3.3 纵坡设计

陡坡＋小半径平曲线，宜采用小的合成坡度。 特别是下述情况，其合成坡度必须小于8%。 ①在冬季路面有积雪结冰的地区； ②自然横坡较陡峻的傍山路段； ③非汽车交通比率高的路段。
例如：某二级公路，有一平曲线半径为250m，超高横坡为 8%，该路段纵坡度为4.8%，则合成坡度为
2 I ih i 2 0.08 2 0.48 2 9.33% 9%
2．最大纵坡标准的制定 1)计算法 此法以上坡行驶为准，通过规定汽车爬坡时的计算车型、计算车速和汽车荷载. 根据等速爬坡的原理按汽车的动力性能图并经计算确定。 2)调查法 我国通过对汽车在坡道上行驶情况调查、试验，根据十一个省市对53个路段的 调查资料分析来确定最大纵坡值。《标准》在制定路线最大纵坡时主要考虑了以下 三方面的因素：
2．高原纵坡折减 在高海拔地区，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，因此高海拔地区的道路最大纵坡应予以折减．折减值见表。
3．平均纵坡 在公路设计中，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。平均纵坡是衡量路线线形设计质量的重要指标之一。 《标准》规定，二级、三级、四级公路越岭路线的平均纵坡一般以接近5.5%(相 对高差200m-500m)和5%(相对高差大于500m)为宜，并注意任何相连3km路段的平 均纵坡不宜大于5.5%。《规范》规定山城道路应控制平均纵坡。越岭路段的相对高 差为200m-500m时，平均纵坡宜采用4．5％；相对高差大于500m时，宜采用4％， 任意连续3km长度范围内的平地纵坡不宜大于4．5％。
具体应用时，高速公路和一级公路纵坡及坡长限制的选用应充分考虑车辆运行 质量的要求。对高速公路来讲，即使是2％的纵坡，坡长也不宜过长。二、三、四 级公路当连续纵坡大于5％时，应在不大于上表所规定的长度处设缓和坡段。对城 市道路来讲，坡长限制还应考虑到非机动车的要求，《规范》的规定如下表。
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。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线的中断、视距不 良，从而影响到行车的平顺性和安全性，另外，从线形的几何构成来看，纵断面 是由一系列的直坡段和竖曲线所构成，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，故应对纵坡的最小长度做出限制。 《标准》和《规范》规定的各级公路和城市道路的最小坡长分别见表
第三节 纵断面设计标准
纵坡设计标准根据汽车的爬坡性能和道路的排水需要，分为最大纵坡和最 小纵坡。从满足汽车行驶安全出发，与纵坡设计有关的标准还有坡长限制、合 成纵坡及缓和坡段等。 一、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。 1．制定最大纵坡的依据 (1)车辆类型。不同类型的车辆具有不同的动力性能和制动性能。其上坡时的 爬坡能力和下坡时的制动性能亦各不相同，因此对道路的最大纵坡要求均不相 同。 (2)计算车速。由汽车的动力特性曲线可知，汽车的爬坡能力与行驶速度成反 比，车速越高爬坡能力越低。因此，在确定路线最大纵坡时必须以保证一定的 行驶速度为前提。 (3)自然条件。道路所处地区的地形、海拔高度、气候条件等也影响汽车的行 驶条件和爬坡能力。

缓和坡段 当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时，应在不大于最大坡长所规 定的长度处设置纵坡不大于3%的坡段，称为缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不 大于3％，坡长应满足最小坡长的规定。 城市道路缓和坡段的坡度亦为3％。 四、其它纵坡标准 1。合成坡度 合成坡度是指在有超高的路段上，由路 线纵坡和超高横坡所构成的坡度，如图。其 值可按下式计算：
在陡坡急弯处，若合成坡度过大，将产生附加阻力、汽车重心偏移等不良现象， 给行车安全带来影响*因此，应对由超高横坡和路线纵坡组成的合成坡度加以限制。 《标准》和《规范》对公路及城市道路合成坡度的规定如表。
公路等级 设 计 速 (km/h) 合成坡度值 (%)
高速公路、一级公路 120 10.0 100 10.0 80 10.5 60 10. 5

适用条件：排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧道、设超高的平曲线等。 当必须设计平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，边沟应作纵向排水设计。 干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。


5．桥上及桥头纵坡 《公路路线设计规范》对桥上及桥头纵坡的规定如下； (1)小桥与涵洞处的纵坡与路线相同； (2)大中桥上的纵坡不宜大于4％，桥头引道纵坡不宜大于5％； (3)位于市镇附近非汽车交通较多的地段，桥上及桥头引道纵坡均不得 大于3％ (4)紧接大中桥桥头两端引道的纵坡应与桥上纵坡相同。 6．隧道纵坡 《公路路线设计规范》对隧道路段的纵坡规定如下： (1)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。 (2)隧道内的纵坡可设置成单向坡；地下水发育的隧道及特长和长隧道可 用人字坡。 (3)紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。
7．交叉口纵坡 在交叉口处，交通繁忙，转弯车辆较多，交叉口处的纵坡设计应为车辆安全 快速通过交叉口创造较好的通视条件，保证必要的视距。为此．平面交叉范围内 纵坡以设置成平缓坡段为宜，当受地形限制坡段较短时，其长度应符合最小坡长 的规定，并对称地布置于交叉点的两侧，紧接该段的纵坡应小于3%，特殊情况 下亦不应大于5%。 8. 回头曲线纵坡
平均纵坡 平均纵坡：一定长度的路段所克服的高差H与路线长 度L之比（连续升坡或降坡路段）。

i平
H L
《标准》规定： 二、三、四级公路： 越岭路线连续上坡(或下坡)路段： 相对H：200～500m时，i平≦5.5％； 相对H：>500m时， i平≦5％。 任意连续3km路段: i平≦5.5％。 城市道路:减少1.0%。 H>3000m以上地区:减少0.5%～1.0%。
三、缓和坡段 《标准》规定，连续上坡(或下坡)时，应在不大于限 制坡长内设置缓和坡段。

பைடு நூலகம்
实际设计 很难采用

缓和坡段：给车恢复速度的过程 i≦3％， l－符合最小坡长要求。 线 形：宜采用直线。困难路段可用曲线；
注：宜设在直线段或大半径曲线上 曲线半径较小时，缓和坡段长度应增加。 回头曲线段不能作为缓和坡段。
H 台阶式 L
4．最小纵坡 各级公路的长路堑地段以及其它横向排水不畅的路段， 为了保证排水，均应设置不小于0．3％的纵坡。城市道路最 小纵坡应大于或等于0．5％，困难时可大于或等于0．3％， 遇特殊困难纵坡小于0．3％时，应设置锯齿形街沟或采取其 它排水措施。

最小纵坡：
各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。 最小纵坡值：0.3%，一般情况下0.5%为宜。
二、三、四级公路 80 9.0 60 9.5 40 10.0 30 10.0 20 10.0
为了保证路面排水，《公路路线设计规范》和《规范》均规定合成坡度的最小 值不宜小于0.5%。特别在超高过渡段，合成坡度不宜设计为0%，当合成坡度小于 0．5%时．应采取综合排水措施，以保证排水通畅。
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。
3．最大纵坡设计标准 根据以上制定最大纵坡的各项要求，考虑到工程经济及我国车辆的具体情况， 《标准》和规范》分别对我国公路和城市道路的最大纵坡作出了如下规定:
二、坡长限制
坡长限制包括陡坡的最大坡长限制和最小坡长限制两个方面。 1。最大坡长限制 1)限制理由 长距离的陡坡对汽车行驶不利。连续上坡发动机过热影响机械效率，下坡则因制动频繁而 危及行车安全，因此，应对陡坡的长度有所限制。 2)标准规定 《标准》和《规范》对陡坡的最大坡长限制分别见表。