第四章城市道路纵断面线形规划设计
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第4章纵断面设计
（三）凹形竖曲线最小半径和最小长度
设置凹竖曲线的主要目的是缓和行车时的离心力
Lmin
2．当L>ST:
h1
d12 2R
，则d1
2Rh1
h2
d
2 2
2R
，则d
2
2Rh2
ST d1 d2 2R ( h1 h2 )
R
ST2
2( h1 h2 )
最小长度：
Lmin 2(
S 2
S 2
h1 h2 )2 4
最小半径：
Rmin
Lmin
凸形竖曲线最小半径和最小长度 :
竖曲线最小长度相当于各级道路计算行车速度 的3秒行程 。
山区公路可缩短里程，降低造价。
各级公路最大纵坡的规定（表4-3）
设计速度 （km/h）
120 100 80 60 40 30 20
最大纵坡（%）
345
6
7
8
9
城市道路最大纵坡约为按公路设计速度计算的最大纵坡 减少1%
1. 设计速度为120km／h、l00km／h、80km／h 的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，最大纵坡值可增加1％。
最小合成坡度不宜小于0.5%。
当合成坡度小于0.5时，应采取综合排水措施，以 保证路面排水畅通。
3. 合成坡度指标的控制作用 ： 控制陡坡与急弯的重合； 平坡与设超高平曲线的配合问题。
当陡坡与小半径平曲线重合时，在条件许可的情 况下，以采用较小的合成坡度为宜。
▪ 特别是下述情况，其合成坡度必须小于8%。
一、纵坡设计的一般要求
1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2．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，起伏不宜过大和过于频繁。
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。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计解读
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。
第一节
道路纵断面设计
第一节
1)凹型竖曲线极限最小半径
道路纵断面设计
①从限制离心力不致过大考虑 ②从汽车夜间行驶前灯照射距离考虑 ③从保证跨线桥下的视距考虑 ⅰ视距s≤L（竖曲线长度） ⅱ s>L
V2 R 3.6
s2 R 1.5 0.0349s s2 26.93
R min
Rmin
2R 13.5
MIN
竖曲线 MIN 计算
第一节
道路纵断面设计
四、纵断面线形设计步骤 1、 准备工作 首先在绘图纸上，按比例标注桩号和标高。然 后点绘地面线，填写有关内容。同时，应收集和熟 悉有关设计所需资料，并领会设计意图和要求。
第一节
道路纵断面设计
2、标注控制点 所谓控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。如路线 的起点、终点、越岭哑口、重要桥涵、地质不良地段的最 小填土高度、最大挖深、沿溪线的洪水位、隧道进出口、 平面交叉点、立体交叉点、铁路道口、城镇规划设计标高 以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。此外， 对于山区道路还有根据路基填挖平衡关系确定的标高点， 称为“经济点”。平原地区道路一般无经济点的问题。
第一节
道路纵断面设计
2)凸型竖曲线极限最小半径 ①从失重不致过大考虑 ②从保证纵面行车视距考虑：
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
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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
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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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 道路纵断面
纵 坡 坡 度 （%）
4 5 6 7 8 9 10
第四章 道路纵断面
表4-9 城市道路纵坡限制坡长
设计速度 （km/h） 纵坡度（%）
5 80 5.5 6 6 60 6.5 7 6 50 6.5 7 6.5 40 7 8
限制长度（m） 600 500 400 400 350 300 350 300 250 300 250 200
i1
i2
R
i1
ω
R
凸形竖曲线
ω = i1 − i2
凹形竖曲线
i2
第四章 道路纵断面
二、竖曲线要素的计算 1、用二次抛物线作为竖曲线 的基本方程 在图示坐标系中，二次抛 物线的一般方程为 1 2 y= x + ix 2k 竖曲线上任一点 p ，其斜率为 dy x iP = = +i dx k 当 x = 0时， i = i1 L 当 x = L 时， i2 = + i1 , (i = i1 ) k L L k= = i2 − i1 w
设计时速（km/h）80 最小坡长（m） 290 60 170 50 140 40 110 30 85 20 60
第四章 道路纵断面
2.最大坡长
影响因素：汽车动力性能 表4-8 公路陡坡坡长限制
设计时速（km/h)
120 900 700 — — — — — —
100 1000 800 600 — — — — —
第四章 道路纵断面
3.坡长计算 当连续陡坡是由几个不同坡度值的坡段组 合而成时，应按不同坡度的坡长限制算确定。 如8%，长120m，该长度相应限制坡长 （300m）的2/5，相邻坡段的纵坡7%，则其 长度不应超过相应坡长限制（500m）的2/5， 即500×2/5=200m。
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
城市道路线型设计课件
2.4 加宽
2.4 加宽
非铰接车辆：
en
n 2
( L2 R
0.1V R
)
铰接车辆：
en
n ( L12 2
L22 R
0.1V R
)
n为车道数 L：车辆后轮轴至前挡板之间的距离。 L1：中轴至车身前挡板的距离 L2：后轴至中轴的距离
2.4 加宽
2.4.3 加宽缓和段
平曲线两端，从直线上正常宽度逐渐增加到曲线上的全加宽的距离 或从曲线上全加宽的宽度过渡到直线上正常宽度的距离称为加宽缓 和段。 长度：1.设置回旋线或超高缓和段时——长度相同，等比例
2.8 曲线衔接
（1）避免过长的直线 （2）长直线不接短曲线 （3）同向曲线：三种形式，直接连接、两个曲线间插
入回旋线和插入直线。
– 直接连接
2.8 曲线衔接
（1）避免过长的直线 （2）长直线不接短曲线 （3）同向曲线：三种形式，直接连接、两个曲线间插
入回旋线和插入直线。
– 插入回旋线 – “断背曲线”
圆曲线最大半径
选用圆曲线半径时，应与地形、经济等条件相适应，并 尽可能选用大半径，但半径过大，区县的几何性质和行 车条件与直线无太大区别，并容易使驾驶人员造成错误 判断而造成不良后果，一般规定曲线最大半径不超过 10000m。
2.3 超高
2.3.1 超高计算公式
– i超=V2/127R-μ
当计算得i超小于路拱横坡i0时，应选用等于路拱横坡的 超高。
（4）反向曲线的连接
– 直接连接、插入回旋线和插入直线
2.9 视距
驾驶员在行车过程中，从发现前方障碍物后进行制动或避绕 (超越)时，车辆所行驶的最短距离，称为行车视距
– 2.9.1停车视距
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
城市道路与交通规划第四章 PPT
断面。 当道路横断面为有高差的多幅路或设有专用的自
行车道时，应分别定出各个不同车行道中心线的 纵断面。 当设计纵坡很小，在采用锯齿形边沟排泄路面水 的路段，需作出锯齿形边沟的纵断面设计线。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.2 道路纵坡
道路纵坡 ---- 道路中心线（纵向）坡度。 坡长 ---- 指道路中心线上某一特定纵坡路段
城市道路的纵断面设计 ---- 是结合城市规划
要求、地形、地质情况，以及路面排水、工程 管线埋设等综合因素考虑，所确定的一组由直 线和曲线组成的线形设计。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.1 纵断面规划设计的内容 道路纵断面设计的主要内容：
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（或特征点）的平顺起 伏线形。
具体包括：确定沿线纵坡大小 计算各桩点的施工高度，以及确定桥涵构筑物的 标高等。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.1 纵断面规划设计的内容 沿道路中心线的竖向剖面的展平面为纵断面。在
纵断面图上，有两条主要的线： 设计线：是根据设计计算后确定出来的一条形状
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.2.1.1 影响因素 考虑自然条件的影响 高原城市车辆的有效牵引力常因空气稀薄而减小，
从而降低了汽车的升坡能力，因此，一般将最大 容许纵坡度折减1%。
高原地区公路纵坡折减值
北方城市，冬天公交车需求变大，影响公交车的 服务，在道路设计中应考虑。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
城市道路与交通规划（1）
第4章 城市道路纵断面 线形规划设计
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
行车道时，应分别定出各个不同车行道中心线的 纵断面。 当设计纵坡很小，在采用锯齿形边沟排泄路面水 的路段，需作出锯齿形边沟的纵断面设计线。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.2 道路纵坡
道路纵坡 ---- 道路中心线（纵向）坡度。 坡长 ---- 指道路中心线上某一特定纵坡路段
城市道路的纵断面设计 ---- 是结合城市规划
要求、地形、地质情况，以及路面排水、工程 管线埋设等综合因素考虑，所确定的一组由直 线和曲线组成的线形设计。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.1 纵断面规划设计的内容 道路纵断面设计的主要内容：
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（或特征点）的平顺起 伏线形。
具体包括：确定沿线纵坡大小 计算各桩点的施工高度，以及确定桥涵构筑物的 标高等。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.1 纵断面规划设计的内容 沿道路中心线的竖向剖面的展平面为纵断面。在
纵断面图上，有两条主要的线： 设计线：是根据设计计算后确定出来的一条形状
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.2.1.1 影响因素 考虑自然条件的影响 高原城市车辆的有效牵引力常因空气稀薄而减小，
从而降低了汽车的升坡能力，因此，一般将最大 容许纵坡度折减1%。
高原地区公路纵坡折减值
北方城市，冬天公交车需求变大，影响公交车的 服务，在道路设计中应考虑。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
城市道路与交通规划（1）
第4章 城市道路纵断面 线形规划设计
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
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。
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
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。
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第四章城市道路纵断面线形规划设计
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。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
3. 考虑自然条件的影响 道路坡度与道路所在地区的自然气候、地理环境
有很大关系，海拔高度、地势特征、降水量、湿度 等等都影响着道路坡度的设计，比如经常下雪的地 区，路面很滑，最大坡度值需要调整。
1、为保证行车安全、舒适，道路的纵坡一定要缓顺，坡不 宜过度频繁，道路纵坡的转折处，做到平曲线和竖曲线相 结合的线形设计方式。这样司机上下坡行驶时，能清楚地 看到道路的端点。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
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
第四章城市道路纵J断D面5 线R形= 规L划s=设计
纵断面规划设计
纵断面设计方法与步骤
1．准备工作 2、标注高程控制点 3、确定纵断面设计线（试坡） 4、调整 5、核对 6、定坡 7、竖2．标注高程控制点
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。
第4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
课程学习内容
1 概述 2 道路纵坡 3 坡长 4 纵断面线形规划设计的原则和步骤
第四章城市道路纵断面线形规划设计
一、概 述
第四章城市道路纵断面线形规划设计
概述
纵断面——通过道路中线的竖向剖面。它反映路线竖向的 走向、高程．纵坡大小，即道路的起伏情况。
城市道路的纵坡设计要多方面考虑，道路最大纵坡的 影响因素主要有： 1. 考虑各种机动车辆的动力要求
坡度过陡对行车非常不利，所以一般情况下，规定城市 里机动车的最大坡度不超过8%。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
新西兰达尼丁市的鲍德温大街，全长350米，坡度为35%， 被吉尼斯世界纪录认证为“世界最陡的街道”，使很多司机 望而生畏。
三、坡 长
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路坡长
道路的坡度和坡长互相关联，道路纵坡大小及其坡长对汽 车正常行驶影响很大。
纵坡越陡，坡长过短，汽车急上急下，行车不顺畅；而坡长 过长，上坡时汽车爬坡无力，可能提早熄火，下坡时加速行驶， 容易刹不住车而发生危险。容易对行车影响也越大。
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
二、道路纵坡
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
道路纵坡，是指顺着道路前进方向的上下坡，叫道路纵 坡。它与汽车的动力特性、安全正常有很大关系。道路纵 坡包含最大纵坡、最小纵坡、缓坡（坡度竖曲线），以及 相应坡长。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
一、最大纵坡
安全。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
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。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
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。
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。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
纵断面规划设计
纵断面设计方法与步骤
1．准备工作 2、标注高程控制点 3、确定纵断面设计线（试坡） 4、调整 5、核对 6、定坡 7、竖曲线计算 8、设计高程计算
第四章城市道路纵断面线形规划设计
平地建筑
道路纵坡
山地建筑
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
二、最小纵坡
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%，纵坡变化值介于0.3% ~ 0.5% 之间。
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
纵断面规划设计
纵断面设计方法与步骤
1．准备工作： （1）应收集有关设计资料：
①里程桩号和地面高程； ②平面设计成果； ③沿线地质资料等。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
纵断面规划设计
1．准备工作：
（2）点绘地面线，填写有关内容。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
一、最大纵坡
4. 考虑沿街建筑物的布置与地下管道敷设要求 道路坡度要考虑周边建筑和地下管道，坡度越大，地下管
道铺设就越复杂，对建筑施工的要求也越高。
比如山地建筑，总平面布局一般遵循依山就势的原则，建 筑布置上顺应等高线，一般把坡地改造为几级台地，在平整 的台地建造建筑，然后以道路、踏步连接不同标高的台地。
道路的纵断面线形是根据通路等级、性质、行车技术要求、 排水，结合地形、地物(沿线构筑物或临街建筑物)布置的 需要所确定的直线和曲线的组合。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
概述
道路纵断面设计在于确定道路的纵坡、变坡点位置、竖 曲线和高程设计。并以平顺线形衔接，保证排水通畅、路基 稳定。土石方填挖基本平衡．从而达到适应各级道路的交通 要求．并体现工程的经济可行和技术合理。
道路坡长
设定城市道路的最大纵坡时，坡长不宜过长，保证行车安全。 设定城市道路的最小坡度时，坡长不宜过短，对连续起伏的 路段，坡度应尽量要小，避免锯齿形的纵断面。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
四、纵断面线形规划设计 的原则步骤
第四章城市道路纵断面线形规划设计
纵断面规划设计
纵断面规划设计的一般原则
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。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
3. 考虑自然条件的影响 道路坡度与道路所在地区的自然气候、地理环境
有很大关系，海拔高度、地势特征、降水量、湿度 等等都影响着道路坡度的设计，比如经常下雪的地 区，路面很滑，最大坡度值需要调整。
1、为保证行车安全、舒适，道路的纵坡一定要缓顺，坡不 宜过度频繁，道路纵坡的转折处，做到平曲线和竖曲线相 结合的线形设计方式。这样司机上下坡行驶时，能清楚地 看到道路的端点。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
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
第四章城市道路纵J断D面5 线R形= 规L划s=设计
纵断面规划设计
纵断面设计方法与步骤
1．准备工作 2、标注高程控制点 3、确定纵断面设计线（试坡） 4、调整 5、核对 6、定坡 7、竖2．标注高程控制点
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。
第4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
课程学习内容
1 概述 2 道路纵坡 3 坡长 4 纵断面线形规划设计的原则和步骤
第四章城市道路纵断面线形规划设计
一、概 述
第四章城市道路纵断面线形规划设计
概述
纵断面——通过道路中线的竖向剖面。它反映路线竖向的 走向、高程．纵坡大小，即道路的起伏情况。
城市道路的纵坡设计要多方面考虑，道路最大纵坡的 影响因素主要有： 1. 考虑各种机动车辆的动力要求
坡度过陡对行车非常不利，所以一般情况下，规定城市 里机动车的最大坡度不超过8%。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
新西兰达尼丁市的鲍德温大街，全长350米，坡度为35%， 被吉尼斯世界纪录认证为“世界最陡的街道”，使很多司机 望而生畏。
三、坡 长
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路坡长
道路的坡度和坡长互相关联，道路纵坡大小及其坡长对汽 车正常行驶影响很大。
纵坡越陡，坡长过短，汽车急上急下，行车不顺畅；而坡长 过长，上坡时汽车爬坡无力，可能提早熄火，下坡时加速行驶， 容易刹不住车而发生危险。容易对行车影响也越大。
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
二、道路纵坡
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
道路纵坡，是指顺着道路前进方向的上下坡，叫道路纵 坡。它与汽车的动力特性、安全正常有很大关系。道路纵 坡包含最大纵坡、最小纵坡、缓坡（坡度竖曲线），以及 相应坡长。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
一、最大纵坡
安全。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
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。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
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。
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。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
纵断面规划设计
纵断面设计方法与步骤
1．准备工作 2、标注高程控制点 3、确定纵断面设计线（试坡） 4、调整 5、核对 6、定坡 7、竖曲线计算 8、设计高程计算
第四章城市道路纵断面线形规划设计
平地建筑
道路纵坡
山地建筑
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
二、最小纵坡
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%，纵坡变化值介于0.3% ~ 0.5% 之间。
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
纵断面规划设计
纵断面设计方法与步骤
1．准备工作： （1）应收集有关设计资料：
①里程桩号和地面高程； ②平面设计成果； ③沿线地质资料等。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
纵断面规划设计
1．准备工作：
（2）点绘地面线，填写有关内容。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
第四章城市道路纵断面线形规划设计
道路纵坡
一、最大纵坡
4. 考虑沿街建筑物的布置与地下管道敷设要求 道路坡度要考虑周边建筑和地下管道，坡度越大，地下管
道铺设就越复杂，对建筑施工的要求也越高。
比如山地建筑，总平面布局一般遵循依山就势的原则，建 筑布置上顺应等高线，一般把坡地改造为几级台地，在平整 的台地建造建筑，然后以道路、踏步连接不同标高的台地。
道路的纵断面线形是根据通路等级、性质、行车技术要求、 排水，结合地形、地物(沿线构筑物或临街建筑物)布置的 需要所确定的直线和曲线的组合。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
概述
道路纵断面设计在于确定道路的纵坡、变坡点位置、竖 曲线和高程设计。并以平顺线形衔接，保证排水通畅、路基 稳定。土石方填挖基本平衡．从而达到适应各级道路的交通 要求．并体现工程的经济可行和技术合理。
道路坡长
设定城市道路的最大纵坡时，坡长不宜过长，保证行车安全。 设定城市道路的最小坡度时，坡长不宜过短，对连续起伏的 路段，坡度应尽量要小，避免锯齿形的纵断面。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
四、纵断面线形规划设计 的原则步骤
第四章城市道路纵断面线形规划设计
纵断面规划设计
纵断面规划设计的一般原则