道路勘测设计-纵断面设计
《道路勘测设计》重要知识点汇总八
《道路勘测设计》重要知识点汇总八211.竖曲线设置的主要作用1）确保道路纵向行车视距。
2）缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的冲击作用。
3）将竖曲线与平曲线恰当组合，有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒适感。
212.竖曲线的最小半径在纵断面设计中，竖曲线的设计要受众多因素的限制，其中有三个限制因素决定着竖曲线的最小半径或最小长度。
213.缓和冲击汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力。
这个力在凹型竖曲线上是增重，在凸型竖曲线上是减重。
这种增重与减重达到某种程度时，乘客就有不舒适的感觉，同时对汽车的悬挂系统也有不利影响，所以在确定竖曲线半径时，对离心加速度应加以控制。
由下式可得汽车在竖曲线上行驶时其离心加速度（以m/s2计）。
214.时间行程不过短汽车从直坡道到竖曲线上，尽管竖曲线半径较大，当坡差较小时，竖曲线长度很短，使汽车倏忽而过，驾驶员产生变坡很急的错觉，乘客也会感到不舒适。
因此，应限制汽车在竖曲线上的行程时间不过短，最短应满足3s行程。
215.满足视距要求汽车行驶在竖曲线上，若为凸型竖曲线，如果半径太小，会阻挡驾驶员的视线。
若在凹型竖曲线上时，也同样存在视距问题。
对地形起伏较大地区的道路，在夜间行车时，若竖曲线半径过小，前灯照射距离近，影响行车速度和安全；高速公路及城市道路跨线桥、门式交通标志及广告宣传牌等，如果它们正好处在凹型竖曲线上方，也会影响驾驶员的视线。
因此为了保证行车安全，对竖曲线的最小半径和最小长度应加以限制。
216.凸型竖曲线凸型竖曲线半径的选定应能提供汽车所需要的视距，以保证汽车能安全迅速地行驶。
而凸型变坡点处的视距与变坡角大小和驾驶员视线高度有密切关系。
当变坡角较小时，不设置竖曲线也能保证视距，但当变坡角较大时，如果不设竖曲线，就可能影响视距。
217.凹型竖曲线极限最小半径凹型竖曲线主要为缓和行车时汽车的颠簸与振动而设置。
汽车沿凹型竖曲线路段行驶时，在重力方向受到离心力作用而发生颠簸和引起弹簧负荷增加，因此，必须从控制离心力不致过大来限制竖曲线的极限最小半径。
道路勘测设计第三章-纵断面设计
理想线形 6
4 道路纵断面图构成
7
4 道路纵断面图构成
4.1 道路纵断面 沿中线竖直剖切再行展开的断面 一条有起伏的空间线
4.2 地面线 根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的
折线
反映沿着中线地面地形的起伏变化情况线 8
4 道路纵断面图构成
4.3 设计线 经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后
情况的过程
3
3 纵断面设计
1）依据 道路的性质
道路的等级
地形
地质
水文
路基稳定
排水工程经济性源自汽车的动力特性 43 纵断面设计
2）任务
纵坡的大小
纵坡的长短
前后纵坡情况
竖曲线半径大小
与平面线形的组合关系
纵断面线形的几何构成
5
3 纵断面设计
3）结果 纵坡合理
线形平顺圆滑
行车安全
行车快速
舒适
工程费较省
运营费较少
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3-3的规定予以折减。折减后若小
于4%，则仍采用4%
21
6 最大纵坡
6.6各级公路最大纵坡
设计速度 （km/h）
120 100 80 60 40 30 20
最大纵坡（%）
345
6
7
8
9
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，
道路勘测设计
1
第三章 纵断面设计
第一节 概述 第二节 汽车动力特性与纵坡 第三节 竖曲线 第四节 爬坡车道 第五节 避险车道 第六节 纵断面设计方法及纵断面图
道路勘测设计纵断面设计PPT课件
(1) 各级公路纵坡长度限制，见表4－10；
各级公路纵坡长度限制
表4-10
汽车专用公路
一般公路
公路等级
高速公路
一
二
二
三
四
地形
平 原重 微丘 丘
山岭
平山平山平山平山平山 原岭原岭原岭原岭原岭 微重微重微重微重微重 丘丘丘丘丘丘丘丘丘丘
2
150 0
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
纵
3
800
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1、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。
低速路取高限，见表1－1和表1－2。
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
i2 D2 f
第16页/共132页
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2－4； 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i20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i2i2表表4466计算行车速度kmh1201008060403020滚动阻力系数10101015202020减速范围v1v28060805580506040402530202015动力因数d1d22330233223333035545857585858119i1i21726172817292127444948494949h1000105i1i21422142414251725374140414141h2000093i1i21118112011211318303433343434h3000082i1i20915091609171014242827282828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03的最小纵坡一般情况下以不小于05为宜
道路勘测设计 纵断面设计(新)课件
纵断面设计的基本原则
满足行车安全与舒适性要求
合理设置坡度、坡长和竖曲线半径，确保车 辆安全、顺畅行驶。
经济性原则
在满足使用功能的前提下，尽量减少工程量 ，降低工程造价。
考虑排水要求
根据地形和气候条件，合理设置坡度，确保 排水顺畅。
协调性原则
纵断面设计与道路线形其他要素相协调，如 平面线形、横断面设计等。
在城市道路纵断面设计中，要特别注 意避免陡坡、急弯等不利因素，保证 行车安全和舒适度。
高速公路纵断面设计实例
高速公路纵断面设计要满足高速 行车的要求，合理设置纵坡、竖 曲线半径等参数，提高道路的线
形指标。
高速公路的纵断面设计还需要考 虑地形、地质、水文等自然条件 ，充分利用地形地势，减少工程
量，降低工程造价。
基于景观要求的纵断面设计优化
总结词：注意事项
详细描述：在基于景观要求的纵断面设计时，应注意避免对周围环境的破坏和影响。同时，应充分考 虑当地的文化特色和历史遗产，尊重和保护当地的风俗习惯和传统建筑。此外，应加强景观规划和设 计的管理和监督，确保设计的可行性和实施效果。
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控制高程的校核
在确定控制高程后，应进行校核， 检查是否满足规范要求和实际情况 ，如有需要可进行适当调整。
纵断面图的绘制与调整
纵断面图绘制
根据设计标高、控制点和控制高 程等数据，绘制道路的纵断面图 ，清晰地表示出道路的起伏变化
。
纵断面图调整
在绘制纵断面图的过程中，应结 合实际情况和设计要求，对图进 行必要的调整，以使设计更加合
隧道进出口
隧道进出口是道路勘测设计的难点之一，需要考虑地形、地质、气象等因素， 同时要满足行车视距、通风、照明等方面的要求。在进出口处应设置缓冲段， 以减少车辆进出隧道时的明暗适应时间。
道路勘测设计纵断面设计
设计
速度 (km/
120
100
80
60
40
30
20
h)
3 900 1000 1100 1200
纵 4 700 800 900 1000 1100 1100 1200
坡5
600 700 800 900 900 1000
坡6
500 600 700 700 800
度7 (%) 8
500 500 600 300 400
汽车的驱动力来自其内燃发动机。在发动机里 热能转化为机械能，产生有效功率P，驱使曲轴以每
分钟n的转速旋转，发生M的扭矩，再经过离合器、
变速器、传动轴等变速和传动，将曲轴的扭矩传给 驱动轮，产生Mk的扭矩驱动汽车行驶。
1、发动机曲轴扭矩
发动机特性曲线：表示发动机的功率P、 扭矩M以及燃油消耗率ge与发动机曲轴转速n 之间函数关系的曲线。
（3）最大纵坡的确定
《标准》采用的代表车型是载重8t的东风重型货车（功率/重
量比为9.3W/kg）。
根据D－V曲线和公式
，就可以确定最大纵坡。
各级公路最大纵坡
（4）高原纵坡折减
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相邻变坡点之间的距离不宜过短，便插入
适当的竖曲线来缓和纵坡的要求，同时也便于平 纵面线形的合理组合与布置。
②下坡时，则因坡度过陡，坡段过长频繁刹 车，导致制动器发热失效，影响行车安全。
2）最大坡长限制计算与规定
纵坡长度限制主要是依据8t 载重车（功率/ 重量比是9.3W/kg） 的爬坡性能曲线，同时考虑 坡底的入口速度与允许速度差确定的。
道路勘测设计 3第三章纵断面设计第3节 纵坡设计
第三节 纵坡设计
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。
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。 连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。 越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。 3．纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、气候和排水 等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅
• 3、城市道路最大纵坡约相当于公路相应设计车速下最大纵坡减 小1%。
（二）最小纵坡（minimum longitudinal gradient）
最小纵坡：各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。 最小纵坡值：0.3%，一般情况下0.5%为宜。 适用条件：横向排水不畅路段：长路堑、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。
12.0 4.5四）合成坡度（resultant gradient） 1、定义：合成坡度是指由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横
坡组合而成的坡度，其方向即流水线方向。 合成坡度的计算公式为：
大坡度值。
• 最大纵坡的影响因素： 1、汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力和
下坡的安全性。
2、道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力尽 量小。
3、自然条件：海拔高度、气温、降雨、冰雪等。
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。
第三章纵断面设计介绍
（四）汽车的动力因数
T Rw D ( f i) a G g
表征某型汽车在海平面高程上，满载情况下， 每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能
g
D f i
a
g
a
（五）汽车的行驶状态
g a (D )
f i
汽车的行驶状态有以下三种情况： • 加速行驶 • 等速行驶 • 减速行驶 • 在动力特性图上，等速行驶的速度称为平衡速度。 • 每一排档都存在各自的最大动力因数，与之对应的速度称 作临界速度。
路堤
路堑
第二节 汽车的动力特性与纵坡
保证汽车在道路上行驶的稳定性 尽可能提高车速 保证道路上的行车畅通 尽量满足行车舒适
§ 3.2 汽车的动力特性与纵坡
• 加速最快的汽车：
Dauer 962 Le Mans 产地： 德国 出厂日期：1994年 0-100km/h耗时2.6秒
跑的最快的汽车： 最高荣誉在1987年被奥斯莫 比尔部夺得，他们研制的“航天 技术1号”未来车在德克萨斯汽 车测试场上创下了当今 447km/h的世界最高纪录，享 有“世界第一快车”的美称。
最小纵坡：
各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。 最小纵坡值：0.3%，一般情况下0.5%为宜。 适用条件：排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧道、 设超高的平曲线等。
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。
干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。
平均纵坡（average gradient） 1）平均纵坡----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。 二、三、四级公路越岭线的平均纵坡： 2）相关规定 ① 相对高差200～500m 不应大于 5.5％ ② 相对高差>500m 不应大于 5％
公路勘测设计 纵断面设计
三、公路竖曲线设计
(一)竖曲线设计基本知识
1、纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车
平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲 线。
2、为方便设计和计算，竖曲线的形状一般采用二次 抛物线形式。
《公路勘测设计》
三、公路竖曲线设计
3、转坡角
纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点，其相交角 用转坡角表示。
Q
l
xA
h
Y L
TB M
O E ω t
xB
i2
B
X
《公路勘测设计》
三、公路竖曲线设计
2、竖曲线曲线长： L = Rω
3、竖曲线切线长：
T=
TA
=TB
≈
L/2
= R
2
4、竖曲线的外距： E = T 2
2R
5、竖曲线上任意点至相应切线的距离： y x2
2R
式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m；
R—为竖曲线的半径，m。
《公路勘测设计》
三、公路竖曲线设计
(三)竖曲线的最小半径 1、竖曲线最小半径的确定
（1） 凸形竖曲线极限最小半径确定考虑因素： 缓和冲击； 经行时间不宜过短； 满足视距的要求。
《公路勘测设计》
三、公路竖曲线设计
（2）凹形竖曲线极限最小半径确定考虑因素 缓和冲击； 前灯照射距离要求； 跨线桥下视距要求； 经行时间不宜过短。
《公路勘测设计》
二、纵坡及坡长设计
2、最大纵坡、最小纵坡和坡长限制 （1）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。
①确定最大纵坡应考虑的因素 （ⅰ）汽车的动力性能； （ⅱ）公路等级； （ⅲ）自然因素。
道路勘测设计 第三章 道路纵断面设计
四级 20 10.0
2、《规范》规定的最小合成坡度： 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
3.2 纵断面坡度和坡长设计的技术标准
五、平均纵坡标准：
平均纵坡是指一定长度的连续上坡或下坡路段，纵向所克服的
高差H与路线长度L之比
I均
H L
H2 H1 L2 L1
折减值(%)
1
2
3
3.2 纵断面坡度和坡长设计的技术标准
四、合成坡度标准：
➢ 合成坡度是指由路线纵坡与弯道超高横坡（或路拱横坡） 组合而成的坡度，其方向即流水方向
➢ 合成坡度的计算公式为：
I i横2 i纵2
式中：I ——合成坡度（%） i横——超高横坡度或路拱横坡度（%） i纵——路线设计纵坡坡度（%）
一、竖曲线的设置原因、形状及设计原理：
1、设置竖曲线的作用： ➢ 缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的冲击作用 ➢ 确保公路纵向行车视距 ➢ 与平曲线恰当组合，有利于路面排水、改善行车的视线
诱导作用及行车舒适感 2、竖曲线的形状：圆曲线或抛物线
《规范》规定宜用圆曲线
3.3 纵断面竖曲线设计的技术标准
BPDn-1 Hn-1
HT = Hn - in（ BPDn - LP）
5、竖曲线上加桩点设计高程的计算：
设计高程：
HS = HT ± y
（凸竖曲线取“-”，凹竖曲线取“+”）
其中： y ——竖曲线上任一点纵距；y x2
直坡段上，y=0
2R
x ——竖曲线上任一点离开起（终）点距离
LP—BPDn-1
Hn
x
HT
道路勘探设计第7讲纵断面设计课件
（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。
道路勘探设计第7讲纵断面设计
（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。 反向曲线：相邻反向竖曲线之间，为使增重与减重间和缓过 渡，中间最好插入一段直坡段。若两竖曲线半径接近极限值 时，这段直坡段至少应为计算行车速度的3s行程。当半径比 较大时，亦可直接连接。
采用直线式横坡,坡向向外.
道路勘探设计第7讲纵断面设计
二、爬坡车道设计
3、平面布置与长度 爬坡车道长度由分流渐变段长度、爬坡车道长度和合
流渐变段长度组成。渐变段长度如下表。 爬坡车道起点应设于陡坡路段上载重车运行速度降低
到“最低容许速度”处，终点应设于载重车爬经陡坡路 段后恢复至“最低容许速度”处，或陡坡路段后延伸附 加长度的端部。附加长度如下：
山区道路的“经济点”或“挖方点”等。
道路勘探设计第7讲纵断面设计
2．标注高程控制点：
①路线起、终点；②越岭哑口；③重要桥涵；④最小填土高 度；⑤最大挖深；⑥沿溪线的洪水位；⑦隧道进出口；⑧平面 交叉和立体交叉点；⑨铁路道口；⑩城镇规划控制标高以及受 其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。
山区道路的“经济点”或“挖方点”等。
道路勘探设计第7讲纵断面设计
道路勘探设计第7讲纵断面设计
爬坡车道平面道布路勘置探设计第7讲纵断面设计
二、爬坡车道设计
附加路段的纵 下坡 平坡
上坡
坡（%）
0.5
1.0
道路勘测设计-纵断面设计
公路：从排水角度考虑，路堑以及其它横向排水不畅路段，纵坡应不小于0.3％。否则，边沟应作纵向排水设计。 城市道路：最小纵坡度应不小于0.5%，困难时可大于或等于0.3%；否则，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。
2. 纵坡及坡长设计
为保证车辆纵向行驶的稳定性，避免出现纵向滑移。 与道路设计速度、所在地区自然条件有关。
道路勘测设计
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交通工程教研室
第四章 纵断面设计
内容提要
项目背景
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02.
项目概况
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1. 纵断面及设计高程
（1） 纵断面 设计线 地面线 规定：填挖高（施工高度）=设计高程-地面高程 “+”值为填 “-”值为挖
（5）平均纵坡
（车连续行驶在较大陡坡上，将影响汽车发动机的正常使用，并危及行车安全，故当连续纵坡大于5％时，应在其间设置纵坡不大于3％的缓和路段，其长度不应小于100m。
2. 纵坡及坡长设计
平均坡度，是指在一定长度范围内，路线上两点间的高差值与相应水平距离之比，用 i平均（%）表示，其计算公式为： i平均=h/L （相对高差/路线长度） 越岭路段，相对高差为200m~500m时，平均纵坡不应大于5.5%； 相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于5%； 任意连续3km路段的平均纵坡不应大于5.5%。
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
取h0=0.75m，α=1°，则Rmin=S2/（1.5+0.0349S）
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？
道路勘测设计
道路勘测设计摘要：基于道路勘测设计理论从平面设计,纵断面设计和横断面设计三方面详细阐述了道路工程的勘测设计要点并旨在设计出一条结构合理技术可行、便捷高效和经济性价比高的道路。
还补充了在各个设计过程中需注意的要点和规范。
关键词：道路，勘测设计，纵断面，横断面，路面设计1引言道路是为国民经济、社会发展和人民生活服务的公共基础设施，道路运输系统是社会经济和交通运输系统的重要组成部分，道路运输在国家经济发展中所占的地位也日益重要。
因此，如何设计出一条结构正确，技术可行，经济合理的道路已成为一个亟待解决的问题。
道路的设计主要涉及的点接下来我会一一陈述。
2路面设计路面设计的任务确定路面等级，选择路面类型，进行结构组合设计，计算各结构层厚度及确定材料配合比，达到在不同季节和水文条件下承受各种车辆荷载时具有良好的稳定性和足够的强度，并能顾及行车速度与安全，道路维修和良好经济效益等各项要求。
并符合实际生产和生活的需要。
在路面设计中沥青路面最为典型，所以提高沥青路面使用寿命已成为中国公路交通领域刻不容缓的重要任务。
通过对现行沥青路面设计方法的辨析，提出耐久性沥青路面设计的新思想。
确保沥青路面在设计寿命的年限内不发生整体性结构破坏是沥青路面设计的根本目的。
所以道路勘测对提高沥青路面的质量有着关键作用。
3道路横断面设计道路横断面是指道路中线上各点垂直于路线前进方向的竖向剖面。
道路横断面设计是根据道路的用途，结合当地的地形、地质、水文等自然条件，来确定横断面的形式、各部分的结构组成和几何尺寸的过程。
通过对道路横断面设计方法的研究，大多数认为城市道路横断面的设计应综合考虑七大基本功能，实现道路的交通性和空间性的有机结合，提高交通的运行效率，为道路横断面的规划设计方法完善提供依据和参考。
首先研究道路的交通承载、用地骨架、交往空间、防灾保障、市政载体、视觉景观、生态保护七大功能，对道路各功能方面影响横断面结构的关系机理才能展开更好的分析。
纵断面
100
80
60
40
30
20
900 1000 1100 1200 800 900 1000 1100 1100 1200
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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2部分纵断面设计课件
变坡角：相邻两条坡度线的交角，通常用坡度值的代数差表 示，用ω表示，即
ω=α2-α1≈tgα2- tgα1=i2-i1
i3 凹型竖曲线
ω>0 i1 α1
i2 ω α2
凸型竖曲线
ω<0
i为坡度值，上
坡为正、下坡
为负 道路勘测设计第2部分纵断面设计
2．竖曲线的作用
(1) 缓冲作用：以平缓曲线取代折线可消除汽车在变坡点处 行车动量变化而产生的冲击作用。 (2) 保证公路纵向的行车视距：
例如：某二级公路，有一平曲线半径为250m，超高横坡为8% ，该路段纵坡度为4.8%，则合成坡度为
Iih 2i20 .028 0 .428 9 .3% 39 %
道路勘测设计第2部分纵断面设计
六、坡长限制
内容：最小坡长限制：任何路段 最大坡长：陡坡路段
1．最小坡长限制 指相邻两个变坡点之间的最小长度。
长 度：不小于最小坡长要求 线 形：宜采用直线。在地形困难路段可采用曲线； 注：曲线半径较小时，缓和坡段长度应增加。回头曲线段不能 作为缓和坡段。
道路勘测设计第2部分纵断面设计
第三节 竖曲线设计
1．定义 • 纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车在变坡处设置纵
向曲线来缓和，称为竖曲线。
变坡点：两相邻不同坡度线的交点。
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。
道路勘测设计第2部分纵断面设计
四、平均纵坡
平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差H与路线长度L 之比（连续升坡或降
《道路勘测设计》章课后习题及答案
第二章 平面设计2-5.设某二级公路设计速度为80km/h ，路拱横坡为2%。
⑴试求不设超高的圆曲线半径及设置超高（% 8 i h =）的极限最小半径（μ值分别取0.035和0.15）。
⑵当采用极限最小半径时，缓和曲线长度应为多少（路面宽B = 9 m ,超高渐变率取1/150）？ 解：⑴不设超高时：）（h V R i 1272+=μ＝0.02)]-(0.035[127802⨯＝3359.58 m ， 教材P36表2-1中，规定取2500m 。
设超高时：）（h V R i 1272+=μ＝0.8)](0.15[127802+⨯＝219.1 m ， 教材P36表2-1中，规定取250m 。
⑵当采用极限最小半径时,以内侧边缘为旋转轴,由公式计算可得：缓和曲线长度：=∆=p i B L '150/1%2%89）（+⨯=135 m 2-6 某丘陵区公路，设计速度为40km/h ，路线转角"38'04954︒=α，4JD 到5JD 的距离D=267.71m 。
由于地形限制，选定=4R 110m ，4s L =70m ，试定5JD 的圆曲线半径5R 和缓和曲线长5s L 。
解:由测量的公式可计算出各曲线要素：πδπβ︒∙=︒∙=-==1806,18022402m ,240000200032R l R l R l l R l p ， 解得：p=1.86 m , q = 35 m , =4T 157.24 m , 则=5T 267.71-157.24 = 110.49 m考虑5JD 可能的曲线长以及相邻两个曲线指标平衡的因素，拟定5s L =60 m ，则有：522460p R = ,30260m ==，"28'20695︒=α 解得=5R 115.227m "00'54322︒=右α ，2-7、某山岭区公路，设计速度为40km/h ,路线转角,'30291︒=右α"00'3043︒=右α ，1JD 至2JD 、2JD 到3JD 距离分别为458.96 m 、560.54 m 。
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汽车的行驶状态有以下三种情况： • 加速行驶 • 等速行驶 • 减速行驶 • 在动力特性图上，等速行驶的速度称为平衡速度
。 • 每一排档都存在各自的最大动力因数，与之对应
的速度称作临界速度。
（六）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
（1）定义 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。
（一）汽车行驶驱动力
插图பைடு நூலகம்1.发动机；2.离合器；3.变速器 ；4.万向节头传动轴；5.主传动 器；6.驱动轮
驱动轮上的扭矩Mk用一对力偶P和F代 替，F作用在轮缘上与路面水平反力Pa抗 衡，P(T)作用在轮轴上推动汽车前进， 称为驱动力（或称牵引力），与汽车行
驶阻力Z®抗衡。
• （1）发动机功率P与扭矩M
•
汽车行驶牵引力来源：汽油与空气在发动机汽缸
燃烧产生膨胀气体，输出有效功率N(kw)；通过活塞
将热能转化为机械能，驱使曲轴（每分钟n转r/min）
产生扭矩M(N· m)；再通过变速器、万向节头传动轴
、主传动器、差速器和后半轴等，将M传递到驱动轮
产生Mk。
P=Mn/9549 M=9549P/n
n与P在一定油门开度下，都存在一定关系。当 油门全开时， n与P通常用曲线图表示P=P（ n ），称 为发动机外特性曲线（也称为功率曲线）。根据外特 性曲线可确定其相应的扭矩曲线M=M（ n ）。
• （2）汽车的牵引力
①开动发动机，合上离合器 与路把面驱摩动擦轮力扭F抗矩衡M；k 按T称理为论牵力引学力化，为与一车对轮力前偶进T与方T向a ，一T致a ，，取R也正增值大。，当直增至大TM和k时R平，衡T也时增，大汽，车汽又车等加速速行，驶但。加速后
②脱开离合器 的力脱R可开以离使合汽器车时减，速汽（车R滑<0行），，M加k速=0（，RT>=00），，使等汽速车（前进 R=0）。
T Rw RR RI
D T Rw G
D T Rw ( f i) a
G
g
动力因素修正公式：
D ( f i) a
g
i D f
• 对不同类型汽车不考虑道路条件而事先通过计算绘出其动 力特性图，即D=f(V)的关系图。
（五）汽车的行驶状态
a g (D )
f i
直坡段
坡度＝两变坡高差/平距 坡长：水平距离
上坡为正 下坡为负 平坡为0
纵断面设计线
i
h L
(%)
竖曲线段
凸型竖曲线 凹型竖曲线
半径R 长度L（水平距离） 竖距h
路线纵断面线形布置包括路基设计标高、纵坡、变 坡点。
其中路基设计标高，《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；
道路勘测设计
纵断面设计
内容提要 纵断面设计
1、纵断面的概念和线形组成要素 。 2、最大纵坡和最小纵坡；坡长限制和缓和坡段；平均
纵坡和合成坡度 。 3、竖曲线 4、平、纵线形组合设计要点 。 5、纵断面设计方法、步骤及设计成果 。
第一节 概 述
一、一般概况
1、路线纵断面定义：沿中线竖直剖切再行展开的断面。它 是一条有起伏的空间线，包括两条线。
（三）汽车运动方程及行使条件
汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服各种 行驶阻力。当驱动力与各种行驶阻力之代数和相等的时侯 ，称为驱动平衡。驱动平衡方程式（也称汽车的运动方程 式）为：
T=R= Rw + RR + RI
驱动力T为节流阀全开的情况。如果节流阀部 分开启时，要对驱动力T进行修正。修正系数用U 表示，称之为负荷率，一般负荷率U=80~90%。
2、地面线：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地形的起伏变 化情况。 3、设计线：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。它由直线和曲线组成。
二、设计线
路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。
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。
第二节 汽车的动力特性与纵坡
一、汽车的动力因数和最大纵坡
(一)汽车的驱动力 (二)汽车的行驶阻力 （三）汽车的行驶条件 （四）汽车的动力因数 （五）汽车的行驶状态 （六）理想最大纵坡和不限长度最大纵坡 （七）最大纵坡
• 汽车行驶阻力：空气阻力、滚动阻力、坡度阻力和惯性阻力。 • （1）空气阻力Rw(N)：汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力，车后
的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进，总称为空气阻力 。由空气动力学知，Rw = KρAvn /2，取空气密度ρ=1.2258（Ns2/m4），n=2， 将v(m/s)化为V(km/h)，则：
Rw = K·A·V2/21.15
面类（型2）及道纵路坡阻度力而R产R (生N)的：阻是力由，弹主性要轮包胎括变滚形动和阻道力路和的坡不度同阻路 力。
RR=G·（f + i） 汽车在坡度i（倾角α）的道路上行驶时，车重G在平行于 路面方向的分力为G·sinα=G·i，上坡时它与汽车前进方向相 反，阻碍汽车行驶；而下坡时与前进方向相同，助推汽车行 驶。
③制动 M与kR=的制0，大动小M相制.当产于生在负驱牵动引轮力上，加汽一车个是制否动前扭进矩决M定制于。负在牵制引动力时
④牵引力T与扭矩Mk之间的函数关系式
T
Mk r
MT
r
0.377 n V
MT
(N)
⑤牵引力T与功率P之间的函数关系式
n
P
T
=
0.377 V
MηT
= 3600 V
ηT
（二）汽车行驶阻力
U MT KAV 2 G( f i) G a
r 21.15
g
汽车行驶条件
必要条件（即驱动条件），即： T≥R
充分条件是驱动力小于或等于轮胎于路面之间 的附着力，即：
T≤φ·Gk
• （四）汽车的动力因数
• 动力因数D：表征某型汽车在海平面高程上，满载情况下 ，每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。