公路路线纵断面设计
第4章纵断面设计

(三)凹形竖曲线最小半径和最小长度
设置凹竖曲线的主要目的是缓和行车时的离心力
Lmin
2.当L>ST:
h1
d12 2R
,则d1
2Rh1
h2
d
2 2
2R
,则d
2
2Rh2
ST d1 d2 2R ( h1 h2 )
R
ST2
2( h1 h2 )
最小长度:
Lmin 2(
S 2
S 2
h1 h2 )2 4
最小半径:
Rmin
Lmin
凸形竖曲线最小半径和最小长度 :
竖曲线最小长度相当于各级道路计算行车速度 的3秒行程 。
山区公路可缩短里程,降低造价。
各级公路最大纵坡的规定(表4-3)
设计速度 (km/h)
120 100 80 60 40 30 20
最大纵坡(%)
345
6
7
8
9
城市道路最大纵坡约为按公路设计速度计算的最大纵坡 减少1%
1. 设计速度为120km/h、l00km/h、80km/h 的高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时, 经技术经济论证,最大纵坡值可增加1%。
最小合成坡度不宜小于0.5%。
当合成坡度小于0.5时,应采取综合排水措施,以 保证路面排水畅通。
3. 合成坡度指标的控制作用 : 控制陡坡与急弯的重合; 平坡与设超高平曲线的配合问题。
当陡坡与小半径平曲线重合时,在条件许可的情 况下,以采用较小的合成坡度为宜。
▪ 特别是下述情况,其合成坡度必须小于8%。
一、纵坡设计的一般要求
1.纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2.为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶,纵 坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。
交通类—路线纵断面图(工程制图课件)

03 资料表部分
➢ 路线纵断面图的测设数据表与图样上下对齐布 置,以便阅读。这种表示方法较好地反映出纵 向设计在各桩号处的高程、填挖方量、地质条 件和坡度,以及平曲线与竖曲线的配合关系。
03 注意事项
➢ (1)线型 从左向右按桩号大小绘制,设计线用粗实线,地面线用细实线,地下水位线应采用双点划
线及水位符号表示。 ➢ (2)变坡点
当路线坡度发生变化时,变坡点应用直径2mm 的中粗线圆圈表示,切线用细实线表示,竖曲 线用粗实线表示。
图5 道路变坡点处的图示方法
凸曲线
凹曲线 水准点
圆管涵
图4 纵断面图中的凹曲线与凸曲线
02 图样部分
4、工程构筑物
道路沿线的工程构筑物如桥 梁、涵洞等,应在设计线的上方 或下方用竖直引出线标注,竖直引 出线应对准构筑物的中心位置, 并注出构筑物的名称、规格和里 程桩号。
02 图样部分
5、水准点
沿线设置的测量水准点也应 标注,竖直引出线对准水准点,左 侧注写里程桩号,右侧写明其位 置,水平线上方注出其编号和高程。
分,一般图样画在图纸的上部,资料表 布置在图纸的下部。
02 图样部分
图2 某公路路线纵断面图
1线和地面 的高程。
绘制时一般竖向比例要比水平比例放 大10倍。
为了便于画图和读图,一般还应在 纵断面图的左侧按竖向比例画出高程标尺。
02
图样部分
2、设计线和地面线
道路的设计线用粗实线表示,原地面线用细实线表示。 设计线上各点的标高通常是指路基边缘的设计高程。 原地面线是根据原地面上沿线各点的实测中心桩高程绘制的。
设计线 原地面线 图3 设计线、原地面线示意图
02
图样部分
3、竖曲线
道路工程图—识读路线纵断面图

路线纵断面图的内容
包括图样和资料表两部分: 图样部分: 4 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。
路线纵断面图
一、作用
表达路线的纵向设计线型(坡度、竖曲线)及路线 中心线处地面的高低起伏状况。
二、图示特点
用假想的铅垂面沿着路线中心线进行剖切,然后 展开绘制(即展开断面图);
纵向比例比横向比例放大10倍。
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:水平1:2000或1:5000;垂直1:200或
H2 i H1 L
△H=H2-H1
其中, L称为坡
长, i上坡为正 ,下坡为负。
各级公路最大纵坡最小纵坡的规定
※最大纵坡
设计速度(KM/h)
120 100 80 60 40 30 20
最大纵坡(%)
3
4
5
6
7
8
9
原理:坡度太大,行车困难,上坡速度低,下坡危险, 限制纵坡对山区公路而言,可以缩短里程,减低造价。
离。
3.0 600
表示路线为上坡,坡度3.0%,坡 长600m
1.0 380
表示路线为下坡,坡度1.0%,坡 长380m
3.0
1.0 其中分格线“ ”表示两坡边坡点
600 380 位置,与图形部分变坡点里程一致
纵坡定义及计算
纵坡:路线的纵线坡度,为高差与水平距的 比值,用i表示。
i=(H2-H1)/L*100%
※最小纵坡
公路勘测设计 纵断面设计

三、公路竖曲线设计
(一)竖曲线设计基本知识
1、纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处,为了行车
平顺用一段曲线来缓和,这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲 线。
2、为方便设计和计算,竖曲线的形状一般采用二次 抛物线形式。
《公路勘测设计》
三、公路竖曲线设计
3、转坡角
纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点,其相交角 用转坡角表示。
Q
l
xA
h
Y L
TB M
O E ω t
xB
i2
B
X
《公路勘测设计》
三、公路竖曲线设计
2、竖曲线曲线长: L = Rω
3、竖曲线切线长:
T=
TA
=TB
≈
L/2
= R
2
4、竖曲线的外距: E = T 2
2R
5、竖曲线上任意点至相应切线的距离: y x2
2R
式中:x —为竖曲任意点至竖曲线起点(终点)的距离, m;
R—为竖曲线的半径,m。
《公路勘测设计》
三、公路竖曲线设计
(三)竖曲线的最小半径 1、竖曲线最小半径的确定
(1) 凸形竖曲线极限最小半径确定考虑因素: 缓和冲击; 经行时间不宜过短; 满足视距的要求。
《公路勘测设计》
三、公路竖曲线设计
(2)凹形竖曲线极限最小半径确定考虑因素 缓和冲击; 前灯照射距离要求; 跨线桥下视距要求; 经行时间不宜过短。
《公路勘测设计》
二、纵坡及坡长设计
2、最大纵坡、最小纵坡和坡长限制 (1)最大纵坡
最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡 度值。
①确定最大纵坡应考虑的因素 (ⅰ)汽车的动力性能; (ⅱ)公路等级; (ⅲ)自然因素。
公路纵断面

8 公路纵断面8.1 一般规定8.1.1本规定主要适用于各级公路标准横断面的情况。
若高速公路和一级公路的中央分隔带过宽,分离式路基或一般公路的超宽路基等,则公路纵断面和路基设计标高位置,在利于线形设计的要求下,可根据具体情况选用适宜的位置。
8.1.2本条针对路基设计标高与洪水位关系而定,其目的是要求路基高于洪水位某一高度,以保证基本的行车条件。
从路基横断面上看,路基边缘位置最低,故应以路基边缘控制与洪水位的关系。
公路纵断面设计中,以路基设计标高作为路基及相关部分设计的依据,当路基设计标高为路基边缘标高时,两者与洪水位的关系是一致的;若以中央分隔带边缘或路中心线为设计标高,两者将相差一个由路拱横坡(或由超高)引起的高差,在实际设计中,应考虑这个高差的影响。
由于我国幅员辽阔,南北和东西地理环境差别较大,本规范表8.1.2所列设计洪水频率仅针对一般情况,路基边缘标高与地下水位的关系也只作了一般性规定。
在具体设计中,应根据公路所在地区情况,充分考虑水文环境对路基的影响。
若遇特殊地质、地理、气候条件,尚应进行专项水文分析,并采取相应的设计措施。
8.2 纵坡8.2.1 各级公路的最大纵坡主要考虑载重汽车的爬坡性能和公路通行能力。
一般公路偏重于考虑爬坡性能,高速公路、一级公路偏重于考虑车辆的快速安全行驶。
根据交通部公路科学研究所1991年“关于纵坡与汽车运行速度和油耗之间关系研究”实验分析结论及2003年《公路纵坡坡度与坡长限制》专题结论,标准中各级公路的极限纵坡是可以成立的。
但随着纵坡增大,每提高速度1km/h的油耗和每增加一吨货物的油耗是急剧增加的,当纵坡坡度大于7%时尤其突出。
考虑到我国较长一段时间内像解放和东风这类的载重汽车仍占很大比例,所以当汽车交通量较大时,各级公路尽量采用较小的纵坡,最大纵坡应慎用。
8.2.2高原地区公路,随着海拔高度的增加,大气压力、空气温度密度都逐渐减小(见表8.2.2)。
空气密度的减小,使汽车发动机的正常操作状态受到影响,从而使汽车的动力性能受损。
道路纵断面设计的主要内容

道路纵断面设计的主要内容
1. 纵坡设计:确定道路纵坡的变化规律,使道路能够顺利排水和提供合适的水平净空距离,确保车辆安全行驶。
纵坡设计还需要考虑土壤稳定性、便于排水和排泥、降低耕地损失等因素。
2. 纵断面曲线设计:根据道路设计标准和交通要求,设计合适的曲线,以提供行车的平稳度和安全性。
常见的曲线形状包括圆曲线、抛物线、混合曲线等。
3. 纵断面宽度设计:根据道路等级、交通流量和车速等因素,确定道路纵断面的宽度,以满足车辆通过和安全需求。
道路宽度设计还需要考虑路肩、人行道、自行车道等附属设施的需求。
4. 路堤和路基设计:根据地面地形和地质条件,设计合适的路堤和路基高度和形状,以提供道路稳定性和排水功能。
路堤和路基的设计还需要考虑土壤的稳定性和加固措施。
5. 路面结构设计:确定道路的路面结构,包括路基、基层、面层等材料的选择和厚度设计,以满足预期的使用寿命、承载能力和驾驶舒适度。
6. 边坡设计:根据路段的地形和地质条件,设计合适的边坡形状和坡度,以保证边坡的稳定性和防止坡体滑动或塌落。
7. 排水设计:确定道路纵断面的排水系统,包括沟渠、排水管道、坡面排水设施等,以确保道路干燥、无积水,并防止水流对道路结构的破坏。
总之,道路纵断面设计是为了确保道路的交通功能、安全性和持久性,需要综合考虑地形、地质条件、交通需求和环境影响等因素,以制定合理的设计方案。
线路纵断面的设计原则

横断面的设计要求,是使道路横断面的布置及几何尺寸应能满足交通、环境、用地经济、城市面貌等要求。
路基是支承路面,形成连续行车道的带状土、石结构物。
它既要承受由路面传来的车辆荷载,又要承受大自然因素的作用。
因此,路基横断面设计必须满足以下基本要求:
1、路基的结构设计应根据其使用要求和当地自然条件(包括水文地质和材料情况),并结合施工条件进行设计。
设计前应充分收集沿线地质、水文、地形、气象等资料,在山岭重丘区要特别注意地形和地质条件的影响,选择适当的路基断面形式、边坡坡度及防治病害的措施。
在平原微丘区应注意最小填土高度,并设置必要的排水设施。
2、路基的断面型式和尺寸应根据道路的等级、设计标准和设计任务书的规定以及道路的使用要求,结合具体条件确定。
一般路基可参照典型横断面设计。
特殊路基则应进行单独设计计算。
3、路基设计应兼顾当地农田基本建设的需要。
在取土、弃土、取土坑设置、排水设计等方面与农田改土、农田水利、灌溉沟渠等相配合,尽量减少废土占地、防止水土流失和淤塞河道。
路线纵断面设计 纵断面设计高程计算方法及计算实例

设计高程 HS = HT – y2 = 141.35 – 7.70 = 133.65m
➢ 任意点设计高程计算方法: 已知连续三个以上变坡点桩号、高程、竖曲线半径或已知一个 变坡点桩号、高程、竖曲线半径及相邻两条坡段的纵坡度,可以 计算该测段内任意点的设计高程。 计算竖曲线要素及起终点桩号; 判断计算点所在的坡段,按直线比例内插法计算切线高程; 判断计算点与竖曲线是位置关系,计算竖曲线的纵距; 判断凸、凹,切线高程与纵距的代数和即为设计高程(凸型竖 曲线的纵距为负值,凹型为正)。
纵断面设计高程计算方 法及计算实例
模块三
01
02
路线纵断面
03
路线纵断面线形组成分析
路线纵断面竖曲线计算与设计
路线纵断面设计
纵断面设计高程计算方法及计算实例
路线纵断面设计成果
C目 录 ONTENTS
1 纵断面设计高程计算方法 2 纵断面设计计算实例
1 纵断面设计高程计算方法
纵断面设计高程 计算方法
其中: y——竖曲线上任一点竖距; y x2 2R
直坡段上,y=0; x——竖曲线上任一点离开起(终)点距离。
2 纵断面设计高程计算实例
纵断面设计高程 计算实例
[例]:某山岭区一般二级公路,变坡点桩号为k6+100.00,高程为138.15m,i1=4%,i2=5%,竖曲线半径R=3000m。
2R 2 3000
竖曲线起点QD=(K6+100.00)- 135 = K5+965.00
竖曲线终点ZD=(K6+100.00)+ 135 = K6+235.00
2.计算设计高程 判断计算点位置: K6+060.00<BPD=K6+100.00,上半支曲线
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路线纵断面设计之前 , 路线 的平 面地形 图、 要有 直线 曲 线及转角一览表 、 水准测量记 录表 、 地质勘查资料 、 公路设计
等级、 公路工程技术标准、 路线设计规范等相关资料。
2 绘制路线纵断面设计图 路线纵断面设计 图的绘制 , 是标准要求 , 进行路线的平面设 计。最后 要根 据实地勘 测和平面设计 的资料进行纵断面设计和横断面设计 。 公路路线的纵 断面设计是否合理 , 将直接影响到汽车行 驶 的安全性、 快速性 、 工程的造价 、 汽车运输成本 的高低及乘 客的舒适程度 等。另外 , 是不 可再 生资 源 , 理进行 纵 土地 合 断面设计 , 也可节约公路用 地。因此 , 公路 路线 的纵断 面设 计就成为公路线形设 计 的关 键。本文就从 以下几 个方 面对 公路路线的纵断面设计方法和步骤进行 阐述 。
摘 要: 公路路线的纵断面设计是公路线形设计 的关键 , 其设计 比较 抽象 , 考虑 因素较多 , 设计难度 较大 , 设 计方案多样 。主要 阐述 了纵断面设计 的任务和方法步骤 , 使纵断面设计更 加规 范 、 有条理 。 关键词 : ; 路线 纵断面 ; 设计 ; ; 纵坡 高程
中图分类号 :4 2 U 1 文献标识码 : C 文章编号:0 8— 3 3 2 1 ) 0— 05—0 10 3 8 (0 1 1 0 7 1 标高 、 设计标高 、 填挖 高度 、 纵坡/ 坡长 、 地质说 明等。 ( ) 直线与平曲线” 2“ 。根据平面设 计资料 中的“ 直线 曲 线及转 角一览表 ” 绘出平面上 的直线 和曲线的位置及走 向。 直线段用水平线表示 , 曲线为左偏 时开 口向上 , 平 右偏 时开 口向下 , 并在开 口处注明交点编号及曲线 半径 。注意开 口的 起点和终点要和该平 曲线 的起 、 终点的桩号相对应。
收稿日期 :0 1—0 0 2 1 6— 7
纵坡设计要综合考虑 各方面 的因素 和要 求。首先必须 符合《 公路工程 技术标 准》 的相关 规定 ; 次要综合考 虑沿 其 线自 然地形 、 、 地质 水文 、 气候等 因素 ; 后还要从 经济角度 最 出发, 尽量考虑填挖均衡 , 以降低工程造价 , 适当考虑农业机 械、 民间运输 工具 的需要 。 纵坡设计时 , 一定 要注 意按 照公 路工 程技 术标准 的要 求, 正确合理 的确定路 线 的最 大纵坡 、 最小纵坡及 最大和最 小坡长限制 , 在高原地 区还要考虑纵坡 的折减。最大纵坡是 纵断面设计的重要控制指标 , 一般来说 , 纵坡度越大 , 路线就 越短 , 程数量就越少 , 工 工程造价 也就越低 。但纵 坡度较大 时, 汽车爬坡就越 困难 , 易给行 车安全带 来隐患 。纵坡 也容 度过小时 , 又会增 大工程造价 , 有时在长路段低填方处 , 还会 影响到路线的纵向排水。除此之外 , 还应满足标准 中对缓和 坡段 、 均纵坡及合成 坡度 的相关规定 , 平 尽量使纵 坡设计顾 及到各个方面的要求。 在纵断面图上布置设计线时 , 要结合路线的平面地形 图 及地质勘查 的有关 资料 , 考虑 设 计标 高 的要求。在平 原地 区, 应保证路基 的最小 填土高度 符合标 准的要求 , 即满 足路 基处于干燥或 中湿状态 ; 在丘 陵区及 山岭区 , 主要 考虑土石 均衡 , 以降低工程造价 ; 于沿河路段 , 路基稳定考 虑, 对 要从 设计线应在设计洪水位及计算水位05m高度以上。 . 路线的各坡段 纵坡设计 时 , 级公路 的最大纵坡值 、 各 陡 坡 限制坡长和最小坡长 限制值 , 一般不要 轻易采用 , 以便为
21 年 第 1 期 01 0 ( 总第22 1 期)
黑龙江交通科技
HEIONGJANG JA ONG E L l IOT K J
N 1 2 1 o. 0,0 1
( u o22 S m N .1)
公 路 路 线 纵 断面 设 计
张 丰 兰
( 河南省交通高级技工学校土木工程 系)
设计时要综合考虑多 方面 的因素和要 求。其具体 的设计步 骤如下。 2 1 建立直角坐标 系 . 路线纵断面图采用直角坐标系, 以横坐标表示路线的里 程, 纵坐标 表示 高 程。通 常 情况 下 , 山岭 区横坐 标 采用 在 1200 : 0 的比例 , 纵坐标采用 l 20的比例 ; :0 在丘 陵 区和平 原 区, 横坐标采用 150 0的比例 , : 0 纵坐标采用 15 0的 比例。 :0 建立 坐标 系时应注意 , 首先 要把该坐标 系的坐标原 点在 图纸 中的位置确定好 , 否则会直 接影 响到纵断面图在 图纸 中 的位置, 也会使图纸的美观和图的直观效果受到影响。另外 在该图纸的适 当位置应注明横 、 坐标所 用的比例 。一 条公 纵 路的纵断面图往往有若干张 , 因此要在 每张图纸的右上 角注 出图纸分式编号 , 表示 图纸总 张数 , 子表示 本张 图纸 分母 分 的序号。 横、 纵坐标的单位都用米表示 , 纵坐标上要标注数字, 也 可将其绘成标有刻度 的标尺。 2 2 绘制纵断面设计 图 . () I纵断面图资料。通常是在 纵断 面图纸 的下方 , 以表 格的形式 自 下而上依次列出 : 直线与平 曲线 、 里程桩号 、 面 地
1 路线纵断面设计依据的相关资料
( ) 里程桩 号” 地 面高程 ” 3“ 和“ 。可直接 由平面设计资 料中的中桩记 录表或水准测量提供 的相应桩号 、 地面高程得 到, 填写时注意桩 号和横坐标 表示的实际里程要对应。 ( ) 绘地 面线 。根据 纵断 面 图资 料部 分 的“ 程桩 4勾 里 号” 地面高程 ” 在 图上 相应 的位置 , 和“ , 先点 出各 地面点在 纵断面图中的具体位置 , 然后再 用折线依次连接图中的各地 面点 , 即得到纵断面图的地 面线 。 () 5 绘制纵坡设计线 。即进行 纵坡设计 , 是纵断面设计
公路是个复杂 的空间带状构造物 , 其设计 主要包括公路 线形设计和结构设计两个方 面。 公路路线的平面 、 纵断 面 、 断面设 计总 称为公路 路线 横 的线形设计。在进行路线线形设计之前 , 往往要先 对该工程
项 目进行合理规划 , 并对 其周 围的地形 、 地质水 文和地 物及 自 然条件等因素进 行周密 的勘查 , 多方 收集 资料 , 综合 考虑 和分析各种有利和不利 因素 , 确定公 路 的基 本走 向、 然后 途 经范 围和大概位置 , 布设水准点 、 导线和路线 , 行实地路 并进 线勘测。再根据公路 的等级及使用任务和功能 , 照公 路工 参