道路勘测第四章纵断面设计
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4.道路勘测设计纵断面设计
各级公路最大纵坡
公路等级
地形 最大纵坡 （％）
表4-3 三
平 原 微 丘 6 山 岭 重 丘 8
高速公路
平 原 重 微 丘 丘 3 4 山岭
一
平 原 微 丘 4 山 岭 重 丘 6
二
平 原 微 丘 5 山 岭 重 丘 7
四
平 原 微 丘 6 山 岭 重 丘 9
5
5
备注：（1）高速公路受地形条件或其它情况限制时，经 技术经济论证合理,最大纵坡可增加1％； （2）海拔2000m以上或严寒冰冻区的山岭重丘区 四级公路，最大纵坡 不应大于8％。
3、桥上及桥头路线的最大坡度：
① 小桥与涵洞处纵坡应按路线规定采用； ② 大、中桥上纵坡不宜大于4％； ③ 桥头引线的纵坡不宜大于5％，且紧接桥头不短于
10m（山岭、重丘区可减至5m）范围内的引道纵坡 应与桥上纵坡相同；
4、隧道部分路线的纵坡：
① 隧道内纵坡不应大于3％，且不小于0.3％； ② 紧接隧道洞口30m范围内的纵坡应与隧道内的纵坡
表4-6
20 2.0 20 5.8 4.9 4.1 3.4 2.8 20 5.8 4.9 4.1 3.4 2.8 15 5.8 4.9 4.1 3.4 2.8
五 最小纵坡
Minimum Longitndinal Grade
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0.3%的最小纵坡， 一般情况下以不小于 0.5%为宜。
速度，应对其坡长加以限制。
表4－6是东风EQ－140载重汽车装载75％时，各 计算行车速度下理想的最大纵坡i1和不限长度的最大纵
道路勘测设计第四章纵断面设计
4.4 爬坡车道与避险车道
4.4.1 爬坡车道
图4-8 爬坡车道
（1）定义
爬坡车道是在陡坡路段上坡方向行车道右侧增设的供载重 汽车行驶的专用车道。
（2）设置爬坡车道的条件
1）沿上坡方向载重车的行驶速度降低到允许最低速度以下 时，可设爬坡车道。
表4-9 上坡方向容许最低速度
设计速度/（km/h)
120 100 80
1)高速公路受地形条件或其它特殊情况限制时，经技术 经济论证合理，可增加1%。
2) 四级公路位于海拔2000m以上或积雪冰冻地区的路段， 最大纵坡不应大于8%。
3)桥上及桥头的最大纵坡：小桥与涵洞处纵坡应按路线 纵坡设计；大桥上纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡不宜 大于5%，引道紧接桥头部分的线形应与桥上线形相配合。
设置的竖向曲线称为竖曲线。 坡度差： wi2 i1
竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线。 纵断面上只计水平距离和竖直高度，斜线用坡度计。
图4-2 路线纵断面图
（2）竖曲线几何要素计算
LRw
T
L 2
E T2 2R
（3）竖曲线上任意点纵 距y 的计算
y x2 2R
H 1H 0(Tx)i.
2)计算设计高程
4.2.7 缓和坡段
缓和坡段的坡度不宜大于3%，其长度应符合所规定的最 小坡长要求。
4.2.8 纵坡设计的一般要求
（1）纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》或《城市 道路设计规范》的各项规定。
（2）路线应有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。
（3）纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、 排水等因素综合考虑。
（1）应选用较大的竖曲线半径。
当坡度差较小时，应采用较大半径; 条件受限制时可采用一般最小半径; 特殊困难不得已才允许采用极限最小半径；
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。
THANKS
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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。
(完整版)《道路勘测设计》教学大纲
《道路勘测设计》课程教学大纲课程代码：10011114课程名称：道路勘测设计 适用专业：土木工程第一部分大纲说明一、 课程的性质、目的和任务《道路勘测设计》是土木工程专业道路桥梁方向的专业课，是一门研究道路路线设计的基 本理论、标准，以及实用方法和技能、道路选线要点的课程，旨在培养学生掌握路线设计理论 与方法，平、纵、横设计与计算能力。
二、 课程的基本要求1. 掌握路线设计理论与方法。
2. 掌握平、纵、横设计与计算能力。
三、 本课程与相关课程的联系《道路勘测设计》以土木工程测量为基础，是一门道桥方向专业课，与《交通工程学》 《路基路面工程》等课程相配合，为毕业后从事道路方向有关工作奠定了基础。
四、学时分配本课程学分为2学分，建议开设32学时。
五、教材与参考书教材：《道路勘测设计》，杨少伟 编，人民交通出版社，第三版。
主要参考书：1•《道路路线设计》，张廷楷主编，同济大学出版社，第一版。
课程类型： 道桥方向专业课 学 分：22. 《城市道路设计》，周荣沾主编，人民交通出版社，第一版。
3. 《公路路线设计规范》，交通部行业标准，人民交通出版社，第一版。
4. 《城市道路设计规范》，建设部行业标准，中国建筑工业出版社，第一版。
六、教学方法与手段建议本课程主要采用多媒体教学方法，结合工程实例讲解。
七、课程考核方式与成绩评定办法采用闭卷考试，综合评定成绩，其中考试成绩占60%，平时成绩占10%，作业成绩占30% 。
第二部分理论课程内容大纲（含随堂讨论、习题课等）本课程内容建议开设32 学时。
第一章绪论（2 学时）一、教学目的和要求了解道路运输的特点与组成；熟悉我国道路现状和发展规划；掌握道路分级与技术标准，道路勘测设计的阶段和任务，设计依据与程序。
二、教学内容1. 道路运输的特点与作用（交通运输系统的组成；道路运输的特点；基本组成；作用）。
2. 道路的分类、公路与城市道路的分类与技术分级（道路的分类分级；技术标准）。
【道路勘测设计】第四章 纵断面设计(二)
最大纵坡)，设计时不可轻易采用应留有余地。 一般讲，纵坡缓些为好，但为了路面和边沟排水，最
小纵坡不应低于0.3%～0.5%。 （二）关于最短坡长
坡长不宜过短，以不小于设计速度9秒（2.5V）的行 程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，坡长和竖 曲线应争取到极限值的一倍或二倍以上，避免锯齿形的 纵断面。
一般情况下：竖曲线应选用较大半径为宜。 坡差小时：应尽量采用大的竖曲线半径。 条件受限制时：可采用一般最小值
特殊困难情况下：方可用 极限最小值。 有条件时：宜采用表4-20 规定的满足视觉要求的最 小半径。
（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。
山区道路的“经济点” 等。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
山区道路的“经济点”
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。
R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
5、核对：典型横断面核对
核对主要在有控制意义的特殊横断面上进行。
如高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其 它重要控制点的断面等。
其做法是：在纵断面图上直接由厘米格读出相应桩号 的填挖高度，将此值用“路基横断面透明模板”套在相 应横断面地面线上，检查若有填挖过大、坡脚落空、挡 墙过高、桥涵填土不够以及其它边坡不稳现象，则需调 整坡度线.
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
小纵坡不应低于0.3%～0.5%。 （二）关于最短坡长
坡长不宜过短，以不小于设计速度9秒（2.5V）的行 程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，坡长和竖 曲线应争取到极限值的一倍或二倍以上，避免锯齿形的 纵断面。
一般情况下：竖曲线应选用较大半径为宜。 坡差小时：应尽量采用大的竖曲线半径。 条件受限制时：可采用一般最小值
特殊困难情况下：方可用 极限最小值。 有条件时：宜采用表4-20 规定的满足视觉要求的最 小半径。
（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。
山区道路的“经济点” 等。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
山区道路的“经济点”
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。
R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
5、核对：典型横断面核对
核对主要在有控制意义的特殊横断面上进行。
如高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其 它重要控制点的断面等。
其做法是：在纵断面图上直接由厘米格读出相应桩号 的填挖高度，将此值用“路基横断面透明模板”套在相 应横断面地面线上，检查若有填挖过大、坡脚落空、挡 墙过高、桥涵填土不够以及其它边坡不稳现象，则需调 整坡度线.
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
道路勘测设计-纵断面设计
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
道路勘测第四章 纵断面设计
三、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。 V1取值：对低速路为设计速度，高速路为上述载重 汽车的最高速度。
f i1
D1
i1=λ D1-f i1—理想最大纵坡
理想的最大纵坡固然好，但不是总能争取到。 因此，有必要允许车速由 V1降到 V2 以获得较大 坡度i2。V2称为允许速度。 2.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）。
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。
• 一、竖曲线的计算公式 • 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。设计上采用二次抛物线 作为竖曲线。
第三节 竖曲线
变坡点：相邻两条坡度线的交点。 坡度差：设变坡点相邻两条直坡段坡度分别为 i1和i2， 规定上坡为正，下坡为负。则相邻两坡度代数差即 为坡度差，用ω 表示，即 ω =i2-i1 i3
六、缓和坡段
在纵断面设计中，当陡坡的长度达到限制坡长时， 应安排一段缓坡，用以恢复陡坡上降低的速度。同 时，从下坡安全考虑，缓坡也是需要的。
《标准》规定：缓和坡段的纵坡应不大于3％，其长 度应不小于最小坡长。
缓和坡段宜设置在直线或较大半径的平曲线上。在 地形困难路段可设置在半径较小的平曲线上，但应 增加缓和坡段的长度，使缓和坡段端部的竖曲线位 于小半径平曲线之外。
• 在非机动车交通比例较大路段：平原、微丘区一 般不大于2％~3％；山岭、重丘区一般不大于4％ ~5％。
纵断面设计
（2）竖曲线要素计算
T L R 2 2 L E 8
几个参数： 前坡，后坡，坡差（正凹负凸）
（1）二次抛物线的基本公式
E
T 2 2R
2 x 设计高程计算： h 2R
对于凸曲线，设计标高=未设竖曲线时的标高-h 对于凹曲线，设计标高=未设竖曲线时的标高+h
X
现行方法
h
X
2.竖曲线的限制因素
2.设置条件
公路：①.高速、一级公路纵坡长度受限 制路段（i＞4% ）。②.V下降到容许速度。 城道：①.快速路及V≥60km/h的主干道， i＞5%的路段。②.大车V下降，80→50、 60→40。③.由于上坡路段混入大型车辆的 干扰降低适行能力时。④.经综合分析认为 设置爬坡车道比降低纵坡经济合理时。 坡车道宽3.5m。
(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。
三、爬坡车道
1.定义
陡坡路段为载重车上坡行驶所设置的专 用附加车道。为了消除陡坡上车辆的坡度阻 力及车辆混合行驶时对快车的行驶自由度限 制等不利影响，宜在陡坡路段增设爬坡车道， 把载重车与小汽车分离，以确保行车安全和 提高路段的通行能力。 但容易造成路线迂 回或路基高填深挖，解决问题的根本是精选 路线，定出纵坡值较小而经济使用的路线。
(2)最大坡长限制 当汽车在坡道上行驶，车速下降到最 低容许速度时所行驶的距离称为最大坡 长限制。①.上坡时，汽车的动力性能 （水箱开锅，爬坡无力）。②.下坡的行 车安全（频繁制动而发热失效）。大于 5%有坡长限制，大于限制坡长应设＜3% 的缓坡。其长度应大于最小坡长。
T L R 2 2 L E 8
几个参数： 前坡，后坡，坡差（正凹负凸）
（1）二次抛物线的基本公式
E
T 2 2R
2 x 设计高程计算： h 2R
对于凸曲线，设计标高=未设竖曲线时的标高-h 对于凹曲线，设计标高=未设竖曲线时的标高+h
X
现行方法
h
X
2.竖曲线的限制因素
2.设置条件
公路：①.高速、一级公路纵坡长度受限 制路段（i＞4% ）。②.V下降到容许速度。 城道：①.快速路及V≥60km/h的主干道， i＞5%的路段。②.大车V下降，80→50、 60→40。③.由于上坡路段混入大型车辆的 干扰降低适行能力时。④.经综合分析认为 设置爬坡车道比降低纵坡经济合理时。 坡车道宽3.5m。
(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。
三、爬坡车道
1.定义
陡坡路段为载重车上坡行驶所设置的专 用附加车道。为了消除陡坡上车辆的坡度阻 力及车辆混合行驶时对快车的行驶自由度限 制等不利影响，宜在陡坡路段增设爬坡车道， 把载重车与小汽车分离，以确保行车安全和 提高路段的通行能力。 但容易造成路线迂 回或路基高填深挖，解决问题的根本是精选 路线，定出纵坡值较小而经济使用的路线。
(2)最大坡长限制 当汽车在坡道上行驶，车速下降到最 低容许速度时所行驶的距离称为最大坡 长限制。①.上坡时，汽车的动力性能 （水箱开锅，爬坡无力）。②.下坡的行 车安全（频繁制动而发热失效）。大于 5%有坡长限制，大于限制坡长应设＜3% 的缓坡。其长度应大于最小坡长。
《道路勘测设计》14-4-3 纵断面设计
1. 直线与纵断面的组合
（1）平面直线与纵面直线组合（纵坡不变的直线）
（2）平面直线与竖曲线组合要素
断背曲线
断背曲线的改善
(3)直线与纵断面应避免的组合
暗
凹
(3)直线与纵断面应避免的组合 纵断面上：避免能看到纵坡起伏三次以上。
驼峰
波浪形
2. 平曲线与纵断面的组合
（1）平曲线与纵面直线组合 组合时要注意平曲线半径与纵坡度协调，要避免急弯与陡坡相重合。 （2）平曲线与竖曲线的组合 ①平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。 平竖曲线顶点重合，且平包竖。竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个 缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆 弧段之内。
②平曲线与竖曲线大小应保持均衡 半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线 平曲线和竖曲线其中一方大而平缓，那么另一方就不要形成多 而小。一个长的平曲线内有两个以上竖曲线，或一个大的竖曲 线含有两个以上平曲线，看上去非常别扭。
一个平曲线上连续多个竖曲线
②平曲线与竖曲线大小应保持均衡
④平、竖曲线应避免的组合
要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲 线的拐点重合。 小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 计算行车速度 ≥40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或 凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。 在长平曲线内，要尽量设计成直坡线，避免设置短的、半径小 的竖曲线。避免在一个平曲线上连续出现多个凹、凸竖曲线。
(1)应在视觉上能自然引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
(2)注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡 ,使线形在视觉上、 心理上保持协调。 (3)选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。 (4)应注意线形与自然环境和景观的配合与协调。
道路勘测设计各章习题及答案
-可编辑修改-第一章 绪论一、填空题1、现代交通运输由（ ）、（ ）、（ ）、航空、管道等五种运输方式组成。
2、根据我国高速公路网规划，未来我国将建成布局为“7918”的高速公路网络。
其中“7918”是指（ ）、（ ）、（ ）。
3、《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）规定：公路根据功能和适应的交通量分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）五个等级。
4、各级公路能适应的年平均日交通量均指将各种汽车折合成（ ）的交通量。
5、高速公路为专供汽车（ ）、（ ）行驶并应（ ）出入的多车道公路。
6、高速公路和具有干线功能的一级公路的设计交通量应按（ ）年预测；具有集散功能的一级公路和二、三级公路的设计交通量应按（ ）年预测。
7、设计交通量预测的起算年应为该项目可行性研究报告中的（ ）通车年。
8、我国《公路工程技术标准》将设计车辆分为（ ）、（ ）和（ ）三种。
9、设计速度是确定公路（ ）的最关键参数。
10、《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）将公路服务水平划分为（ ）级。
其中高速、一级公路以（ ）作为划分服务水平的主要指标，设计时采用（ ）级。
11、《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）规定二、三级公路以（ ）和（ ）作为划分服务水平的主要指标，设计时采用（ ）级。
12、公路勘测设计的阶段可根据公路的性质和设计要求分为（ ）、（ ）和（ ）三种。
二、选择题1、高速公路和一级公路容许的交通组成是（ ）。
混合交通行专供小客车行驶 C 混合交通行A 专供汽车行驶B 专供小客车行驶驶2、《公路工程技术标准》中规定的各级公路所能适应的交通量是指（ ）。
日平均小时交通量 C最大交通量A 年平均昼夜交通量B 日平均小时交通量3、公路设计交通量是指（ ）。
A 公路设计时的交通量 B公路竣工开放交通时的交通量 C设计年限末的交通量4、双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通流量为（ ）。
道路勘测设计-纵断面设计
（2）最小纵坡
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）
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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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）
纵断面
100
80
60
40
30
20
900 1000 1100 1200 800 900 1000 1100 1100 1200
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700
500
800
600
900
700 500
900
700 500 300
1000
800 600 400
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）
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第四章 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，反映沿着中线地面的起伏变化情 况。
• 2.道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力 尽量小，纵坡就小。
• 3.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。
各级公路最大纵坡的规定
设计速度 （km/h）
最大纵坡（%）
120 100 80 60 40
地面标高：中线上地面点高程。
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。
设计高程
设计高程
设计高程
设计高程
《规范》对路基设计标高的规定
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。 对于城市道路，设计标高指建成后的行车道中 线路面标高或中央分隔带中线标高。
2．最大坡长限制 《标准》规定各级公路最大坡长限制。见表4-7。
《城规》规定的城市道路最大坡长按表4-8、4-9选 用。
高速公路和一级公路纵坡及坡长的选用应充分考虑 车辆运行质量的要求。对高速公路，即使纵坡为2%， 其坡长也不宜过长。
二、三、四级公路，当连续坡度大于5%时，应在不 大于表4-7所规定的长度处设置缓和坡段；缓和坡段 的纵坡应不大于3%，其长度应符合表4-5所规定的最 小坡长要求。
干旱少雨地区最小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ坡可不受上述限制。
五、坡长限制 坡长： 坡长是纵断面上相邻两变坡点间的长度。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。
1．最小坡长限制 最小坡长通常规定汽车以设计速度行驶9~15s的行程 为宜。
《标准》和《城规》规定了各级道路的最小坡长。 见表4-5、4-6。
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
第二节 纵 坡
• 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。
• 确定最大纵坡的依据：
• 1.汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。
三、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡
1油 能. 门克理全服想开 的的的 坡最情 度大况 。纵下坡，i1：持是续指以设理计想车速型度即V1载等重速汽行车驶在所 V汽1车取的值最：高对速低度速。路为设计速度，高速路为上述载重
f
i1
D1
i1=λD1-f
i1—理想最大纵坡
理想的最大纵坡固然好，但不是总能争取到。 因此，有必要允许车速由V1降到V2以获得较大 坡度i2。V2称为允许速度。
• 对桥上及桥头路线的最大纵坡：小桥与涵洞处纵 坡应按路线规定采用；大、中桥上纵坡不宜大于 4％，紧接大、中桥桥头两端的引道纵坡应与桥 上纵坡相同。
• 隧道部分路线纵坡：隧道内纵坡不应大于3％， 但独立明洞和短于50m的隧道其纵坡不受此限； 紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。
• 在非机动车交通比例较大路段：平原、微丘区一 般不大于2％~3％；山岭、重丘区一般不大于4％ ~5％。
2.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）。
3.不限长度最大纵坡：与允许速度V2相对应的纵坡 i2称为不限长度的最大纵坡。
i2=λD2-f
4.陡坡、缓坡：大于i1的纵坡称为陡坡；小于i1的 纵坡称为缓坡。凡大于i2的纵坡都应限制长度。
二、高原纵坡折减
• 1．高原为什么纵坡要折减？ • 在高海拔地区，因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4-3的规定予以 折减。折减后若小于4%，则仍采用4%。
345 6 7
表4-1
30 20
89
• 城市道路最大纵坡约相当于公路按设计速度计的 最大纵坡减小1％。
• 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％。
• 位于海拔2000m以上或严寒冰冻地区，四级公 路山岭、重丘区的最大纵坡不应大于8％。
各级公路最大纵坡的规定
四、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。
六、缓和坡段 在纵断面设计中，当陡坡的长度达到限制坡长时， 应安排一段缓坡，用以恢复陡坡上降低的速度。同 时，从下坡安全考虑，缓坡也是需要的。
《标准》规定：缓和坡段的纵坡应不大于3％，其 长度应不小于最小坡长。
缓和坡段宜设置在直线或较大半径的平曲线上。在 地形困难路段可设置在半径较小的平曲线上，但应 增加缓和坡段的长度，使缓和坡段端部的竖曲线位 于小半径平曲线之外。
设计线：它是设计人员从技术、经济、美学等方面 比较后定出的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。它由直线和竖曲线组成。
直线：即均匀坡度线，有上坡和下坡，用坡度和水 平长度表示。
竖曲线：在直线的坡度转折处为平顺过渡而设置的 曲线。竖曲线有凸、凹之分，其大小用半径和水平 长度表示。
《规范》对路基设计标高的规定
七、平均纵坡
平均纵坡是指在一定长度的路段内，路线在纵向所 克服的高差H与该路线长度L之比（连续升坡或降坡 路段）。
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，反映沿着中线地面的起伏变化情 况。
• 2.道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力 尽量小，纵坡就小。
• 3.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。
各级公路最大纵坡的规定
设计速度 （km/h）
最大纵坡（%）
120 100 80 60 40
地面标高：中线上地面点高程。
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。
设计高程
设计高程
设计高程
设计高程
《规范》对路基设计标高的规定
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。 对于城市道路，设计标高指建成后的行车道中 线路面标高或中央分隔带中线标高。
2．最大坡长限制 《标准》规定各级公路最大坡长限制。见表4-7。
《城规》规定的城市道路最大坡长按表4-8、4-9选 用。
高速公路和一级公路纵坡及坡长的选用应充分考虑 车辆运行质量的要求。对高速公路，即使纵坡为2%， 其坡长也不宜过长。
二、三、四级公路，当连续坡度大于5%时，应在不 大于表4-7所规定的长度处设置缓和坡段；缓和坡段 的纵坡应不大于3%，其长度应符合表4-5所规定的最 小坡长要求。
干旱少雨地区最小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ坡可不受上述限制。
五、坡长限制 坡长： 坡长是纵断面上相邻两变坡点间的长度。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。
1．最小坡长限制 最小坡长通常规定汽车以设计速度行驶9~15s的行程 为宜。
《标准》和《城规》规定了各级道路的最小坡长。 见表4-5、4-6。
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
第二节 纵 坡
• 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。
• 确定最大纵坡的依据：
• 1.汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。
三、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡
1油 能. 门克理全服想开 的的的 坡最情 度大况 。纵下坡，i1：持是续指以设理计想车速型度即V1载等重速汽行车驶在所 V汽1车取的值最：高对速低度速。路为设计速度，高速路为上述载重
f
i1
D1
i1=λD1-f
i1—理想最大纵坡
理想的最大纵坡固然好，但不是总能争取到。 因此，有必要允许车速由V1降到V2以获得较大 坡度i2。V2称为允许速度。
• 对桥上及桥头路线的最大纵坡：小桥与涵洞处纵 坡应按路线规定采用；大、中桥上纵坡不宜大于 4％，紧接大、中桥桥头两端的引道纵坡应与桥 上纵坡相同。
• 隧道部分路线纵坡：隧道内纵坡不应大于3％， 但独立明洞和短于50m的隧道其纵坡不受此限； 紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。
• 在非机动车交通比例较大路段：平原、微丘区一 般不大于2％~3％；山岭、重丘区一般不大于4％ ~5％。
2.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）。
3.不限长度最大纵坡：与允许速度V2相对应的纵坡 i2称为不限长度的最大纵坡。
i2=λD2-f
4.陡坡、缓坡：大于i1的纵坡称为陡坡；小于i1的 纵坡称为缓坡。凡大于i2的纵坡都应限制长度。
二、高原纵坡折减
• 1．高原为什么纵坡要折减？ • 在高海拔地区，因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4-3的规定予以 折减。折减后若小于4%，则仍采用4%。
345 6 7
表4-1
30 20
89
• 城市道路最大纵坡约相当于公路按设计速度计的 最大纵坡减小1％。
• 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％。
• 位于海拔2000m以上或严寒冰冻地区，四级公 路山岭、重丘区的最大纵坡不应大于8％。
各级公路最大纵坡的规定
四、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。
六、缓和坡段 在纵断面设计中，当陡坡的长度达到限制坡长时， 应安排一段缓坡，用以恢复陡坡上降低的速度。同 时，从下坡安全考虑，缓坡也是需要的。
《标准》规定：缓和坡段的纵坡应不大于3％，其 长度应不小于最小坡长。
缓和坡段宜设置在直线或较大半径的平曲线上。在 地形困难路段可设置在半径较小的平曲线上，但应 增加缓和坡段的长度，使缓和坡段端部的竖曲线位 于小半径平曲线之外。
设计线：它是设计人员从技术、经济、美学等方面 比较后定出的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。它由直线和竖曲线组成。
直线：即均匀坡度线，有上坡和下坡，用坡度和水 平长度表示。
竖曲线：在直线的坡度转折处为平顺过渡而设置的 曲线。竖曲线有凸、凹之分，其大小用半径和水平 长度表示。
《规范》对路基设计标高的规定
七、平均纵坡
平均纵坡是指在一定长度的路段内，路线在纵向所 克服的高差H与该路线长度L之比（连续升坡或降坡 路段）。