1、道路勘測設計第3章縱斷面設計 1陽山書屋3.1 概述3.2 縱坡設計3.3 豎曲線設計 3.4 高等級道路上的爬坡車道 3.5 平、縱面線形組合設計 3.6縱斷面設計方法與縱斷面設計圖 2陽山書屋（1）基本概念 1）縱斷面(vertical)-用一曲面沿道路中線豎直剖切，展開成平面。 2）路線縱斷面圖(vertical profile map) -反映路線在縱斷面上的形狀、位置及尺寸的圖形叫路線縱斷面圖3.1 概述3陽山書屋（2）對路基設計標高(design elevation of subgrade)1）新建公路： 高速、一級公路采用中央分隔帶外側(cè)邊緣標高； 二、三、四級公路采用路基邊緣標高

2、，在設置超高和加寬路段時則是指設置超高加寬之前該處標高；3.1 概述設計標高設計標高4陽山書屋2）改建公路：一般按新建公路的規(guī)定辦理，也可以采用中央分隔帶中線或行車道中線標高。3）城市道路：一般指車行道中心標高。 3.1 概述5陽山書屋縱坡度表示方法： 縱坡度的表示方式不用角度，而用百分數(shù)（）道路上的縱坡對汽車行駛不造成困難 。3.2 縱坡設計 1.縱坡度（longitudinal gradient） 路線前進水平距離520米，克服高差13米，則縱坡為？%2.5%6陽山書屋（1）最大縱坡（maximum longitudinal gradient）1）概念道路縱坡設計的極限值，重要指標。其大小

3、將直接影響路線的長短、使用質(zhì)量、行車安全以及運營成本和工程的經(jīng)濟性。2）制定依據(jù)：汽車的動力特性；道路等級（V）；自然條件（地形、氣候）；車輛行駛安全；工程、運營經(jīng)濟等因素。規(guī)定P93 表4.1、4.2 3 縱坡設計 1.縱坡度（longitudinal gradient） 7陽山書屋（2）最小縱坡（minimum longitudinal gradient）長路塹地段以及其它橫向排水不暢的路段，為了保證排水，均應設置不小于0.3的縱坡。 （否則，采取措施。邊溝應作縱向排水設計，設置鋸齒形街溝或采取其它排水措施來處理） 3.2 縱坡設計 1.縱坡度（longitudinal gradient）

4、 8陽山書屋（3）平均縱坡（average gradient） 1）平均縱坡-指一定路線長度范圍內(nèi)，路線兩端點的高差與路線長度的比值。 二、三、四級公路越嶺線的平均縱坡： 2）相關規(guī)定 相對高差200500m 不應大于 5.5 相對高差500m 不應大于 5 注意： 任何相連3km路段的平均縱不應大于5.5。3.2 縱坡設計 1.縱坡度（longitudinal gradient） 9陽山書屋坡長指變坡點與變坡點之間的水平長度。（1）最大坡長限制 1) 限制理由： 2) 標準規(guī)定 表44和表45。 計算法 調(diào)查法（2）緩和坡段當連續(xù)陡坡長度大于最大坡長限制的規(guī)定值時，應在不大于最大坡長所規(guī)定的

5、長度處設置縱坡不大于3的坡段，稱為-緩和坡段。位置、大小、長度。3.2 縱坡設計2.坡長限制（grade length limitation） 坡長10陽山書屋（3）最小坡長限制1）理由： 過短，則變坡點個數(shù)增加，行車時顛簸頻繁，影響行車平順性； 過短，則不能滿足設置最短豎曲線這一幾何條件的要求。 2）標準規(guī)定:表47和表48。以計算行車速度行駛s的行程作為規(guī)定值。3.2 縱坡設計2.坡長限制（grade length limitation） 11陽山書屋（4）組合坡長 當連續(xù)陡坡是由幾個不同受限坡度值的坡段組合而成時，應按不同坡度的坡長限制折算確定。 如三級公路 8%-300m 6%-700

6、m 8%（120）+6%（？m） ？=（1-120/300）*700=420 3.2 縱坡設計2.坡長限制（grade length limitation） 12陽山書屋（1）合成坡度道路在平曲線路段，若縱向有縱坡且橫向又有超高時，則最大坡度在縱坡和超高橫坡所合成的方向上，這時的最大坡度稱為合成坡度。 （2）對合成坡度的限制 為了保證路面排水，合成坡度的最小值不宜小于0.5。3.2 縱坡設計 3.合成坡度（resultant gradient） 13陽山書屋（1）公路縱坡設計一般要求1）符合標準的有關規(guī)定。2）平原、微丘地形的縱坡應均勻、平緩；丘陵地形的縱坡應避免過分遷就地形而起伏過大；山嶺、

7、重丘地形的沿河線，應盡量采用平緩的縱坡，坡度不宜大于6；越嶺線的縱坡應力求均勻，越嶺展線不應設置反坡。3）縱面線形應與地形相適應，設計成視覺連續(xù)、平順而圓滑的線形，并重視平縱面線形的組合。3.2 縱坡設計 4.縱坡設計一般要求 14陽山書屋4）縱坡設計應結合自然條件綜合考慮。5）縱坡設計為保證路基穩(wěn)定，應盡量減少深路塹和高填方，在設計中爭取填挖平衡。6）縱坡設計應結合道路沿線的實際情況和具體條件進行設計，并適當照顧農(nóng)業(yè)機械、農(nóng)田水利等方面的要求。 4.2 縱坡設計 4.縱坡設計一般要求 15陽山書屋（2）城市道路縱坡設計一般要求1)縱斷面設計應參照城市規(guī)劃控制標高并適應臨街建筑立面布置及沿路范

8、圍內(nèi)地面水的排除。2)為保證行車安全、舒適，縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。3)山城道路及新辟道路的縱斷面設計應綜合考慮土石方平衡、汽車運營經(jīng)濟效益等因素，合理確定路面設計標高。4)機動車與非機動車混合行駛的車行道，宜按非機動車爬坡能力設計縱坡度。5)縱斷面設計應對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水要求綜合考慮 。3.2 縱坡設計 4.縱坡設計一般要求 16陽山書屋3.3 豎曲線設計17陽山書屋（1）基本概念縱斷面上兩相鄰不同坡度線的交點稱為變坡點（grade change point）。 SJD為保證行車安全、舒適以及視距的需要，而在變坡處設置的縱向曲線，即為豎曲線（vertical cu

9、rve）。坡度角=i2-i1 為“+”，凹形豎曲線（concave vertical curve）為“-”， 凸形豎曲線（convex vertical curve）3.3 豎曲線設計18陽山書屋3.3 豎曲線設計 1.豎曲線的計算 19陽山書屋（1）豎曲線最小半徑 1）凹型豎曲線極限最小半徑 2）凸型豎曲線極限最小半徑 3）豎曲線一般最小半徑（2）豎曲線最小長度 以汽車在豎曲線上行程3s控制曲線長度3.3 豎曲線設計 2.豎曲線設計標準 20陽山書屋3.3 豎曲線設計 2.豎曲線設計標準 21陽山書屋3.3 豎曲線設計 2.豎曲線設計標準 22陽山書屋3.3 豎曲線設計 2.豎曲線設計標準

10、23陽山書屋3.3 豎曲線設計 2.豎曲線設計標準 24陽山書屋（1）豎曲線設計的一般要求1）宜選用較大的豎曲線半徑。視覺良好，可參照表413。2）同向豎曲線應避免“斷背曲線”。3）反向曲線間，一般由直坡段連接，也可徑相連接。4）豎曲線設置應滿足排水需要。 3.3 豎曲線設計 3.豎曲線設計25陽山書屋（2）半徑的選擇1) 應符合標準規(guī)定。2) 在不過分增加土石方工程量的情況下，為使行車舒適，宜采用較大的豎曲線半徑。3) 按外距控制選擇半徑： (4-18)3.3 豎曲線設計 3.豎曲線設計26陽山書屋4) 按切線長度選擇半徑。 (4-19)5)選擇豎曲線半徑不宜過大，否則將使豎曲線過長而不利于

11、施工和排水。6) 夜間行車交通量較大的路段，選擇半徑時應適當加大。 3.3 豎曲線設計 3.豎曲線設計27陽山書屋 3.4 高等級道路上的爬坡車道28陽山書屋爬坡車道-（climbing lane）是陡坡路段主線行車道外側(cè)增設的供載重車行駛的專用車道。（1）公路1）沿上坡方向行駛載重汽車的行駛速度降低到表4-14的允許最低速度以下時，可設置爬坡車道。2）上坡路段的設計通行能力小于設計小時交通量時，應設置爬坡車道。3.4 高等級道路上的爬坡車道 1.設置爬坡車道的條件 29陽山書屋（2）城市道路1）快速路及行車速度為60Km/的主干道，縱坡度大于的路段。2）80 50 Km / 60 40 Km

12、 / 。3）由于上坡路段混入大型車輛的干擾，降低路段通行能力時。4）經(jīng)綜合分析認為設置爬坡車道比降低縱坡經(jīng)濟合理時。 3.4 高等級道路上的爬坡車道 1.設置爬坡車道的條件 30陽山書屋（1）橫斷面組成 爬坡車道設于上坡方向主線行車道右側(cè)，寬度一般為3.5m，包括設于其左側(cè)路緣帶的寬度0.5m。 3.4 高等級道路上的爬坡車道 2.爬坡車道的設計 31陽山書屋（2）橫坡度1）因為爬坡車道的V比主線小，超高坡度較小，超高坡度的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣線。2）位于直線路段時，其橫坡度的大小同于主線路拱坡度，均采用直線式橫坡。 3.4 高等級道路上的爬坡車道 2.爬坡車道的設計 32陽山書屋（3）平

13、面布置與長度 總長度由起點處漸變段長度1、爬坡車道的長度L和終點處附加長度2（見表4.16）組成。3.4 高等級道路上的爬坡車道 2.爬坡車道的設計 33陽山書屋1)應在視覺上能自然地誘導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。2)平、縱面線形的技術指標應大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。3)合成坡度應組合得當，以利于路面排水和行車安全。4)注意與道路周圍環(huán)境的配合。 4.5 平、縱面線形組合設計 1.組合設計（design of fit together）的原則 34陽山書屋3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 35陽山書屋（1）平曲線與豎曲線的組合1)

14、平曲線與豎曲線應相互重合，且“平包豎”。2)平曲線與豎曲線大小應保持均衡 R平：R豎=1：1020 3)暗、明彎與凸、凹豎曲線4)平、豎曲線應避免的組合 3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 36陽山書屋（2）平、豎曲線應避免的組合：1）設計車速40km/h的公路，凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部，不得插入小半徑平曲線。2）凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，不得與反向平曲線的拐點重合。3）小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重疊。4）平面轉(zhuǎn)角小于7的平曲線不宜與坡度角較大的凹形豎曲線組合在一起。5）在完全通視的條件下，應極力避免長上（下）坡路段的平面線形多次轉(zhuǎn)

15、向形成蛇形的組合線形。 3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 37陽山書屋（3）直線與縱斷面的組合 直線上一次變坡是較好的平、縱組合，從美學觀點講以包括一個凸形豎曲線為好，而包括一個凹形線次之 。3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 38陽山書屋應避免：1)長直線配長坡。2)直線上短距離內(nèi)多次變坡。3)直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。4)在長直線上設置坡陡及曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線。5)直線上的縱斷面線形應避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛者視覺中斷的線形。 3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合

16、設計要點 39陽山書屋長坡配長直線3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 40陽山書屋浪形3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 41陽山書屋長直線內(nèi)多次變坡3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 42陽山書屋鋸齒形路段3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 43陽山書屋暗凹路段3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 44陽山書屋蛇形路線3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 45陽山書屋（3

17、）平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合1) 應在道路的規(guī)劃、選線、設計、施工全過程中重視景觀要求。尤其在規(guī)劃和選線階段。2) 在選定路線時，應充分地利用自然風景，盡量作到路線與大自然融為一體，不產(chǎn)生生硬感和隔斷大自然。特別是在長直線路段上，應使駕駛者能看到前方顯著的景物。3) 對道路本身不能僅把它當作技術對象，還應把它作為景觀來看待，修建時要少破壞沿線自然景觀，盡量避免高填深挖。3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 46陽山書屋4) 橫面設計要使邊坡造型和綠化與現(xiàn)有景觀相適應，彌補填挖對自然景觀的破壞。5) 應進行綜合綠化處理，避免形式和內(nèi)容上的單一化，應將綠化作

18、為誘導視線、點綴風景以及改造環(huán)境的一種措施而進行專門設計。6) 應根據(jù)技術和景觀要求合理選定構造物的造型、色彩，使道路構造物成為對自然景觀的補充。3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 47陽山書屋景觀路線3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 48陽山書屋景觀路線3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 49陽山書屋景觀路線3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 50陽山書屋景觀路線3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 51

19、陽山書屋景觀路線3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 52陽山書屋景觀路線3.5 平、縱面線形組合設計 2.線形（alignment）組合設計要點 53陽山書屋（1）準備工作繪出 地面線 平面直線、平曲線示意圖寫出 樁號 地面標高 沿線土壤地質(zhì)熟悉和掌握 全線有關勘測設計資料 領會 設計意圖和要求。 3.6縱斷面設計方法與縱斷面設計圖 1.縱斷面設計（profile design）方法與步驟 54陽山書屋（2）標注控制點1）控制性的“控制點” 控制路線必須通過它或限制從其上、下方通過。2）參考性的“控制點” 叫經(jīng)濟點?？紤]各橫斷面上橫向填挖基本平衡的經(jīng)濟點。

20、3.6縱斷面設計方法與縱斷面設計圖 1.縱斷面設計（profile design）方法與步驟 55陽山書屋控制點控制性的“控制點參考性的“控制點56陽山書屋（3）試坡試坡應以“控制點”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟點”。要點為：“前后照顧，以點定線，反復比較，以線交點”。 3.6縱斷面設計方法與縱斷面設計圖 1.縱斷面設計（profile design）方法與步驟 57陽山書屋（4）調(diào)坡1)結合選線意圖2)對照技術標準或規(guī)范 調(diào)整方法：有抬高、降低、延長、縮短縱坡線和加大、減小縱坡度等。3.6縱斷面設計方法與縱斷面設計圖 1.縱斷面設計（profile design）方法與步驟 58陽山書屋（5）核對 有控制意義的特殊橫斷面上進行。如選擇高填深挖、擋土墻、重要橋涵及人工構造物以及其它重要控制點的斷面等。 3.6縱斷面設計方法與縱斷面設計圖 1.縱斷面設計（profile