公路纵断面设计

任务：坡度和坡长 竖曲线
设计线：红色线型。变坡点(B.C) :坡度发生变化的点（蓝色线型）
公路纵断面的设计线由直线和竖曲线构成。
1、直线 坡长:l
坡度:I
坡度的表示方式不用角度，而用百分数（％），是用高差h与
水平长度l之比量度，即
i
。h L
(%)
2、竖曲线：在设有变坡点时，应设置有半径的弧线即竖曲线。
设计标高
设计标高
情境三 纵断面设计
任务二 坡度、坡长的应用及竖 曲线半径的选取及设计高程计算
纵坡设计的一般规定与要求 知识点一、坡度、坡长的应用
一、最大纵坡与最小纵坡 二、坡长限制与缓和坡段 三、平均坡度 四、合成坡度 五、纵坡设计的一般要求
一、最大纵坡与最小纵坡
• 纵坡度表示方法：
纵坡度的表示方式不用角度，而用百分数（％），是 用高差h与水平长度l之比量度，即 i 。Lh (%) • 道路上３％的纵坡对汽车行驶不造成困难 。
竖曲线绘制和参数的书写（见红色阴影处）：
路线纵断面图下部结构构成：
地质概况：公路沿线地质变化情况的资料。 里程桩号：由平面上提供，按照1：2000的比例绘 制 直线及平曲线：由平面上提供，用曲率表示。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
坡度/坡长：根据变坡点的位置绘制。 地面高程：纸上定线则在平面设计图上根据公路中线上地面点 的高程,或者是外业调查得到。 设计高程：
查阅相关书籍，对于纵断面而言坡长和坡度的技 术指标的限制要求有那些？
学材 p41页 1、2、3（①②③）
《规范》规定
1．新建公路的路基设计标高：高速公路和一级公路采用中央分 隔带的外侧边缘标高； 二、三、四级公路采用路基边缘标高,在 设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。 2．改建公路的路基设计标高：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标高。
3、高原地区纵坡折减 1）折减原因
a、在高海拔地区，因空气密度下降而使汽车发动机 功率、汽车的驱动力以及空气阻力降低，导致汽车的 爬坡能力下降。
b、汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统。
2）纵坡折减值
《公路工程技术标准》规定在海拔3000m以上的高
原地区，各级公路的最大纵坡值应按表3-10的规定予 以折减，最大纵坡折减后若小于4％，则仍采用4％。
新建公路：高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘高程。二三四 级公路采用路基边缘高程或者是路基未设加宽和超高前的路肩边缘的高程。
改建公路：一般按新建公路的规定办理，也可采用行车道中线处的高程。
填挖高度：设计高程与地面高程之高差。 路堤：设计高程大于地面高程。 路堑：设计高程小于地面高程。
概述学习结束，拓展训练
高原纵坡折减值 表3-10
海拔高度（m) 3000-4000 >4000-5000
5000以上
折减值（%）
1
2
3
(二)、最小纵坡
• 最小纵坡：各级公路在特殊情况下容许使用的最小 坡度值。
1.要求设置最小纵坡的路段
（1）挖方路段
（2）设置边沟的低填方路段
（3wenku.baidu.com其它横向排水不畅的路段
2.最小纵坡
《公路工程技术标准》规定，在各级公路的长路 堑路段，低填方以及其他横向排水不畅的路段，均 应采用不小于0.3％的纵坡（一般以不小于0.5%为 宜)。
设计线：路线上各桩点路基设计高程的连线(是经过技术上、经济上以及美学上等
多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线，反映了公路路线的起伏变化情
况 )----红色的线型。
依据：汽车的动力特性、
纵断面设计：在路线 纵断面图上研究路线
道路等级、当地的自然地 理条件以及工程经济性等。
线位高度及坡度变化
情况的过程。
最大纵坡（％）
3
456 7 8
9
➢ 设计速度为120km/h、100km/h、80km/h的高速公路受地 形条件或其他特殊情况限制时，经技术经济论证合理，最大纵 坡可增加1％。
➢ 公路改建中，设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的利 用原有公路的改建路段，经技术经济论证合理，最大纵坡可增 加1%。
情境三 纵断面设计
任务一 纵断面认识
第一节 概 述
1、路线纵断面定义：沿中线竖直剖切再行展开的断 面。它是一条有起伏的空间线，包括两条线。
项目引入: 纵断面设计图
路线纵断面----它是一条有起伏的空间线，包括两条线。
路线纵断面图构成（上部结构）：
地面线：它是根据路中线上各桩点的地面高程而点绘的一条不规则的折线(地面高 程是由外业勘测中,测量得到的逐桩高程) ；
当必须设计平坡0%或小于0.3%的纵坡时，边沟 应做纵向排水设计。
二、坡长限制与缓和坡段
（一）坡长限制 坡长－－指变坡点与变坡点之间的水平长度。
坡长
➢坡长限制，主要是对较陡纵坡的最大长度和一 般纵坡的最小长度加以限制。
最小坡长限制：任何路段 最大坡长限制：陡坡路段
1．最小坡长限制 :
（1）规定最小坡长的原因
➢ 位于城镇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％。
➢ 小桥涵处的纵坡可按表3-9的限值设计: 大、中桥上的纵坡不宜大于4％; 桥头引道纵坡不大于5％; 引道紧接桥头部分的线形应与桥上线形相配合，其 长度不小于3s的设计速度行程长度。 隧道内的纵坡不应大于3％，并不小于0.3％； 独立的明洞和长度小于100m的隧道其纵坡不受此 限； 紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。
路线前进水平距离520 米，克服高差13米，
则纵坡为？%
2.5%
(一)最大纵坡
➢ 最大纵坡是指各级公路容许采用的最大坡度值, 它是公路纵断面设计的重要控制指标。
1．确定最大纵坡应考虑的因素
(1) 汽车的动力特性：汽车在一定速度下的爬坡能力。
(2) 设计速度：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力 尽量小。
(3) 自然因素：海拔高程、气候（积雪寒冷等）。 ➢ 纵坡度大小的优劣： 坡度大，行车困难，上坡速度低，下坡较危险。 山区公路可缩短里程，降低造价。
2．最大纵坡的确定
我国《公路工程技术标准》规定各级公路的最大纵坡 规定如表3-9所示。
最大纵坡
表3-9
设计速度（KM/h) 120 100 80 60 40 30 20