道路纵断面设计

二、纵断面图及常用术语
某新建路K0+000---K0+350纵断面图 纵断面图 某新建路
桂林市新建路纵断面图
路线纵断面图构成： 路线纵断面图构成： 地面线：根据各中桩地面高程而点绘成的一条不规则的折线。 地面线：根据各中桩地面高程而点绘成的一条不规则的折线。 它反映了原地面的起伏情况； 它反映了原地面的起伏情况； 设计线： 设计线：它是根据设计计算后确定出来的一条形状规则的几何 线形。它反映了道路的起伏和高程，由直线和竖曲线构成。 线形。它反映了道路的起伏和高程，由直线和竖曲线构成。
三、道路设计高程所指向位置的规定
①
②
一块板、三块板： 一块板、三块板： 路面中心线处——城市道路、改建公路（二级、三级、四级 城市道路、 ① 路面中心线处 城市道路 改建公路（二级、三级、 公路） 公路） 路基边缘——新建公路（二级、三级、四级公路）。在平曲 新建公路（ ）。在平曲 ② 路基边缘 新建公路 二级、三级、四级公路）。 线段指设立超高、加宽前的路基边缘标高。 线段指设立超高、加宽前的路基边缘标高。
i3 凹型竖曲线 ω>0 i2 ω α2 凸型竖曲线 ω<0
α1
i1
二、竖曲线几何要素计算 代数差) 代数差 坡度差 ω = i2 − i1 (代数差 曲线长 切线长
L= R ω L T= 2
2
L T ω y E y i2 T
外 距
T E= 2R
2
i1
x R ω
x 竖曲线上任意点纵距 y = 2R （改正值） 改正值）
Ｒ——竖曲线半径 (m) 竖曲线半径
x
x——计算点桩号与竖曲线起点 或竖曲线终点 的桩号差 计算点桩号与竖曲线起点(或竖曲线终点 计算点桩号与竖曲线起点 或竖曲线终点)的桩号差
二、竖曲线上任意点设计高程的计算 1、计算切线高程 、
H = H0 ± x i 1
H1——计算点切线高程 计算点切线高程 H0——变坡点高程 变坡点高程 i ——计算点处的纵坡度 计算点处的纵坡度 x ——计算点至变坡点的平距 计算点至变坡点的平距 ±——当切线高于变坡点时取“+”，反之取“–”。 当切线高于变坡点时取“ ，反之取“ 。 当切线高于变坡点时取 2、 计算设计高程 、
城市道路纵坡坡长限制
非机动车车行道纵坡度宜小于2.5%。大于或等于2.5%时， 。大于或等于 非机动车车行道纵坡度宜小于 时 应按表5.2.5规定限制坡长。 规定限制坡长。 应按表 规定限制坡长
2、 最小坡长限制 、 最小坡长限制 三、关于设计标高的规定 理由：坡长过短，行车频繁颠簸； 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， 视线中断；不易设置竖曲线， 公路纵坡最小长度按下表规定： 公路纵坡最小长度按下表规定：
七、平均纵坡 由多个坡段组成的一段路线， 由多个坡段组成的一段路线，其起止点高差与路线总长的 比值。它是衡量纵断面线形质量的一个重要指标。 比值。它是衡量纵断面线形质量的一个重要指标。 B
ΣH
A
ΣL
ΣH i= ΣL
式中 L ——各坡段长度 ； 各坡段长度(m)； 各坡段长度 H——各坡段高差 。 各坡段高差(m) 各坡段高差 平均纵坡； 平均纵坡 i ——平均纵坡；
②
①
路缘带
土路肩
② ig ③ ig
二块板、四块板： 二块板、四块板： 中央分隔带外侧边缘——城市道路（少用），新建或改建高 城市道路（ ），新建或改建高 ① 中央分隔带外侧边缘 城市道路 少用）， 速公路、一级公路（常用） 速公路、一级公路（常用） 中央分隔带中线（绿化带表面） 改建公路高速公路、 ② 中央分隔带中线（绿化带表面）——改建公路高速公路、一 改建公路高速公路 级公路（罕用）。 级公路（罕用）。 中央分隔带中线（路面延伸至中线处） 城市道路（ ③ 中央分隔带中线（路面延伸至中线处）——城市道路（常 城市道路 ），改建公路高速公路 一级公路（少用）。 改建公路高速公路、 用），改建公路高速公路、一级公路（少用）。
i纵
i合成
i横
式中： 合成坡度（ ） 式中： i合成——合成坡度（%）； 合成坡度 超高横坡度（ ） 超高横坡度 i 横 ——超高横坡度（%）； 路线设计纵坡坡度（ ） 路线设计纵坡坡度 i 纵 ——路线设计纵坡坡度 （ %） 。
i合成过大时，易产生 过大时， 附加阻力（上坡时）， 附加阻力（上坡时）， 或使汽车重心偏移， 或使汽车重心偏移， 沿合成坡方向滑移。 沿合成坡方向滑移。 故应加以限制。 故应加以限制。
八、合成坡度 1、定义：在平曲线路段，最大坡度既不在纵坡方向上，也不 、定义：在平曲线路段，最大坡度既不在纵坡方向上， 在超高方向上，而是在纵坡和超高的合成方向上。 在超高方向上，而是在纵坡和超高的合成方向上。这个最大坡 度成为合成坡度，又叫做流水线坡度。 度成为合成坡度，又叫做流水线坡度。
2 2 i合成 = i纵 +i横
§2 纵坡的一般规定
一、纵坡（坡度）定义 纵坡（坡度） 道路中线两点间的高差与水平距离的比值（ 道路中线两点间的高差与水平距离的比值（以 %计）称为 计 纵坡或坡度。 纵坡或坡度。 从路线起点至止点的方向看，路线升高为上坡， 从路线起点至止点的方向看，路线升高为上坡，降低为下 规定：纵坡上坡为“ ，下坡为“ 。 坡。规定：纵坡上坡为“+”，下坡为“-”。 例如： 为上坡， 为下坡。 例如：5.3%为上坡， - 2.8%为下坡。 为上坡 为下坡
九、桥梁、隧道纵坡限制 桥梁、 大、中桥：i纵 ≤4%，引道 纵≤5%；小桥随路线 中桥： ，引道i ； 隧道 L≥50m时，imax≤3%，且imin≥0.3% 时 ，
§3 竖曲线
一、竖曲线种类 纵断面上相邻两段不同坡度线的交点称为变坡点。 纵断面上相邻两段不同坡度线的交点称为变坡点。 变坡点处需设置竖曲线。竖曲线采用二次抛物线 二次抛物线。 变坡点处需设置竖曲线。竖曲线采用二次抛物线。二次抛 物线的计算结果与圆曲线相差很小。 物线的计算结果与圆曲线相差很小。
原地面线用细实线将相邻点连成，设计线用粗实线绘制。 原地面线用细实线将相邻点连成，设计线用粗实线绘制。 原地面线与设计线离开越多，反映填挖数值越大， 原地面线与设计线离开越多，反映填挖数值越大，工程量 也越大。 也越大。 地面高程：中桩所在地面点的高程； 地面高程：中桩所在地面点的高程； 设计高程：设计线的高程； 设计高程：设计线的高程； 填挖高度：同一桩号处设计高程与地面高程之差， 填挖高度：同一桩号处设计高程与地面高程之差，填、挖 应分开填写； 应分开填写； 路基高度：路基边缘高程与地面高程的高差。 路基高度：路基边缘高程与地面高程的高差。 坡度及距离：各坡段的坡度及相邻变坡点之间的距离； 坡度及距离：各坡段的坡度及相邻变坡点之间的距离； 直线与平曲线：标明平面线形。主要用于平纵协调之用； 直线与平曲线：标明平面线形。主要用于平纵协调之用； 竖曲线图标：标注竖曲线的位置及参数。 竖曲线图标：标注竖曲线的位置及参数。
四、最小纵坡 为保证路面、边沟排水顺畅，道路一般应考虑设置不宜小于 为保证路面、边沟排水顺畅，道路一般应考虑设置不宜小于 0.3%的纵坡 。 的纵坡
五、坡长限制 坡段起止点间（即前后变坡点之间）的水平距离称为坡长。 坡段起止点间（即前后变坡点之间）的水平距离称为坡长。 1、 最大坡长限制 、 最大坡长限制 限制理由：长距离大坡对行车不利。 限制理由：长距离大坡对行车不利。持续上坡易使发 动机过热影响机械效率；持续下坡刹车频繁危及安全。 动机过热影响机械效率；持续下坡刹车频繁危及安全。 公路纵坡最大坡长
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 的数值， 城市道路纵坡最小长度应大于或等于表 的数值 大于相邻两个竖曲线切线长度之和。 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%， 当道路纵坡度超过 ，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%， 设置缓和坡段。缓和段的坡度为 ，长度应符合最小坡长 的规定。 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 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 缓和坡段。 缓和坡段的纵坡应不大于 ％，其长度应符合纵 坡长度的规定。 坡长度的规定。
i α L
⊗H
H i= L
二、最大纵坡 imax 指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。 指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。它是道 路设计时的一个重要指标。它关乎到汽车行驶速度、 路设计时的一个重要指标。它关乎到汽车行驶速度、运输效 行车安全、道路工程量与造价等。 益、行车安全、道路工程量与造价等。
第4章 道路纵断面设计
基本概念与术语 道路纵坡 竖曲线 平纵线形组合 纵断面设计和纵断面图
§1 基本概念与术语
一、道路纵断面概念 由前述可知，路线的空间位置可以分解为平面、纵断面、 由前述可知，路线的空间位置可以分解为平面、纵断面、 横断面分别表述， 平面图、纵断面图、横断面图结合起来， 横断面分别表述，故平面图、纵断面图、横断面图结合起来， 就可以准确反映道路的空间位置。 就可以准确反映道路的空间位置。 由于自然因素的影响以及经济性考虑， 由于自然因素的影响以及经济性考虑，路线纵断面总是空 间上有起伏的。 间上有起伏的。 路线纵断面设计： 路线纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度及坡 段变化的过程，确定纵断面线形的几何构成及有关尺寸。 段变化的过程，确定纵断面线形的几何构成及有关尺寸。 路线纵断面图：沿道路中线所作的竖向剖面图。 路线纵断面图：沿道路中线所作的竖向剖面图。它反映沿途 地面和路线在竖向的高低起伏情况和有关数据。 地面和路线在竖向的高低起伏情况和有关数据。 依据：汽车的动力特性，道路等级，沿线地形、地质、水文、 依据：汽车的动力特性，道路等级，沿线地形、地质、水文、 土地利用，路基稳定、排水，工程经济性等。 土地利用，路基稳定、排水，工程经济性等。