道路勘测设计纵断面设计.ppt

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沿着道路中线竖直剖开，然后在展开即为路线纵断面，见图41。

由于自然因素的影响以及经济性的要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线。

一纵断面设计主要任务与目的纵断面设计主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线的几何构成与要素，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客舒适的目的。

第四章纵断面设计ProfileDesigning第一节第一节概述概述Outline二地面线与设计线纵断面图是道路纵断面设计的主要成果，也是道路设计的重要技术文件之一。

把道路纵断面图与平面图结合起来，就能准确地定出道路的空间位置。

在纵断面图上有两条主要的线：

一条是地面线，另一条是设计线。

1地面线它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线，反映了地面的起伏与变化情况。

2设计线它是综合考虑技术、经济和美学等诸因素之后，人为定出的一条具有规则形状的几何线，反映了道路的起伏变化情况。

纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。

（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表示。

第二节第二节纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计TheDesignofProfileGradeandSlopeLength一一纵坡设计的一般要求纵坡设计的一般要求TheGenerallyRequireofProfileGradeDesign为使纵坡设计经济合理，必须在全面掌握勘测资料的基础上，经过综合分析、反复比较定出设计纵坡。

纵坡设计的一般要求为：

1、纵坡设计必须满足标准的各项规定；2、应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。

为保证车辆能以一定速度安全、顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大或过于频繁。

尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。

连续上坡和下坡路段，应避免设置反坡段。

3、纵坡设计应对沿线的地形、地下管线、地质、水文、气候、排水等方面综合考虑，视具体情况妥善处理，以保证道路的稳定与畅通。

4、纵坡设计应考虑填挖平衡，减少借方和废方，以降低工程造价和节省用地。

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，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。

二二最大纵坡最大纵坡TheMaximumProfileGrade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。

汽车沿陡坡行驶时，因克服升坡阻力及其它阻力需要增大牵引力，车速便会降低。

若陡坡过长，将引起汽车水箱“开锅”、气阻等情况，严重时还可能引起发动机熄火，使驾驶条件恶化；若沿陡坡下行，因制动次数多，制动器易发热而失效，司机心理紧张，易引起交通事故。

当道路泥泞时，情况更为严重。

我国标准在规定最大纵坡时，对汽车在坡道上的行驶情况作了大量的调查与研究工作，并广泛征求了各方面特别是驾驶员的意见，同时考虑了汽车带一拖挂车及畜力车通行的状况，结合交通组成、汽车性能、工程费用和营运经济等，经综合分析研究后确定了最大纵坡值，在线路设计时，都必须遵守。

1、各级公路最大纵坡的规定见表43。

2、城市道路最大纵坡见表42城市道路最大纵坡计算车速（km/h）806050403020最大纵坡（）推荐值455.5678限制值677899备注：

海拔30004000m高原城市按表值减小1，积雪寒冷地区应控制在6以内表4-2公路等级高速公路一二三四地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘最大纵坡（）345546576869各级公路最大纵坡表4-3备注：

（1）高速公路受地形条件或其它情况限制时，经技术经济论证合理,最大纵坡可增加1；

（2）海拔2000m以上或严寒冰冻区的山岭重丘区四级公路，最大纵坡不应大于8。

3、桥上及桥头路线的最大坡度：

小桥与涵洞处纵坡应按路线规定采用；大、中桥上纵坡不宜大于4；桥头引线的纵坡不宜大于5，且紧接桥头不短于10m（山岭、重丘区可减至5m）范围内的引道纵坡应与桥上纵坡相同；4、隧道部分路线的纵坡：

隧道内纵坡不应大于3，且不小于0.3；紧接隧道洞口30m范围内的纵坡应与隧道内的纵坡相同（明洞和长度小于50m的隧道，可不受上述规定的限制）。

5、在非机动车交通比例较大的路段，可将纵坡适当放缓：

平原、微丘区一般不大于23；山岭、重丘区一般不大于45。

三高原纵坡折减（自学）TablelandGradeCompensation四理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡IdealofMaximumLongitndinalGradeandUnrestrictdLengthofMaximumlongitndin-alGrade1理想的最大纵坡理想的最大纵坡是指设计车型即载重汽车在油门全开的情况下，持续等速行驶所能克服的坡度，可按下式计算，即（4-1）式中：

i1理想的最大纵坡；D1汽车行驶速度V1对应的动力因数，见图24；V1汽车行驶速度，对低速路取计算行车速度；对高速路取最高速度；f滚动阻力系数，见表24；海拔荷载修正系数。

因在具有i1的坡道上载重汽车能以最高速度行驶，这样，可以指望载重汽车与小客车、重车与轻车之间的速差最小，因而相互干扰也将最小，道路的总体通行能力将最大。

l2不限长度的最大纵坡理想的最大纵坡固然好，但这种坡度常因地形等条件的限制很难实现。

为此，在某些路段应允许汽车由最大车速V1降到V2，以获得较大的坡度。

V2称为容许速度，不同等级的道路容许速度应不同，其值为式中：

V计算行车速度（km/h），高速路取低限，低速路取高限，见表11和表12。

与容许速度V2相对应的纵坡称为不限长度的最大纵坡，可按下式计算，即式中：

i2不限长度的最大纵坡；D2与容许速度V2对应的动力因数，见图24；当汽车在坡度小于或等于不限长度最大纵坡的坡道上行驶时，只要初速度大于容许速度，汽车至多减速到容许速度，与坡长长短无关；当实际坡度大于不限长度的最大纵坡时，为防止汽车行驶速度低于容许速度，应对其坡长加以限制。

表46是东风EQ140载重汽车装载75时，各计算行车速度下理想的最大纵坡i1和不限长度的最大纵坡i2。

理想的最大纵坡理想的最大纵坡i1i1和不限长度的最大纵坡和不限长度的最大纵坡i2（%）i2（%）表表4-64-6计算行车速度（km/h）V1201008060403020滚动阻力系数（%）F1.01.01.01.52.02.02.0减速范围V1V28060805580506040402530202015动力因数（%）D1D22.33.02.33.22.33.33.03.55.45.85.75.85.85.8H=0,=1.19i1i21.72.61.72.81.72.92.12.74.44.94.84.94.94.9H=1000,=1.05i1i21.42.21.42.41.42.51.72.53.74.14.04.14.14.1H=2000,=0.93i1i21.11.81.12.01.12.11.31.83.03.43.33.43.43.4H=3000,=0.82i1i20.91.50.91.60.91.71.01.42.42.82.72.82.82.8五最小纵坡MinimumLongitndinalGrade为使道路上行车安全、快速、畅通，希望道路纵坡小一些为好，但在挖方路段、低填方路段和横向排水不畅通的路段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5%为宜。

当必须设计平坡或纵坡小于0.3%时，边沟应单独作排水设计。

在弯道路段，为使行车道外侧边缘不出现反坡，设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率。

六六坡长限制坡长限制坡长限制，主要是指对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。

RestrictionofSlopeLength1、最短坡长限制、最短坡长限制最小坡长是指纵断面上两个变坡点之间的最小长度。

最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的，如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏的路段会产生增重与减重的频繁变化，导致乘客感到极不舒适，车速越高越感突出。

另外，坡长太短，变坡点之间不能设置相邻两竖曲线的切线长；此外，对两凸型变坡点间的距离还应满足行车视距的要求。

考虑上述因素，应对最小坡长加以限制。

标准规定各级公路最短坡长见表47。

各级公路最短坡长表4-7公路等级汽车专用公路一般公路高速公路一二二三四地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘最短坡长（m）30025020015025015020012020012015010010060城规规定城市道路相对坡长见表48。

城市道路最短坡长表4-8计算行车速度（km/h）806050403020最短坡长2901701401108560在平面交叉口、立体交叉口的匝道，以及过水路面地段，最短坡长不受此限。

22、最大坡长限制最大坡长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，应对坡长加以限制。

（1）各级公路纵坡长度限制，见表410；各级公路纵坡长度限制表4-10公路等级汽车专用公路一般公路高速公路一二二三四地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘纵坡坡度（）21500/38001000/1000/46008009007008007001000/1000/800800/5/600700500/5008007008007006007007008006/500300/300/500/5004007005007007/300/300/500/5008/300/3009/200

（2）城市道路纵坡长度限制，见表411；（3）当计算行车速度V80km/h的道路，当连续纵坡大于长度限制时，应设缓和坡段；（4）当公路上有大量兽力车通行时，在可能的情况下，宜在不超过500m处设置一段不大于23的缓坡。

以利于兽力车通行；（5）城市道路的非机动车道纵坡宜小于2.5%，否则应限制其坡长，见表411。

城市道路纵坡长度限制表4-11计算行车速度（km/h）80605040纵坡坡度（）55.5666.5766.576.578纵坡长度限制（m）600500400400350300350300250300250200七七缓和坡段缓和坡段当陡坡的长度超过最大坡长的限制时，应在中间适当位置设置缓坡路段，用以恢复汽车上陡坡时已降低的车速。

同时，从下坡安全考虑，缓坡也是需要的。

根据实际观测，标准规定缓和坡段的纵坡应不大于3，其长度应不小于最短坡长。

AlleviateSectionofTheSlope缓和坡段的具体位置应结合纵向地形的起伏情况，尽量减少填挖方工程数量来确定。

一般情况下，缓和坡段宜设置在平面的直线或较大半径的平.曲线上，以便充分发挥缓和坡段的用，提高道路的使用质量。

在极特殊的情况下，可以将缓和坡段设于半径比较小的平曲线上，但应适当增加缓和坡段的长度。

八八平均纵坡平均纵坡平均纵坡是指一定长度的路段纵向所能克服的高差与路线长