第1讲 纵坡及坡长设计概要
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《道路纵坡设计》课件
道路设计的原则和要求
1
流畅性
2
纵坡设计应确保车辆在不同速度下的平
稳行驶，减少交通阻塞和行车时间。
3
安全性
道路设计必须考虑车辆和行人的安全。 合理设置纵坡可以减少事故风险。
舒适性
纵坡过大或过小对驾驶员和乘客的舒适 性都会产生负面影响，应尽量保证平顺 过渡。
纵坡设计的目的和意义
提高交通效率
合理的纵坡设计能够提高交通流畅性，减少能耗和交通拥堵。
山区隧道
山区隧道的纵坡设计需要考虑车辆爬升和下坡的特 殊需求，确保行车安全。
结论和总结
《道路纵坡设计》是道路设计中不可忽视的重要环节。合理的纵坡设计能够提高交通安全、流畅性和舒适性。 通过本课程的学习，希望能为大家提供有价值的知识和实用的方法。
增加道路安全
良好的纵坡设计可以减少事故发生的可能性，提高道路使用者的安全感。
纵坡设计的基本步骤和方法
1
调研和数据收集
收集和评估道路现状数据，包括地形、
确定设计参数
2
交通流量和用地情况。
根据道路等级、水平曲线和交通要求，
确定合适的纵坡参数。
3
进行纵坡设计
根据设计参数和标准，进行纵坡的绘制 和计算。
纵坡设计中会遇到的常见问题
《道路纵坡设计》PPT课 件
欢迎参加今天的《道路纵坡设计》课程！本课程将全面介绍道路纵坡设计的 概述、原则和要求、目的和意义、基本步骤和方法、常见问题，以及案例分 析。让我们坡设计是指在道路设计中考虑纵向坡度的过程。它影响交通安全、舒 适性和可持续性。这一部分将介绍纵坡设计的基本概念和原则。
1 坡度过陡
过陡的坡度会增加车辆滑坡和刹车距离，降低行车安全性。
2 坡度过缓
公路设计 纵断面设计 坡度、坡长的应用及竖曲线半径的选取及设计高程的计算
i合 i纵2 i横 2 0.082 0.0482 9.33% 9%
五、纵坡设计的一般要求（P139）
1、纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》中的各项 规定。
2、为保证汽车能以一定的车速安全舒顺地行驶，纵坡 应具有一定的平顺性，起伏不宜过大及过于频繁。 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和坡段。 连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。越岭线 垭口附近的纵坡应尽量放缓一些。
（一）坡长限制 坡长－－指变坡点与变坡点之间的水平长度。
坡长
➢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。
最小坡长限制：任何路段 最大坡长限制：陡坡路段
1．最小坡长限制 :
（1）规定最小坡长的原因
①纵断面上若变坡点过多，纵向起伏变化频繁影响了行车的 舒适和安全；
②相邻变坡点之间的距离不宜过短，以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。
最大纵坡（％）
3
456 7 8
9
➢ 设计速度为120km/h、100km/h、80km/h的高速公路受地 形条件或其他特殊情况限制时，经技术经济论证合理，最大纵 坡可增加1％。
➢ 公路改建中，设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的利 用原有公路的改建路段，经技术经济论证合理，最大纵坡可增 加1%。
(3) 自然因素：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。
2．最大纵坡的确定
我国《公路工程技术标准》规定各级公路的最大纵坡 规定如表3-9所示。
最大纵坡
表3-9
五、纵坡设计的一般要求（P139）
1、纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》中的各项 规定。
2、为保证汽车能以一定的车速安全舒顺地行驶，纵坡 应具有一定的平顺性，起伏不宜过大及过于频繁。 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和坡段。 连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。越岭线 垭口附近的纵坡应尽量放缓一些。
（一）坡长限制 坡长－－指变坡点与变坡点之间的水平长度。
坡长
➢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。
最小坡长限制：任何路段 最大坡长限制：陡坡路段
1．最小坡长限制 :
（1）规定最小坡长的原因
①纵断面上若变坡点过多，纵向起伏变化频繁影响了行车的 舒适和安全；
②相邻变坡点之间的距离不宜过短，以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。
最大纵坡（％）
3
456 7 8
9
➢ 设计速度为120km/h、100km/h、80km/h的高速公路受地 形条件或其他特殊情况限制时，经技术经济论证合理，最大纵 坡可增加1％。
➢ 公路改建中，设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的利 用原有公路的改建路段，经技术经济论证合理，最大纵坡可增 加1%。
(3) 自然因素：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。
2．最大纵坡的确定
我国《公路工程技术标准》规定各级公路的最大纵坡 规定如表3-9所示。
最大纵坡
表3-9
道路纵断面设计
（一）设计方法与步骤 （二）注意问题
43
（一）设计方法与步骤
1、准备工作：绘地面线，熟悉沿线地质资料 2、标准控制点：影响纵坡设计标高控制点 3、试坡：初步定纵坡设计线 4、调整：使调整后的纵坡与试定纵坡基本符合 5、核对：用横断面检测纵坡是否合理 6、定坡：把坡度值、变坡点桩号、高程确定下来 7、设计竖曲线：
31
第六节 道路平纵线形组合
（一）组合原则 （二）平曲线与竖曲线的组合 （三）直线与纵断面的组合 （四）与景观的协调配合
32
（一） 组合原则
1、引导驾驶员视线保持视觉的连续性，不 产生错觉 2、保持平纵线形设计指标大小的均衡 3、选择合适的合成坡度，保证排水和行车 安全 4、与周围环境的配合
33
（一）各种地形下的纵坡设计
41
（一）各种地形下的纵坡设计
1、平原微丘：均匀平缓，注意保持最小填土高度， 最小纵坡的要求 2、山岭重丘：沿河线尽量平缓，注意最大值极限 值的运用 3、越岭线：坡高均匀，注意各种极限值的运用 4、山脊和山腰坡尽量缓和不得已时采用较大纵坡
42
二 纵断面设计方法、步骤及注意问题
6
二 最大纵坡
1、最大纵坡是指纵坡设计时，各级公路所允 许采用的最大坡度
2、确定最大纵坡要以典型的载重汽车作为 标准车型 3、确定最大纵坡时不能只考虑汽车的爬坡 性能，还要看汽车行驶速度及安全性能。
7
8
三 最小纵坡
各级公路，为满足排水要求而设置不小于 0.3%的 最小纵坡，城市道路应 不小于0.５%的最小纵坡。
12
13
? 合成坡度：在有超高的路段上，由路线纵坡 和超高横坡所构成的坡度。
14
15
第三节 竖曲线
43
（一）设计方法与步骤
1、准备工作：绘地面线，熟悉沿线地质资料 2、标准控制点：影响纵坡设计标高控制点 3、试坡：初步定纵坡设计线 4、调整：使调整后的纵坡与试定纵坡基本符合 5、核对：用横断面检测纵坡是否合理 6、定坡：把坡度值、变坡点桩号、高程确定下来 7、设计竖曲线：
31
第六节 道路平纵线形组合
（一）组合原则 （二）平曲线与竖曲线的组合 （三）直线与纵断面的组合 （四）与景观的协调配合
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（一） 组合原则
1、引导驾驶员视线保持视觉的连续性，不 产生错觉 2、保持平纵线形设计指标大小的均衡 3、选择合适的合成坡度，保证排水和行车 安全 4、与周围环境的配合
33
（一）各种地形下的纵坡设计
41
（一）各种地形下的纵坡设计
1、平原微丘：均匀平缓，注意保持最小填土高度， 最小纵坡的要求 2、山岭重丘：沿河线尽量平缓，注意最大值极限 值的运用 3、越岭线：坡高均匀，注意各种极限值的运用 4、山脊和山腰坡尽量缓和不得已时采用较大纵坡
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二 纵断面设计方法、步骤及注意问题
6
二 最大纵坡
1、最大纵坡是指纵坡设计时，各级公路所允 许采用的最大坡度
2、确定最大纵坡要以典型的载重汽车作为 标准车型 3、确定最大纵坡时不能只考虑汽车的爬坡 性能，还要看汽车行驶速度及安全性能。
7
8
三 最小纵坡
各级公路，为满足排水要求而设置不小于 0.3%的 最小纵坡，城市道路应 不小于0.５%的最小纵坡。
12
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? 合成坡度：在有超高的路段上，由路线纵坡 和超高横坡所构成的坡度。
14
15
第三节 竖曲线
道路纵坡设计
纵坡设计
1.纵坡(坡度)
道路中线两点间的高差与水平距离的比值（以 %计） 称为纵坡或坡度。 从路线起点至止点的方向看，路线升高为上坡，降低 为下坡。 规定：纵坡上坡为“+”，下坡为“—”。
例如：5.3%为上坡， — 2.8%为下坡。
i
H
α L
H i L
第二节、道路纵坡设计
二、最小纵坡 定义：长路堑地段以及其它横向排水不畅的路段，为了保证排 水，均应设置不小于0.3％的纵坡。 1、3%以下纵坡的对卡车行驶不存在困难，即上坡不必换挡， 下坡不必制动，≤3%的纵坡不作为设计坡度；
②下坡安全（≥8%+ 事故多发 ）
③道路等级 ④自然条件
•
第二节、道路纵坡设计
第二节、道路纵坡设计
•
2、缓和坡段－－当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时， 应在不大于最大坡长所规定的长度处设置纵坡不大于3％的坡段， 称为-----缓和坡段
说明：对于大于有坡长最大限制的坡度，如二、三、四级公
圆滑的线形，并重视平纵面线形的组合。 • 3、纵坡设计为保证路基稳定，应尽量减少深路堑和高填 方，在设计中争取填挖平衡。
第二节、道路纵坡设计
第三节、 同坡度线的交点称为 变 坡 点 （ grade change point）。 SJD
• 为保证行车安全、舒适以及视距的需要，而在变坡 处设置的纵向曲线，即为竖曲线（vertical curve）。 • 坡度角ω=i2-i1
2、最小纵坡为5%以上，但在露天矿坑内尽量提高坡度以提高
运输效率和减少三角台阶的土方工程量； 3、如果台阶并段采用了5%的纵坡大坡道，夜间行驶时司机易 出现骤睡而引发重大事故，同时长大坡道也易造成发动机过热 现象。
1.纵坡(坡度)
道路中线两点间的高差与水平距离的比值（以 %计） 称为纵坡或坡度。 从路线起点至止点的方向看，路线升高为上坡，降低 为下坡。 规定：纵坡上坡为“+”，下坡为“—”。
例如：5.3%为上坡， — 2.8%为下坡。
i
H
α L
H i L
第二节、道路纵坡设计
二、最小纵坡 定义：长路堑地段以及其它横向排水不畅的路段，为了保证排 水，均应设置不小于0.3％的纵坡。 1、3%以下纵坡的对卡车行驶不存在困难，即上坡不必换挡， 下坡不必制动，≤3%的纵坡不作为设计坡度；
②下坡安全（≥8%+ 事故多发 ）
③道路等级 ④自然条件
•
第二节、道路纵坡设计
第二节、道路纵坡设计
•
2、缓和坡段－－当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时， 应在不大于最大坡长所规定的长度处设置纵坡不大于3％的坡段， 称为-----缓和坡段
说明：对于大于有坡长最大限制的坡度，如二、三、四级公
圆滑的线形，并重视平纵面线形的组合。 • 3、纵坡设计为保证路基稳定，应尽量减少深路堑和高填 方，在设计中争取填挖平衡。
第二节、道路纵坡设计
第三节、 同坡度线的交点称为 变 坡 点 （ grade change point）。 SJD
• 为保证行车安全、舒适以及视距的需要，而在变坡 处设置的纵向曲线，即为竖曲线（vertical curve）。 • 坡度角ω=i2-i1
2、最小纵坡为5%以上，但在露天矿坑内尽量提高坡度以提高
运输效率和减少三角台阶的土方工程量； 3、如果台阶并段采用了5%的纵坡大坡道，夜间行驶时司机易 出现骤睡而引发重大事故，同时长大坡道也易造成发动机过热 现象。
第五章：纵坡设计
3.2 纵坡及坡长设计
1. 纵坡度 2. 坡长限制 3. 合成坡度 4. 纵坡设计的一般要求
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
(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。
各级公路最大纵坡
设计速度（km/h) 最大纵坡（%）
120 100
80
60
40
30
20
3
4
5
6
7
8
9
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
各级公路纵坡长度限制 （m）
设计速度 120 （km∕h） 3 4 纵 5 坡 6 坡 7 度 8 （%） 9 10 200 300 200 300 300 400 500 500 600 500 600 700 700 800 600 700 800 900 900 1000 900 700 1000 800 1100 900 1200 1000 1100 1100 1200 100 80 60 40 30 20
第三章 纵断面设计
• 3.1概述
• 3.2纵坡及坡长设计
• 3.3竖曲线设计
• 3.4高等级道路上的爬坡车道
• 3.5平纵面线形组合设计 • 3.6纵断面设计要点与方法 • 复习思考题
1纵坡
。
2.最小坡长的限制 ①.行车平顺，避免台阶式起伏。 ②.方便司机换档。 ③.设置竖曲线要求，美观.
缓和坡段
大于限制坡长应设＜3%的缓和坡段，其长度应大于最小坡长。
平均纵坡
某段路线高差与水平距离之比。i平=H/L（%） (1）作用： ①.衡量纵断面线型质量。 ②.可供放坡定线参考。 (2）规定 ①.越岭线高差200～500m时，i平≈5.5%为宜。 ②.越岭线高差＞500m时，i平≈5.0%为宜。 ②.任何连续3km内，i平≤5.5%。 ④.要考虑公路等级影响。
4．一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖 平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少 借方和废方，降低造价和节省用地。——即纵向 填挖平衡设计。 5．平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊 分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还 应满足最小填上高度要求，保证路基稳定。—— 即包线设计。 6．对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端 接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处 前后的纵坡应平缓一些， 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。
纵断面设计的一般要求 缓坡宜长，陡坡宜短
1、满足设计标准 2、尽量避免使用极限值 3、纵断面和地形协调 4、填挖平衡 5、满足最小填土高度和排水要求 6、桥头和交叉口处应该平缓 7、考虑通道和农田的要求
各级公路最大纵坡的规定
设计速度 （km/h） 120 100 80 60 40 30 20
最大纵坡（%）
3
4
5
6
7
8
9
• 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％。 • 2. 公路改建中，设计速度为 40km／h、30km／h、 20km ／ h 的利用原有公路的路段，经技术经济论证， 最大纵坡值可增加1％。
纵断面最小坡长
第三章纵断面设计第一节概述第二节纵坡及坡长设计教学内容：1.初步了解纵断面图的内容；2.理解公路最大、最小纵坡和最大、最小坡长确定所考虑的因素，在纵断面设计中能正确运用最大（小）纵坡、最大（小）坡长、平均纵坡、合成纵坡及缓和坡段、纵坡折减等重点：《标准》对公路最大、最小纵坡和最大、最小坡长的确定及考虑的因素。
难点：最大（小）纵坡、最大（小）坡长、平均纵坡、合成纵坡、缓和坡段。
第一节概述路线纵断面图：沿着公路中线竖直剖切然后展开即为公路的纵断面。
纵断面图是公路纵断面设计的主要成果，也是公路设计的重要技术文件之一。
把公路的纵断面图与平面图结合起来，就能准确地定出公路的空间位置。
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。
纵断面设计的主要任务：根据汽车的动力特性、公路等级、地形、地物、水文地质，综合考虑路基稳定、排水以及工程经济性等，研究纵坡的大小、长短、竖曲线半径以及与平面线形的组合关系，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。
路线纵断面图的构成：纵断面图上由两条主要的线和文字资料两部分构成；（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，反映了沿着中线地面的起伏变化情况；（2）设计线：路线上各点路基设计高程的连续线，是经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线，反映了公路路线的起伏变化情况；纵断面设计线是由直线和竖曲线两种线形要素所组成。
直线（即均坡度线）有上坡和下坡，是用水平长度及纵坡度表示的。
纵坡度i表征匀坡路段坡度的大小，用高差h与水平长度l之比量度，即(%)lhi路线纵断面图上的标高：（1）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。
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。
第一篇第三章 纵断面设计
第一节 纵断面线形组成分析
一、纵断面线形组成
通过公路中线的竖向剖面称为路线纵断面图。由于 地形、地物、地质、水文等自然因素的影响以及满足经 济性的要求，公路路线在纵断面上不可能从起点至终点
是一条水平线，而是一条有起伏的空间线。
纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力性能、 公路等级和性质、当地的自然条件以及工程经济等，来 研究和确定纵坡大小及其长度。
例如: i1=8% ，l1=120m， i2=7% ，l2=?
8%
7%
?
120
查表3-7可知：i1=8% ，l1max=300
i2=7% ， l2max=500 由题意可知：应使
l1 l1 max
l2 l 2 max
1 l1
120 l 2 (1 l 2 (1 ) 500 300m l1 max 300
坡），但其长度应按坡长限制的规定进行折算。
例如：某三级山岭区公路的第一坡段纵坡为 8.0%， 长度为120m，即占坡长限制值的2/5，若相邻坡段的纵 坡为 7.0% ，则其坡长不应超过 500× 3/5=300m 。也就 是说8.0%的纵坡设计了长度120m以后，还可接着设计
坡度为7.0%的300m坡长，此时坡长限制值已用完。
三、纵坡设计的一般规定
1.最大纵坡
最大纵坡是指各级公路容许采用的最大坡度值，它是 公路纵断面设计的重要控制指标。
（1）确定最大纵坡应考虑的因素 ① 汽车的动力特性：主要是行驶车辆的牵引性能。 ②公路等级：公路等级愈高，要求行车速度愈快，故 不同等级的公路有不同的最大纵坡值； ③自然因素：公路所经地区的地形、气候、海拔高度 等影响。
2.最小纵坡
在挖方路段，设置边沟的低填路段和横向排水不畅
纵断面设计-纵坡及坡长
纵断面设计-纵坡及坡长第一节概述路线纵断面图：沿着公路中线竖直剖切然后展开即为公路的纵断面。
纵断面图是公路纵断面设计的主要成果，也是公路设计的重要技术文件之一。
把公路的纵断面图与平面图结合起来，就能准确地定出公路的空间位置。
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。
纵断面设计的主要任务：根据汽车的动力特性、公路等级、地形、地物、水文地质，综合考虑路基稳定、排水以及工程经济性等，研究纵坡的大小、长短、竖曲线半径以及与平面线形的组合关系，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。
路线纵断面图的构成：纵断面图上由两条主要的线和文字资料两部分构成；（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，反映了沿着中线地面的起伏变化情况；（2）设计线：路线上各点路基设计高程的连续线，是经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线，反映了公路路线的起伏变化情况；纵断面设计线是由直线和竖曲线两种线形要素所组成。
直线（即均坡度线）有上坡和下坡，是用水平长度及纵坡度表示的。
纵坡度表征匀坡路段坡度的大小，用高差与水平长度之比量度，即路线纵断面图上的标高：（1）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。
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。
第二节纵坡及坡长设计一、最大纵坡、最小纵坡和坡长限制（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。
纵坡大小的取值必须要通过全面分析，综合考虑后合理确定。
1.确定最大纵坡应考虑的因素（1）汽车的动力性能：考虑公路上行驶的车辆，按汽车行驶的必要条件和充分条件来确定。
（2）公路等级：不同的公路等级要求的行车速度不同；公路等级越高、行车速度越大，要求的纵坡越平缓。
《道路纵坡设计》课件
03 道路纵坡设计的技术要求
设计速度与纵坡度
设计速度与纵坡度的关系
道路的设计速度和纵坡度之间存在密切关系。一般来说，设计速度越高，所需 的纵坡度也相应较小，以保证车辆的安全行驶。
不同设计速度对应的纵坡度限制
根据不同的道路设计速度，有相应的最大和最小纵坡度限制。这些限制是为了 确保车辆在爬坡和下坡时能够稳定行驶，并减少安全隐患。
车辆爬坡性能
车辆爬坡能力的考虑
在道路纵坡设计中，需要考虑车辆的爬坡性能。不同类型和 吨位的车辆具有不同的爬坡能力，因此，设计时需要评估车 辆的爬坡性能，以确保道路的适用性和安全性。
爬坡车道的设计
对于大型车辆或重型车辆，可能需要设置爬坡车道。爬坡车 道可以降低车辆爬坡的难度，减少安全隐患，并提高道路的 通行效率。
某城市道路纵坡设计案例
总结词
满足排水要求，提高行车舒适度
详细描述
城市道路纵坡设计需充分考虑排水需求，合理设置坡 度和排水设施。同时，应注重提高行车舒适度，合理 安排交叉口和道路曲线，减少车辆颠簸。
某平原地区道路纵坡设计案例
总结词
优化线形指标，提高通行效率
详细描述
在平原地区道路设计中，纵坡设计应注重优 化线形指标，如坡长、坡度等。通过合理的 纵坡设计，可以提高道路通行效率，减少交
城市道路纵坡设计
总结词
注重交通流量和环境保护
详细描述
在城市中进行道路纵坡设计时，需要充分考虑交通流量的大小和环境保护的需求。城市道路纵坡设计 应尽量减小坡度，避免陡峭的纵坡变化，以减少车辆的能耗和排放。同时，还需注重城市景观和绿化 的建设，合理利用地形，营造宜人的城市环境。
05 道路纵坡设计的优化建议
通事故，同时提升道路景观效果。
道路纵坡设计
安全和顺畅。
排水设计高程
根据道路等级、地形条件等因 素，确定道路的排水设计高程 ，以确保道路排水顺畅。
纵坡度与坡长限制
根据地形条件和设计车速，选 择合适的纵坡度和坡长限制， 以确保车辆行驶安全。
横断面设计参数
根据道路等级、交通量等因素，确 定道路的横断面设计参数，如路幅
宽度、路肩宽度、车道数量等。
设计方法
3
路面材料
选择合适的路面材料，以提高路面的透水性，使 雨水能够迅速渗透到地下，减少积水现象。
考虑行车安全
01
纵坡度限制
在道路纵坡设计中，应合理控制 纵坡度，避免过大或过小的纵坡 度对行车安全造成影响。
弯道设计
02
03
视距考虑
合理设计弯道处的纵坡，以确保 车辆在弯道行驶时的安全性和稳 定性。
在纵坡设计中，应充分考虑驾驶 员的视距，避免因视距不足而引 发交通事故。
未来研究方向
随着科技的不断发展，未来 道路纵坡设计将更加注重智 能化、信息化技术的应用。 利用大数据、人工智能等技 术手段，可以更加精准地进 行纵坡设计，提高设计的科 学性和准确性。
未来研究应更加关注环境保 护和可持续发展，如何在保 证道路安全、舒适、快捷的 同时，减少对环境的破坏和 资源的消耗，将成为研究的 重点方向。
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道路纵坡设计
目录
• 引言 • 道路纵坡的基本概念 • 道路纵坡设计的技术要求 • 道路纵坡设计的实际应用 • 道路纵坡设计的优化建议 • 结论
01 引言
主题简介
01
道路纵坡设计是道路工程中的一 项重要内容，主要涉及到道路的 纵向坡度设计，旨在确保车辆安 全、顺畅地行驶。
02
纵坡设计需考虑道路的排水、行 车安全、舒适度等多个因素，同 时还要符合相关规范和标准。
排水设计高程
根据道路等级、地形条件等因 素，确定道路的排水设计高程 ，以确保道路排水顺畅。
纵坡度与坡长限制
根据地形条件和设计车速，选 择合适的纵坡度和坡长限制， 以确保车辆行驶安全。
横断面设计参数
根据道路等级、交通量等因素，确 定道路的横断面设计参数，如路幅
宽度、路肩宽度、车道数量等。
设计方法
3
路面材料
选择合适的路面材料，以提高路面的透水性，使 雨水能够迅速渗透到地下，减少积水现象。
考虑行车安全
01
纵坡度限制
在道路纵坡设计中，应合理控制 纵坡度，避免过大或过小的纵坡 度对行车安全造成影响。
弯道设计
02
03
视距考虑
合理设计弯道处的纵坡，以确保 车辆在弯道行驶时的安全性和稳 定性。
在纵坡设计中，应充分考虑驾驶 员的视距，避免因视距不足而引 发交通事故。
未来研究方向
随着科技的不断发展，未来 道路纵坡设计将更加注重智 能化、信息化技术的应用。 利用大数据、人工智能等技 术手段，可以更加精准地进 行纵坡设计，提高设计的科 学性和准确性。
未来研究应更加关注环境保 护和可持续发展，如何在保 证道路安全、舒适、快捷的 同时，减少对环境的破坏和 资源的消耗，将成为研究的 重点方向。
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道路纵坡设计
目录
• 引言 • 道路纵坡的基本概念 • 道路纵坡设计的技术要求 • 道路纵坡设计的实际应用 • 道路纵坡设计的优化建议 • 结论
01 引言
主题简介
01
道路纵坡设计是道路工程中的一 项重要内容，主要涉及到道路的 纵向坡度设计，旨在确保车辆安 全、顺畅地行驶。
02
纵坡设计需考虑道路的排水、行 车安全、舒适度等多个因素，同 时还要符合相关规范和标准。
纵断面最小坡长
第三章纵断面设计第一节概述第二节纵坡及坡长设计教学内容：1.初步了解纵断面图的内容；2.理解公路最大、最小纵坡和最大、最小坡长确定所考虑的因素，在纵断面设计中能正确运用最大（小）纵坡、最大（小）坡长、平均纵坡、合成纵坡及缓和坡段、纵坡折减等重点：《标准》对公路最大、最小纵坡和最大、最小坡长的确定及考虑的因素。
难点：最大（小）纵坡、最大（小）坡长、平均纵坡、合成纵坡、缓和坡段。
第一节概述路线纵断面图：沿着公路中线竖直剖切然后展开即为公路的纵断面。
纵断面图是公路纵断面设计的主要成果，也是公路设计的重要技术文件之一。
把公路的纵断面图与平面图结合起来，就能准确地定出公路的空间位置。
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。
纵断面设计的主要任务：根据汽车的动力特性、公路等级、地形、地物、水文地质，综合考虑路基稳定、排水以及工程经济性等，研究纵坡的大小、长短、竖曲线半径以及与平面线形的组合关系，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。
路线纵断面图的构成：纵断面图上由两条主要的线和文字资料两部分构成；（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，反映了沿着中线地面的起伏变化情况；（2）设计线：路线上各点路基设计高程的连续线，是经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线，反映了公路路线的起伏变化情况；纵断面设计线是由直线和竖曲线两种线形要素所组成。
直线（即均坡度线）有上坡和下坡，是用水平长度及纵坡度表示的。
纵坡度i表征匀坡路段坡度的大小，用高差h与水平长度l之比量度，即(%)lhi路线纵断面图上的标高：（1）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。
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。
道路纵坡设计课件
纵坡设计 1.纵坡(坡度)
道路中线两点间的高差与水平距离的比值(以 %计) 称为纵坡或坡度。
从路线起点至止点的方向看，路线升高为上坡，降低 为下坡。 规定：纵坡上坡为“+”，下坡为“—”。
例如： 5.3%为上坡， — 2.8%为下坡。
i
H
α
L
1
第二节、道路纵坡设计
二、最小纵坡 定义：长路堑地段以及其它横向排水不畅的路段，为了保证排 水，均应设置不小于0.3％的纵坡。 1、3%以下纵坡的对卡车行驶不存在困难，即上坡不必换挡，下 坡不必制动， ≤3%的纵坡不作为设计坡度；
②下坡安全(≥8%+ 事故多发 )
③道路等级
④自然条件
.
3
第二节、道路纵坡设计ห้องสมุดไป่ตู้
4
5
6
第二节、道路纵坡设计
• 2、缓和坡段－－当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时，应 在不大于最大坡长所规定的长度处设置纵坡不大于3％的坡段，称为 -----缓和坡段
• 说明： 对于大于有坡长最大限制的坡度，如二、三、四级公路， i ≥5％的坡度称为陡坡，一般在陡坡之间要设置缓和坡度， 缓坡没有坡长最大限制。
15
第三节、 竖曲线设计
2.竖曲线设计标准
16
第三节、 竖曲线设计
2.竖曲线设计标准
17
第三节、 竖曲线设计
• (4)、竖曲线设计的一般要求 • ① 、尽量选用较大的竖曲线半径，利于平顺行车。 • ②、反向曲线间应有一段直线连接，其长度能保持按设计
车速3秒的车程。
18
课程小结
. 1、道路纵坡设计存在最大纵坡和最小纵坡限坡和
13
竖曲线的最小半径
n (3)竖曲线设计限制因素
道路中线两点间的高差与水平距离的比值(以 %计) 称为纵坡或坡度。
从路线起点至止点的方向看，路线升高为上坡，降低 为下坡。 规定：纵坡上坡为“+”，下坡为“—”。
例如： 5.3%为上坡， — 2.8%为下坡。
i
H
α
L
1
第二节、道路纵坡设计
二、最小纵坡 定义：长路堑地段以及其它横向排水不畅的路段，为了保证排 水，均应设置不小于0.3％的纵坡。 1、3%以下纵坡的对卡车行驶不存在困难，即上坡不必换挡，下 坡不必制动， ≤3%的纵坡不作为设计坡度；
②下坡安全(≥8%+ 事故多发 )
③道路等级
④自然条件
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第二节、道路纵坡设计ห้องสมุดไป่ตู้
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第二节、道路纵坡设计
• 2、缓和坡段－－当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时，应 在不大于最大坡长所规定的长度处设置纵坡不大于3％的坡段，称为 -----缓和坡段
• 说明： 对于大于有坡长最大限制的坡度，如二、三、四级公路， i ≥5％的坡度称为陡坡，一般在陡坡之间要设置缓和坡度， 缓坡没有坡长最大限制。
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第三节、 竖曲线设计
2.竖曲线设计标准
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第三节、 竖曲线设计
2.竖曲线设计标准
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第三节、 竖曲线设计
• (4)、竖曲线设计的一般要求 • ① 、尽量选用较大的竖曲线半径，利于平顺行车。 • ②、反向曲线间应有一段直线连接，其长度能保持按设计
车速3秒的车程。
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课程小结
. 1、道路纵坡设计存在最大纵坡和最小纵坡限坡和
13
竖曲线的最小半径
n (3)竖曲线设计限制因素
第五章：纵坡设计
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（１１％～１２％）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。
3、合成坡度
道路在平曲线路段，若纵向有纵坡且横向又有超高时， 则最大坡度在纵坡和超高横坡所合成的方向上，这时的最大坡 度称为合成坡度，如下图所示。其值可按下式计算：
i
H
2 i2 iz c
式中： iH 合成坡度；
iZ 路线纵坡；
ic 超高横坡。
在陡坡急弯处，若合成坡度过大，将产生附加阻力、汽车重心偏移 等不良现象，给行车安全带来影响,为防止汽车沿合成坡度方向滑移， 应对由超高横坡和计和纵断面设计是分开进行的， 这样做固然有其方便之处。但是，必须注意平面设计和纵断面 设计要互相配合，设计中要发挥设计人员对平、纵组合的空间 想象力，否则，不可避免会在技术经济上和美学上产生缺陷。 纵断面设计是路基设计、桥涵设计及其它设计的基础，要与道 路上行驶的汽车的技术性能相适应，满足汽车行驶力学要求、 驾驶员视觉及心理要求和乘客的舒适性要求，主要解决道路线 形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题，在路线纵断面图上决 定坡度坡长、竖曲线半径等数值以及做有关的计算工作。 道路纵断面线形由直线和竖曲线组成，其设计内容包括纵坡设 计和竖曲线设计两项。通过纵断面设计所完成的纵断面图是道 路设计文件重要内容之一。
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基 础 工 程 技 术 专 业 课 程
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• 高原纵坡折减
– 在海拔3000m以上的高原地区，各级公路的最大纵坡值应 按表2-12的规定予以折减；最大纵坡折减后，如小于4%， 则仍用4%。
海拔高度（m）
折减值（%）
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20 — 1200 1000 800 600 400 300 200
900 700 — — — — — —
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，平原微丘区一般不大于2%~3%，山岭重丘区一般不大于
脚踏实地 追求卓越 4%~5%。
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• 高原纵坡折减
原 因
在海拔很高的高原 地区，汽车发动机 的功率因空气稀薄 而减小，相应地降 低了汽车的爬坡能 力
在高原地区，汽车
水箱中的水容易开 锅而破坏冷却系统
。
• 设计依据
– 汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程
脚踏实地 追求卓越 经济性等。
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• 路线纵断面图构成
– 地面标高：路基中线各桩点原有的地面高程。 – 地面线：各点地面标高的连线，反映地面起伏 – 设计标高：（路基设计标高，包括路面厚度） – 设计线：各桩点设计标高的连线，反映路线起伏 – 施工高度：同一桩点设计标高与地面标高的差值
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• 设计线在地面线之上时——路堤（填方） • 设计线在地面线之下时——路堑（挖方）
– 纵坡：路线的纵向坡度
脚踏实地
• 变坡点：纵断面上相邻两坡线的交点 追求卓越 • 竖曲线：在变坡点处为缓和行车而用的一段曲线
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• 最大纵坡
– 大中桥的纵坡：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地段、桥上及桥头引道的纵 坡均不得大于3%，紧接桥头不短于10m范围内的引道纵坡
应与桥上纵坡相同（山岭、重丘区可减至5m）。
– 隧道内的纵坡：不应大于3%，并不小于0.3%，紧接隧道洞 口30m范围内的纵坡不应大于3%（明洞和长度小于50m的 隧道，可不受上述规定）。 – 非汽车交通比例较大路段：可根据具体情况将纵坡适当放缓
>3000—4000
>4000—5000
>5000
1
2
3
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• 高原纵坡折减
国道315线格尔木 段穿越戈壁荒漠
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• 最小纵坡
– 为保证挖方路段、设置边沟的低填方路段和横向排水不畅路 段的排水，以防止积水渗入路基而影响其稳定性，应采用不 小于0.3%的纵坡（一般情况下以采用不小于0.5%为宜）
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• 坡长设计 – 最小坡长限制 • 原因
– 提高行车的平顺性 – 设置竖曲线的需要
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• 指标
ห้องสมุดไป่ตู้设计速度 （km/h） 最小坡长（m） 120 100 80 60 40 30 20
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100 1000 800 600 — — — — —
80 1100 900 700 500 — — — —
60 1200 1000 800 600 — — — —
40 — 1100 900 700 500 300 — —
30 — 1100 900 700 500 300 200 —
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• 设计标高
– 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、四级公路宜采用路基边 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。
– 改建公路的路基设计标高： 一般按新建公路的规定执行， 也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中线标高。
– 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。
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• 最大纵坡
汽车的动力特性
影响因素
道路等级 自然条件
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• 最大纵坡
设计速度 （km/h） 最大纵坡（%） 120 3 100 4 80 5 60 6 40 7 30 8 20 9
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– 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%。
– 公路改建中，设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的利
用原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡值可增加 1%。
第二章 路线几何设计
第二节 道路纵断面面设计 第1讲 纵坡及坡长设计
主讲人：于国锋
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• 纵断面图
– 通过道路中线的竖向剖面图。 – 表明路中线地面高低起伏的情况 – 表明设计路线的坡度 – 表明纵向土石方工程的挖填情况
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• 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
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• 纵坡设计的一般要求
– 纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 – 纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁，应尽 量避免采用极限纵坡值 – 综合考虑沿线的自然条件，如地形、土壤地质、水文、气候 等。
基 础 工 程 技 术 专 业 课 程
300
250
200
150
120
100
60
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• 坡长设计 – 最大坡长限制 • 原因
– 上坡时，采用低档行驶，使发动机过热 – 下坡时，频繁制动，影响行车安全
设计速度km/h • 指标 120 3 4 5 坡度 % 6 7 8 9 10
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