1、第六章 城市道路縱斷面設計相關概念：縱斷面、地面線、地面標高、設計線、設計標高、填挖高度、鋸齒形結構。設計原則：行車快速安全、排水通暢、線形平順、路基穩定、填挖平衡。設計內容：確定各控制點高程、設計縱坡大小及長度、設計豎曲線、計算填挖高度、鋸齒形街溝設計。對路線設計標高的規定：對城市道路而言，設計標高一般是指車行道中心。對于新建公路，高速公路和一級公路采用中央分隔帶外側邊緣標高，二、三、四級公路采用路基邊緣標高，在設置超高和加寬路段則是指在設置超高加寬之前該處標高；對于改建公路，一般按新建公路的規定辦理，也可以采用中央分隔帶中線或行車道中線標高。縱坡度的表示方式：不用角度，而用百分數（），即每

2、一百米的路線長度其兩端高差幾米，就是該路段的縱坡，其上坡為“”，下坡為“”。例如某段路線長度為米，高差為米，則縱坡度為2.5。 61 縱斷面設計的基本要求1、參照城市規劃（標高與排水）資料。2、為安全、舒適，縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。應符合最小坡段長度要求。最小坡長是指相鄰兩個變坡點之間的最小長度。若其長度過短，就會使變坡點個數增加，行車時顛簸頻繁，當坡度差較大時還容易造成視覺的中斷，視距不良，從而影響到行車的平順性和安全性。 最小坡長通常以計算行車速度行駛915s的行程作為規定值。 3、為排水，i0.3%0.5%;考慮行車i4%：i5%時，應限制坡長，坡長過大時，應設坡長緩和段。各級道路的合

3、成坡度應符合規定。最大縱坡考慮因素通行的各種車輛的動力性能、道路等級、自然條件。在混行的道路上，應以非機動車的爬坡能力確定道路的最大縱坡。自行車道路的最大縱坡以25為宜。等級高的道路設計車速高，需要盡量采用平緩的縱坡。最大縱坡建議值：快速交通干道設計車速為4060kmh，最大縱坡為34；主要及一般交通干道設計車速為4060kmh，最大縱坡為34；區干道設計車速為3040kmh，最大縱坡為46；支路設計車速為2025kmh，最大縱坡為78。對于平原城市，機動車道路的最大縱坡宜控制在5以下。大、中橋上的縱坡不宜大于4，橋頭引道的縱坡不宜大于5，位于市鎮附近非汽車交通較多的地段，橋上及橋頭引道的縱坡

4、均不得大于3。隧道內縱坡不應大于3，并不小于0.3 。4、變坡點處應設豎曲線，并應保證視距通暢。應滿足豎曲線最小半徑和最小長度要求。5、應結合地形、地質、管線及建筑的布置綜合考慮。6、舊路改建時，可利用原路面，但注意街坊排水。7、與平面線形結合，行成最佳的立體輪廓。1)平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線，如圖。這種組合是使豎曲線和平曲線對應，最好使豎曲線的起、終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內，即所謂的“平包豎”。對于等級較高的道路應盡量做到這種組合，并使平、豎曲線半徑都大一些才顯得協調，特別是凹形豎曲線處車速較高，二者半徑更應該大一些。2)平曲線與豎曲線大小應保持均衡所謂均衡，

5、是指平、豎曲線幾何要素要大體平衡、勻稱、協調，不要把過緩與過急、過長與過短的平曲線和豎曲線組合在一起。根據德國計算統計，若平曲線半徑小于1000m，豎曲線半徑大約為平曲線半徑的1020倍時，便可達到均衡的目的。3)暗彎、明彎與凸、凹豎曲線暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理的組合。對暗與凹、明與凸的組合，當坡差較大時，會給人以錯覺：舍棄平坦坡道及近路不走，而故意爬坡、繞彎的感覺。此種組合在山區難以避免，只要坡差不大，矛盾也不很突出。4)平、豎曲線應避免的組合設計車速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。凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，不得與

6、反向平曲線的頂點重合。小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重疊。平面轉角小于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，長上（下）坡路段的平面線形多次轉向形成蛇形的組合線形，應極力避免。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；直線中短距離內二次以上變坡會形成反復凸凹的“駝峰”和“凹陷”，看上去線形既不美觀也不連貫，宜使駕駛員的視線中斷。道路作為一種線形構造物，應將其視為景觀對象來研究。修建道路會對自然景觀產生影響，有時甚至產生一定破壞作用。而道路兩側的自然景觀會影響道路上汽車的行駛，特別是對駕駛員的視覺、心理以及駕駛

7、操作等都有很大影響。62 縱斷面設計的步驟和方法一、測量和繪制原地面線縱坡設計前，應根據中樁和水準記錄點繪出路線縱斷面圖的地面線，繪出平面直線、平曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面標高以及沿線土壤地質說明資料，并熟悉和掌握全線有關勘測設計資料，領會設計意圖和要求。二、確定沿線各控制點標高所謂控制點，就是指影響縱坡設計的高程控制點?！翱刂泣c”可分為兩類：第一類是屬于控制性的“控制點”，控制路線縱坡設計時必須通過它或限制從其上方或下方通過。這類控制點主要有路線的起終點、城市橋梁橋面標高控制點、立交橋橋面標高控制點、鐵路道口標高（按鐵路軌頂標高計算）、平面交叉相交中心點控制標高、重要建筑物的地坪標

8、高、滿足重要管線最小覆土厚度的控制標高等。公路起終點；埡口；橋梁；地質不良地段最小填土標高；灌溉涵洞；沿河線的洪水位；路線交叉點作為控制坡度的依據。第二類是屬于參考性的“控制點”，叫經濟點。對于山嶺重丘區的道路（尤其公路），除應標出控制性質的“控制點”以外，還應考慮各橫斷面上橫向填挖基本平衡的經濟點，以降低工程造價。三、試定縱坡，調整核對試坡主要是在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據技術標準、選線意圖，考慮各控制點和經濟點的要求以及地形變化情況，初步定出縱坡設計線的工作。試坡應以“控制點”為依據，照顧多數“經濟點”。當個別“控制點”確實無法滿足時，應對控制點重新研究，以便采取彌補措施。試坡的要

9、點可以歸納為：“前后照顧，以點定線，反復比較，以線交點”?！扒昂笳疹櫋本褪且昂笃露瓮ūP考慮，不能只局限在某一坡段上。先畫能符合幾個控制點的某一段線，再畫能符合其它控制點的某一段線，二段線相交得出變坡點。（盡量落在10m的樁上） “以點定線”就是按照縱面技術標準的要求，滿足“控制點”，參考“經濟點”，初步定出坡度線。若二者的矛盾較大，進一步研究控制點能否有所改動的余地，并估計到改動后引起的結果，最后再定坡。 “反復比較”就是用三角板推平行線的辦法，移動坡度線，反復試坡，對各種可能的坡度線方案進行比較，最后確定既符合技術標準，又滿足控制點要求而且土石方量最省的坡度線?！耙跃€交點”就是將得到的坡度

10、線延長，交出變坡點的初步位置。核對主要在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。其做法是：在縱斷面圖上直接由厘米格讀出相應樁號的填挖高度，將此值用“路基橫斷面透明模板”套在相應橫斷面地面線上，檢查若有填挖過大、坡腳落空、擋墻過高、橋涵填土不夠以及其它邊坡不穩現象，則需調整坡度線。四、確定縱坡設計線經調整核對合理后，即可確定坡度線。所謂定坡，就是把坡度值、變坡點位置（樁號）和高程確定下來。道路的縱坡設計是在全面掌握設計資料的基礎上經過多次方案比較，精心設計才能完成。除以上提到的設計要求外，縱坡設計還要注意：與平面線形的合理組合，以得到

11、較佳的空間組合線形；回頭曲線路段縱坡的特殊要求；大中橋上不宜設置豎曲線，即不宜設變坡點；注意交叉口、大中橋、隧道等地段路線縱坡的特殊要求。五、選定豎曲線半徑并計算其要素根據道路等級和情況，確定豎曲線半徑，并計算豎曲線要素?？v斷面上兩相鄰不同坡度線的交點稱為變坡點。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。相鄰兩坡度線的交角用坡度差“”表示，坡度角一般較小，可近似地用兩坡段坡度的代數差表示，即=|i2-i1| ，式中、分別為兩相鄰坡段的坡度值，上坡為正，下坡為負。為正，變坡點在曲線下方，豎曲線開口向上，稱為凹形豎曲線；為負，變坡點在曲線上方，豎曲線開口向下，稱為凸

12、形豎曲線。各級道路在變坡點處均應設置豎曲線。豎曲線的線形采用二次拋物線。由于在其應用范圍內，圓曲線與拋物線幾乎沒有差別，因此，豎曲線通常表示成圓曲線的形式，用圓曲線半徑R來表示豎曲線的曲率半徑。 豎曲線的幾何要素主要有：豎曲線切線長豎曲線的幾何要素主要有：豎曲線切線長T、曲線長L和外距E。 豎曲線上任意點縱距y的計算 y計算點縱距； x計算點樁號與豎曲線起點的樁號差。六、計算設計標高和填挖高度根據已定的縱坡和變坡點的設計標高，即可計算出各樁號的設計標高。中樁設計標高與對應原地面標高之差即為路基施工高度，當兩者之差為“”，則是填方；兩者之差為“”，則是挖方。七、鋸齒形街溝設計八、繪制縱斷面設計圖63 鋸齒形街溝設計一、設計目的縱坡較小時(3)排除路表水。 此外，還可采用加大橫坡度、縮短雨水口間距、增大雨水口進水面積等方法。二、街溝設計三、注意問題6-4 縱斷面圖的繪制繪制內容在縱斷面圖中，上半部包括如下主要內容：地面線、高程、設計線、豎曲線及其要素； 橋涵（橋梁按橋型、孔數及孔徑、橋名、結構類型、中心樁號、設計水位；涵洞與通道按樁號及底高繪出，注明結構類型、中心樁號等）； 隧道（按長度、高度標繪，注明名稱和起始點樁號）； 與道路、鐵路交叉時的樁號及路名； 水準點的位置、編號及高程； 斷鏈樁位置及長短