道路纵断面设计
合集下载
Ch3道路线形设计纵断面
2 坡长限制
1）最小坡长 《标准》规定的各级公路最小坡长
设计速度 （Km/h) 120 100 80 60 40 30 20
最小坡长(m)
300 250 200 150 120 100 60
《城规》规定各级城市道路最小坡长如4-8
《道路工程》Ch3纵断面设计
2）最大坡长 《标准》规定的各级公路不同纵坡最大坡长（如表4-10）
注意：1）避免采用较短的凹形竖曲线 2）两个凹形竖曲线间不要插入短直线 3）长直线的末端不宜插入小半径凹形竖曲线。
《道路工程》Ch3纵断面设计
2.3平面直线与凸形竖曲线组合
特点：视距条件差，线形单调，应尽量避免 注意：采用较大的竖曲线半径，以保证有较好的视距
《道路工程》Ch3纵断面设计
2.4平曲线与纵面直线
《道路工程》Ch3纵断面设计
§3-5 纵断面设计方法及纵断面图
1 纵断面设计方法及步骤
1.1纵坡设计 1.2竖曲线设计
《道路工程》Ch3纵断面设计
2 纵断面图的绘制
2.1比例： 水平比例1：1000（1：2000） 垂直比例1：100或1：200
2.隧道、水 准点编号、位置、高程等
4）纵坡设计应结合沿线自然条 件综合考虑
5）纵坡设计应力争填挖平衡
凹凸连续路段 凹陷路段
《道路工程》Ch3纵断面设计
3.2纵坡设计的方法和步骤
1）准备工作
标出：地面线；平面 直线、曲线示意图；桩号、 地面标高及土壤地质说明 资料
掌握全线有关勘测设 计资料、设计意图和要求 2）标出纵面控制点
路线起、终点、桥梁、 涵洞、地质不良路段的最 小填土高度，最大挖深， 沿溪线的洪水位、平面交 叉和立体交叉等 3）试坡
1）最小坡长 《标准》规定的各级公路最小坡长
设计速度 （Km/h) 120 100 80 60 40 30 20
最小坡长(m)
300 250 200 150 120 100 60
《城规》规定各级城市道路最小坡长如4-8
《道路工程》Ch3纵断面设计
2）最大坡长 《标准》规定的各级公路不同纵坡最大坡长（如表4-10）
注意：1）避免采用较短的凹形竖曲线 2）两个凹形竖曲线间不要插入短直线 3）长直线的末端不宜插入小半径凹形竖曲线。
《道路工程》Ch3纵断面设计
2.3平面直线与凸形竖曲线组合
特点：视距条件差，线形单调，应尽量避免 注意：采用较大的竖曲线半径，以保证有较好的视距
《道路工程》Ch3纵断面设计
2.4平曲线与纵面直线
《道路工程》Ch3纵断面设计
§3-5 纵断面设计方法及纵断面图
1 纵断面设计方法及步骤
1.1纵坡设计 1.2竖曲线设计
《道路工程》Ch3纵断面设计
2 纵断面图的绘制
2.1比例： 水平比例1：1000（1：2000） 垂直比例1：100或1：200
2.隧道、水 准点编号、位置、高程等
4）纵坡设计应结合沿线自然条 件综合考虑
5）纵坡设计应力争填挖平衡
凹凸连续路段 凹陷路段
《道路工程》Ch3纵断面设计
3.2纵坡设计的方法和步骤
1）准备工作
标出：地面线；平面 直线、曲线示意图；桩号、 地面标高及土壤地质说明 资料
掌握全线有关勘测设 计资料、设计意图和要求 2）标出纵面控制点
路线起、终点、桥梁、 涵洞、地质不良路段的最 小填土高度，最大挖深， 沿溪线的洪水位、平面交 叉和立体交叉等 3）试坡
道路纵断面设计
速度（km/h)
距离（m） 标准载重车（120kg/kw）加速行驶速度－距离曲线图（上、下坡）
根据加减速行程图可以确定载重车以任意起始速度（最高 110km/h），在不同的坡度或坡度组合路段上坡行驶时，达 到一定（或均匀）的速度所行驶的距离。
如，载重车V＝110km/h，驶入6％的上坡路段，速度降到 60km/h时，行驶距离为750m。
第二节 汽车行驶特性与纵坡
一、速度与纵坡 公路的同一设计速度区间内，能给汽车提供同一行驶状 态（速度基本相同）—理想的设计 平面线形要素依设计速度都有一定值，可以保证按设计 速度行驶。 在纵坡路段行驶，受汽车性能限制车速受纵坡影响大， 制定一个能保证车辆都达到设计速度的纵坡标准，在经 济上是不可能的。 必须允许汽车在上坡时车速有所降低。
VV＝＝V0平.5均Vd（设计速度）
二、行驶力学 1.汽车的行驶阻力
汽车行驶阻力：空气阻力、道路阻力（滚动阻力、坡度阻力） 和惯性阻力。
空气阻力Rw(N)：汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力， 车后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进， 总称为空气阻力。由空气动力学：
Rw = K·A·V2/21.15
降低多少？ 降低过多，运行效率低，小车与大车车速差别大，大车妨 碍小车通行，频繁超车造成事故。 在经济允许范围内，尽量少降低车速，设法保证车辆在纵 坡路段与其他区间一样能接近设计速度运行。
下坡情况如何？
平面设计以行驶稳定性控制平面指标设计
纵断面设计以汽车行驶状态控制纵坡设计
汽车行驶状态（坡底速度，坡顶速度）
道路阻力RR (N)：由弹性轮胎变形和道路的不同路面类型及纵坡 度而产生的阻力，包括滚动阻力和坡度阻力。
RR=G·（f + i） 汽车在坡度i（倾角α）的道路上行驶时，车重G在平行于路面 方向的分力为G·sinα=G·i，上坡时它与汽车前进方向相反，阻 碍汽车行驶；而下坡时与前进方向相同，助推汽车行驶。
城市道路纵断面线形设计
第4章城市道路纵断面线形设计4.1 纵断面设计的内容4.2 道路纵坡4.3 竖曲线4.4 纵断面线形设计4.5 无障碍步道体系道路纵断面——道路中线在垂直水平面方向上的投影。
反映道路竖向的走向、高程、纵坡大小，即道路起伏情况。
城市道路一般以车道中心线的竖向线形作为基本纵断面。
道路纵断面设计的主要内容：☐根据根据道路性质、等级、行车技术要求和当地气候、地形、水文、地质条件、排水要求以及城市竖向设计要求、现状地物、土方平衡等，合理地确定连接有关竖向控制点的平顺起伏线形。
☐具体内容——沿线纵坡大小及坡段长度以及变坡点位置；选定满足行车技术要求的竖曲线；计算各桩点的施工高度，以及确定桥涵构筑物的标高等。
纵断面设计之《规范》规定：☐道路纵断面上的设计高程一般采用道路中心线处路面设计标高，有中央分隔带时可采用中央分隔带的外侧边缘处路面设计标高。
改建道路设计高程视具体情况也可采用行车道中线标高。
☐道路纵断面设计应满足城市竖向规划要求，与临街建筑立面布置相适应，有利于沿线范围内地面水的排除。
☐机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车设计纵坡度标准控制。
☐纵断面设计还应考虑下列因素：1路线经过水文地质条件不良地段时，应提高路基标高以保证路基稳定。
当受规划标高限制不能提高时，应采取稳定路基措施。
2旧路改建应做到宁填勿挖，在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。
3沿河改建道路应根据路线位置确定路基高程。
位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0.5m。
但岸边设置拦水设施时，不受此限。
位于河岸外侧道路的标高应按一般道路考虑，符合规划控制高程要求，并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响。
4道路纵断面设计要妥善处理各类地下管线最小覆土厚度的要求。
道路纵坡——道路中心线（纵向）坡度（包括坡长、坡度和竖曲线）。
纵坡坡长——道路中心线上某一特定纵坡路段的起止长度。
4.2.1 最大纵坡—纵坡设计时，各级道路允许采用的最大坡度值各种机动车的动力要求：纵坡过大(8%)，爬坡困难，下坡易造成事故。
道路纵断面设计
(5).平原微丘地区地下水埋藏较浅，池塘、湖泊分布较广， 纵坡除应满足最小坡度要求外，还应满足最小填土高 度的要求，以保证路基稳定。
(6).对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端引线等， 纵坡应小些，避免产生突变。路线交叉处前后的纵坡 也平缓一些。
(7).在实地调查的基础上，充分考虑通道、农田水利等方 面的要求。
150 120
100
60
(m)
二.坡长设计
2、最大坡长的限制
道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响 很大。纵坡越陡、坡长越长，对汽车影响也越大。 主要表现在：上坡时使汽车行驶速度显著下降，需 换较低排挡以克服坡度阻力，同时，坡长太长，易 是水箱“开锅”，导致汽车爬坡无力，甚至熄火； 下坡时制动次数频繁，易使制动器发热而失效，甚 至造成车祸。因此，为保证行车的正常与安全，应 对陡坡的坡长加以限制。
3.1 概述
（1）直线（均匀坡度线） 直线有上坡和下坡之 分，是用高差和水平长度表示的。
（2）竖曲线 在直线的坡度转折处为平顺过渡要 设置竖曲线，按坡度转折形式不同，竖曲线有 凹有凸，其大小用半径和水平长度(曲线长度)表 示。
3.1 概述
地面标高：中线上各桩点的高程连线，反映地面的 起伏变化情况。
一.坡度设计 2、最大纵坡
最大纵坡是指在纵断面设计中，各级道路容许采用的最 大坡度值。它是路线设计中一项重要的控制指标。在地 形起伏较大的地区，它直接影响路线的长短、使用质量 的好坏、行车的安全、运输的成本和工程造价。
各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、 道路等级、自然条件以及工程、运营、经济等因素， 通过综合分析，全面考虑，合理确定的。
二.坡长设计——最小坡长和最大坡长 1、最短坡长的限制
最短坡长是指纵断面上两个变坡点之间的最小长度。
(6).对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端引线等， 纵坡应小些，避免产生突变。路线交叉处前后的纵坡 也平缓一些。
(7).在实地调查的基础上，充分考虑通道、农田水利等方 面的要求。
150 120
100
60
(m)
二.坡长设计
2、最大坡长的限制
道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响 很大。纵坡越陡、坡长越长，对汽车影响也越大。 主要表现在：上坡时使汽车行驶速度显著下降，需 换较低排挡以克服坡度阻力，同时，坡长太长，易 是水箱“开锅”，导致汽车爬坡无力，甚至熄火； 下坡时制动次数频繁，易使制动器发热而失效，甚 至造成车祸。因此，为保证行车的正常与安全，应 对陡坡的坡长加以限制。
3.1 概述
（1）直线（均匀坡度线） 直线有上坡和下坡之 分，是用高差和水平长度表示的。
（2）竖曲线 在直线的坡度转折处为平顺过渡要 设置竖曲线，按坡度转折形式不同，竖曲线有 凹有凸，其大小用半径和水平长度(曲线长度)表 示。
3.1 概述
地面标高：中线上各桩点的高程连线，反映地面的 起伏变化情况。
一.坡度设计 2、最大纵坡
最大纵坡是指在纵断面设计中，各级道路容许采用的最 大坡度值。它是路线设计中一项重要的控制指标。在地 形起伏较大的地区，它直接影响路线的长短、使用质量 的好坏、行车的安全、运输的成本和工程造价。
各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、 道路等级、自然条件以及工程、运营、经济等因素， 通过综合分析，全面考虑，合理确定的。
二.坡长设计——最小坡长和最大坡长 1、最短坡长的限制
最短坡长是指纵断面上两个变坡点之间的最小长度。
道路纵断面基本概念与设计
位高度及坡度变化情况的过程。
二、路线纵断面图构成：
地面线：根据中线上各桩点的高程点绘的一条不规则的折线； 设计线：路线上各点路基设计高程的连线。
三、路基设计标高(design elevation of subgrade) 1.新建公路：
① 高速、一级公路采用中央分隔带外侧边缘标 高；
② 二、三、四级公路采用路基边缘标高，在 设置超高和加宽路段时则是指设置超高加宽之前 该处标高；
1100 900 700 500
30
1100 900 700 500 300
20
1200 1000 800 600 400 200
连续上坡或下坡时，应在不大于规定的限制纵坡长度范围 内，设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3% ，其长度 应符合最小纵坡长度的规定。
3.组合坡长
当连续陡坡是由几个不同受限坡度值的坡段组合而 成时，应按不同坡度的坡长限制折算确定。
3.平均纵坡
1.定 义
一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度之比。 它是衡量纵面线形质量的一个重要指标。
2.作 用
ip
H L
（1）在山区高差较大地区，为了防止交替最大纵坡 和最短长度的缓坡形成“台阶式”纵断面线形，应对路线最 高点与最低点之间的平均坡度加以限制，以提高行车质量。
（2）汽车在长上坡上行驶，会长时间地使用二档，造成 发动机长时间发热，导致车辆水箱沸腾；下坡则频繁刹车， 司机驾驶紧张，也易引起不良后果。
例：三级公路 8%纵坡 长度120米 最大坡长限制300米 120/300=2/5 ✓ 相邻坡段纵坡7%（最大坡长限制500米） 坡长500×（1－2/5)=300米 ✓ 或相邻坡段纵坡6%（最大坡长限制700米） 坡长700× （1－2/5)=420米
二、路线纵断面图构成：
地面线：根据中线上各桩点的高程点绘的一条不规则的折线； 设计线：路线上各点路基设计高程的连线。
三、路基设计标高(design elevation of subgrade) 1.新建公路：
① 高速、一级公路采用中央分隔带外侧边缘标 高；
② 二、三、四级公路采用路基边缘标高，在 设置超高和加宽路段时则是指设置超高加宽之前 该处标高；
1100 900 700 500
30
1100 900 700 500 300
20
1200 1000 800 600 400 200
连续上坡或下坡时，应在不大于规定的限制纵坡长度范围 内，设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3% ，其长度 应符合最小纵坡长度的规定。
3.组合坡长
当连续陡坡是由几个不同受限坡度值的坡段组合而 成时，应按不同坡度的坡长限制折算确定。
3.平均纵坡
1.定 义
一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度之比。 它是衡量纵面线形质量的一个重要指标。
2.作 用
ip
H L
（1）在山区高差较大地区，为了防止交替最大纵坡 和最短长度的缓坡形成“台阶式”纵断面线形，应对路线最 高点与最低点之间的平均坡度加以限制，以提高行车质量。
（2）汽车在长上坡上行驶，会长时间地使用二档，造成 发动机长时间发热，导致车辆水箱沸腾；下坡则频繁刹车， 司机驾驶紧张，也易引起不良后果。
例：三级公路 8%纵坡 长度120米 最大坡长限制300米 120/300=2/5 ✓ 相邻坡段纵坡7%（最大坡长限制500米） 坡长500×（1－2/5)=300米 ✓ 或相邻坡段纵坡6%（最大坡长限制700米） 坡长700× （1－2/5)=420米
道路勘测设计-纵断面设计
F/G为单位车重所受到的离心力，参考有关资料取F/G=0.028，代
入得
Rmin=V2/3.6
② 考虑夜间行车前灯照射角的影响
在竖曲线上，设竖曲线长大于视距长， 知竖距Y=S2/2R且Y= h0+ S·tanα
S2 R
2(h0 S tan)
取h0=0.75m，α=1°，则Rmin=S2/（1.5+0.0349S） 1
O
因变坡角很小，近似认为折线CP1P2D的总长度等于竖曲线长度L，则 P1P2=L/2，而L= R·ω，则
S
AP1
P2 B
P1 P2
d1
d2
R 2
( S
d1
d 2 )2 R
2
R凸
2
S
(
d1
d
2
)
2
3. 竖曲线
（4）竖曲线设计示例
▪ 设计速度为80km/h的某公路一变坡点桩号为K20+100，变
公路 设计速度（km/h）
120 100
80
60
40
30
20
最小坡长（m）
300 250 200 150 120 100
60
城市 设计速度（km/h）
80
60
50
40
30
20
道路
最小坡长（m）
290 170 140 110
85
60
标准中规定坡长限制指的是变坡点间的直线距离。
2. 纵坡及坡长设计
（8）最大坡长限制
(z A
l i1 )
1 2R
(
x
2 A
2xA
l
l
2
)
城市道路纵断面设计
• 隧道内纵坡不应大于3％，并不小于0.3％ 。
7
公路最大合成坡度
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
合成坡度 （％） 10.0 10.0 10.5 10.5 10.0 10.5 9.0 10.0 9.5 10.0 9.5 10.0
12
3)暗弯、明弯与凸、凹竖曲线 • 暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是
合理的组合。 • 对暗与凹、明与凸的组合，当坡差较大时，会给
人以错觉：舍弃平坦坡道及近路不走，而故意爬 坡、绕弯的感觉。此种组合在山区难以避免，只 要坡差不大，矛盾也不很突出。
13
4)平、竖曲线应避免的组合
• 设计车速≥40km/h的公路，凸形竖曲线的顶部和 凹形竖曲线的底部，不得插入小半径平曲线。
• 对于等级较高的道路应尽量做到这种组合，并使 平、竖曲线半径都大一些才显得协调，特别是凹 形竖曲线处车速较高，二者半径更应该大一些。
10
平曲线与竖曲线的组合
11
2)平曲线与竖曲线大小应保持均衡 • 所谓均衡，是指平、竖曲线几何要素要大体平衡
、匀称、协调，不要把过缓与过急、过长与过短 的平曲线和竖曲线组合在一起。 • 根据德国计算统计，若平曲线半径小于1000m， 竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍时，便 可达到均衡的目的。
27
• 道路的纵坡设计是在全面掌握设计资料的基础上 经过多次方案比较，精心设计才能完成。除以上 提到的设计要求外，纵坡设计还要注意：
• ①与平面线形的合理组合，以得到较佳的空间组 合线形；
• ②回头曲线路段纵坡的特殊要求； • ③大中桥上不宜设置竖曲线，即不宜设变坡点； • ④注意交叉口、大中桥、隧道等地段路线纵坡的
7
公路最大合成坡度
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
合成坡度 （％） 10.0 10.0 10.5 10.5 10.0 10.5 9.0 10.0 9.5 10.0 9.5 10.0
12
3)暗弯、明弯与凸、凹竖曲线 • 暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是
合理的组合。 • 对暗与凹、明与凸的组合，当坡差较大时，会给
人以错觉：舍弃平坦坡道及近路不走，而故意爬 坡、绕弯的感觉。此种组合在山区难以避免，只 要坡差不大，矛盾也不很突出。
13
4)平、竖曲线应避免的组合
• 设计车速≥40km/h的公路，凸形竖曲线的顶部和 凹形竖曲线的底部，不得插入小半径平曲线。
• 对于等级较高的道路应尽量做到这种组合，并使 平、竖曲线半径都大一些才显得协调，特别是凹 形竖曲线处车速较高，二者半径更应该大一些。
10
平曲线与竖曲线的组合
11
2)平曲线与竖曲线大小应保持均衡 • 所谓均衡，是指平、竖曲线几何要素要大体平衡
、匀称、协调，不要把过缓与过急、过长与过短 的平曲线和竖曲线组合在一起。 • 根据德国计算统计，若平曲线半径小于1000m， 竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍时，便 可达到均衡的目的。
27
• 道路的纵坡设计是在全面掌握设计资料的基础上 经过多次方案比较，精心设计才能完成。除以上 提到的设计要求外，纵坡设计还要注意：
• ①与平面线形的合理组合，以得到较佳的空间组 合线形；
• ②回头曲线路段纵坡的特殊要求； • ③大中桥上不宜设置竖曲线，即不宜设变坡点； • ④注意交叉口、大中桥、隧道等地段路线纵坡的
第四章-道路纵断面设计
VV＝＝V0平.5均Vd（设计速度）
二、行驶力学 1.汽车的行驶阻力
汽车行驶阻力：空气阻力、道路阻力（滚动阻力、坡度阻力） 和惯性阻力。
空气阻力Rw(N)：汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力， 车后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进， 总称为空气阻力。由空气动力学：
Rw = K·A·V2/21.15
道路阻力RR (N)：由弹性轮胎变形和道路的不同路面类型及纵坡 度而产生的阻力，包括滚动阻力和坡度阻力。
RR=G·（f + i） 汽车在坡度i（倾角α）的道路上行驶时，车重G在平行于路面 方向的分力为G·sinα=G·i，上坡时它与汽车前进方向相反，阻 碍汽车行驶；而下坡时与前进方向相同，助推汽车行驶。
2、纵坡一般值（不限长度纵坡） 小客车能以平坦地形路段小客车的平均行驶速度匀速 上坡 普通载重车能以设计速度的1/2速度上坡（匀速）
汽车在大于不限长度的纵坡上行驶，必然减速，减速 值的大小不仅与坡度大小有关，也V＝与V0＝.5其VV平d长（均 设度计有速关度），需 要研究汽车的动力性能、爬坡过程中速度与坡度大小 及坡长的关系。
距离（m） 标准载重车（120kg/kw）加速行驶速度－距离曲线图（上、下坡）
七、平均纵坡
平均纵坡：一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度之比
它是衡量纵面线形质量的一个重要指标
ip
H L
1、限制平均纵坡的意义
水 平 距 离
4、关于设计标高
（1）新建公路设计标高 高速公路和一级公路的设计高程以中央分隔带的外侧边 缘标高为基准
二、三、四级公路采用路基边缘高程（在设置超高、 加宽地段为设超高、加宽前该处边缘高程）
（2）改建公路的设计高程 一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采 用行车道中线处的高程。
二、行驶力学 1.汽车的行驶阻力
汽车行驶阻力：空气阻力、道路阻力（滚动阻力、坡度阻力） 和惯性阻力。
空气阻力Rw(N)：汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力， 车后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进， 总称为空气阻力。由空气动力学：
Rw = K·A·V2/21.15
道路阻力RR (N)：由弹性轮胎变形和道路的不同路面类型及纵坡 度而产生的阻力，包括滚动阻力和坡度阻力。
RR=G·（f + i） 汽车在坡度i（倾角α）的道路上行驶时，车重G在平行于路面 方向的分力为G·sinα=G·i，上坡时它与汽车前进方向相反，阻 碍汽车行驶；而下坡时与前进方向相同，助推汽车行驶。
2、纵坡一般值（不限长度纵坡） 小客车能以平坦地形路段小客车的平均行驶速度匀速 上坡 普通载重车能以设计速度的1/2速度上坡（匀速）
汽车在大于不限长度的纵坡上行驶，必然减速，减速 值的大小不仅与坡度大小有关，也V＝与V0＝.5其VV平d长（均 设度计有速关度），需 要研究汽车的动力性能、爬坡过程中速度与坡度大小 及坡长的关系。
距离（m） 标准载重车（120kg/kw）加速行驶速度－距离曲线图（上、下坡）
七、平均纵坡
平均纵坡：一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度之比
它是衡量纵面线形质量的一个重要指标
ip
H L
1、限制平均纵坡的意义
水 平 距 离
4、关于设计标高
（1）新建公路设计标高 高速公路和一级公路的设计高程以中央分隔带的外侧边 缘标高为基准
二、三、四级公路采用路基边缘高程（在设置超高、 加宽地段为设超高、加宽前该处边缘高程）
（2）改建公路的设计高程 一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采 用行车道中线处的高程。
- 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)。
道路纵断面设计
主要内容： 一、概述 二、纵坡设计 三、竖曲线设计 四、平纵面线形组合设计 五、高等级道路上的爬坡车道
1 2016/12/9
第一节 概述
2 2016/12/9
一、道路的纵断面和纵断面图
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。
14 2016/12/9
1、最大纵坡
(3)最大纵坡的规定 城市道路
设计车速（km∕h） 最大纵坡度推荐值 （%） 最大纵坡度限制值 （%） 80 4 6 60 5 7 50 5.5 40 6 8 30 7 9 20 8
15 2016/12/9
1、最大纵坡
(4)特别规定 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 立明洞和短于50m的隧道其纵坡不受此限制）， 紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。 在非汽车交通比例较大的路段，可根据具体情况将 纵坡适当放缓：平原、微丘区一般不大于２％～ ３％；山岭、重丘区一般不大于４％～５％
18 2016/12/9
3．平均纵坡
(2）规定 ①.越岭线高差200～500m时，ip≈5.5%为宜。 ②.越岭线高差＞500m时，ip≈5.0%为宜。 ②.任意连续3km内，ip≤5.5%。 ④.要考虑公路等级影响。
19 2016/12/9
4．高原纵坡折减
在海拔高度较高地区，汽车发动机的功率会因空气稀薄而降低， 相应地降低了汽车的爬坡能力，因此对海拔高度在３０００ m以上 地区公路最大纵坡应予以折减，折减值见表3－3。经折减后的最大 纵坡如小于4％，则仍用4％。
12 2016/12/9
1、最大纵坡
(2)确定最大纵坡的考虑因素 确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。
13 2016/12/9
1、最大纵坡
(3)最大纵坡的规定 公路
设计车速（km∕h） 最大纵坡（%） 120 3 100 4 80 5 60 6 40 7 30 8 20 9
16 2016/12/9
2．最小纵坡
为了保证挖方地段、设置边沟的低填方地 段和横向排水不畅地段的纵向排水，防止 积水渗入路基而影响其稳定，规定各级公 路的长路堑路段、以及其它横向排水不畅 的路段，均应采用不小于０.３％的纵坡。 当必须设计水平坡（０％）或小于０.３％ 的纵坡时： 公路：边沟排水设计应与纵坡设计一起综合 考虑，其边沟应作纵向排水设计， 在城市道路：一般可采用设置锯齿形偏沟或 采取其它排水措施来处理。
高原纵坡折减值 海 拔 高 度（m） 折 减 值（%） 3000～4000 1 表3－3 ＞4000～5000 2 5000以上 3
20 2016/12/9
二、坡长限制
1、最大坡长限制 2、最小坡长限制 3、组合坡长
21 2016/12/9
1、最大坡长限制
考虑上坡易开锅； 下坡刹不住车； 缓和坡段：在纵坡长度达到坡长限制时， 按规定设置的较小纵坡路段。 最大坡长限制见表3-4和表3-5
Ⅰ 设计速度为120km/h、100km/h、80km/h的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%。
Ⅱ 公路改建中，利用原有公路的设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的
路段，经技术经济论证，最大纵坡可增加1%。
Ⅲ 海拔2000m以上或积雪冰冻地区的四级公路，最大纵坡不应大于8%。
5 2016/12/9
四、路基设计标高的规定
1、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; 2、新建二、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; 3、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; 4、对城市道路而言，路基设计标高一般是 指车行道中心。
3 2016/12/9
二、纵断面设计考虑因素
1、道路的性质 2、任务 3、等级 4、地形、地质、水文等因素 5、考虑路基稳定、排水及工程量等的要求 6、对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况 7、竖曲线半径大小 8、平面线形的组合关系
4 2016/12/9
三、纵断面设计与选线的关系
纵断面设计是选线工作的继续和深化。
22 2016/12/9
2、最小坡长限制
最小坡长是指相邻两个变坡点之间的最小 长度。 1）为什么要做最小坡长限制？ （ 1 ）若其长度过短，就会使变坡点个数增 加，行车时颠簸频繁，当坡度差较大时还 容易造成视觉的中断，视距不良，从而影 响到行车的平顺性和安全性。 （ 2 ）若坡长过短，则不能满足设置最短竖 曲线这一几何条件的要求。 （3）方便司机换档
17 2016/12/9
3．平均纵坡
在道路设计中，平均纵坡是指一定路线长度范围内， 路线两端点的高差与路线长度的比值。平均纵坡 是在宏观上控制路线纵坡。
ip H l
(3-1)
式中ip－平均纵坡； l－路线长度（m）； H－路线长度两端的高差(m)。 (1）作用： ①.衡量纵断面线型质量。 ②.可供放坡定线参考。
包括纵坡设计和竖曲线设计
9 2016/12/9
第二节 纵坡设计
一、纵坡度 二、坡长限制 三、合成坡度 四、纵坡设计的一般要求 五、纵坡设计方法与纵断面设计图
10 2016/12/9
一、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
11 2016/12/9
1、最大纵坡
(1)最大纵坡的影响 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,同时还影响路面的设计与 施工。
6 2016/12/9
五、纵坡度的表示方式
纵坡度的表示方式不用角度，而用百分 数（％）
7 2016/12/9
六、平纵组合设计方法的评价
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。
8 2016/12/9
七、道路纵断面设计内容
主要内容： 一、概述 二、纵坡设计 三、竖曲线设计 四、平纵面线形组合设计 五、高等级道路上的爬坡车道
1 2016/12/9
第一节 概述
2 2016/12/9
一、道路的纵断面和纵断面图
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。
14 2016/12/9
1、最大纵坡
(3)最大纵坡的规定 城市道路
设计车速（km∕h） 最大纵坡度推荐值 （%） 最大纵坡度限制值 （%） 80 4 6 60 5 7 50 5.5 40 6 8 30 7 9 20 8
15 2016/12/9
1、最大纵坡
(4)特别规定 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 立明洞和短于50m的隧道其纵坡不受此限制）， 紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。 在非汽车交通比例较大的路段，可根据具体情况将 纵坡适当放缓：平原、微丘区一般不大于２％～ ３％；山岭、重丘区一般不大于４％～５％
18 2016/12/9
3．平均纵坡
(2）规定 ①.越岭线高差200～500m时，ip≈5.5%为宜。 ②.越岭线高差＞500m时，ip≈5.0%为宜。 ②.任意连续3km内，ip≤5.5%。 ④.要考虑公路等级影响。
19 2016/12/9
4．高原纵坡折减
在海拔高度较高地区，汽车发动机的功率会因空气稀薄而降低， 相应地降低了汽车的爬坡能力，因此对海拔高度在３０００ m以上 地区公路最大纵坡应予以折减，折减值见表3－3。经折减后的最大 纵坡如小于4％，则仍用4％。
12 2016/12/9
1、最大纵坡
(2)确定最大纵坡的考虑因素 确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。
13 2016/12/9
1、最大纵坡
(3)最大纵坡的规定 公路
设计车速（km∕h） 最大纵坡（%） 120 3 100 4 80 5 60 6 40 7 30 8 20 9
16 2016/12/9
2．最小纵坡
为了保证挖方地段、设置边沟的低填方地 段和横向排水不畅地段的纵向排水，防止 积水渗入路基而影响其稳定，规定各级公 路的长路堑路段、以及其它横向排水不畅 的路段，均应采用不小于０.３％的纵坡。 当必须设计水平坡（０％）或小于０.３％ 的纵坡时： 公路：边沟排水设计应与纵坡设计一起综合 考虑，其边沟应作纵向排水设计， 在城市道路：一般可采用设置锯齿形偏沟或 采取其它排水措施来处理。
高原纵坡折减值 海 拔 高 度（m） 折 减 值（%） 3000～4000 1 表3－3 ＞4000～5000 2 5000以上 3
20 2016/12/9
二、坡长限制
1、最大坡长限制 2、最小坡长限制 3、组合坡长
21 2016/12/9
1、最大坡长限制
考虑上坡易开锅； 下坡刹不住车； 缓和坡段：在纵坡长度达到坡长限制时， 按规定设置的较小纵坡路段。 最大坡长限制见表3-4和表3-5
Ⅰ 设计速度为120km/h、100km/h、80km/h的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%。
Ⅱ 公路改建中，利用原有公路的设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的
路段，经技术经济论证，最大纵坡可增加1%。
Ⅲ 海拔2000m以上或积雪冰冻地区的四级公路，最大纵坡不应大于8%。
5 2016/12/9
四、路基设计标高的规定
1、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; 2、新建二、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; 3、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; 4、对城市道路而言，路基设计标高一般是 指车行道中心。
3 2016/12/9
二、纵断面设计考虑因素
1、道路的性质 2、任务 3、等级 4、地形、地质、水文等因素 5、考虑路基稳定、排水及工程量等的要求 6、对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况 7、竖曲线半径大小 8、平面线形的组合关系
4 2016/12/9
三、纵断面设计与选线的关系
纵断面设计是选线工作的继续和深化。
22 2016/12/9
2、最小坡长限制
最小坡长是指相邻两个变坡点之间的最小 长度。 1）为什么要做最小坡长限制？ （ 1 ）若其长度过短，就会使变坡点个数增 加，行车时颠簸频繁，当坡度差较大时还 容易造成视觉的中断，视距不良，从而影 响到行车的平顺性和安全性。 （ 2 ）若坡长过短，则不能满足设置最短竖 曲线这一几何条件的要求。 （3）方便司机换档
17 2016/12/9
3．平均纵坡
在道路设计中，平均纵坡是指一定路线长度范围内， 路线两端点的高差与路线长度的比值。平均纵坡 是在宏观上控制路线纵坡。
ip H l
(3-1)
式中ip－平均纵坡； l－路线长度（m）； H－路线长度两端的高差(m)。 (1）作用： ①.衡量纵断面线型质量。 ②.可供放坡定线参考。
包括纵坡设计和竖曲线设计
9 2016/12/9
第二节 纵坡设计
一、纵坡度 二、坡长限制 三、合成坡度 四、纵坡设计的一般要求 五、纵坡设计方法与纵断面设计图
10 2016/12/9
一、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
11 2016/12/9
1、最大纵坡
(1)最大纵坡的影响 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,同时还影响路面的设计与 施工。
6 2016/12/9
五、纵坡度的表示方式
纵坡度的表示方式不用角度，而用百分 数（％）
7 2016/12/9
六、平纵组合设计方法的评价
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。
8 2016/12/9
七、道路纵断面设计内容