（％）55.5666.5766.576.578縱坡長度限制（m）600500400400350300350300250300250200第二節(jié)縱坡及坡長設計在進行平曲線設計時，可按下式計算平曲線上允許的最大縱坡，即

式中：iR―――平曲線上的允許最大縱坡度（％）；

Imax―――最大允許合成坡度（％）；

ih―――橫向超高坡度（％）。三、合成坡度第二節(jié)縱坡及坡長設計第三節(jié)豎曲線縱斷面上兩個坡段的轉折處，為了便于行車用一段曲線來緩和，稱為豎曲線。豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍上二者幾乎沒有差別，但在設計和計算上，拋物線比圓曲線更為方便。所以，豎曲線一般采用拋物線者居多。一、喚豎曲夠線基鈔本要思素第三累節(jié)葡豎曲獅線（1）豎肆曲線潑長度L＝Rω（2）豎睜曲線離半徑R＝L/芹ω（3）豎羊曲線野切線嚷長（4）豎諒曲線男上任琴意一尿點P的豎奶距：（5）豎量曲線鳴外距第三箱節(jié)覺豎曲辮線二、爽豎曲勻線的堵最小柄半徑⑴緩和沖擊汽車在豎曲線上行駛時，其離心加速度為1.豎曲長線半煌徑限的制因捆素豎曲尾線最鐵小半卸徑考旺慮了鹿三方所面的狹要求⑴緩虛和沖礦擊⑵時侵間行餅程不陸過短⑶滿欲足視竄距的棕要求將v(m/s)化成V(km/h)并整理，得根據(jù)傍實驗搞，a限制百在0.朱5m/鄉(xiāng)豐s2～0漿.7瓣m/圈s2比較斥合適翁。但今考慮尚到不教因沖歸擊而掉造成殿的不竄舒適忌感，性以及明視覺旋平順聾等的脅要求項，我疼國《觸標準鍋》規(guī)然定的城凹形欲豎曲同線最柱小半適徑值馳相當欺于a=罵0.張27藥8m后/s2。第三輕節(jié)同豎曲葉線二、賣豎曲玩線的企最小喪半徑1.豎曲養(yǎng)線半顫徑限浸制因鐮素豎曲成線最殘小半芒徑考擦慮了廟三方允面的蘇要求⑴緩異和沖宜擊⑵時慶間行功程不過過短⑶滿僅足視師距的脅要求

⑵時間行程不過短

汽車從直線坡道行駛到豎曲線上，盡管豎曲線半徑較大，如其長過短，汽車倏然而過旅客會感到不舒適。因此，應限制汽車在豎曲線上的行程時間不過短。最短應滿足3s行程，即第三龜節(jié)托豎曲描線二、室豎曲歌線的郊最小樹半徑1.豎曲碧線半琴徑限嘴制因級素豎曲提線最秩小半申徑考友慮了蕉三方南面的通要求⑴緩綁和沖母擊⑵時眼間行良程不靠過短⑶滿揀足視露距的再要求⑶滿午足視趨距的逐要求汽車蒸行駛蠟在凸給形豎醬曲線舉上，徹如果鏟半徑罩太小再，會喪阻擋燈司機命的視壯線。接為了蛙行車漸安全鼓對凸原形豎磨曲線宴的最繁小半依徑或練最小暮長度悅應加珠以限丑制。第三桐節(jié)向豎曲京線第三厭節(jié)延豎曲螺線已知置某城抵市快備速路租設計敬車速范為8推0km棉/h倚，在道侮路上陡有一街變坡叉點，駁樁號王為K3規(guī)+5疾00輛，標高相為3牛6.樹50m，相鄰葡坡段瘦的縱靠坡度瘡分別煩為i1=2美.5賠%，奔i2=-倦3.章5%鹿。試設綿計該厲變坡挺點處獅的豎吸曲線劇。1.文計算季豎曲腦線的與基本征要素2.辮求豎暖曲線撤起點濫和終產(chǎn)點樁易號3.哄求豎希曲線痕范圍閉內(nèi)各彈樁號冰的設流計標托高第三壇節(jié)么豎曲蟲線三、顫豎曲價線計白算示威例1.尾什么爭是鋸誦齒形似街溝所謂咬街溝層是指棉城市蝕道路腔上利蛙用高昨出路逢面的杜緣石柄與路男面邊譜緣（鋪或平聚石）祖地帶愚作為也排除峽地面港水的嚴溝道轟。交替醒地改級變緣乒石頂草面線員與路散面邊獲緣（漲或平種石）慢之間誓的高鏡度，架縱坡梅呈上兔下連庸續(xù)交卻替狀睡，稱非之為劉鋸齒口形街冬溝。2.割設置殲鋸齒歇形街派溝的父目的對設擱計縱廊坡很伴小路萌段，調(diào)為保趴證路竄面排絲式水通惜暢，撓其中鉛設置驗鋸齒廚形街兵溝（斬或稱梯偏溝盼）就稠是一遞種有指效方肯法。3.浩設置耽鋸齒既形街饒溝的授條件當?shù)辣饴分信憔€縱恩坡小誕于0維.3項%時蒜，就靠要采取取措藥施保競證路普面排則水通尿暢。蒸所以衫，《帝城規(guī)夫》規(guī)磁定：圈道路惠中線誘縱坡紛度小于解0.休3%時，矩可在炮道路鋤兩側移車行厲道邊差緣1m～葬3m寬度山范圍昨內(nèi)設訂置鋸養(yǎng)齒形令街溝。二、徑鋸齒揉形街布溝設惕計第四冬節(jié)鋸齒嗚形街亡溝設殼計⑴其設計撞方法鋸齒嶼形街腥溝的侵設計金方法障就是箱保持碗緣石藍頂面草線與謎道路長中線凳縱坡翻設計租線平碰行的微條件勻下，貝交替改地改命變緣劑石頂尿面線極與路肚面邊遙緣（攀或平理石）騎之間陽的高牲度，條在最漢低處羊設置嗓雨水肌進水惡口，艱使雨被水口條處鋸診齒形規(guī)街溝勤范圍跟內(nèi)路訪面橫賽坡度亦增大束，兩抬雨水幻玉口之充間分關水點芽處的寫路面援橫坡碌減少絮，從害而使極路面矩邊緣誓（或間平石讓）的宰縱坡鎮(zhèn)度增哪大到瘦0.騎3%邊以上挺，達溝到縱研向排乳水要騎求。⑵標緣石較外露允高度：一般辟，在方雨水晴口處否緣石丑外露別高度hg亡=0累.1蜘8m萄～0倡.2拘0m奸，在分尋水點據(jù)處hw求=0撥.1我0m跑～0脫.1估2m勾，雨水傘口處呼與分執(zhí)水點宴處的框緣石六高差hg欺-h敵w宜控節(jié)制在柴0.捎06m～襪0.展10深m范圍福內(nèi)。⑶汗分水坐點和猶雨水膜口位伯置：鋸齒溪形街敗溝的巾設計綢主要拉是確役定分四水點傾和雨嗽水口攪的位肌置，稅即街販溝縱胡坡邊召坡點事之間些的距饒離，恐以便緞布置蛛雨水科口。4.布鋸齒技形街注溝的笨設計第四時節(jié)鋸齒趁形街蒙溝設泄計如圖徐4-進21嚇所示澡，設雪相鄰譜雨水頂口間黃距為l，分水爹點至祝雨水扭口的特距離狠分別孕為l1和l-走l1;雨水最口