城市道路纵断面线形规划设计

第一节 道路纵断面设计
城市道路最短坡长
计算行车速度（km/h） 最短坡长
80 60 50 40 30 20 290 170 140 110 85 60
第一节 道路纵断面设计
最大坡长限制
道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。 纵坡越陡、坡长越长，对汽车影响也越大。主要表现在： 上坡时使汽车行驶速度显著下降，需换较低排挡以克服坡 度阻力，同时，坡长太长，易是水箱“开锅”，导致汽车 爬坡无力，甚至熄火；下坡时制动次数频繁，易使制动器 发热而失效，甚至造成车祸。因此，为保证行车的正常与 安全，应对坡长加以限制。
第一节 道路纵断面设计
2、要求 六条
补充: a、 纵坡设计必须满足《标准》的各项规定； b、对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端引线等，
纵坡应小些，避免产生突变。路线交叉处前后的纵 坡也平缓一些。 c、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。 d、机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动 车爬坡能力设计纵坡度。
第一节 道路纵断面设计
下部主要用来填写有关内容，主要有：直 线及平曲线；里程桩号；地面标高；设计标高； 填挖高度；土壤地质说明等。 纵断面设计图应 按规定采用标准图纸和统一格式，以便装 订 成册。
2．标注高程控制点：
①路线起、终点；②越岭哑口；③重要桥涵；④最小填土高 度；⑤最大挖深；⑥沿溪线的洪水位；⑦隧道进出口；⑧平面 交叉和立体交叉点；⑨铁路道口；⑩城镇规划控制标高以及受 其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。
第一节 道路纵断面设计
5、核对 选择有控制意义的重点横断面，主要检查是否填挖
过大、坡脚落空或过远、桥梁过高或过低、涵洞过长等 情况，若有问题应及时调整纵坡。
第一节 道路纵断面设计
6、定坡 经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、
变坡点桩号和标高确定下来。
7、设置竖曲线
根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲 线半径，并计算竖曲线要素。
（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％。
第一节 道路纵断面设计
最大纵坡还要考虑： 自然地理环境的影响和沿街建筑物的 布置与地下管线敷设的要求。
高原纵坡折减值
海波高度(m) 3000~4000 4000~5000
折减值(%)
1
2
>5000 3
第一节 道路纵断面设计
各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特 性、道路等级、自然条件以及工程、运营、经济 等因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。
第一节 道路纵断面设计
城市道路最大纵坡
计算车速(km/h)
最 大 纵推荐值 坡 （ ％ ）限制值
80 60 50
45
5.5
67
7
40 30 20
6
78
8
99
备注：海拔3000～4000m高原城市按表值减小1％， 积雪寒冷地区应控制在6％以内
第四章 城市道路线型设计
本章主要讲述—— 城市道路纵断面线形规划设计，涉及道路的
纵坡、道路的排水、竖曲线、纵断面图的绘制等。
第一节 道路纵断面设计
沿着道路中线竖直剖开，然后在展开即为路线纵 断面。
第一节 道路纵断面设计
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，反映了地面的起伏与变化情况。
第一节 道路纵断面设计
准备工作
标注控制点
地质、水文 桥、涵洞 隧道 交叉
高程控制 经济点
试定纵坡
调整纵坡 确定纵坡 设置竖曲线
第一节 道路纵断面设计
纵断面设计图是道路设计重要技术文件之一， 也是纵断面设计的最后成果。
纵断面采用直角坐标，以横坐标表示里程桩 号，纵坐标表示高程。为了明显地反映地面起伏 情况，通常横坐标比例尺采用1：2000（城市道 路采用1：500～1：1000），纵坐标采用1：200 （城市道路为1：50～1；100）。
山区道路的“经济点”或“挖方点”等。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
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=
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。
4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调 整。
2、最小纵坡
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。
当必须设计平坡或纵坡小于0.3%时，边沟应单独 作排水设计。
干旱少雨地区最小纵坡不受限制。
第一节 道路纵断面设计
3、弯道处纵坡的折减 弯道上行车需要不断改变前进方向和频繁 变换排挡，故采用纵坡折减。这种情况平 原少，山城多。
（5）竖曲线外距
T2 R 2 L T L 2
E 2R 8 8 4 8R
第三节 道路纵断面设计
第二节 城市道路排水
第二节 城市道路排水
第一节 道路纵断面设计
竖曲线最小半径 这是对竖曲线半径作出的限制。 竖曲线最小半径要满足： （1）缓和行车冲击； （2）行车时间不应少于3 s； （3）满足行车视距。
首先在绘图纸上，按比例标注桩号和标高。然 后点绘地面线，填写有关内容。同时，应收集和熟 悉有关设计所需资料，并领会设计意图和要求。
第一节 道路纵断面设计
2、标注控制点
所谓控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。如路线 的起点、终点、越岭哑口、重要桥涵、地质不良地段的最 小填土高度、最大挖深、沿溪线的洪水位、隧道进出口、 平面交叉点、立体交叉点、铁路道口、城镇规划设计标高 以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。此外， 对于山区道路还有根据路基填挖平衡关系确定的标高点， 称为“经济点”。平原地区道路一般无经济点的问题。
第一节 道路纵断面设计
3、试坡 在已标出“控制点”和“经济点”的纵断面图上，本着
以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”的原则，在这些 点位之间进行穿插与取直，大致勾画出若干直坡线。对各种 可能坡度线方案反复比较，最后定出既符合技术标准，又满 足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定坡度线，将 前后坡度线延长交会出变坡点的初步位置。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。
5．核对：典型横断面核对。
6．定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。
•
精度要求：
•
变坡点桩号：一般要调整到10m的整桩号上
第一节 道路纵断面设计
第一节 道路纵断面设计
各级公路最大纵坡
公路等级
高速公路
一
二
三
四
地形
平 原重 微丘 丘
山岭
平山平山平山平山 原岭原岭原岭原岭 微重微重微重微重 丘丘丘丘丘丘丘丘
最大纵坡 （％）
345546576869
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％；
第一节 道路纵断面设计
一、纵断面设计的内容与要求 1、内容
根据道路的性质、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 的平顺起伏线形。 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；计算桩点的施工高度，以及 标定桥涵构筑物的标高。
第一节 道路纵断面设计
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；
第一节 道路纵断面设计
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
第一节 道路纵断面设计
第一节 道路纵断面设计
1)凹型竖曲线极限最小半径
①从限制离心力不致过大考虑
R V2 3.6
②从汽车夜间行驶前灯照射距离考虑 ③从保证跨线桥下的视距考虑
R
s2
1.5 0.0349s
ⅰ视距s≤L（竖曲线长度）
Rm in
s2 26.93
ⅱ s>L
Rmin
2R
13.5
第一节 道路纵断面设计
相同（明洞和长度小于50m的隧道，可不受上述规 定的限制）。
第一节 道路纵断面设计
在非机动车交通比例较大的路段，可将纵坡适当放缓：平 原、微丘区一般不大于2％～3％；山岭、重丘区一般 不大于4％～5％。 当i>3% L>200m 时自行车行车困难 当i>2% L>60m时三轮车骑车费力
第一节 道路纵断面设计
第一节 道路纵断面设计
4、坡长的限制 最短坡长限制
最小坡长是指纵断面上两个变坡点之间的最小长度。 最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的， 如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏的路 段会产生增重与减重的频繁变化，导致乘客感到极不舒适 ，车速越高越感突出。另外，对两凸型变坡点间的距离还 应满足行车视距的要求。考虑上述因素，应对最小坡长加 以限制。
第一节 道路纵断面设计
4、调整 将初定坡度与选线时的坡度安排进行比较，二者应基
本相符，若有较大差异时应进行全面分析，权衡利弊，决 定取舍。然后对照技术标准检查最大纵坡、最小纵坡、坡 长限制等是否满足要求，平、纵组合是否适当，以及路线 交叉、桥梁、隧道和接线等处的纵坡是否合理，若有问题 应进行调整。
第一节 道路纵断面设计
三、竖曲线及其半径的确定
L
T
T
竖曲线诸要素计算公式 （1）竖曲线长度 L＝Rω （2）竖曲线半径 R＝L/ω
ω
y
Ey
i1
x
i2 x
（3）竖曲线切线长
TT1 T2
LR
22
R
ω
第一节 道路纵断面设计
（4）竖曲线上任意一点P的竖距（支距）： hP Q yPyQ2 xR 2i1xi1x2 xR 2
R= T= E =
R= T= E =
R= T= E =
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
第一节 道路纵断面设计
石涵箱
，距25.0号桩 位 右18的石头上
333.455 石箱涵
K0+500.00
石涵箱
屋基石上332.315
桩左
土壤地质说明 坡度（o/oo）
坡长（ ） 添（ ） 挖（ ） 设计标高
第一节 道路纵断面设计
二、坡道上的行车状况与纵坡确定
路线前进水平距离520 米，克服高差13米，
则纵坡为？%
2.5%
第一节 道路纵断面设计
纵坡的确定 1、最大纵坡
最大纵坡是指在纵断面设计中，各级道路容许 采用的最大坡度值。它是路线设计中一项重要的 控制指标。在地形起伏较大的地区，它直接影响 路线的长短、使用质量的好坏、行车的安全、运 输的成本和工程造价。
2 设计线 它是综合考虑技术、经济和美学等诸因素 之后，人为定出的一条具有规则形状的几何线，反映 了道路的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和竖 曲线组成的。
第一节 道路纵断面设计
（1）直线（均匀坡度线） 直线有上坡和下坡之分，是用 高差和水平长度表示的。
（2）竖曲线 在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖 曲线，按坡度转折形式不同，竖曲线有凹有凸，其大 小用半径和水平长度表示。
•
坡度值：精确到小数点两位，即0.00%
•
变坡点高程：精确到小数点三位，即0.000
•
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。 5．核对：典型横断面核对。 6．定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。 7. 竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素
第一节 道路纵断面设计
城市道路纵坡长度限制
计算行车速度 （km/h）
80
60
50
40
纵坡坡度（％） 5 5.5 6
6 6.5 7
6 6.5 7 6.5 7
8
纵坡长度限制 （m）
600
500
400 400 350 300
350
300
250
300Fra Baidu bibliotek
250 200
城市道路的非机动车道纵坡宜小于2.5%，否则应限制其坡长。
2)凸型竖曲线极限最小半径
①从失重不致过大考虑 ②从保证纵面行车视距考虑：
R V2 3.6
a． 视距s≤L（竖曲线长度）
Rm in
S2 3.98
b．s>L
2s 3.98
Rmin 2
第一节 道路纵断面设计
坡度
MAX MIN
纵
MAX
断
坡长
面
MIN
竖曲线
MIN 计算
第一节 道路纵断面设计
四、纵断面线形设计步骤 1、 准备工作