纵断面图的设计和绘制
纵断面图
纵断面图纵断面图是表示沿路线中线方向的地面起伏状态和设计纵坡的线状图，它反映出各路段纵坡的大小和中线位置处的填挖方尺寸，是道路设计和施工中的重要文件资料。
一、纵断面图如图所示，在图的上半部，从左至右有两条贯穿全图的线。
一条是细折线，表示中线方向的实际地面线，它是以里程为横坐标、高程为纵坐标，根据中平测量的中桩地面高程绘制的。
图中另一条是粗线，是包含竖曲线在内的总评设计线，是设计师绘制的。
此外，图上还注有水准点的位置和高程，桥涵的类型、孔径、跨数、长度、里程桩号和设计水位，竖曲线示意图及其曲线元素，同公路、铁路交叉点的位置、里程及有关说明。
图的下部注有有关测量及纵坡设计的资料，主要包括以下内容。
1）直线与曲线根据中线测量资料绘制的中线示意图。
图中路线的直线部分用直线表示；曲线部分用折线表示，上凸表示路线左转，并注明交点编号和圆曲线半径；带有缓和曲线的平曲线还应注明缓和段的长度，在图中用梯形折线表示。
2）里程根据中线测量资料绘制的里程数。
为使纵断面图清晰起见，图上按里程比例尺只标注百米桩里程（以数字1～9注写）和千米桩的里程（K9、K10）。
3）地面高程根据中平测量结果填写相应里程桩的地面高程数值。
4）设计高程设计出的各里程桩处的对应高程。
5）坡度从左至右向上倾斜的直线表示上坡（正坡），向下倾斜的表示下坡（负坡），水平的表示平坡。
斜坡或水平线上面的数字是以百分数表示的坡度的大小，下面的数字表示坡长。
6）土壤地质说明表明路段的土壤地质情况。
二、纵断面图的绘制纵断面图的绘制一般可以按下列步骤进行。
（1）选定里程比例尺和高程比例尺。
一般对于平原微丘区里程比例尺常用1:500或1:200，相应的高程比例尺为1:5000或1:2000；山岭重丘区里程比例尺常用1：2000或1:1000，相应的高程比例尺为1:200或1:100。
（2）绘出地面线。
首先选定纵坐标的起始高程，使绘出的地面线位于图上适当的位置。
一般是以10m整数倍数的高程定在5cm方格的粗线上，便于绘图和阅图。
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。
10-3 道路纵断面图的绘制
《计算机制图（C A D）》道路纵断面图的绘制主讲人：刘剑锋黄河水利职业技术学院道路纵断面图的绘制1纵断面的图示内容2绘制路线纵断面图道路纵断面图的绘制路线的纵断面图是表示路线中心的地面起伏状况以及路线的纵向设计坡度和竖曲线。
道路路线的纵断面图是用假想的铅垂剖切面沿着道路的中心线进行纵向剖切。
由于道路中心线是由直线和曲线组合而成的，所以纵向剖切面既有平面，又有曲面。
为了清晰地表达路线的纵断面情况，特采用展开的方法，将此纵断面展平成为一平面，并绘制在图纸上，即为路线的纵断面图。
01纵断面的图示内容路线纵断面图包括图样和资料表两部分，一般图样画在图纸的上部，资料表布置在图纸的下部。
（一）图样部分4沿线构造物1比例5水准点3竖曲线2设计线和地面线……（二）资料表部分路线纵断面图的资料表是与图样上下对应布置的，这种表示方法，较好地反映出纵向设计线在各桩号处的高程、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。
1地质概况2高程资料3填挖高度4坡度及坡长5里程桩号6直线及平曲线（二）资料表部分6.直线及平曲线在路线设计中，竖曲线与平曲线的配合关系，直接影响着汽车行驶的安全性和舒适性，以及道路的排水状况，故《公路路线设计规范》对路线的平纵配合提出了严格的要求。
由于道路路线平面图与纵断面图是分别表示的，所以在纵断面图的资料表中，以简约的方式表示出平纵配合关系。
在该栏中，以“—”表示直线段；以“︹”、“︺”或“”“”四种图样表示平曲线段，其中前两种表示设置缓和和曲线的情况，后两种表示不设缓和曲线的情况，图样的凸凹表示右转曲线，下凹表示左转曲线。
02绘制路线纵断面图（一）设置图层（二）设置图形单位和文字式样（三）绘制纵断面的标题栏（四）绘制高程标尺（五）设置坐标原点（六）绘制地面线（七）绘制设计线（八）绘制竖曲线标志符号（九）绘制标题栏中的相关线（十）标注文字（十一）标注水准点及桥涵构筑物路线纵断面图THANKS谢谢聆听《计算机制图（CAD）》课程团队。
利用纬地软件进行纵横断面设计大致过程
实用标准文案1、数据——纵断面数据输入2、设计——纵断面绘图弹出下面对话框点击搜索全线——点击区间绘图在图上指定基点就可以绘出纵断面图文档大全3、设计——纵断面设计这里竖曲线设计时拖动时输入相应竖曲线半径。
凸/凹曲线一般最小半径为400m，极限半径为250m。
这里我都设置为2200m的，大家根据需要设置。
注意：变坡点的选择一定要根据绘出的纵断面图来选择这里一共选了五个变坡点如下图所示：注意最大纵坡不超过8%，自己选择变坡点后每两点之间的坡度值注意看下是否超限。
做好变坡点后再次点击设计——绘制纵断面图如下图4、设计——路基设计计算点击搜索全线再点击计算注意看这个下面如果前面变坡点选择错误此时也会提醒你某某桩号变坡点位置出错而不是现在ok表格——输出路基标设计表我们设计的三级路属于低等级公路点击计算输出即可得到路基设计表5、边沟、排水沟沟底标高设计首先从项目管理器中删去纵断面设计文件（*.zdm）点击项目保存退出即可然后到设计——纵断面设计对沟底进行拉坡设计，其过程同纵断面拉坡设计，只是不需要为变坡点输入竖曲线半径。
在拉坡完成后，用户需点按“存沟底标高”按钮，将左、右侧沟底纵坡数据分别存盘（为*.zbg或*.ybg文件），并将它们添加到项目中，便可进行沟底纵坡控制模式下的横断面设计了。
到项目管理器里看是否有右边沟文件，没有的话要添加6、数据——横断面数据输入当然你也可以选择按纵断面地面线文件提示桩号这里我选择前者因为第六组采集的数据纵断面每隔25米设置的范围都采集了中桩高程而横断面采集大概50米采集了一次，关于纵、横断面的桩号匹配关系，纬地系统中是这样要求的：纵断面包含横断面，即纵断面数据中的桩号，在横断面中可以没有；但横断面数据中有的桩号，在纵断面中则必须有，所以组数据是有效的。
可以查看数据——数据检查点击开始检查得到下面信息7、设计——横断面设计绘图通过断面数处的选择了绘图范围起始桩号和终止桩号点击绘横断面线点击设计绘图——在图上选择基点——设置起止页码因为有十二个断面数所以绘制出十二幅横断面图8、表格——输出土石方计算表点击计算输出对输出起止页码设置好即可上述步骤所生成的所有图示截图如下：。
纵断面设计的步骤
纵断面设计的步骤纵断面设计是道路工程中不可或缺的环节，它描述了道路沿线的地形变化以及道路的纵向特征。
在进行纵断面设计之前，需要进行详尽的地形测量和确定设计标准，以确保设计的道路满足交通和安全要求。
下面将介绍纵断面设计的主要步骤。
步骤一：确定纵断面起点和终点确定纵断面的起点和终点是设计过程的第一步。
起点通常为接口或交叉路口，而终点则可以是另一个接口或者终点道路。
这一步的目的是确定设计的范围，以便进行后续的设计工作。
步骤二：收集地形数据收集地形数据是纵断面设计的关键步骤之一。
使用地形测量仪器或者无人机等先进的测量工具，对道路沿线的地形进行测量，以获取高程数据。
这些数据将用于绘制纵断面图，并对设计做出影响。
步骤三：绘制纵断面图根据收集到的地形数据，使用计算机辅助设计软件（CAD）或绘图工具，绘制纵断面图。
在纵断面图中，道路的纵向比例通常为1：100或1：200，以便能够清晰可见地显示道路的变化。
纵断面图应包含道路的中心线、纵坡、切坡、挖土和填土等重要信息。
步骤四：确定设计标准和要求在进行纵断面设计之前，需要根据交通规划和设计要求确定道路的设计标准。
这些标准包括道路的纵向坡度、最小半径、最大坡度等。
根据不同的设计要求，纵断面的设计将有所不同。
步骤五：确定纵断面的纵向坡度纵断面的纵向坡度是指道路的纵向变化。
根据设计标准和道路的功能，确定道路的纵向坡度。
通常，道路中心线的纵坡应逐渐降低，以便提供流畅和安全的行车体验。
步骤六：设计挖土和填土区域在绘制纵断面图时，需要根据道路纵向变化确定挖土和填土的区域。
挖土区域通常出现在道路的上坡段，而填土区域则出现在下坡段。
设计挖土和填土区域时，需要考虑土壤的稳定性和排水条件。
步骤七：设计切坡和边沟对于具有较大纵坡的道路，需要设计切坡和边沟以确保道路的稳定性和排水。
切坡是指道路两侧的斜坡，其目的是防止土壤坍塌。
边沟是指道路两侧的开放排水渠，用于排除降水和道路上的积水。
步骤八：进行纵断面的评估和修改在完成纵断面设计后，需要对设计进行评估和修改。
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
纵断面图的绘制
T
5.竖曲线任意点高程
计算切线高程
H切 H0 T xi1
计算设计高程
H H切 h
上式中凸形竖曲线用“-”，凹形竖曲线用“+”。
内蒙古工业大学
二、竖曲线的最小半径
1. 竖曲线半径限制因素 竖曲线最小半径考虑了三方面的要求
⑴．缓和冲击
⑵．时间行程不过短
⑶． 满足视距的要求
⑴．缓和冲击 汽车在竖曲线上行驶时，其离心加速度为
2．最大坡长限制
最短坡长的限制主要是从汽车 行驶平顺的要求考虑的。
①如果坡长过短，使变坡点增 多，汽车行驶在连续起伏地段产生 的增重与减中的变化频繁，导致乘 客感觉不舒适，车速越高越感突出
②从路容美观、相临两竖曲线 的设置和纵面视距等也要求坡长应 有一定最短长度。
通常取9－10秒的行程距离。
最大坡长限制是指控制汽车在坡道 上行驶，当车速下降到最低允许速度 时所行驶的距离。
4. 路基设计洪水频率：路基工程中采用一定的洪水频率作为路基防水设计标准 ，称为路基洪水频率。
公路等级
高速公路
一
二
三
四
设计洪水频率
1/100
ห้องสมุดไป่ตู้
1/100
1/50
内蒙古工业大学
1/25
按具体情况确定
二． 纵断面图
内蒙古工业大学
第二节 纵坡及坡长设计
一． 纵坡设计的一般要求
准① 》。 规必 定须
满 足 《 标
表4-10
二 80 40
三 60 30
3 900 1000 1100 1200 1000 1200 1100
四 40 20
纵 坡 坡 度 （%）
4 700 800 900 1000 800 1000 900 1100 1000 1100 1100 1200
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试坡：试坡主要是指在已标出“控制点”的纵断面图上，根据 技术标准、选线意图，考虑各控制点和经济点的要求以及地形变 化情况，初步定出纵坡设计线的工作。 试坡应以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”。当个别 “控制点”确实无法满足时，应对控制点重新研究，以便采取弥 补措施。试坡的要点可以归纳为：“前后照顾，以点定线，反复 比较，以线交点”。“前后照顾”就是要前后坡段通盘考虑，不 能只局限在某一坡段上。“以点定线”就是按照纵面技术标准的 要求，满足“控制点”，参考“经济点”，初步定出坡度线。 “反复比较”就是用三角板推平行线的办法，移动坡度线，反复 试坡，对各种可能的坡度线方案进行比较，最后确定既符合技术 标准，又满足控制点要求而且土石方量最省的坡度线。“以线交 点”就是将得到的坡度线延长，交出变坡点的初步位置。
5.调整坡度线 在试坡，初定坡度线后，即可检查最大纵坡.坡段长度以及坡长限制等 是否符合规范规定。除此之外还需考虑平竖曲线的组合，桥头接坡等 是否合理。对初定的坡度线进行调整。调整坡度线的方法有抬高、降 低、延长、缩短纵坡线和加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控 制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。
纵断面图的设计Βιβλιοθήκη 绘制一.纵断面图的设计方法
纵断面图的设计内容主要有：
设计前的准备工作（有关设计资料.里程桩号和地面高程.沿线地质资 料);点绘地面线;标注高程控制点;试坡;调整 ;核对;定坡 ;竖曲线设计; 设计高程计算.
纵断面图的设计方法：
在线路位置拟定后，先依中桩及高程记录绘出纵断面的地面线，在纵 断面图的最下面一栏列明平曲线（包括缓和曲线）的正确位置以及半 径，长度等要素值。然后按选线意图确定控制点的位置及其高程，考 虑填挖等工程经济及与周围的地形景观的协调，综合考虑平，纵，横 三个面，试定坡度线，再对照横断面检查核对，确定纵坡值。在每一 个纵坡转折处，设置竖曲线，选定半径。计算设计高程，填写图下栏 目，最后完成纵断面。 注意：如果高速公路所在的地质复杂，为了清楚表示沿线的土壤地质 变化情况，可加绘制“土壤地质断面图”
纵断面设计的具体步骤
1.根据中桩及水准记录，绘出纵断面图的地面线。 如：
2.了解此高速公路的设计要求，熟悉全线的有关的勘测设计资料。 勘测设计资料包括：沿线地质资料，交叉口，沿线出现的桥涵，高速 公路周围居民区以及其他的相关资料信息。 3.根据中线测设资料，绘出全线的交角点.平曲线及其他要素（偏角， 半径等） 4.确定纵面的控制点，初试拉坡。 所谓控制点，就是指影响纵坡设计的高程控制点。“控制点”可分为 两类: 一类是属于控制性的“控制点”，控制路线纵坡设计时必须通过它或限 制从其上方或下方通过。这类控制点主要有: ①路线起、终点；②越岭哑口；③重要桥涵；④最小填土高度；⑤最大 挖深；⑥沿溪线的洪水位；⑦隧道进出口；⑧平面交叉和立体交叉点； ⑨铁路道口以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。 第二类是属于参考性的“控制点”，叫经济点。对于山岭重丘区的公路， 除应标出控制性质的“控制点”以外，还应考虑各横断面上横向填挖 基本平衡的经济点，以降低工程造价。
二.纵断面图的绘制
比例尺
纵断面的水平比例尺一般应与平面图一致，一般为 1:2000，垂直比例尺相应地用1:200，对于高速公路而言， 其水平比例尺也可用1:1000，垂直比例尺相应为1:100。
纵断面图组成
上部主要用来绘制地面线和纵坡设计线，另外，也用 以标注竖曲线及其要素；坡度及坡长（有时标在下部）； 沿线桥涵及人工构造物的位置、结构类型、孔数和孔径； 沿线跨越的河流名称、桩号、常水位和最高洪水位；水准 点位置、编号和标高。 下部主要用来填写有关内容，自下而上分别填写：直 线及平曲线；里程桩号；地面高程；设计高程；填、挖高 度。
8.确定和计算竖曲线 根据高速公路的设计车速和地形的情况，确定竖曲线的半 径，并计算相应的竖曲线要素。 9. 高程计算 根据已定的纵坡和变坡点的设计标高及竖曲线半径,即可 计算出各桩号的设计标高。中桩设计标高与对应原地面标 高之差即为路基施工高度，当两者之差为“＋”，则是填 方；两者之差为“—”，则是挖方。
6.根据横断面进行 按调整后的纵坡求出填挖高度，对重要控制点.填挖较大 的路段.挡土墙等重点断面进行检查；如果存在填挖过多. 坡脚不稳.坡脚落空.边坡不稳.挡土墙工程过大等情况，必 须再一次调整坡度线核对是保证纵面设计质量的重要环节， 对某些复杂地段，如山区横坡陡峻的傍山线，这一工作尤 为重要。 7.定坡 经调整核对合理后，即可确定坡度线。所谓定坡，就是 把坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。坡度值 一般要求取值到千分之一，即0.1%。变坡点的位置直接 从图上读出，一般要调整到整10米桩位上。变坡点的高 程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推 算而来。