【高速公路】第五章纵断面设计 ppt

合集下载

《道路纵断面》课件

设计软件介绍
AutoCAD
AutoCAD是一款常用的道路设计软件，它具有强大的绘图和编辑功能，可以方便地绘制道路纵断
面图。
MicroStation
MicroStation是一款专业的道路设计软件，它提供了丰富的道路设计工具和插件，可以满足各种道路设计需求。
SketchUp
SketchUp是一款易于使用的三维建模软件，它也可以用于道路纵断面设计。使用SketchUp可以方便地创建三维模型并进行渲染。
人性化设计
人性化设计
未来的道路纵断面设计将更加注重人性化，以满足人们的需求和舒适度为首要目标。通过优化道路线形、增加绿化带、设置休息区等方式，提高道路的舒适性和安全性。
人性化设计的意义
人性化设计能够提高道路的使用价值和舒适度，增强行车的安全感和愉悦感，同时能够提升城市的形象和品质。
绿色化设计
绿色化设计
03
道路纵断面的设计方法
设计步骤
绘制设计图和说明书
根据最终确定的方案，绘制道路纵断面设计图，并编写相应的说明书。
Hale Waihona Puke 确定设计范围和目标首先需要明确设计范围，包括道路的起点、终点、长度、宽度等，以及设计目标，如满足交通需求、提高行车安全性等。
收集和分析资料
收集相关资料，如地形图、交通流量、车辆类型等，并对资料进行分析，以便了解道路所在地的地形、地质、环境等条件。
04
道路纵断面的实践应用
城市道路纵断面设计
城市道路纵断面设计是城市道路设计的重要组成部分，它涉及到城市交通、排水、景观等多个方面。在进行城市道路纵断面设计时，需要考虑地形、地质、排水、安全、景观等因素，以确保设计方案的合理性和可行性。

第五章：纵坡设计

3.2 纵坡及坡长设计
1. 纵坡度 2. 坡长限制 3. 合成坡度 4. 纵坡设计的一般要求
1.纵坡度
（1）最大纵坡（2）最小纵坡
（3）平均纵坡
（4）高原纵坡折减
(1) 最大纵坡

最大纵坡是道路纵坡设计的极限值，是纵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性。制定最大纵坡主要是依据汽车的动力特性、道路等级、自然条件、车辆行驶安全以及工程、运营经济等因素进行确定。
各级公路最大纵坡
设计速度（km/h) 最大纵坡（%）
120 100
80
60
40
30
20
3
4
5
6
7
8
9
大、中桥上的纵坡不宜大于４％，桥头引道的纵坡不宜大于５％，位于市镇附近非汽车交通较多的地段，桥上及桥头引道的纵坡均不得大于３％，紧接大、中桥桥头两端引道的纵坡应与桥上纵坡相同。隧道内纵坡不应大于３％，并不小于０.３％（独立明洞
各级公路纵坡长度限制（m）
设计速度 120 （km∕h） 3 4 纵 5 坡 6 坡 7 度 8 （%） 9 10 200 300 200 300 300 400 500 500 600 500 600 700 700 800 600 700 800 900 900 1000 900 700 1000 800 1100 900 1200 1000 1100 1100 1200 100 80 60 40 30 20
第三章纵断面设计
• 3.1概述
• 3.2纵坡及坡长设计
• 3.3竖曲线设计
• 3.4高等级道路上的爬坡车道
• 3.5平纵面线形组合设计 • 3.6纵断面设计要点与方法 • 复习思考题

【高速公路】第五章纵断面设计ppt课件

第二，纵坡度的表示方式不用角度，而用百分数（％），即每一百米的路线长度其两端高差几米，就是该路段的纵坡，其上坡为“＋”，下坡为“－”。例如某段路线长度为８０米，高差为－２米，则纵坡度为－2.5％。
3
.
10.08.2020
第三，一般认为道路上３％的纵坡对汽车行驶不造成困难，即上坡时不必换档，下坡时不必刹车。对于小于３％的纵坡，可以不作特殊考虑，只是为了排水的需要（公路边沟的沟底纵坡与路线纵坡一般是相同的），一般要有一个不小于最小纵坡的坡度。如果排水上无困难，可以用平坡。但是采用了大于５％的纵坡时，必须慎重考虑，因为纵坡太大，上坡时汽车的燃料消耗过大，而下坡时又必须用刹车，重车或有拖挂车的车辆都易出事故，对运输经济与安全极为不利。
4
.
10.08.2020
在路线的测设过程中，平面设计和纵断面设计是分开进行的，这样做固然有其方便之处。但是，必须注意平面设计和纵断面设计要互相配合，设计中要发挥设计人员对平、纵组合的空间想象力，否则，不可避免会在技术经济上和美学上产生缺陷。纵断面设计是路基设计、桥涵设计及其它设计的基础，要与道路上行驶的汽车的技术性能相适应，满足汽车行驶力学要求、驾驶员视觉及心理要求和乘客的舒适性要求，主要解决道路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题，在路线纵断面图上决定坡度坡长、竖曲线半径等数值以及做有关的计算工作。道路纵断面线形由直线和竖曲线组成，其设计内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。通过纵断面设计所完成的纵断面图是道路设计文件重要内容之一。
5
.
10.08.2020
5.2纵坡设计
1.纵坡度 2.坡长限制 3.合成坡度 4.纵坡设计的一般要求
.
6 10.08.2020

识读路线纵面图

⒉坡度与距离：指设计线的纵向坡度和水平长度距离。
⒊标高：表中有设计标高和地面标高两栏，分别表示设计线和地面线上各点的高程。
⒋挖深和填高 ⒌里程桩号沿线各点的桩号是按测量的里程数
值填入的。 ⒍平曲线
——识读高速公路路线纵断面图
三、路线纵断面图的内容
包括图样和资料表两部分：
图样部分：
1、比例 ⒉ 地面线：细实线。 ⒊ 设计线：粗实线。由设计线和地面线的相对位
置，可决定填挖地段和填挖高度。 ⒋ 竖曲线：在设计线的变坡点，设置圆弧竖曲线，
便于车辆平稳行驶。分凸、凹两种曲线。 ⒌ 工程构筑物 ⒍ 水准点
资料表部分：
⒈地ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ情况：

道路纵断面设计PPT课件

R平：R竖=1：10～20
3)暗、明弯与凸、凹竖曲线 4)平、竖曲线应避免的组合
第35页/共65页
§3.5 平、纵面线形组合设计
2.线形（alignment）组合设计要点
（2）平、竖曲线应避免的组合： 1）设计车速≥40km/h的公路，凸形竖曲线的顶部和
§3.3 竖曲线设计
3.竖曲线设计
（1）竖曲线设计的一般要求 1）宜选用较大的竖曲线半径。视觉良好，可参
照表4－13。 2）同向竖曲线应避免“断背曲线”。 3）反向曲线间，一般由直坡段连接，也可径相
连接。 4）竖曲线设置应满足排水需要。
第24页/共65页
§3.3 竖曲线设计
3.竖曲线设计
（2）半径的选择
第13页/共65页
§4.2 纵坡设计
4.纵坡设计一般要求
4）纵坡设计应结合自然条件综合考虑。 5）纵坡设计为保证路基稳定，应尽量减少深路堑
和高填方，在设计中争取填挖平衡。 6）纵坡设计应结合道路沿线的实际情况和具体条
件进行设计，并适当照顾农业机械、农田水利等方面的要求。
第14页/共65页
§3.2 纵坡设计
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性。 2）制定依据：
• 汽车的动力特性； • 道路等级（V）； • 自然条件（地形、气候）； • 车辆行驶安全； • 工程、运营经济等因素。 • 规定P93 表、4.2
第6页/共65页
§3.2 纵坡设计
1.纵坡度（longitudinal gradient）
经比较，式（4－16）的计算结果较小，故作为标准的制定依据。
第22页/共65页
§3.3 竖曲线设计
2.竖曲线设计标准
推导式4-16

第五章.纵断面设计2013

一、纵坡度
路线纵坡度包括最大纵坡度和最小纵坡度之间的各种坡度最大纵坡度: 高速公路控制设计的一项重要指标,直接影响到路线的长度、使用品质、行车安全、运输成本和工程造价. 最大纵坡度确定方法: 最大纵坡依汽车的动力特性、自然条件及工程运营经济的分析加以确定. 高速公路最大纵坡确定方法: 按照《公路工程技术标准》规定取用，见表5-2
五、爬坡车道
爬坡车道是在陡坡路段于正线行车道一侧增设的供载重汽车行驶的专用车道，载重汽车爬坡时须克服较大的坡度阻力，致使单位车重的马力数降低，车速也随之下降，结果造成路上压车，直接影响车流的正常运行，使小汽车行驶的自由度得不到保证，不仅增加了行车的不安全性，也使公路的通行能力降低。
五、爬坡车道
纵断面设计——纵坡设计
最小纵坡一般来说，为使高速公路上汽车行驶快速和安全，纵坡设计小一些总是有利的。但在挖方路段、设置边沟的低填方路段和横向排水不畅路段，为保证排水的要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，一般在这些路段应采用不小于0.3%的纵坡（一般情况下以采用不小于0.5%的纵坡为宜）；当必须采用平坡或小于0.3％的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计；对于干旱地区，以及横向排水良好、不产生路面积水的路段，也可不受此最小纵坡的限制。
纵断面设计——竖曲线设计
纵断面上两个坡段的转折处，为减缓汽车行驶在纵坡变坡处所产生的冲击，以及保证行车视距．必须插入的纵向曲线，我们把这一曲线称为竖曲线。竖曲线的线形有圆曲线、抛物线形的形式。通常在公路设计上使用抛物线比圆曲线方便得多，因此一般采用二次抛物线作为竖曲线。竖曲线要素计算公式纵断面上两纵坡线交点处称为变坡点。在变坡点设置的竖曲线有凹形竖曲线和凸形竖曲线两种。

高速公路第五章高速公路纵断面设计

表5-2
80 5
60 5
• 隧道内纵坡一律不应大于3%。
• 当受地形条件或其他情况限制时，经技术经济论证合理，，最大纵坡也可按上表增加1％。 • 在高原地区，海拔高程对汽车的动力性能影响较大，为此，高原上公路的最大纵坡可适当采用较缓的纵坡。
最小纵坡
为保证高速公路上行车快速安全、通畅，希望尽可能采用小些的纵坡。 • 但对长路堑路段、设置边沟的低填方路段以及其他横向排水不畅的路段，为满足排水要求，应采用不小于0．3％的最小纵坡； • 当必须采用平坡或小于0．3％的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计； • 在干旱少雨地区，最小纵坡可不受上述限制。
2 高速公路纵断面布局
• 1 平原地区高速公路的填土高度 • 2山区高速公路纵断面设计的特点 • 3纵断面设计的一般原则
3 纵断面图的设计与绘制
• 1纵断面图的设计方法 • 2纵断面图的绘制
纵坡度
• 路线纵坡度包括最大纵坡度和最小纵坡度之间的各种坡度。 • 其中，最大纵坡是高速公路线形设计控制的一项重要指标，它直接影响到路线的长度、使用品质、行车安全、运输成本和工程造价。 • 最大纵坡 • 最小纵坡
爬坡车道的平面布置与长度
• 爬坡车道平面布置如图5-10 • 构成：起点侧三角端渐变长L1、爬坡车道长L和终点侧的附加长度L2。
爬坡车道长度的确定
• 爬坡车道长度通常是根据爬坡性能曲线用图解方法求取。
1 平原地区高速公路的填土高度
• 我国修建高速公路多数分布在沿海的平原地区，水网密布，要跨越很多水道和地方道路，大多采用高路堤的方案。路基填土高度一般为3-4m。造成不好后果： ①土方量大 ②占地多 ③噪声波及远 ④破坏景观和环境中的生态平衡 ⑤土基施工压实难度大，造成不均匀沉降

第五章纵断面

线路的最大坡度
新建铁路的最大坡度
• 单机牵引地段为限制坡度，多机牵引地段为加力牵引坡度，常见的为双机牵引坡度
限制坡度：限制坡度：是单机牵引普通货物列车，在持续上坡道上，最终以机车计算速度等速运行的坡度；加力牵引坡度：加力牵引坡度：是两台及以上机车牵引规定牵引定数
的普通货物列车，在持续上坡道上，最后以机车计算速度等速运行的坡度。
旅客舒适条件
列车通过竖曲线时，产生的竖直离心加速度不应大于旅客舒适要求的允许值aSH。竖曲线的半径RSH，根据旅客列车的最高速度Vmax用下式计算： 2 V max R SH = (m) 2 3 . 6 ⋅ a SH
• 竖向离心加速度的取值
竖向离心加速度的允许值aSH，国外一般取 0.15～0.6m/s2。我国客货共线铁路旅客列车最高速度Vmax＝140km/h，若取aSH＝0.2m/s2，则RSH＝7600m，若取aSH＝0.3m/s2，则RSH＝ 3700m。
线路纵断面设计——最大坡度折减
最大坡度折减
• 折减目的
线路纵断面设计时,纵断面上需要用足最大坡度的地段，当平面上出现曲线或遇到长于400m的隧道时，因为曲线附加阻力和隧道附加阻力增加,粘着系数降低,需要将最大坡度值减缓,以保证线路上任何一处的加算坡度均不超过线路允许的最大坡度，以保证列车以不低于该地段的计算速度或规定速度运行;此项工作称为最大坡度折减.
分方向选择限制坡度
在具备一定条件的线路上，可以在重车方向设置较
缓的限制坡度（上坡坡度），在轻车方向设置较陡的限制坡度（下坡坡度），称为分方向选择限制坡度。分方向选择限坡的条件
轻重车方向货流显著不平衡且预计将来也不致发生巨大变化。轻车方向上升的平均自然纵坡较陡，而重车方向上升的平均自然纵坡较缓，分方向选择限制坡度，可以节省大量工程。技术经济比较证明分方向选择限制坡度是合理的。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

在具体设计纵坡时，需了解一些关于纵坡的基础知识。
第一，对路基设计标高的规定。对于新建公路，高速公路和一级公路采用中央分隔带外侧边缘标高，二、三、四级公路采用路基边缘标高，在设置超高和加宽路段则是指在设置超高加宽之前该处标高；对于改建公路，一般按新建公路的规定办理，也可以采用中央分隔带中线或行车道中线标高。对城市道路而言，路基设计标高一般是指车行道中心。
第二，纵坡度的表示方式不用角度，而用百分数（％），即每一百米的路线长度其两端高差几米，就是该路段的纵坡，其上坡为“＋”，下坡为“－”。例如某段路线长度为８０米，高差为－２米，则纵坡度为－2.5％。
3
-
28.04.2020
第三，一般认为道路上３％的纵坡对汽车行驶不造成困难，即上坡时不必换档，下坡时不必刹车。对于小于３％的纵坡，可以不作特殊考虑，只是为了排水的需要（公路边沟的沟底纵坡与路线纵坡一般是相同的），一般要有一个不小于最小纵坡的坡度。如果排水上无困难，可以用平坡。但是采用了大于５％的纵坡时，必须慎重考虑，因为纵坡太大，上坡时汽车的燃料消耗过大，而下坡时又必须用刹车，重车或有拖挂车的车辆都易出事故，对运输经济与安全极为不利。
5
5 .5
6
7
8
最大纵坡度限制值（%） 6 Nhomakorabea7
8
9
注： ① 海拔 3000～ 4000m 的高原城市道路的最大纵坡度推荐值按表列数值减小 1%。
5
-
28.04.2020
5.2纵坡设计
1.纵坡度 2.坡长限制 3.合成坡度 4.纵坡设计的一般要求
-
6 28.04.2020
1.纵坡度
（1）最大纵坡（2）最小纵坡（3）平均纵坡（4）高原纵坡折减
-
7 28.04.2020
1. 最大纵坡最大纵坡是道路纵坡设计的极限值，是纵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性。制定最大纵坡主要是依据汽车的动力特性、道路等级、自然条件、车辆行驶安全以及工程、运营经济等因素进行确定。汽车沿陡坡行驶时，因升坡阻力增加而需增大牵引力，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，使行驶无力以致发动机熄火，使驾驶条件恶化，而且在爬坡时汽车的机件磨损也将增大。因此，应从汽车爬坡能力考虑对最大纵坡加以限制。与上坡相比，汽车下坡时的安全性更为重要。汽车下坡时，制动次数增加，制动器易因发热而失效，司机心理紧张，也容易发生车祸。根据行车事故调查分析，坡度大于 8％、坡长为 360m 或坡长很短但坡度很大（１１％～１２％）的路段下坡的终点是发生交通事故的主要地点；同时，调查资料表明，当纵坡大于 8.5％时，刹车次数急增，所以，最大纵坡的制定从下坡安全来考虑，其最大值应控制在８％为宜。另外，还要考虑拖挂车的要求。调查资料表明，拖挂车爬 8％的纵坡需用一档；爬７～８％的纵坡需用二档或一档，从不致使拖挂车行驶困难来看，最大纵坡也应控制在 8％为宜。
第五章纵断面设计
5.1概述 5.2纵坡设计 5.3竖曲线设计 5.4 平纵面线形组合设计 5.5高等级道路上的爬坡车道 5.6高速公路纵断面布局 5.7纵断面设计方法与纵断面设计图复习思考题
-
1 28.04.2020
5.1概述
用一曲面沿道路中线竖直剖切，展开成平面称道路的纵断面。反映路线在纵断面上的形状、位置及尺寸的图形叫路线纵断面图，它反映路线所经地区中线之地面起伏情况与设计标高之间的关系,它与平面图、横断面图结合起来，就能够完整地表达道路的空间位置和立体线形。纵断面线形设计应根据道路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定、排水及工程量等的要求，对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小以及与平面线形的组合关系等进行综合设计，从而设计出纵坡合理、线形平顺圆滑的理想线形，以达到行车安全、快速、舒适、工程费较省、运营费用较少的目的。
8
-
28.04.2020
根据上述因素，考虑到工程经济及我国车辆的具体情况，《标准》和《城市道路设计规范》分
别对我国公路和城市道路的最大纵坡作出了如下规定，见表 4－ 1．表 4－ 2。
各级公路最大纵坡
表 4-1
公路等级
高速公路
一
二
三
四
计算行车速度（ km∕ h） 120 100 80 60 100 60 80 40 60 30 40 20
道路纵断面设计与选线有密切的关系，实际上在选线过程
中已做了纵坡大小、坡长分配、纵面与平面配合等的考虑，
纵断面设计是将选线的预想具体化，因此，可以认为纵断
面设计是选线工作的继续和深化。当然，在纵断面设计过
程中还将对选线的预想做些适当的修正，如果在选线过程
中对纵坡值考虑不够，就可能改线。
2
-
28.04.2020
最大纵坡（%）
34 5 546576869
注：高速公路受地形条件或其它特殊情况限制时，经技术经济论证，最大纵坡可增加 1%。
城市道路最大纵坡
表 4-2
计算行车速度（ km∕ h） 80
60
50
40
30
20
最大纵坡度推荐值（%） 4
4
-
28.04.2020
在路线的测设过程中，平面设计和纵断面设计是分开进行的，这样做固然有其方便之处。但是，必须注意平面设计和纵断面设计要互相配合，设计中要发挥设计人员对平、纵组合的空间想象力，否则，不可避免会在技术经济上和美学上产生缺陷。纵断面设计是路基设计、桥涵设计及其它设计的基础，要与道路上行驶的汽车的技术性能相适应，满足汽车行驶力学要求、驾驶员视觉及心理要求和乘客的舒适性要求，主要解决道路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题，在路线纵断面图上决定坡度坡长、竖曲线半径等数值以及做有关的计算工作。道路纵断面线形由直线和竖曲线组成，其设计内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。通过纵断面设计所完成的纵断面图是道路设计文件重要内容之一。