第4章_城市道路纵断面线形规划设计
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第四章城市道路纵断面线形规划设计讲义
道路纵坡
富有挑战的“通天大 道”——张家界天门山盘 山公路。 张家界的天门山盘山 公路，全长10.77公里，海 拔从200米急剧提升到 1300米，大道两侧是悬崖 峭壁，共99个弯，似玉带 环绕，被誉为“天下第一 公路奇观”。对任何机动 车司机来说，都是个巨大 的挑战。
道路纵坡
一、最大纵坡
2. 考虑非机动车行驶的要求 非机动车以自行车为参考对象，一般要求坡度控制在2.5% 以下。
纵断面规划设计
澳大利亚的某段路线，就用了平曲线和竖曲线结合的设计 方式，这样的道路有助于司机行驶时看清前方路况，行驶更加 安全。
纵断面规划设计
纵断面规划设计的一般原则
2、参照城市规划控制标高，与相交道路、街坊、广场和沿 街建筑物出入口有平顺衔接，保证道路两侧街坊和路面雨 水的排除。 3、在保证路基稳定、工程经济前提下，力求设计线与地面 线接近，以减少土石方工程量。 4、在城市滨河地区起防洪堤作用的道路设计标高应在最高 洪水位以上。 5、机动车与非机动车混合行驶的车行道，最大纵坡宜不大 于 3%，以满足非机动车爬坡能力的要求。 6、道路纵断面设计必须满足城市各种地下管线最小覆土深 度的要求。
控制点是指路线起终点、路线交叉口、桥梁顶面或梁底、沿 线重要建筑物地坪以及依据横断面确定的填挖合理点等，这些 点往往在道路设计之前就因它因素而限定了其标高。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R=
Ls=
3．确定纵断面设计线：即所谓的“试坡”，俗称拉坡，在标
定全线的各控制点后，即可根据定线的意图，综合考虑有关技 术标准如最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等，以及和断面与平 面线形的组合和土石工程量大致平衡的要求，进行坡度线的设 计。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
城市道路纵断面线形设计
第4章城市道路纵断面线形设计4.1 纵断面设计的内容4.2 道路纵坡4.3 竖曲线4.4 纵断面线形设计4.5 无障碍步道体系道路纵断面——道路中线在垂直水平面方向上的投影。
反映道路竖向的走向、高程、纵坡大小，即道路起伏情况。
城市道路一般以车道中心线的竖向线形作为基本纵断面。
道路纵断面设计的主要内容：☐根据根据道路性质、等级、行车技术要求和当地气候、地形、水文、地质条件、排水要求以及城市竖向设计要求、现状地物、土方平衡等，合理地确定连接有关竖向控制点的平顺起伏线形。
☐具体内容——沿线纵坡大小及坡段长度以及变坡点位置；选定满足行车技术要求的竖曲线；计算各桩点的施工高度，以及确定桥涵构筑物的标高等。
纵断面设计之《规范》规定：☐道路纵断面上的设计高程一般采用道路中心线处路面设计标高，有中央分隔带时可采用中央分隔带的外侧边缘处路面设计标高。
改建道路设计高程视具体情况也可采用行车道中线标高。
☐道路纵断面设计应满足城市竖向规划要求，与临街建筑立面布置相适应，有利于沿线范围内地面水的排除。
☐机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车设计纵坡度标准控制。
☐纵断面设计还应考虑下列因素：1路线经过水文地质条件不良地段时，应提高路基标高以保证路基稳定。
当受规划标高限制不能提高时，应采取稳定路基措施。
2旧路改建应做到宁填勿挖，在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。
3沿河改建道路应根据路线位置确定路基高程。
位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0.5m。
但岸边设置拦水设施时，不受此限。
位于河岸外侧道路的标高应按一般道路考虑，符合规划控制高程要求，并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响。
4道路纵断面设计要妥善处理各类地下管线最小覆土厚度的要求。
道路纵坡——道路中心线（纵向）坡度（包括坡长、坡度和竖曲线）。
纵坡坡长——道路中心线上某一特定纵坡路段的起止长度。
4.2.1 最大纵坡—纵坡设计时，各级道路允许采用的最大坡度值各种机动车的动力要求：纵坡过大(8%)，爬坡困难，下坡易造成事故。
城市道路纵断面线形规划设计
Lmin=vt=3.V/3.6=V/1.2
2020/11/20
§4-4 纵断面线形规划设计的步骤
纵断面线形设计主要步骤如下：
一、勘测道路中心线的地面线
将平面设计中确定的道路中心线通过现场勘测， 准确移放到地面实际位置上去并埋桩，接着测量各 桩点高程（水准测量），按里程及地形起伏变化的 特征点加桩测记地面标高，最后按规定比例绘出道 路纵断面地面线。
– 在城市滨河地区起防洪堤作用的道路设计 标高应在最高洪水位以上。
– 山城道路应控制平均纵坡P73
2020/11/20
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/11/20
2020/11/20
二、最小纵坡要求
道路最小纵坡是指能适应路面上雨水排除，不 致于造成雨水管道淤塞所必需的最小纵向坡度。 一般应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于 0.3%。
一般水平方向1：500——1：1000。 垂直方向1：50——1：100。
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二、标出道路沿线各控制点的标高
在纵坡设计之前，先将全线各控制点标高在图 上示出，作为拉坡（试定纵坡）的参照高度。所 谓控制点是指道路起终点、交叉口、桥梁顶面、 沿线重要建筑物地坪以及依据横断面确定的填挖 合理点等，这些点往往在道路设计之前就因其他 因素而限定了其标高。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
§4-1 概述 §4-2 道路纵坡 §4-3 竖曲线设计 §4-4 纵断面线形规划设计的步骤
2020/11/20
§4-1 概述
道路纵断面线形指道路中心线在垂直水平面方 向上的投影，它反映道路竖向的走向、高程、纵 坡的大小，即道路起伏状况。
• 纵断面规划设计的内容
– 确定沿线纵坡大小及长度以及变坡点位置 – 选定满足行车技术要求的竖曲线 – 计算各桩点的施工高度及桥涵构筑物的高度
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§4-4 纵断面线形规划设计的步骤
纵断面线形设计主要步骤如下：
一、勘测道路中心线的地面线
将平面设计中确定的道路中心线通过现场勘测， 准确移放到地面实际位置上去并埋桩，接着测量各 桩点高程（水准测量），按里程及地形起伏变化的 特征点加桩测记地面标高，最后按规定比例绘出道 路纵断面地面线。
– 在城市滨河地区起防洪堤作用的道路设计 标高应在最高洪水位以上。
– 山城道路应控制平均纵坡P73
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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二、最小纵坡要求
道路最小纵坡是指能适应路面上雨水排除，不 致于造成雨水管道淤塞所必需的最小纵向坡度。 一般应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于 0.3%。
一般水平方向1：500——1：1000。 垂直方向1：50——1：100。
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二、标出道路沿线各控制点的标高
在纵坡设计之前，先将全线各控制点标高在图 上示出，作为拉坡（试定纵坡）的参照高度。所 谓控制点是指道路起终点、交叉口、桥梁顶面、 沿线重要建筑物地坪以及依据横断面确定的填挖 合理点等，这些点往往在道路设计之前就因其他 因素而限定了其标高。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
§4-1 概述 §4-2 道路纵坡 §4-3 竖曲线设计 §4-4 纵断面线形规划设计的步骤
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§4-1 概述
道路纵断面线形指道路中心线在垂直水平面方 向上的投影，它反映道路竖向的走向、高程、纵 坡的大小，即道路起伏状况。
• 纵断面规划设计的内容
– 确定沿线纵坡大小及长度以及变坡点位置 – 选定满足行车技术要求的竖曲线 – 计算各桩点的施工高度及桥涵构筑物的高度
第四章城市道路纵断面线形规划设计
第四章城市道路纵断面线形规划设计城市道路纵断面线形规划设计对于城市的交通运输系统具有重要意义。
它涉及到城市道路的纵断面线形设计，即道路纵断面的形状和高程的规划设计。
城市道路纵断面线形规划设计的目标是实现交通的安全性、顺畅性和舒适性，同时考虑到城市的地理、环境和地貌特点。
在城市道路纵断面线形规划设计中，需要考虑以下几个因素：1.交通需求：根据道路流量、交通组织方式和交通行为特点，确定道路纵断面的车道数、车道宽度和道路横断面的设计速度等参数。
2.平面布局：根据城市的用地规划和地貌特点，确定道路的位置和走向。
对于城市主干道和次干道，考虑到交通量大和交通组织复杂的特点，需要采用较大的纵断面和更宽的车道。
3.道路横断面：根据道路的功能和位置，明确不同车辆类型的需求，确定道路纵断面的车道数、车道宽度和非机动车和行人的通行条件。
一般来说，城市主干道和次干道的纵断面应包括机动车道、非机动车道和人行道。
4.道路高程：根据城市的地貌特点和交通要求，确定道路的纵断面高程。
在城市道路的纵断面线形规划设计中，要考虑到道路的纵坡和横坡，以确保交通的安全性和舒适性。
一般来说，道路的纵坡应控制在较小的范围内，以克服车辆的重力和风阻等外力。
5.道路绿化：在城市道路的纵断面线形规划设计中，要考虑到道路绿化的需求。
绿化带的设置可以增加道路的美观性和舒适性，同时还可以改善城市的环境质量，减少大气污染和噪音污染。
通过城市道路纵断面线形规划设计，可以实现交通的安全性、顺畅性和舒适性，提高城市的交通效率和居民的出行体验。
同时，它还可以改善城市的环境质量，促进城市的可持续发展。
因此，在城市道路规划设计中，城市道路纵断面线形规划设计是不可或缺的一环。
第四章：城镇道路纵断面的设计(修改)资料
（五）纵断面设计应对沿线地形、地物、地质、水文、气候、 地下管线和排水要求综合考虑。
第一节 概 述
三、设计内容
（一）纵坡设计：包括坡度设计和坡长设计；
（二）竖曲线设计：在两条相邻坡度线的交汇处即变坡点处，设 计适当曲率和适当长度的竖向曲线，以缓和坡的变化，保证行车的 平稳和舒适；
（三）视距验算：纵断面上产生视距不足的情况主要在小半径的 凸形曲线处和设置立交桥的凹形曲线路段，在这些地方应进行视距 验算，避免出现视距不足的情况发生；
锯齿形街沟（或称偏沟）就是一种有效方法。
3.设置锯齿形街沟的条件 当道路中线纵坡小于0.3%时，就要采取措施保证路面排
水通畅。所以，《城规》规定：道路中线纵坡度小于0.3% 时，可在道路两侧车行道边缘1m～3m宽度范围内设置锯 齿形街沟。
第四节 锯齿形街沟设计
4.锯齿形街沟的设计
⑴ 设计方法 锯齿形街沟的设计方法就是保持缘石顶面线与道路中线纵坡设计 线平行的条件下，交替地改变缘石顶面线与路面边缘（或平石）之间 的高度，在最低处设置雨水进水口，使雨水口处锯齿形街沟范围内路 面横坡度增大，两雨水口之间分水点处的路面横坡减少，从而使路面 边缘（或平石）的纵坡度增大到0.3%以上，达到纵向排水要求。
第三节 竖曲线
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。竖曲线的形式 可采用抛物线或圆曲线，在使用范围上二者几乎 没有差别，但在设计和计算上，抛物线比圆曲线 更为方便。所以，竖曲线一般采用抛物线者居多。
第三节 竖曲线
一、竖曲线基本要素
y
L
i1
x
x
第三节 竖曲线
四、 坡长限制
1．最短坡长限制
2．最大坡长限制
第一节 概 述
三、设计内容
（一）纵坡设计：包括坡度设计和坡长设计；
（二）竖曲线设计：在两条相邻坡度线的交汇处即变坡点处，设 计适当曲率和适当长度的竖向曲线，以缓和坡的变化，保证行车的 平稳和舒适；
（三）视距验算：纵断面上产生视距不足的情况主要在小半径的 凸形曲线处和设置立交桥的凹形曲线路段，在这些地方应进行视距 验算，避免出现视距不足的情况发生；
锯齿形街沟（或称偏沟）就是一种有效方法。
3.设置锯齿形街沟的条件 当道路中线纵坡小于0.3%时，就要采取措施保证路面排
水通畅。所以，《城规》规定：道路中线纵坡度小于0.3% 时，可在道路两侧车行道边缘1m～3m宽度范围内设置锯 齿形街沟。
第四节 锯齿形街沟设计
4.锯齿形街沟的设计
⑴ 设计方法 锯齿形街沟的设计方法就是保持缘石顶面线与道路中线纵坡设计 线平行的条件下，交替地改变缘石顶面线与路面边缘（或平石）之间 的高度，在最低处设置雨水进水口，使雨水口处锯齿形街沟范围内路 面横坡度增大，两雨水口之间分水点处的路面横坡减少，从而使路面 边缘（或平石）的纵坡度增大到0.3%以上，达到纵向排水要求。
第三节 竖曲线
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。竖曲线的形式 可采用抛物线或圆曲线，在使用范围上二者几乎 没有差别，但在设计和计算上，抛物线比圆曲线 更为方便。所以，竖曲线一般采用抛物线者居多。
第三节 竖曲线
一、竖曲线基本要素
y
L
i1
x
x
第三节 竖曲线
四、 坡长限制
1．最短坡长限制
2．最大坡长限制
第4章 城市道路纵断面线形规划设计解读
第一节
道路纵断面设计
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
相同（明洞和长度小于50m的隧道，可不受上述规 定的限制）。
第一节
道路纵断面设计
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2％～3％；山岭、重丘区一般
第一节
道路纵断面设计
二、坡道上的行车状况与纵坡确定
路线前进水平距离520 米，克服高差13米，
2.5%
则纵坡为
？%
第一节
道路纵断面设计
纵坡的确定 1、最大纵坡 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。
第一节
道路纵断面设计
城市道路最短坡长
计算行车速度（km/h） 最短坡长
80 290
60 170
50 140
40 110
30 85
20 60
第一节
道路纵断面设计
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。
《道路工程》第4章 纵断面设计
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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
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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%
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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。
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。
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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
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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%
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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。
纵断线形规划设计演示课件
别叫凹形竖曲线或凸形竖曲线。
A
i1
B
ω1 i2
i3 D
C
ω2
26
一、 竖曲线要素
1.基本规定
①在纵断面上只计水平距离和竖向高差
②变坡点: 相邻两匀坡线(直线)的交点
③某点的前和后
后i1
i2 前
27
一、 竖曲线要素
? 缓坡最小长度
陡坡V设↓→V2，设一段缓坡（ ≤3% ）使 V2↑→V 设，也安全（下坡时）。但要满足纵坡最 小长度的要求。
22
非机动车车行道纵坡限制坡长
车
种 坡 度（%）
3.5 3
2.5
自行车 三轮车、板车
150 200 300
— 100 150
23
七、其他纵坡
? 大、中桥上纵坡≤4% ? 桥头引道≤5% ? 市镇混和交通繁忙处，桥上、桥头引
7
6.5
78
?积雪、严寒地区 i合≤6%
18
五、高原纵坡折减
? 海拔较高的高原地区，汽车发动机功率因空 气稀薄而减少，降低汽车的爬坡能力，并且 水箱的水易沸腾而破坏冷却系统。
? 对于海拔3000米以上的地区，应对纵坡进行 折减。把最大纵坡折减1%—3%，当最大纵坡 折减后小于4%，则取最大纵坡为4%。
16
四、合成坡度
? 为保证路面排水，合成坡度的最小值 不宜小于0.5％，特别是在超高过渡 段外侧路面横坡为0点附近，要检查 其合成坡度，并保证排水畅通
? 积雪、严寒地区i合≤6% ? 计算公式 i合 ? i纵2 ? i横2
17
合成坡度
计算行车速度 （km/h）
80
60
50
40
30
20
城市道路纵断面线形规划设计
二、标出道路沿线各控制点的标高
在纵坡设计之前， 在纵坡设计之前，先将全线各控制点标高在图 上示出，作为拉坡（试定纵坡）的参照高度。 上示出，作为拉坡（试定纵坡）的参照高度。所 谓控制点是指道路起终点、交叉口、桥梁顶面、 谓控制点是指道路起终点、交叉口、桥梁顶面、 沿线重要建筑物地坪以及依据横断面确定的填挖 合理点等， 合理点等，这些点往往在道路设计之前就因其他 因素而限定了其标高。 因素而限定了其标高。
§4-4 纵断面线形规划设计的步骤
纵断面线形设计主要步骤如下： 纵断面线形设计主要步骤如下：
一、勘测道路中心线的地面线
将平面设计中确定的道路中心线通过现场勘测， 将平面设计中确定的道路中心线通过现场勘测， 准确移放到地面实际位置上去并埋桩， 准确移放到地面实际位置上去并埋桩，接着测量各 桩点高程（水准测量）， ），按里程及地形起伏变化的 桩点高程（水准测量），按里程及地形起伏变化的 特征点加桩测记地面标高，最后按规定比例绘出道 特征点加桩测记地面标高， 路纵断面地面线。 路纵断面地面线。 一般水平方向1 500——1 1000。 一般水平方向1：500——1：1000。 垂直方向1 50——1 100。 垂直方向1：50——1：100。
四、设计竖曲线
在已定设计线的各变坡点处， 在已定设计线的各变坡点处，选定合适半径的 竖曲线进行衔接，然后按坡度代数差w 竖曲线进行衔接，然后按坡度代数差w查竖曲线 表或计算法定出竖曲线各要素，并将直线、 表或计算法定出竖曲线各要素，并将直线、曲线 段的各桩号高程、 填挖施工高度标注于纵断面上。 段的各桩号高程 、 填挖施工高度标注于纵断面上 。
§4-3 竖曲线设计
一、竖曲线作用
1. 缓冲汽车行驶在变坡点处产生的冲击力 2. 保证车辆的行车视距 3. 便于道路排水
4、道路纵断面设计
解： 1. 计算切线高程
切线长
R 5000 (0.035 0.054) T 22.500 2 2
竖曲线起点桩号 K1+256.387 – 22.5=K1+233.887
竖曲线止点桩号 K1+256.387+22.5=K1+278.887
待求桩号至竖曲线起止点的桩号差： K1+240 x=K1+240 – K1+233.887=6.113
三、关于设计标高的规定 2、 最小坡长限制 理由：坡长过短，行车频繁颠簸；坡差较大时易造成 视线中断；不易设置竖曲线， 公路纵坡最小长度按下表规定：
城市道路纵坡最小长度应大于或等于表5.2.3-2的数值，并 大于相邻两个竖曲线切线长度之和。
城市道路最小坡长
六、缓和坡段 1、城市道路 当道路纵坡度超过5%，应在不大于最大坡长的坡段之间 设置缓和坡段。缓和段的坡度为3%，长度应符合最小坡长 的规定。 2、公路 连续上坡或下坡时，应在不大于最大坡长的坡段之间设置 缓和坡段。 缓和坡段的纵坡应不大于3％，其长度应符合纵 坡长度的规定。
（2）直线与纵断面的组合
平面直线段不宜设置多次变坡，避免出现驼峰、凹陷、跳 跃等使视觉中断的线形。
（3） 线形与景观的配合应遵循以下原则： a）应在道路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要 求，尤其在规划和选线阶段，比如对风景旅游区、自然保护区、 名胜古迹区、文物保护区等景点和其它特殊地区，一般以绕避 为主。 b）尽量少破坏沿线自然景观，避免深挖高填。 c）应能提供视野的多样性，力求与周围的风景自然地融为一 体。 d）不得已时，可采用修整、植草皮、种树等措施加以补救。 e）条件允许时，以适当放缓边坡或将其变坡点修整圆滑，以 使边坡接近于自然地面形状，增进路容美观。
第四章 线路平面和纵断面设计
n来表示。
图4-8 外轨最大超高计算图
令 n S1 2e
当n=1时，即e=S1/2 ，R1 指向内轨断面中心线，属
于临界状态；当n<1时，即e>S1/2 ，车辆丧失稳定而顿覆;属于临
界状态；当n>1时，即e<S1/2 ，车辆处于稳定状态，n值愈大，稳
定性愈好。
4．未被平衡超高允许值
当通过列车速度V不等于VJF时，就会产生未被平衡的离心力， 相应产生未被平衡的超高：
客货共线最小曲线半径
路段旅客列车设计行车速 度(km/h)
200
160
140
120
100
80
采用的 Rmin(m)
工程 一般 3500 2000 1600 1200 800 600
条件 困难 2800 1600 1200 800 600 500
40
改建既有线或增建第二线时的最小曲线半径应结合 既有线标准比选确定。一般条件下不应小于上表的规定， 困难条件下，如按上述标准改建引起巨大工程时，可经 技术经济比选确定合理的改建方案，以节约工程投资。 此时根据线路具体情况确定该路段旅客列车设计行车速 度。
第四章 线路平面和纵 断面设计
本章主要内容：
平面设计 纵断面设计 特殊地段平纵断面设计 线路平面图和详细纵断面图
1
第一节 概述
一、认识线路平、纵、横断面的对应关系
如图所示，路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线
AB与路肩水平线CD的交点O在纵向上的连线，称为线
路中心线。
路基宽度
图4—1 路基横断面 2
线路位置示意图
3
二、线路中线
首先来看一个线路走向的例子：
4
三、线路平纵断面设计的基本要求
第四章纵断面设计1
2 、尽量少破坏自然景观，避免深挖高填。比如， 对沿线的地貌、树林、池塘、湖泊等要少破坏； 对填挖路段，在横断面设计时要使边坡造型和绿 化与现有景观相适应，祢补由于填挖对自然景观 的破坏。
3、 应能提供视觉的多样性，力求与周围的风 景自然地融为一体。充分利用湖泊、树木、水坝、 桥梁、高烟窗、或在路旁设置一些设施，以消除 单调感，并使道路与自然密切配合。
道路勘测设计
[例4-3]：某山岭区一般二级公路，变坡点桩号为k5+030.00， 高 程 H1=427.68m ， i1=+5% ， i2=-4% ， 竖 曲 线 半 径 R=2000m。 试计算竖曲线诸要素以及桩号为k5+000.00和k5+100.00处 的设计高程。
解：1．计算竖曲线要素
ω=i2- i1= - 0.04-0.05= - 0.09<0，为凸形。 曲线长 L = Rω=2000×0.09=180m
（二） 关于坡长
坡长是指纵断面两变坡点之间的上坡距离， 坡长应在最短坡长与最大坡长限制之间选取。坡 长不宜过短，实践证明，坡长以不小于计算行车 速度9S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最小极限值的一 倍或两倍以上，避免锯齿形的纵断面。但不应超 过最大坡长限制。
（三） 各种地形条件下的纵坡设计
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。
3、 应能提供视觉的多样性，力求与周围的风 景自然地融为一体。充分利用湖泊、树木、水坝、 桥梁、高烟窗、或在路旁设置一些设施，以消除 单调感，并使道路与自然密切配合。
道路勘测设计
[例4-3]：某山岭区一般二级公路，变坡点桩号为k5+030.00， 高 程 H1=427.68m ， i1=+5% ， i2=-4% ， 竖 曲 线 半 径 R=2000m。 试计算竖曲线诸要素以及桩号为k5+000.00和k5+100.00处 的设计高程。
解：1．计算竖曲线要素
ω=i2- i1= - 0.04-0.05= - 0.09<0，为凸形。 曲线长 L = Rω=2000×0.09=180m
（二） 关于坡长
坡长是指纵断面两变坡点之间的上坡距离， 坡长应在最短坡长与最大坡长限制之间选取。坡 长不宜过短，实践证明，坡长以不小于计算行车 速度9S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最小极限值的一 倍或两倍以上，避免锯齿形的纵断面。但不应超 过最大坡长限制。
（三） 各种地形条件下的纵坡设计
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。
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第一节 道路纵断面设计
2、要求 六条
补充: a、 纵坡设计必须满足《标准》的各项规定； b、对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端引线等，
纵坡应小些，避免产生突变。路线交叉处前后的纵 坡也平缓一些。 c、地下水位较高的平原微丘区和潮湿地带的路段，应 满足最小填土高度的要求，以保证路基稳定。 d、机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动 车爬坡能力设计纵坡度。
2、最小纵坡
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。
干旱少雨地区最小纵坡不受限制。
第一节 道路纵断面设计
3、弯道处纵坡的折减 弯道上行车需要不断改变前进方向和频繁 变换排挡，故采用纵坡折减。这种情况平 原少，山城多。
相同（明洞和长度小于50m的隧道，可不受上述规 定的限制）。
第一节 道路纵断面设计
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2％～3％；山岭、重丘区一般 不大于4％～5％。 当i>3% L>200m 时自行车行车困难 当i>2% L>60m时三轮车骑车费力
第一节 道路纵断面设计
第一节 道路纵断面设计
城市道路最短坡长
计算行车速度（km/h） 最短坡长
80 60 50 40 30 20 290 170 140 110 85 60
第一节 道路纵断面设计
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。
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。
第一节 道路纵断面设计
（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。
（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％。
第一节 道路纵断面设计
最大纵坡还要考虑： 自然地理环境的影响和沿街建筑物的 布置与地下管线敷设的要求。
高原纵坡折减值
海波高度(m) 3000~4000 4000~5000
折减值(%)
1
2
>5000 3
第一节 道路纵断面设计
第四章 城市道路线型设计
本章主要讲述—— 城市道路纵断面线形规划设计，涉及道路的
纵坡、道路的排水、竖曲线、纵断面图的绘制等。
第一节 道路纵断面设计
沿着道路中线竖直剖开，然后在展开即为路线纵 断面。
第一节 道路纵断面设计
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。
第一节 道路纵断面设计
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；
第一节 道路纵断面设计
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
第一节 道路纵断面设计
一、纵断面设计的内容与要求 1、内容
根据道路的性质、类型、交通量和当地气候、地形、 水文、土质条件、排水要求以及城市竖向要求、地物 现状、土方平衡等，合理地确定连接有关竖向控制点 的平顺起伏线形。 具体包括：确定沿线纵坡大小及坡段长度；选定满足 行车技术要求的竖曲线；计算桩点的施工高度，以及 标定桥涵构筑物的标高。
第一节 道路纵断面设计
4、坡长的限制 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，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。
第一节 道路纵断面设计
城市道路纵坡长度限制
计算行车速度 （km/h）Leabharlann 806050
40
纵坡坡度（％） 5 5.5 6
6 6.5 7
6 6.5 7 6.5 7
8
纵坡长度限制 （m）
600
500
400 400 350 300
350
300
250
300
250 200
第一节 道路纵断面设计
二、坡道上的行车状况与纵坡确定
路线前进水平距离520 米，克服高差13米，
则纵坡为？%
2.5%
第一节 道路纵断面设计
纵坡的确定 1、最大纵坡
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。
第一节 道路纵断面设计
城市道路最大纵坡
计算车速(km/h)
最 大 纵推荐值 坡 （ ％ ）限制值
80 60 50
45
5.5
67
7
40 30 20
6
78
8
99
备注：海拔3000～4000m高原城市按表值减小1％， 积雪寒冷地区应控制在6％以内
第一节 道路纵断面设计
第一节 道路纵断面设计
各级公路最大纵坡
公路等级
高速公路
一
二
三
四
地形
平 原重 微丘 丘
山岭
平山平山平山平山 原岭原岭原岭原岭 微重微重微重微重 丘丘丘丘丘丘丘丘
最大纵坡 （％）
345546576869
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％；