第4章 城市道路纵断面线型规划设计

第4章城市道路纵断面线形规划设计4.1 纵断面规划设计的内容和要求

城市道路的纵断面设计，是结合城市规划要求、地形、地质情况，以及路面排水、工程管线埋设等综合因素考虑，所确定的一组由竖向直线和曲线组成的设计。在纵断面图上表示原地面起伏的标高线称为地面线，地面线上各点的标高称为地面标高（或称黑色标高）。表示道路中线纵坡设计的标高线称为设计线，它一般多指路面设计线，设计线上各点的标高，成为设计标高（或称红色标高）。设计线上各点的标高与原地面线上各对应点标高（即高程）之差，称为施工高度或填挖高度。设计线高于地面线的需填土；低于地面线的需挖土；与地面线重合处可不填不挖。当设计线为路面纵坡设计线时，确定路基实际施工高度或计算土方量需要考虑路面结构设计厚度及路槽型式、施工方法等予以修正。从道路纵断面上可看出路线纵向大致的平衡程度与路基土石方填挖平衡概况。

在城市道路上，一般均以道路车道中心线的竖向线型作为基本纵断面。当道路横断面为有高差的两幅路（俗称两块板）或设有专用的自行车道时，则应分别定出各个不同车行道中心线的纵断面。当设计纵坡很小，在采用锯齿形边沟排泄路面水的路段，还需作出锯齿形边沟的纵断面设计线。

4.1.1 设计内容

道路纵断面设计的主要内容是根据道路性质、类型、交通量和当地气候、地形、水文、土质条件、排水要求以及城市竖向设计要求、地物现状、土方平衡等，合理地确定连接有关竖向控制点（或特征点）的平顺起伏线形。它具体包括：确定沿线纵坡大小及坡段长度；选定满足行车技术要求的竖曲线；计算各桩点的施工高度，以及确定桥涵构筑物的标高等。

4.1.2 设计要求

城市道路纵面的线性设计一般要满足以下要求：

1.保证行车的安全与迅速。一般要求路线转折少、纵坡平缓，在纵坡转折处尽可能用较大半径的竖曲线衔接，以适应行车视距与舒适的要求；

2.与相交道路、街坊、广场以及沿街建筑物的出入口有平顺的衔接；

3.在保证路基稳定、工程经济的条件下，力求设计线与地面线相接近，以减少路基土石方工程量，并最少地破坏自然地理环境。在地形起伏较大，或系主要道路时，应适当拉平设计线，以消除过大纵坡与过多坡度转折，即使这样会增加一些填挖土量和其他工程构筑物工作量，也往往是适当的；

4.应保证道路两侧街坊和路面上雨水的排除。为此，道路侧石顶面一般宜低于街坊地面和沿街建筑物的地坪标高，在多雨的南方地区更应如此。当地形复杂，街坊建筑群排水规划方向系背离道路时，则侧石顶面可高于街坊建筑群地面，但应在街坊出入口处增设雨水口（亦称进水井）截流地面雨水。对可能有渍水的城市用地，尚应注意使道路设计标高距渍水位有足够高度（一般宜≥1.0m），以保证路基的稳定；

5.在城市滨河地区，往往要求滨河道路起防洪堤的作用。因此，其路面设计标高应在最

高洪水位以上。同时，对于同滨河路相衔接的道路，由于其标高也均被提高，故也应协调滨河地区道路之间的坡度与坡长；

6.道路设计线要为城市各种地下管线的埋设提供有利条件。因此，设计纵坡应综合考虑管线布置的要求，并保证各类管线有必要的最小覆土深度；

7.综合纵断面设计线形，妥善分析确定各竖向控制点的设计标高。对影响纵断面设计线标高、坡度和位置的各竖向控制点：如相交道路的中线标高、城市桥梁的桥面设计标高、铁路平交点处的轨顶标高、沿街重要建筑物的底层地坪标高、滨河路的河流最高洪水位以及人防工程的顶面标高等，在定线时，需要对纵断面线形上的相关控制点综合考虑，一并分析，经统一协调后再具体确定竖向控制点处的设计标高。

4.2 道路纵坡

4.2.1 坡度与坡长

道路纵坡常指道路中心线（纵向）坡度，坡长则指道路中心线上某一特定纵坡路段的长度。道路纵坡的大小关系到交通条件、排水状况与工程经济。因此，需要对各种影响因素进行分析。

4.2.1.1 最大纵坡

一条道路的容许最大设计纵坡，要考虑行车技术要求、工程经济等因素，同时还必须根据道路类型、交通性质、当地自然环境以及临街建筑规划布置要求等，来拟定相应的技术标准。

一、考虑各种机动车辆的动力要求

从对汽车的动力因素的分析可知，当车辆驶上较大的纵坡时，必然要降低车速，增加车流密度。因此，为了保证一定的设计行车速度，道路的纵坡就不能过大。

坡度过陡，下坡行驶的车辆容易溜坡，且下坡时因冲力过大而易出事故。一般说来，在纵坡大于8%的路段，下坡时，由于车辆刹车次数增加，而使制动器发热导致刹车失效，最终酿成车祸。因此，在一般情况下，机动车道的最大纵坡多不超过8%。国外在风景旅游区的陡坡山路上，每1公里在道路右侧设置一个很陡的反向坡紧急停车斗，斗内铺有松散道渣，以便失速车辆冲入刹停，通过紧急停车斗旁的紧急xx获救。

二、考虑非机动车行驶的要求

根据第一章对自行车爬坡能力的分析，适合自行车骑行的道路坡度宜为2～2.5%以下；适合平板三轮车骑行的纵坡宜为2%及以下。我国山城重庆、贵阳等地由于受地形条件限制，道路纵坡均较大。如重庆市中心区的北区干道最大纵坡达7%以上；贵阳的市区干道中华路、延安路纵坡多在3.5～4.0%以上，甚至达5.1%，因而自行车、三轮车交通受很大限制，有的路段极少非机动车行驶。一般平原城市道路的纵坡应尽可能控制在 2.5%以下，城市机动车道的最大纵坡宜控制在5%以下。

同时，当纵坡较大时，对坡长也应有所控制。因为，当纵坡大于2%时，自行车上坡速

度会降低。若纵坡是3%，则上坡速

度会降到7～8公里/小时。这说明骑

车人不自觉地在调整爬坡的功率。从

一个人做功的特点来分析，骑车上坡

所消耗的功率和持续时间有关。根据

自行车实际爬坡情况，可以找出一条

比较省力的功率—时间曲线，再根据

骑车爬坡速度换算成一条坡度与坡

长的关系曲线如图4-2-1，可供设计图4-2-1 骑车爬坡坡度与坡长关系曲线

自行车道纵断面时参考之用。

在设计纵坡时，还应考虑自行车下坡的冲坡情况，一般在3%左右的长坡道上溜行，车速可达18～20公里/小时，这时可在路面上铺设振动带，使骑车人自觉降低车速；若坡度大于4%，车速太快，容易发生危险，坡长应有适当控制，即只宜用短陡坡，并且宜在坡道末端加一段小于1%的缓坡段，以缓和车速。同理，对于爬陡坡或长坡的人，也需要隔一段有一个缓坡段，使体力得到调解，心理因素获得改善。

因此，为了充分发挥机动车的升坡能力，又照顾到非机动车的安全通畅行驶，有时候可将机动车与非机动车交通分开，并分别采用各自容许的较大纵坡度。

三、考虑自然条件的影响

我国幅员辽阔，各地自然气候、地理环境差异较大。一般来说，道路所在地区的地形起伏、海拔高度、气温、雨量、湿度等，都在不同程度上影响机动车辆的行驶状况和爬坡能力。例如，在气候寒冷、路面上易产生季节性冰冻积雪的北部地区，或气候湿热多雨的东南、南方地区，若路面泥泞，车轮与路表面间的摩擦系数较正常情况要小，从而使汽车的牵引力得不到充分发挥，故需要在清扫路面、保持清洁的同时，适当降低最大容许纵坡的取值。对于高原城市，车辆的有效牵引力常因空气稀薄而减小，从而相应降低了汽车的升坡能力。因此，从道路设计角度考虑，一般将最大容许纵坡度抑减1～3%。我国《公路工程技术标准》中规定的纵坡折减值，列于表4-2-1。同时，由于北方冬天风大、多雪、易结冰，为保证安全，多数人不骑车而改乘公交，由此会对公交服务产生较大影响。在道路设计中，对此也应有所考虑。

海拔高度（m）3000～4000 4000～5000 5000以上最大纵坡折减值（%） 1 2 3

四、考虑沿街建筑物的布置与地下管道敷设要求

纵坡过大，不仅将增加地下管道埋设的困难，如需要增加跌水井的设备，或不必要的管道埋深，而且还会给临街建筑及街坊内部的建筑布置带来不便，并影响街景美观。因此，选择纵坡最大值，应在干道网规划布局基础上，结合城市规划、管线综合的状况慎重考虑。

城市道路的最大纵坡容许值，设计中可参考表4-2-2、4-2-3，结合实际情况确定。至于山区城镇，因受地形条件的限制和工程经济方面的考虑，各类道路的设计最大纵坡有可能在部分路段超出表4-2-3的建议值，此时，需要采取相应措施，如加设交通标志、降低车速等以保证行车安全。

不同车速机动车道最大纵坡限制值表4-2-2