第9讲纵断面设计详解

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（%）
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6Fra Baidu bibliotek
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• 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％。
路线纵断面图构成： 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； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。
地面高程：中线上地面点高程。 设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩 边缘的高程。 设分隔带公路，一般为分隔带外边缘。 路基高度：横断面上设计高程与地面高程之高差。 路堤：设计高程大于地面高程。 路堑：设计高程小于地面高程。 纵断面设计内容：坡度及坡长 竖曲线
七、缓和坡段
《标准》规定，连续上坡(或下坡)时，应在不大于 表3.0.17-2所规定的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％，其长度应符合纵坡长 度的规定。 缓和坡段：纵坡值：不应大于3% 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。
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。
三、高原纵坡折减
• 1．高原为什么纵坡要折减？ • 在高海拔地区，困空气密度下降而使汽车发动机
的功率、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。另外，汽车水箱中的水易 于沸腾而破坏冷却系统。 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 4-5的规定予以 折减。折减后若小于4%，则仍采用4%。
九、合成坡度
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：
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四、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i1：是指设计车型即载重车在油 门全开的情况下，持续以V1等速行驶所能克服的坡 度。V1取值，对低速路为设计速度，高速路为上述 载重车的最高速度。
f i1

i1=λ D1-f
D1
容许速度V2：不同等级的道路容许速度应不同，其 值一般应不小于设计速度的 1/2 ～ 2/3（高速路取低 限，低速路取高限）。
第9讲 纵断面设计
第一节 概 述 定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断 面。 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。 任务：研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。 依据：汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理 条件以及工程经济性等。

路线纵断面图构成： 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； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。
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。

二、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
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最大坡度值。 影响因素： 汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。 道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力 尽量小。 自然条件：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。

i2=λ D2-f
五、最小纵坡 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。

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．最短坡长限制 《标准》规定，各级公路最短坡长不应小于 2.5Vm 。 城市道路最小坡长按表4.2.4选用。
2．最大坡长限制

《标准》规定各级公路最大坡长限制。
2．最大坡长限制

城市道路最大坡长按表4.2.5选用。

第二节 纵坡及坡长设计

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

八、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（连续升坡或降坡路段）。
i平 H L
《标准》规定：越岭路线连续上坡(或下坡)路段，相 对高差为 200 ～ 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路段平均纵坡不应大于5.5％。 城市道路的平均纵坡按上述规定减少 1.0%。对于海 拔3000m以上的高原地区，平均纵坡应较规定值减少 0.5%～1.0%。