道路勘测实务

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1. 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 。 制 定 最 大 纵 坡 主 要 是 依 据 汽 车 的 动 力 特 性 、 道 路 等 级 、 自 然 条 件 、 车 辆 行 驶 安 全 以 及 工 程 、 运 营 经 济 等 因 素 进 行 确 定 。 汽 车 沿 陡 坡 行 驶 时 ， 因 升 坡 阻 力 增 加 而 需 增 大 牵 引 力 ， 从 而 降 低 车 速 ， 若 长 时 间 爬 陡 坡 ， 不 但 会 引 起 汽 车 水 箱 沸 腾 、 气 阻 ， 使 行 驶 无 力 以 致 发 动 机 熄 火 ， 使 驾 驶 条 件 恶 化 ， 而 且 在 爬 坡 时 汽 车 的 机 件 磨 损 也 将 增 大 。 因 此 ， 应 从 汽 车 爬 坡 能 力 考 虑 对 最 大 纵 坡 加 以 限 制 。 与 上 坡 相 比 ， 汽 车 下 坡 时 的 安 全 性 更 为 重 要 。 汽 车 下 坡 时 ， 制 动 次 数 增 加 ， 制 动 器 易 因 发 热 而 失 效 ， 司 机 心 理 紧 张 ， 也 容 易 发 生 车 祸 。 根 据 行 车 事 故 调 查 分 析 ， 坡 度 大 于 8％ 、 坡 长 为 360m 或 坡 长 很 短 但 坡 度 很 大 （ １ １ ％ ～ １ ２ ％ ） 的 路 段 下 坡 的 终 点 是 发 生 交 通 事 故 的 主 要 地 点 ； 同 时 ， 调 查 资 料 表 明 ， 当 纵 坡 大 于 8.5％ 时 ， 刹 车 次 数 急 增 ， 所 以 ， 最 大 纵 坡 的 制 定 从 下 坡 安 全 来 考 虑 ， 其 最 大 值 应 控 制 在 ８ ％ 为 宜 。 另 外 ， 还 要 考 虑 拖 挂 车 的 要 求 。 调 查 资 料 表 明 ， 拖 挂 车 爬 8％ 的 纵 坡 需 用 一 档 ； 爬 ７ ～ ８ ％ 的 纵 坡 需 用 二 档 或 一 档 ， 从 不 致 使 拖 挂 车 行 驶 困 难 来 看 ， 最 大 纵 坡 也 应 控 制 在 8％ 为 宜 。
书名：道路勘测实务 ISBN： 978-7-111-30074-8 作者：郭国英 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
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纵断面设计
2.1汽车的动力性能、纵坡的设计标准
2.2纵坡设计、竖曲线设计 2.3道路平面与纵断面组合ຫໍສະໝຸດ 2.4道路纵断面设计成果
复习思考题
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根据上述因素，考虑到工程经济及我国车辆的具体情况，《标准》和《城市道路设计规范》分 别对我国公路和城市道路的最大纵坡作出了如下规定，见表2－1．表2－2。 各 级 公 路 最 大 纵 坡 公 路 等 级 高 速 公 路 100 4 80 5 60 5 100 4 一 60 6 80 5 二 40 7 60 6 三 30 8 40 6 表 2-1 四 20 9
注： ①海拔 3000～4000m 的高原城市道路的最大纵坡度推荐值按表列数值减小 1%。 ②积雪寒冷地区最大纵坡度推荐值不得超过6%。
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但 大 、 中 桥 上 的 纵 坡 不 宜 大 于 ４ ％ ， 桥 头 引 道 的 纵 坡 不 宜 大 于 ５ ％ ，位 于 市 镇 附 近 非 汽 车 交 通 较 多 的 地 段 ，桥 上 及 桥 头 引 道 的 纵 坡 均 不 得 大 于 ３ ％ ，紧 接 大 、中 桥 桥 头 两 端 引 道 的 纵 坡 应 与 桥 上 纵 坡 相 同 。 隧 道 内 纵 坡 不 应 大 于 ３ ％ ， 并 不 小 于 ０ .３ ％ （ 独 立 明 洞 和 短 于 5 0 m 的 隧 道 其 纵 坡 不 受 此 限 制 ）， 紧 接 隧 道 洞 口 的 路 线 纵 坡 应 与 隧 道 内 纵 坡 相 同 。 在 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 ％ 。
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道路纵断面设计与选线有密切的关系，实际
上在选线过程中已做了纵坡大小、坡长分配、 纵面与平面配合等的考虑，纵断面设计是将 选线的预想具体化，因此，可以认为纵断面 设计是选线工作的继续和深化。当然，在纵 断面设计过程中还将对选线的预想做些适当 的修正，如果在选线过程中对纵坡值考虑不 够，就可能改线。
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2.2纵坡设计、竖曲线设计
1.纵坡度 2.坡长限制 3.合成坡度
4.纵坡设计的一般要求
5.竖曲线设计 6.竖曲线设计标准
7.高等级道路上的爬坡车道
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1.纵坡度
（1）最大纵坡
（2）最小纵坡 （3）平均纵坡
（4）高原纵坡折减
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2． 最 小 纵 坡 为 了 保 证 挖 方 地 段 、设 置 边 沟 的 低 填 方 地 段 和 横 向 排 水 不 畅 地 纵 向 排 水 ， 防 止 积 水 渗 入 路 基 而 影 响 其 稳 定 ， 规 定 各 级 公 路 的 堑 路 段 、 以 及 其 它 横 向 排 水 不 畅 的 路 段 ， 均 应 采 用 不 小 于 ０ .３ 纵 坡 。 当 必 须 设 计 水 平 坡 （ ０ ％ ） 或 小 于 ０ .３ ％ 的 纵 坡 时 ， 边 水 设 计 应 与 纵 坡 设 计 一 起 综 合 考 虑 ， 其 边 沟 应 作 纵 向 排 水 设 计 城 市 道 路 中 一 般 可 采 用 设 置 锯 齿 形 偏 沟 或 采 取 其 它 排 水 措 施 理 。
ip H l
(2-1)
式中： i p －平均纵坡；
l
－路线长度（ m） ；
H －路线长度 l 两端的高差(m)。
《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％（相对高差为２００～
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2.1汽车的动力性能、纵坡的设计标准
一、用一曲面沿道路中线竖直剖切，展开成平面
称道路的纵断面。反映路线在纵断面上的形状、 位置及尺寸的图形叫路线纵断面图，它反映路线 所经地区中线之地面起伏情况与设计标高之间的 关系 , 它与平面图、横断面图结合起来，就能够 完整地表达道路的空间位置和立体线形。纵断面 线形设计应根据道路的性质、任务、等级和地形、 地质、水文等因素，考虑路基稳定、排水及工程 量等的要求，对纵坡的大小、长短、前后纵坡情 况、竖曲线半径大小以及与平面线形的组合关系 等进行综合设计，从而设计出纵坡合理、线形平 顺圆滑的理想线形，以达到行车安全、快速、舒 适、工程费较省、运营费用较少的目的。
计算行车速度（km∕ h） 120 最大纵坡（%） 3
注：高速公路受地形条件或其它特殊情况限制时，经技术经济论证，最大纵坡可增加 1%。 城 市 道 路 最 大 纵 坡 计算行车速度（km∕ h） 最大纵坡度推荐值（%） 最大纵坡度限制值（%） 80 4 6 60 5 7 50 5.5 40 6 8 30 7 9 表 2-2 20 8
段 长 ％ 沟 ， 来
的 路 的 排 在 处
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3．平均纵坡 在道路设计中，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。 根据对山区道路行车的实际调查发现，有时虽然道路纵坡设计完全符合最大纵坡、坡长限制及 缓和坡长规定，但也不能保证行车顺利安全。如果在长距离内，平均纵坡较大，汽车上坡用二档时 间较长，发动机长时间发热，易导致汽车水箱沸腾、气阻；同样，汽车下坡时，频繁刹车，易引起 制动器发热，甚至烧毁制动片，加之司机心理过分紧张，极易发生事故。因此，从汽车行驶方便和 安全出发，为了合理利用最大纵坡、坡长和缓和坡段的规定，还要控制平均纵坡。平均纵坡是在宏 观上控制路线纵坡。
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在 具 体 设 计 纵 坡 时 ，需 了 解 一 些 关 于 纵 坡 的 基 础 知 识 。第 一 ，对 路 基 设 计 标 高 的 规 定 。 对 于 新 建 公 路 ， 高 速 公 路 和 一 级 公 路 采 用 中 央 分 隔 带 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 和 加 宽 路 段 则 是 指 在 设 置 超 高 加 宽 之 前 该 处 标 高 ；对 于 改 建 公 路 ，一 般 按 新 建 公 路 的 规 定 办 理 ，也 可 以 采 用 中 央 分 隔 带 中 线 或 行 车 道 中 线 标 高 。对 城 市 道 路 而 言 ，路 基 设 计 标 高 一 般 是 指 车 行 道 中 心 。 第 二 ，纵 坡 度 的 表 示 方 式 不 用 角 度 ， 而 用 百 分 数 （ ％ ） ， 即 每 一 百 米 的 路 线 长 度 其 两 端 高 差 几 米 ， 就 是 该 路 段 的 纵 坡 ， 其 上 坡 为 “ ＋ ” ， 下 坡 为 “ － ” 。 例 如 某 段 路 线 长 度 为 ８ ０ 米 ， 高 差 为 － ２ 米 ， 则 纵 坡 度 为 － 2.5％ 。 第 三 ， 一 般 认 为 道 路 上 ３ ％ 的 纵 坡 对 汽 车 行 驶 不 造 成 困 难 ，即 上 坡 时 不 必 换 档 ，下 坡 时 不 必 刹 车 。对 于 小 于 ３ ％ 的 纵 坡 ，可 以 不 作 特 殊 考 虑 ， 只 是 为 了 排 水 的 需 要 （ 公 路 边 沟 的 沟 底 纵 坡 与 路 线 纵 坡 一 般 是 相 同 的 ） ， 一 般 要 有 一 个 不 小 于 最 小 纵 坡 的 坡 度 。如 果 排 水 上 无 困 难 ，可 以 用 平 坡 。但 是 采 用 了 大 于 ５ ％ 的 纵 坡 时 ，必 须 慎 重 考 虑 ，因 为 纵 坡 太 大 ，上 坡 时 汽 车 的 燃 料 消 耗 过 大 ，而 下 坡 时 又 必 须 用 刹 车 ，重 车 或 有 拖 挂 车 的 车 辆 都 易 出 事 故 ，对 运 输 经 济 与 安 全 极 为 不 利 。