道路勘测第四章 纵断面设计.
道路勘测设计资料
第四章纵断面设计第一节概述一、纵断面图上有两条主要的线含义及组成在纵断面图上有两条主要的线：—条是地面线，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，反映了沿着中线地面的起伏变化情况；一条是设计线，它是经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后设计人员定出一条具有规则形状的几何线，反映了道路路线的起伏变化情况。
纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。
直线(即均匀坡度线)有上坡和下坡，是用坡度和水平长度表示的。
直线的坡度和长度影响着汽车的行驶速度和运输的经济以及行车的安全，它们的一些临界值的确定和必要的限制，是以通行的汽车类型及行驶性能来决定的。
在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖曲线，按坡度转折形式的不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。
二、路线纵断面图上的设计标高，即路基设计标高，《规范》规定1．新建公路的路基设计标高：高速公路和—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。
本节小结（1）纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。
直线(即均匀坡度线)有上坡和下坡，是用坡度和水平长度表示的。
竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。
（2）新建公路的路基设计标高：高速公路和—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。
思考题1.道路纵断面线性要素有哪些？2.高速公路和—级公路路基设计标高与二、三、四级公路路基设计标高在横断面上位置是否相同？第二节汽车的动力特性与纵坡摘要内容：主要介绍汽车的动力特性和最大纵坡；汽车的加减速行程与坡长限制和缓和坡段；最小纵坡、平均纵坡和合成坡度；竖曲线要素计算及竖曲线最小半径；讲课重点1.汽车的动力因素与汽车的几种行驶状态和理想最大纵坡、不限长度的最大纵坡间关系；2. 规范规定最大纵坡、最小纵坡的考虑因素和规定值；3. 汽车的加、减速行程与较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制间的关系；4. 如何设置最大坡长、最小坡长、缓和坡段及其限制要求；5.平均纵坡和合成坡度的概念讲课难点1. 陡坡和缓坡的概念及设置原则；2. 如何设置最大坡长、最小坡长、缓和坡段及其限制要求讲授重点内容提要一、汽车的动力因素和最大纵坡（一）汽车驱动力1．发动机曲轴扭矩M如将发动机的功率P 、扭矩M 以及燃油消耗率e g 与发动机曲轴的转速n 之间的函数关系以曲线表示，则该曲线称为发动机转速特性曲线或简称为发动机特性曲线。
4.道路勘测设计纵断面设计
各级公路最大纵坡
公路等级
地形 最大纵坡 （％）
表4-3 三
平 原 微 丘 6 山 岭 重 丘 8
高速公路
平 原 重 微 丘 丘 3 4 山岭
一
平 原 微 丘 4 山 岭 重 丘 6
二
平 原 微 丘 5 山 岭 重 丘 7
四
平 原 微 丘 6 山 岭 重 丘 9
5
5
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：
① 小桥与涵洞处纵坡应按路线规定采用； ② 大、中桥上纵坡不宜大于4％； ③ 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：
① 隧道内纵坡不应大于3％，且不小于0.3％； ② 紧接隧道洞口30m范围内的纵坡应与隧道内的纵坡
表4-6
20 2.0 20 5.8 4.9 4.1 3.4 2.8 20 5.8 4.9 4.1 3.4 2.8 15 5.8 4.9 4.1 3.4 2.8
五 最小纵坡
Minimum Longitndinal Grade
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。
速度，应对其坡长加以限制。
表4－6是东风EQ－140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
道路勘测设计-纵断面设计
F/G为单位车重所受到的离心力，参考有关资料取F/G=0.028，代
入得
Rmin=V2/3.6
② 考虑夜间行车前灯照射角的影响
在竖曲线上，设竖曲线长大于视距长， 知竖距Y=S2/2R且Y= h0+ S·tanα
S2 R
2(h0 S tan)
取h0=0.75m，α=1°，则Rmin=S2/（1.5+0.0349S） 1
O
因变坡角很小，近似认为折线CP1P2D的总长度等于竖曲线长度L，则 P1P2=L/2，而L= R·ω，则
S
AP1
P2 B
P1 P2
d1
d2
R 2
( S
d1
d 2 )2 R
2
R凸
2
S
(
d1
d
2
)
2
3. 竖曲线
（4）竖曲线设计示例
▪ 设计速度为80km/h的某公路一变坡点桩号为K20+100，变
公路 设计速度（km/h）
120 100
80
60
40
30
20
最小坡长（m）
300 250 200 150 120 100
60
城市 设计速度（km/h）
80
60
50
40
30
20
道路
最小坡长（m）
290 170 140 110
85
60
标准中规定坡长限制指的是变坡点间的直线距离。
2. 纵坡及坡长设计
（8）最大坡长限制
(z A
l i1 )
1 2R
(
x
2 A
2xA
l
l
2
)
道路勘测1-4章简答题答案
道路勘测设计复习第一章绪论1.交通运输方式哪些，优缺点P1方式：铁路，道路，水运，航空，管道优缺点;❶铁路优点运程远，运量大，连续性强，成本较低，速度较高缺点建设周期长，投资大❷水运优点通过能力高，运量大，耗能少，成本低，投资少缺点受自然条件限制大，连续性较差，速度慢❸航空运输优点速度快，运距短缺点运量小成本高❹管道运输优点连续性强，成本低，安全性好，损耗少，限制少缺点仅限于油，气，水等货物❺道路运输优点运输机动灵活，中转少，受固定交通设施限制少，批量不限，货物送达速度快，覆盖面广2、道路运输的特点，优缺点各是什么？优点：❶机动灵活❷直达，减少货损❸投资较灵活，社会效益高❹适用性强缺点：❶运输成本偏高❷环境较大污染，治理相对困难❸事故多，损失大3、我国公路建设与发达国家相比，差距表现在哪些方面？差距体现在：❶公路数量少，网络化程度低❷质量差，等级低❸公路测设与施工技术水平落后❹交通及运输经营管理技术落后❺社会整体素质有待进一步提高4、7918公路网，什么意思？7条首都放射线，9条南北纵向高速公路线，18条东西横向告诉公路线第2章道路技术标准与设计依据1、公路分级依据是什么？满足经济发展，规划交通量，路网建设及功能2、城市道路分为哪四类？❶快速路❷主干路❸次干路❹支路3、道路工程基本建设程序的三个阶段是什么？规划与研究阶段，设计及建设阶段，生产运营阶段4、可行性研究的任务是什么？在充分调查研究，评价预测和必要的勘测工作基础上，对项目建设的必要性，经济合理性，技术可行性，实施可能性，提出综合的研究论证报告5、公路工程基本建设项目包括哪三个阶段？各个阶段的目的分别是什么？❶初步设计目的：确定设计方案❷技术设计目的：对重大，复杂的技术问题进一步落实设计方案❸施工图设计目的：对批准的推荐方案进行详细设计以满足施工的要求6、影响道路设计的自然因素有哪些？简述这些自然因素分别对道路设计有什么影响。
自然因素：地形，气候，水文，水文地质，地质，土壤，植被地形影响道路技术标准和指标气候影响地面水数量，地下水位高度，路基水温状况，及泥泞期，冬季积雪和冰冻期路面使用质量水文影响排水结构物数量大小水文地质情况决定含水层厚度，位置，地基边坡稳定性地质构造决定地基和附近岩层稳定性，有无坍塌，碎落崩塌可能，施工难易程度，筑路材料质量土壤影响地基尺寸形状，路面类型结构确定植被影响暴雨径流，水土流失程度，路线布设7、作为道路设计依据的车辆分为哪三类？❶小客车❷载重汽车❸鞍式列车8、什么是设计速度，设计速度影响哪些道路设计指标的确定？设计速度定义：当气候条件良好，交通密度小，汽车运行只受道路本身条件影时，中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度影响指标：道路曲线半径，超高，视距，也影响车道宽度，中间带宽度，路肩宽度9、什么是道路通行能力，什么是设计通行能力？P15道路通行能力：某一路段所能承受的最大交通量，也称道路容量，单位（辆/小时）设计通行能力：道路交通运行状态保持某一设计服务水平时，单位时间内道路上某一路段可以通过最大车辆数10、什么是公路网，公路网的主要功能是什么，城市道路网的主要功能是什么？公路网：按一定要求或规律连接区域内诸点间公路连线的集合，形成一个有机整体的公路系统主要功能：满足区域内外交通需求，承担城市间运输联系；维持区域内交通的通畅，保证交通运输的快速和高效益；确保交通安全和提供优质运输服务；维护生态平衡，防止水土流失，注意环境保护，方便人民生活第3章平面设计1、什么是路线，汽车行驶对路线的要求分为哪几个方面？P23路线：道路中线的空间位置要求：❶保证汽车在道路上行驶的稳定性❷尽可能提高汽车速度❸保证道路上行车连续❹尽量满足行车舒适2、*平面线形三要素是什么？为什么平面设计要引入“缓和曲线”？P25三要素：直线，圆曲线，缓和曲线引入缓和曲线原因：❶线形曲率连续❷符合行驶轨迹特性和高速行驶要求❸视觉上显性平顺，诱导驾驶员视线，路线更容易识别3、*道路平面线形设计的内容是什么？P28合理确定各线形要素的几何参数，保持线形的连续性和均衡性，是直线和曲线合理搭配，注意使线形与地形，地物，环境和景观等协调4、采用直线设计的优缺点分别是什么？P28优点：❶两点间直线最短，造价低❷笔直道路给人短捷，直达的良好印象❸汽车行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易❹方便测定方向距离缺点：❶地形较大起伏地区，直线线形难以与地形相协调❷过长直线易使驾驶员单调疲倦，目测汽车距离困难，产生急躁情绪，时间感速度感钝化，易引发事故5、直线最大长度怎么确定？P29❶长直线最大长度：日德：20V（V设计车速单位KM/H），前苏联8KM,美国3MILE，我国：城镇附近大于20V可接受，景色单调地点控制在20V以内❷短直线最大长度：L≤（A1+A2）/40（M），两圆曲线半径只比不宜过大R1/R2=1-1/3(R1,R2大小圆半径，A1,A2大小圆缓和曲线参数)6、*在什么情况下要考虑直线的最小长度，关于直线最小长度，规范是如何规定的？P29，30❶同向曲线中间直线较短时，易引起反弯错觉，形成断背曲线；❷反向曲线考虑转弯方向相反，超高和加宽缓和需要，驾驶人员操作方便；规范中：❶同向曲线设计速度大于60KM/H时，L≥6V,低速路放宽条件，条件受限时同向曲线改为大半径曲线或C形曲线，卵形曲线，复曲线❷反向曲线V≥60KM/H时，L≥2V，不满足条件时，直接连接S形曲线7、运用直线线形有哪些注意事项？P30,P31❶平坦地区，宽阔河谷地带；城镇及近郊道路；长大桥梁隧道路段；路线交叉点附近；双车道公路超车地段用直线❷考虑地形，地貌，地物，驾驶人员心理感受❸避免长直线，不得已时变化纵断面，改变路测环境避免疲劳❹长直线尽头不应布设小半径平曲线，条件限制时进行理论验算❺将直线视为圆曲线缓和曲线同等线元❻高速公路对长直线宜有意设置曲线代替，双车道公路维持直线设计❼不得已采用长直线时，对应纵坡不宜过大，改善两侧风景；设置标志，增大路面抗滑力确保行车安全8、圆曲线特点P31❶任一点曲率半径R=常数，曲率1/R=常数❷任一点在不断改变方向❸有利于司机集中精力驾驶，不易疲劳❹汽车受离心力作用❺视距条件较差，易发生事故9、*横向力过大对于行车的不利影响P32❶危及行车安全❷增加驾驶操作困难❸增加燃料消耗和轮胎磨损❹旅行不舒适10、*公式（3-7）、（3-10）计算R=V*V/（127（μ±ih））（3-7）R-圆曲线半径V-行车速度μ-横向力系数ih-超高横坡度R=V*V/（127（φh±ih））（3-10）R-圆曲线半径V-行车速度φh-路面与轮胎之间的横向摩阻系数ih-超高横坡度11、什么是极限最小半径？P33,不设超高的最小半径原因是什么？P34极限最小半径：各级公路在采用允许最大超高和允许的横向摩阻系数情况下，能保证汽车安全行驶的最小半径原因：当平曲线半径较大时，离心力的影响就较小，路面摩阻力就可以保证汽车有足够的稳定性，可以不设超高12、设计圆曲线时，确定圆曲线半径应遵循的原则。
第四章纵断面设计1
K5+100.00：位于下半支
①按竖曲线终点分界计算：
横距x2= 5100.00 – 4940.00＝160m
竖距
y2
x22 2R
1602 6.40 2 2000
切线高程 = 427.68 + 0.05×(5100.00 - 5030.00)
= 431.18m
设计高程 = 431.18 – 6.40 = 424.78m
R=3000
R=∞
60m
R=1000
R=∞
图4-12
2、平曲线与竖曲线大小应保持均衡
平曲线与竖曲线其中一方大而平缓，那 么另一方就不要形成多而小。一个长的平曲 线内有两个以上的竖曲线，或一个大的竖曲 线含有两个以上的平曲线，看上去都非常别 扭，如图4－13所示。根据德国的统计资料， 当平曲线半径小于1000m时，竖曲线半径大约 为平曲线半径的10～20倍为好。
（1）要避免使凸形竖曲线的顶部与反向平 曲线的拐点重合。否则，宜出现扭曲的外 观，会使驾驶员操纵失误，产生交通事故；
（2）要避免使凹形竖曲线的底部与反向平 曲线的拐点重合。否则，也宜出现扭曲的 外观，会使路面排水困难，产生积水；
（3）小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重合。对凸 形竖曲线引导性差，事故率较高；对凹形竖曲线， 路面排水不良；
3、暗、明弯与凸、凹竖曲线
暗弯与凸形竖曲线组合，以及明弯与凹形 竖曲线组合较为合理，且给人一种平顺舒适的 感觉。平曲线与竖曲线重合是一种理想的组合， 但由于地形等条件限制，这种组合并不是总能 争取得到的。如果平曲线的中点与竖曲线的顶 （底）点位置错开距离不超过平曲线长度的四 分之一时，效果仍然令人满意。但是，如果错 位过大或大小不均衡，就会出现视觉效果很差 的线形。
第四章 道路勘测设计 纵断面设计4-4
凸形竖曲线与反向平曲线拐点重合
DUT
要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的 拐点重合。
跳 跃
④平、竖曲线应避免的组合
DUT
小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 计算行车速度 ≥40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形 竖曲线底部插入小半径的平曲线。
DUT
在长平曲线内，要尽量设计成直坡线，避免设置短的、半径小的竖 曲线。避免在一个平曲线上连续出现多个凹、凸竖曲线。
DUT
②平曲线与竖曲线大小应保持均衡
半径：竖曲线半径 大约为平曲线半径 的10～20倍时
长度：平曲线应稍 长于竖曲线
半径和长度适宜
DUT
平曲线半径(m) 500 700
竖曲线半径 10000 12000
平曲线半径(m) 1100 1200
竖曲线半径 (m) 30000 40000
800
900
JD5 R=
Ls=
DUT
7. 竖曲线设计：
确定半径、计算竖曲线要素
R= T= E =
R=
T=
E=
R=
T=
E=
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R=
Ls=
（一）纵断面设计方法与步骤
DUT
1．准备工作：（1）应收集有关设计资料；（2）点绘地面线，填写 有关内容。 2．标注高程控制点：①路线起、终点；②越岭哑口；③重要桥涵； 等等…… 3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。
1. 各种直线和曲线组合的立体线形要素
DUT
2. 直线与纵断面的组合
道路勘测第四章 纵断面设计
三、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡
1. 理想的最大纵坡i1：是指设计车型即载重汽车在 油门全开的情况下，持续以理想速度V1等速行驶所 能克服的坡度。 V1取值：对低速路为设计速度，高速路为上述载重 汽车的最高速度。
f i1
D1
i1=λ D1-f i1—理想最大纵坡
理想的最大纵坡固然好，但不是总能争取到。 因此，有必要允许车速由 V1降到 V2 以获得较大 坡度i2。V2称为允许速度。 2.容许速度V2：不同等级的道路容许速度应不同， 其值一般应不小于设计速度的 1/2 ～2/3 （高速路取 低限，低速路取高限）。
7 ．在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利 等方面的要求。
• 一、竖曲线的计算公式 • 纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段 曲线来缓和，称为竖曲线。设计上采用二次抛物线 作为竖曲线。
第三节 竖曲线
变坡点：相邻两条坡度线的交点。 坡度差：设变坡点相邻两条直坡段坡度分别为 i1和i2， 规定上坡为正，下坡为负。则相邻两坡度代数差即 为坡度差，用ω 表示，即 ω =i2-i1 i3
六、缓和坡段
在纵断面设计中，当陡坡的长度达到限制坡长时， 应安排一段缓坡，用以恢复陡坡上降低的速度。同 时，从下坡安全考虑，缓坡也是需要的。
《标准》规定：缓和坡段的纵坡应不大于3％，其长 度应不小于最小坡长。
缓和坡段宜设置在直线或较大半径的平曲线上。在 地形困难路段可设置在半径较小的平曲线上，但应 增加缓和坡段的长度，使缓和坡段端部的竖曲线位 于小半径平曲线之外。
• 在非机动车交通比例较大路段：平原、微丘区一 般不大于2％~3％；山岭、重丘区一般不大于4％ ~5％。
《道路工程》第4章 纵断面设计
6、缓和坡段
如前所述，凡大于理想的最大纵披i1的坡度均属陡 坡。在纵断面设计中，当陡坡大于限制坡长时，应 设＜3%的缓和坡段，其长度应大于最小坡长。
7、平均纵坡
定义：某段路线高差与水平距离之比。i平=H/L（%）
作用： ①.衡量纵断面线型质量。 ②.可供放坡定线参考。
规定：①.越岭线高差200～500m时，取5.5%为宜。 ②.越岭线高差＞500m时，取5.0%为宜。 ②.任何连续3km内，i平≤5.5%。 ④.要考虑公路编辑等课件级影响。
编辑课件
四、爬坡车道
2.设置条件
城市道路： ①.快速路及V≥60km/h的主干道，i＞5%的路段。 ②.大车V下降，80→50、 60→40 ③. 上坡路段混入大型车辆的干扰降低通行能力时。 ④.经综合分析认为设置爬坡车道比降低纵坡经济
合理时。爬坡车道宽3.5m。
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3.爬坡车道横断面设计
➢ 爬坡车道设于上坡方向正线行车道右侧。 ➢爬坡车道宽度一般为3.5m（含左侧路缘带宽度0.5m。 ➢爬坡车道的路肩和正线一样仍由硬、土路肩组成。 ➢由于爬坡车道上车的速度较低，硬路肩宽度可不按正 线设计，一般取1.0m。土路肩宽度以按正线要求设计。 ➢长而连续的爬坡车道路肩窄，右侧应设紧急停车带
编辑课件
最大纵坡的总结：
A，城市道路为公路按设计车速的最大纵坡-1。 B，大、中桥≯4% C，非机动车≯ 2.5%，＞2.5%时有坡长限制。 D，隧道≯3% E, 海拔：公路：2000m以上，i≯8%。
3000m以上，比正常值减1～3%。 F，高寒冰冻：公路：i≯8%， 城市道路：i≯6%
编辑课件
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纵断面定义：沿着道路中心线竖直剖切开的断 面即为线路纵断面。 绘制纵断面的目的：主要反映路线的起伏、纵 坡以及与原地面的填挖情况。 纵断面设计：就是根据汽车的动力特性、道路 等级和自然地形，研究道路起伏的坡度和长度， 以便达到行车的安全、舒适迅速和经济合理的 目的。
道路勘测设计第五章
班级学号姓名成绩第四章纵断面设计一、填空题1.高速公路应满足__________视距的要求。
2.路面横向坡度的大小主要与__________和表面粗糙程度有关。
3.平均运距是__________ 之间的距离。
5.一条车道的路面最大宽度为_________m。
6.确定路拱横坡度的大小时，主要是根据______________和______________确定。
7.行车视距具体分为停车视距、_____________、_____________。
8.路拱的形式：__________、__________、__________等9.中央分隔带开口端部的形状，常用的有两种：______和______形，前者用于宽度______的中间带，后者用于宽度______的中间带。
10.人行道宽度包括行人__________宽度和__________、__________的宽度。
11.路缘石的形状：______、______和______等12.四级公路和山岭、重丘区的三级公路采用______加宽值；其余各级公路采用______加宽值。
13.又不设超高的平曲线，加宽缓和段应按渐变率为______且长度不小于______的要求设置。
14.公路连续长、陡下坡路段，当平均纵坡______，纵坡连续长度______；车辆组成内大、中型重车占______以上，且载重车缺乏辅助制动装置。
为避免车辆在行驶中速度失控而造成事故，应在长、陡下坡地段的右侧山坡上的适当位置设置避险车道。
15.在道路平面是__________、纵断面上的__________以及下穿式立体交叉的__________上都有可能存在视距不足的问题。
16路基填挖的断面积，是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积，常用的面积计算方法是_________和_________。
二、名词解释1.行车视距:2.超运距：3.会车视距：4.平均运距：5.道路的横断面:6.超高:7.超高设计图:8.爬坡车道：9.避险车道：10.土石方运量:三、判断题1.道路横断面包括：路面、路肩、中央分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道、变速车道、爬坡车道、紧急停车带及用地范围内设置的标志、照明、防护设施等。
道路勘测设计习题4.1-纵断面设计-X
6、三级公路某段8％的纵坡，长为150m，其相应限制坡长为300m；如相邻坡段的纵坡为7％，其相应限制坡长为500m，则其长度最长为多少？
7、缓和坡段的定义与要求？平均纵坡的定义与要求？合成坡度定义与要求？
8、某平原微丘区一般二级公路，计算行车速度为80km/h，有一处弯道半径为250m，该段纵坡初定为5％，超高横坡度为8％。请检查合成坡度，若不满足要求时，该弯道上允许最大纵坡度为多少？（注：平原微丘区一般二级公路允许最大合成坡度为9%）
习题
1、路基设计标高？路线纵断面图设计中，设计高程是指哪里的高程？注意事项？
2、纵坡设计的一般要求？最大纵坡？高原为什么纵坡要折减？对于最大纵坡的高原折减《规范》如何规定？
3、辨析：陡坡、理想的最大纵坡、不限长度的最大纵坡？“凡是陡坡都要限制长度”这句话对吗？
4、最小纵坡？影响因素？最小坡长限制？最大坡长限制？为什么要对其进行限制？在考虑最短坡长时，考虑的因素主要有哪几方面？
18、某公路变坡点的桩号为K2+260，高程为387.62m，前一坡段i1=5%，后一坡i2=1%；竖曲线的半径R=5000m；试确定：1）判别竖曲线的凹凸性，计算竖曲线的要素；2）计算竖曲线起终点的桩号；3）计算K2+200.00、K2+240.00、K2+280.00、K2+300.00各点的设计标高。
14、视觉分析的定义与意义？视觉评价方法？道路透视图的定义与类型？
15、道路平、纵线形组合设计的适用条件与设计原则？
16、纵断面设计一般要求？纵断面设计要点有哪些？纵断面设计方法、步骤及注意问题？绘制纵断面设计图的步骤？
17、纵断面图的组成与内容？常采用的比例尺？为什么纵、横坐标比例尺一般会相差10倍？
纵断面
100
80
60
40
30
20
900 1000 1100 1200 800 900 1000 1100 1100 1200
600
700
500
800
600
900
700 500
900
700 500 300
1000
800 600 400
9
200
连续上坡或下坡时，应在不大于规定的限制纵坡长度范 围内，设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3% ，其长 度应符合最小纵坡长度的规定。
2. 不限长度的最大纵坡
（1）定义
允许车速由V1降到V2，以获得较大坡度，在i2的坡道上， 汽车将以V2的速度等速行驶。与容许速度V2相对应的纵坡i2称 为不限长度的最大纵坡。
（2）容许速度
V2称为容许速度，不同等级的道路容许速度应不同，其值 一般不小于设计速度的1/2～2/3（高速路取低限，低速路取高 限）。
七、平均纵坡 1、定义
一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度之比。它是衡 量纵断面线形质量的一个重要指标。
2、作用
H ip L
（1）在山区高差较大地区，尽管最大纵坡、坡长限制、缓和 坡段及最短坡长等均满足《标准》规定，但为了防止交替使用极 限长度的最大纵坡和最短长度的缓坡形成“台阶式”纵断面线形， 应对路线最高点与最低点之间的平均坡度加以限制，以提高行车 质量。 （2）汽车在长上坡上行驶，会长时间地使用二档，造成发动 机长时间发热，导致车辆水箱沸腾；下坡则频繁刹车，司机驾驶 紧张，也易引起不良后果。
二、高原纵坡折减
1.折减原因 （1）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。 （2）汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系 统。 2.纵坡折减值（见表4.2.2）
【道路勘测设计】第四章 纵断面设计(二)
小纵坡不应低于0.3%～0.5%。 （二）关于最短坡长
坡长不宜过短，以不小于设计速度9秒（2.5V）的行 程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，坡长和竖 曲线应争取到极限值的一倍或二倍以上，避免锯齿形的 纵断面。
一般情况下：竖曲线应选用较大半径为宜。 坡差小时：应尽量采用大的竖曲线半径。 条件受限制时：可采用一般最小值
特殊困难情况下：方可用 极限最小值。 有条件时：宜采用表4-20 规定的满足视觉要求的最 小半径。
（五）关于相邻竖曲线的衔接
同向曲线：相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是 同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合并为单曲线 或复曲线，避免出现断背曲线。
山区道路的“经济点” 等。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
山区道路的“经济点”
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。
R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
5、核对：典型横断面核对
核对主要在有控制意义的特殊横断面上进行。
如高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其 它重要控制点的断面等。
其做法是：在纵断面图上直接由厘米格读出相应桩号 的填挖高度，将此值用“路基横断面透明模板”套在相 应横断面地面线上，检查若有填挖过大、坡脚落空、挡 墙过高、桥涵填土不够以及其它边坡不稳现象，则需调 整坡度线.
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
道路勘测设计第四章纵断面设计
4.4 爬坡车道与避险车道
4.4.1 爬坡车道
图4-8 爬坡车道
（1）定义
爬坡车道是在陡坡路段上坡方向行车道右侧增设的供载重 汽车行驶的专用车道。
（2）设置爬坡车道的条件
1）沿上坡方向载重车的行驶速度降低到允许最低速度以下 时，可设爬坡车道。
表4-9 上坡方向容许最低速度
设计速度/（km/h)
120 100 80
1)高速公路受地形条件或其它特殊情况限制时，经技术 经济论证合理，可增加1%。
2) 四级公路位于海拔2000m以上或积雪冰冻地区的路段， 最大纵坡不应大于8%。
3)桥上及桥头的最大纵坡：小桥与涵洞处纵坡应按路线 纵坡设计；大桥上纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡不宜 大于5%，引道紧接桥头部分的线形应与桥上线形相配合。
设置的竖向曲线称为竖曲线。 坡度差： wi2 i1
竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线。 纵断面上只计水平距离和竖直高度，斜线用坡度计。
图4-2 路线纵断面图
（2）竖曲线几何要素计算
LRw
T
L 2
E T2 2R
（3）竖曲线上任意点纵 距y 的计算
y x2 2R
H 1H 0(Tx)i.
2)计算设计高程
4.2.7 缓和坡段
缓和坡段的坡度不宜大于3%，其长度应符合所规定的最 小坡长要求。
4.2.8 纵坡设计的一般要求
（1）纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》或《城市 道路设计规范》的各项规定。
（2）路线应有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。
（3）纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、 排水等因素综合考虑。
（1）应选用较大的竖曲线半径。
当坡度差较小时，应采用较大半径; 条件受限制时可采用一般最小半径; 特殊困难不得已才允许采用极限最小半径；
道路勘测设计：纵断面设计共140页PPT
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
道路勘测设计：纵断面设计
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
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• 在非机动车交通比例较大路段：平原、微丘区一 般不大于2％~3％；山岭、重丘区一般不大于4％ ~5％。
二、高原纵坡折减
• 1．高原为什么纵坡要折减？ • 在高海拔地区，因空气密度下降而使汽车发动机 的功率、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。另外，汽车水箱中的水易 于沸腾而破坏冷却系统。 • 2 ．《规范》规定：位于海拔 3000m 以上的高原地 区，各级公路的最大纵坡值应按表 4-3的规定予以 折减。折减后若小于4%，则仍采用4%。
《规范》对路基设计标高的规定
地面标高：中线上地面点高程。 设计标高：即路基设计标高。《规范》规定如下： 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。
设计高程
设计高程
三、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡
1. 理想的最大纵坡i1：是指设计车型即载重汽车在 油门全开的情况下，持续以理想速度V1等速行驶所 能克服的坡度。 V1取值：对低速路为设计速度，高速路为上述载重 汽车的最高速度。
f i1
D1
i1=λ D1-f i1—理想最大纵坡
理想的最大纵坡固然好，但不是总能争取到。 因此，有必要允许车速由 V1降到 V2 以获得较大 坡度i2。V2称为允许速度。 2.容许速度V2：不同等级的道路容许速度应不同， 其值一般应不小于设计速度的 1/2 ～2/3 （高速路取 低限，低速路取高限）。
五、坡长限制 坡长： 坡长是纵断面上相邻两变坡点间的长度。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。
1．最小坡长限制 最小坡长通常规定汽车以设计速度行驶 9~15s 的行程 为宜。 《标准》和《城规》规定了各级道路的最小坡长。 见表4-5、4-6。
2．最大坡长限制
各级公路最大纵坡的规定
表4-1
设计速度 （km/h） 最大纵坡（%）
120
100
80
60
40
30
20
3
4
5
6
7
8
9
• 城市道路最大纵坡约相当于公路按设计速度计的 最大纵坡减小1％。 • 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％。 • 位于海拔2000m以上或严寒冰冻地区，四级公 路山岭、重丘区的最大纵坡不应大于8％。
第四章 纵断面设计
第一节 概 述 定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断 面。 纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度及 坡度变化情况的过程。 任务：研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。 依据：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。
路线纵断面图构成
设计高程
设计高程
《规范》对路基设计标高的规定
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。 对于城市道路，设计标高指建成后的行车道中 线路面标高或中央分隔带中线标高。 路基高度：横断面上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。 纵断面设计内容：坡度及坡长、竖曲线
《标准》规定各级公路最大坡长限制。见表4-7。
《城规》规定的城市道路最大坡长按表 4-8 、 4-9 选 用。
高速公路和一级公路纵坡及坡长的选用应充分考虑 车辆运行质量的要求。对高速公路，即使纵坡为 2%， 其坡长也不宜过长。
二、三、四级公路，当连续坡度大于 5%时，应在不 大于表 4-7 所规定的长度处设置缓和坡段；缓和坡段 的纵坡应不大于3%，其长度应符合表4-5所规定的最 小坡长要求。
3.不限长度最大纵坡：与允许速度V2相对应的纵坡 i2称为不限长度的最大纵坡。
i2=λ D2-f
4.陡坡、缓坡：大于i1的纵坡称为陡坡；小于 i1的 纵坡称为缓坡。凡大于i2的纵坡都应限制长度。
四、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。 最小纵坡、桥梁、隧 道、设超高的平曲线、路肩设截水墙等。 当必须设计平坡（ 0% ）或小于 0.3% 的纵坡时，边 沟应作纵向排水设计。 在弯道超高横坡渐变段上，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。 干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。
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，反映沿着中线地面的起伏变化情 况。 设计线：它是设计人员从技术、经济、美学等方面 比较后定出的一条具有规则形状的几何线 ,反映了道 路路线的起伏变化情况。它由直线和竖曲线组成。 直线：即均匀坡度线，有上坡和下坡，用坡度和水 平长度表示。 竖曲线：在直线的坡度转折处为平顺过渡而设置的 曲线。竖曲线有凸、凹之分，其大小用半径和水平 长度表示。
各级公路最大纵坡的规定
• 对桥上及桥头路线的最大纵坡：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％，紧接大、中桥桥头两端的引道纵坡应与桥 上纵坡相同。 • 隧道部分路线纵坡：隧道内纵坡不应大于3％， 但独立明洞和短于50m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。
六、缓和坡段
在纵断面设计中，当陡坡的长度达到限制坡长时， 应安排一段缓坡，用以恢复陡坡上降低的速度。同 时，从下坡安全考虑，缓坡也是需要的。
《标准》规定：缓和坡段的纵坡应不大于3％，其长 度应不小于最小坡长。
第二节 纵 坡
• 一、最大纵坡 • 最大纵坡：是指在纵坡设计时各级道路允许使用的 最大坡度值。 • 确定最大纵坡的依据： • 1.汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。 • 2.道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力 尽量小，纵坡就小。 • 3.自然条件：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。