城市道路纵断面线形规划设计
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第四章城市道路纵断面线形规划设计讲义
道路纵坡
富有挑战的“通天大 道”——张家界天门山盘 山公路。 张家界的天门山盘山 公路，全长10.77公里，海 拔从200米急剧提升到 1300米，大道两侧是悬崖 峭壁，共99个弯，似玉带 环绕，被誉为“天下第一 公路奇观”。对任何机动 车司机来说，都是个巨大 的挑战。
道路纵坡
一、最大纵坡
2. 考虑非机动车行驶的要求 非机动车以自行车为参考对象，一般要求坡度控制在2.5% 以下。
纵断面规划设计
澳大利亚的某段路线，就用了平曲线和竖曲线结合的设计 方式，这样的道路有助于司机行驶时看清前方路况，行驶更加 安全。
纵断面规划设计
纵断面规划设计的一般原则
2、参照城市规划控制标高，与相交道路、街坊、广场和沿 街建筑物出入口有平顺衔接，保证道路两侧街坊和路面雨 水的排除。 3、在保证路基稳定、工程经济前提下，力求设计线与地面 线接近，以减少土石方工程量。 4、在城市滨河地区起防洪堤作用的道路设计标高应在最高 洪水位以上。 5、机动车与非机动车混合行驶的车行道，最大纵坡宜不大 于 3%，以满足非机动车爬坡能力的要求。 6、道路纵断面设计必须满足城市各种地下管线最小覆土深 度的要求。
控制点是指路线起终点、路线交叉口、桥梁顶面或梁底、沿 线重要建筑物地坪以及依据横断面确定的填挖合理点等，这些 点往往在道路设计之前就因它因素而限定了其标高。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R=
Ls=
3．确定纵断面设计线：即所谓的“试坡”，俗称拉坡，在标
定全线的各控制点后，即可根据定线的意图，综合考虑有关技 术标准如最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等，以及和断面与平 面线形的组合和土石工程量大致平衡的要求，进行坡度线的设 计。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
城市道路纵断面线形设计
第4章城市道路纵断面线形设计4.1 纵断面设计的内容4.2 道路纵坡4.3 竖曲线4.4 纵断面线形设计4.5 无障碍步道体系道路纵断面——道路中线在垂直水平面方向上的投影。
反映道路竖向的走向、高程、纵坡大小，即道路起伏情况。
城市道路一般以车道中心线的竖向线形作为基本纵断面。
道路纵断面设计的主要内容：☐根据根据道路性质、等级、行车技术要求和当地气候、地形、水文、地质条件、排水要求以及城市竖向设计要求、现状地物、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。
☐具体内容——沿线纵坡大小及坡段长度以及变坡点位置；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。
纵断面设计之《规范》规定：☐道路纵断面上的设计高程一般采用道路中心线处路面设计标高，有中央分隔带时可采用中央分隔带的外侧边缘处路面设计标高。
改建道路设计高程视具体情况也可采用行车道中线标高。
☐道路纵断面设计应满足城市竖向规划要求，与临街建筑立面布置相适应，有利于沿线范围内地面水的排除。
☐机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车设计纵坡度标准控制。
☐纵断面设计还应考虑下列因素：1路线经过水文地质条件不良地段时，应提高路基标高以保证路基稳定。
当受规划标高限制不能提高时，应采取稳定路基措施。
2旧路改建应做到宁填勿挖，在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。
3沿河改建道路应根据路线位置确定路基高程。
位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0.5m。
但岸边设置拦水设施时，不受此限。
位于河岸外侧道路的标高应按一般道路考虑，符合规划控制高程要求，并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响。
4道路纵断面设计要妥善处理各类地下管线最小覆土厚度的要求。
道路纵坡——道路中心线（纵向）坡度（包括坡长、坡度和竖曲线）。
纵坡坡长——道路中心线上某一特定纵坡路段的起止长度。
4.2.1 最大纵坡—纵坡设计时，各级道路允许采用的最大坡度值各种机动车的动力要求：纵坡过大(8%)，爬坡困难，下坡易造成事故。
城市道路纵断面线形规划设计
Lmin=vt=3.V/3.6=V/1.2
2020/11/20
§4-4 纵断面线形规划设计的步骤
纵断面线形设计主要步骤如下：
一、勘测道路中心线的地面线
将平面设计中确定的道路中心线通过现场勘测， 准确移放到地面实际位置上去并埋桩，接着测量各 桩点高程（水准测量），按里程及地形起伏变化的 特征点加桩测记地面标高，最后按规定比例绘出道 路纵断面地面线。
– 在城市滨河地区起防洪堤作用的道路设计 标高应在最高洪水位以上。
– 山城道路应控制平均纵坡P73
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/11/20
2020/11/20
二、最小纵坡要求
道路最小纵坡是指能适应路面上雨水排除，不 致于造成雨水管道淤塞所必需的最小纵向坡度。 一般应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于 0.3%。
一般水平方向1：500——1：1000。 垂直方向1：50——1：100。
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二、标出道路沿线各控制点的标高
在纵坡设计之前，先将全线各控制点标高在图 上示出，作为拉坡（试定纵坡）的参照高度。所 谓控制点是指道路起终点、交叉口、桥梁顶面、 沿线重要建筑物地坪以及依据横断面确定的填挖 合理点等，这些点往往在道路设计之前就因其他 因素而限定了其标高。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
§4-1 概述 §4-2 道路纵坡 §4-3 竖曲线设计 §4-4 纵断面线形规划设计的步骤
2020/11/20
§4-1 概述
道路纵断面线形指道路中心线在垂直水平面方 向上的投影，它反映道路竖向的走向、高程、纵 坡的大小，即道路起伏状况。
• 纵断面规划设计的内容
– 确定沿线纵坡大小及长度以及变坡点位置 – 选定满足行车技术要求的竖曲线 – 计算各桩点的施工高度及桥涵构筑物的高度
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§4-4 纵断面线形规划设计的步骤
纵断面线形设计主要步骤如下：
一、勘测道路中心线的地面线
将平面设计中确定的道路中心线通过现场勘测， 准确移放到地面实际位置上去并埋桩，接着测量各 桩点高程（水准测量），按里程及地形起伏变化的 特征点加桩测记地面标高，最后按规定比例绘出道 路纵断面地面线。
– 在城市滨河地区起防洪堤作用的道路设计 标高应在最高洪水位以上。
– 山城道路应控制平均纵坡P73
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二、最小纵坡要求
道路最小纵坡是指能适应路面上雨水排除，不 致于造成雨水管道淤塞所必需的最小纵向坡度。 一般应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于 0.3%。
一般水平方向1：500——1：1000。 垂直方向1：50——1：100。
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二、标出道路沿线各控制点的标高
在纵坡设计之前，先将全线各控制点标高在图 上示出，作为拉坡（试定纵坡）的参照高度。所 谓控制点是指道路起终点、交叉口、桥梁顶面、 沿线重要建筑物地坪以及依据横断面确定的填挖 合理点等，这些点往往在道路设计之前就因其他 因素而限定了其标高。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
§4-1 概述 §4-2 道路纵坡 §4-3 竖曲线设计 §4-4 纵断面线形规划设计的步骤
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§4-1 概述
道路纵断面线形指道路中心线在垂直水平面方 向上的投影，它反映道路竖向的走向、高程、纵 坡的大小，即道路起伏状况。
• 纵断面规划设计的内容
– 确定沿线纵坡大小及长度以及变坡点位置 – 选定满足行车技术要求的竖曲线 – 计算各桩点的施工高度及桥涵构筑物的高度
城市道路纵断面线型规划设计1
•
•从前面计算可知
城市道路纵断面线型规划设计1
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/10
城市道路纵断面线型规划设计1
城市道路纵断面线型规划设计1
第二节
道路纵坡
海拔高度
•高原地区公路纵坡折减值 （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
城市道路纵断面线型规 划设计1
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城市道路纵断面线型规划设计1
第一节 纵断面规划设计的内容
w 道路纵断面线形指道路中线在垂直水平面方向上的投影， 它反映道路竖向地走向、高程、纵坡的大小，即道路起 伏情况。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，所确定的一组由直线和曲线组成的线形设计。
•锯齿形街沟雨水口布置计算
城市道路纵断面线型规划设计1
第二节 道路纵坡
w 标准侧石高 =15cm，使 在12～20cm间变化，常 取 ，此时：
城市道路纵断面线型规划设计1
第二节
道路纵坡
w 2.3.2 山区道路排水
w 山区道路曲线往往沿山坡，冲坳设置；易于受暴雨，山 洪冲刷，造成水毁；因此，宜尽可能在曲线傍山一侧加 大边沟或设置截水沟，将水迅速排走；至于曲线内侧的 雨水，若流量也较大，则可在水流汇集地点增设跌水井 和涵洞，引水从曲线上首路基内侧穿过曲线下首路基排 除。
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•从前面计算可知
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第二节
道路纵坡
海拔高度
•高原地区公路纵坡折减值 （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
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第一节 纵断面规划设计的内容
w 道路纵断面线形指道路中线在垂直水平面方向上的投影， 它反映道路竖向地走向、高程、纵坡的大小，即道路起 伏情况。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，所确定的一组由直线和曲线组成的线形设计。
•锯齿形街沟雨水口布置计算
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第二节 道路纵坡
w 标准侧石高 =15cm，使 在12～20cm间变化，常 取 ，此时：
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第二节
道路纵坡
w 2.3.2 山区道路排水
w 山区道路曲线往往沿山坡，冲坳设置；易于受暴雨，山 洪冲刷，造成水毁；因此，宜尽可能在曲线傍山一侧加 大边沟或设置截水沟，将水迅速排走；至于曲线内侧的 雨水，若流量也较大，则可在水流汇集地点增设跌水井 和涵洞，引水从曲线上首路基内侧穿过曲线下首路基排 除。
城市道路纵断面线型规划设计1
城市道路纵断面设计3
★道路线形设计除应考虑自然条件、汽车行驶力学方面的要求外，还要把驾 驶员在行车过程中心理和视觉上的重要因素来考虑。
★视觉是连接道路与汽车的媒介。从安全的角度，道路线形要使行车具有足 够的心理舒适感和安全感，能够对道路情况判断准确。
★视觉分析的意义在于将道路的线形、周边环境质量与驾驶人员在行车 中的动态视距及其心理反应联系起来，体现几何设计以人为本的思想。
设置在两个坡段的转折处，为了便于行车，插入一段曲线来缓和，这条曲线 称为竖曲线，一般可采用圆曲线或抛物线。
1.竖曲线计算要素（抛物线）
1）基本方程式
ω为变坡点前后纵坡线的坡度差 ω = i2 - i1
2）竖曲线诸要素公式
2.竖曲线的最小半径
在竖曲线设计中，决定竖曲线最小半径或最小长度的三个限制因素： 1）缓和超重（或失重）冲击 2）行程时间不至于过短 3）满足视距的要求
（a）平竖曲线对应 （b）平竖曲线错位
平面 纵断面 平面 纵断面
（2）平曲线和竖曲线大小要保持均衡
平曲线和竖曲线，其中一方大而平缓，就应该注意另一方不要形成多而小的线形。
平曲线与竖曲线半径的均衡
平曲线半径（m） 竖曲线半径（m）平曲线半径（m） 竖曲线半径（m）
600
10000
1100
30000
ห้องสมุดไป่ตู้
700
（R<150m，取5的倍数；R〉150m，取10的倍数，R〉250m，取50的倍数， R〉1000m，取100的倍数；横向力系数 0.1，横坡2% ）
4、某城市Ⅰ级主干道，红线宽40m，设计车速为40km/h，路现在一大型建筑物与湖泊间 通过，转角60度，转折点IP离湖岸边A为51.3m，建筑物外侧B到A点的距离为41m，试求 路中线最大可能的平曲线半径值。（图三） 5、试绘制武科大大内前和平大道的横断面图，并加以说明。
★视觉是连接道路与汽车的媒介。从安全的角度，道路线形要使行车具有足 够的心理舒适感和安全感，能够对道路情况判断准确。
★视觉分析的意义在于将道路的线形、周边环境质量与驾驶人员在行车 中的动态视距及其心理反应联系起来，体现几何设计以人为本的思想。
设置在两个坡段的转折处，为了便于行车，插入一段曲线来缓和，这条曲线 称为竖曲线，一般可采用圆曲线或抛物线。
1.竖曲线计算要素（抛物线）
1）基本方程式
ω为变坡点前后纵坡线的坡度差 ω = i2 - i1
2）竖曲线诸要素公式
2.竖曲线的最小半径
在竖曲线设计中，决定竖曲线最小半径或最小长度的三个限制因素： 1）缓和超重（或失重）冲击 2）行程时间不至于过短 3）满足视距的要求
（a）平竖曲线对应 （b）平竖曲线错位
平面 纵断面 平面 纵断面
（2）平曲线和竖曲线大小要保持均衡
平曲线和竖曲线，其中一方大而平缓，就应该注意另一方不要形成多而小的线形。
平曲线与竖曲线半径的均衡
平曲线半径（m） 竖曲线半径（m）平曲线半径（m） 竖曲线半径（m）
600
10000
1100
30000
ห้องสมุดไป่ตู้
700
（R<150m，取5的倍数；R〉150m，取10的倍数，R〉250m，取50的倍数， R〉1000m，取100的倍数；横向力系数 0.1，横坡2% ）
4、某城市Ⅰ级主干道，红线宽40m，设计车速为40km/h，路现在一大型建筑物与湖泊间 通过，转角60度，转折点IP离湖岸边A为51.3m，建筑物外侧B到A点的距离为41m，试求 路中线最大可能的平曲线半径值。（图三） 5、试绘制武科大大内前和平大道的横断面图，并加以说明。
第四章城市道路纵断面线形规划设计
第四章城市道路纵断面线形规划设计城市道路纵断面线形规划设计对于城市的交通运输系统具有重要意义。
它涉及到城市道路的纵断面线形设计，即道路纵断面的形状和高程的规划设计。
城市道路纵断面线形规划设计的目标是实现交通的安全性、顺畅性和舒适性，同时考虑到城市的地理、环境和地貌特点。
在城市道路纵断面线形规划设计中，需要考虑以下几个因素：1.交通需求：根据道路流量、交通组织方式和交通行为特点，确定道路纵断面的车道数、车道宽度和道路横断面的设计速度等参数。
2.平面布局：根据城市的用地规划和地貌特点，确定道路的位置和走向。
对于城市主干道和次干道，考虑到交通量大和交通组织复杂的特点，需要采用较大的纵断面和更宽的车道。
3.道路横断面：根据道路的功能和位置，明确不同车辆类型的需求，确定道路纵断面的车道数、车道宽度和非机动车和行人的通行条件。
一般来说，城市主干道和次干道的纵断面应包括机动车道、非机动车道和人行道。
4.道路高程：根据城市的地貌特点和交通要求，确定道路的纵断面高程。
在城市道路的纵断面线形规划设计中，要考虑到道路的纵坡和横坡，以确保交通的安全性和舒适性。
一般来说，道路的纵坡应控制在较小的范围内，以克服车辆的重力和风阻等外力。
5.道路绿化：在城市道路的纵断面线形规划设计中，要考虑到道路绿化的需求。
绿化带的设置可以增加道路的美观性和舒适性，同时还可以改善城市的环境质量，减少大气污染和噪音污染。
通过城市道路纵断面线形规划设计，可以实现交通的安全性、顺畅性和舒适性，提高城市的交通效率和居民的出行体验。
同时，它还可以改善城市的环境质量，促进城市的可持续发展。
因此，在城市道路规划设计中，城市道路纵断面线形规划设计是不可或缺的一环。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计解读
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
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
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，
2.5%
则纵坡为
？%
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。 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
城市道路最短坡长
计算行车速度（km/h） 最短坡长
80 290
60 170
50 140
40 110
30 85
20 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。
第五章城市道路平面与纵断面设计
济性。
– 行驶上：行驶受力简单，方
向明确，驾驶操作 简易。
城市道路规划设计
• 2.直线的局限性 • （1）直线线形大多难于与地形相协调，若长度运
用不当，不仅破坏了线形的连续性，也不便达到 线形设计自身的协调。 • （2）过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难 以目测车间距离，于是产生尽快驶出直线的急燥 情绪，一再加速以致超过规定车速许多，这样很 容易导致交通事故的发生。所以在运用直线线形 井决定其长度时必须持谨慎态度，不宜采用过长 的直线。
城市道路规划设计
二、平面线形要素的组合类型
• 1.基本型：按直线－缓和曲线－圆曲线－缓和曲线 －直线的顺序组合的曲线。对称基本型：A1=A2； 非对称基本型：A1≠A2；简单型：A1=A2=0
• 设计要点： – 2β≤α α为路线转角;β为缓和 曲线角 – LS1（缓）:LY（圆）:LS2（缓） 为1:1:1～1:2:1
城市道路规划设计
• 圆曲线的最小半径
– 极限最小半径：当m和ih（最大超高）都得到最
大值。 – 一般最小半径：指按计算行车速度行驶的车辆
能保证其安全性和舒适性的最小半径，它是通 常情况下推荐采用的最小半径值。 – 不设超高最小半径：是指曲线半径较大，离心 力较小，靠轮胎与路面间的摩阻力就足以保证 汽车安全稳定行驶所采用的最小半径这时路面 就可以不设超高。圆曲线最大半径：R≤10000m
S1加速行驶距离；
S2超车汽车在对向车道
上行驶的距离：
S3(m) 超车完了时，超
车汽车与对向汽车之间 的安全距离：S3=15～ 60m；
S4(m)从超车汽车开始
加速到超车完成，在这 段时间内，对向汽车的 行驶距离：
城市道路规划设计
– 行驶上：行驶受力简单，方
向明确，驾驶操作 简易。
城市道路规划设计
• 2.直线的局限性 • （1）直线线形大多难于与地形相协调，若长度运
用不当，不仅破坏了线形的连续性，也不便达到 线形设计自身的协调。 • （2）过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难 以目测车间距离，于是产生尽快驶出直线的急燥 情绪，一再加速以致超过规定车速许多，这样很 容易导致交通事故的发生。所以在运用直线线形 井决定其长度时必须持谨慎态度，不宜采用过长 的直线。
城市道路规划设计
二、平面线形要素的组合类型
• 1.基本型：按直线－缓和曲线－圆曲线－缓和曲线 －直线的顺序组合的曲线。对称基本型：A1=A2； 非对称基本型：A1≠A2；简单型：A1=A2=0
• 设计要点： – 2β≤α α为路线转角;β为缓和 曲线角 – LS1（缓）:LY（圆）:LS2（缓） 为1:1:1～1:2:1
城市道路规划设计
• 圆曲线的最小半径
– 极限最小半径：当m和ih（最大超高）都得到最
大值。 – 一般最小半径：指按计算行车速度行驶的车辆
能保证其安全性和舒适性的最小半径，它是通 常情况下推荐采用的最小半径值。 – 不设超高最小半径：是指曲线半径较大，离心 力较小，靠轮胎与路面间的摩阻力就足以保证 汽车安全稳定行驶所采用的最小半径这时路面 就可以不设超高。圆曲线最大半径：R≤10000m
S1加速行驶距离；
S2超车汽车在对向车道
上行驶的距离：
S3(m) 超车完了时，超
车汽车与对向汽车之间 的安全距离：S3=15～ 60m；
S4(m)从超车汽车开始
加速到超车完成，在这 段时间内，对向汽车的 行驶距离：
城市道路规划设计
城市道路与交通规划第四章 PPT
断面。 当道路横断面为有高差的多幅路或设有专用的自
行车道时，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，需作出锯齿形边沟的纵断面设计线。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.2 道路纵坡
道路纵坡 ---- 道路中心线（纵向）坡度。 坡长 ---- 指道路中心线上某一特定纵坡路段
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，所确定的一组由直 线和曲线组成的线形设计。
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 道路纵断面设计的主要内容：
根据道路性质、等级、行车技术要求和当地气 候、地形、水文、地质条件、排水要求以及城市 竖向设计要求、现状地物、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。
具体包括：确定沿线纵坡大小 计算各桩点的施工高度，以及确定桥涵构筑物的 标高等。
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 沿道路中心线的竖向剖面的展平面为纵断面。在
纵断面图上，有两条主要的线： 设计线：是根据设计计算后确定出来的一条形状
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.2.1.1 影响因素 考虑自然条件的影响 高原城市车辆的有效牵引力常因空气稀薄而减小，
从而降低了汽车的升坡能力，因此，一般将最大 容许纵坡度折减1%。
高原地区公路纵坡折减值
北方城市，冬天公交车需求变大，影响公交车的 服务，在道路设计中应考虑。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
城市道路与交通规划（1）
第4章 城市道路纵断面 线形规划设计
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
行车道时，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，需作出锯齿形边沟的纵断面设计线。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.2 道路纵坡
道路纵坡 ---- 道路中心线（纵向）坡度。 坡长 ---- 指道路中心线上某一特定纵坡路段
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，所确定的一组由直 线和曲线组成的线形设计。
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 道路纵断面设计的主要内容：
根据道路性质、等级、行车技术要求和当地气 候、地形、水文、地质条件、排水要求以及城市 竖向设计要求、现状地物、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。
具体包括：确定沿线纵坡大小 计算各桩点的施工高度，以及确定桥涵构筑物的 标高等。
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 沿道路中心线的竖向剖面的展平面为纵断面。在
纵断面图上，有两条主要的线： 设计线：是根据设计计算后确定出来的一条形状
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
4.2.1.1 影响因素 考虑自然条件的影响 高原城市车辆的有效牵引力常因空气稀薄而减小，
从而降低了汽车的升坡能力，因此，一般将最大 容许纵坡度折减1%。
高原地区公路纵坡折减值
北方城市，冬天公交车需求变大，影响公交车的 服务，在道路设计中应考虑。
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
城市道路与交通规划（1）
第4章 城市道路纵断面 线形规划设计
第4章 城市道路纵断面线形规划设计
7、城市道路纵断面线形规划设计(2)
R=20000 T=50.0 E=0.063 549.75 +420
544 542 540 地质情况 坡度/坡长
K0+000 546.60 546.60 0
灰岩及亚粘土
553.95 +210 549.75 +420
叶岩及亚砂土
545.55
填
挖
地面高程 设计高程 里程桩号 平曲线
1
2 JD1 R=200
45
第五节 城市道路排水
2. 雨水管与其它管线交叉： 发生平交时其它管线一般可用倒虹管的办法，分离相 交管线。
46
第五节 城市道路排水
3、管道纵坡
管道纵坡尽可能与街道纵坡取得一致。 水管的最小纵坡不得太小，一般不小于0.3%。为防止或减少沉 淀，雨水管设计流速常采用自清流速，一般为0.75米／秒，明 渠、街沟最小流速规定为0.4米／秒。 为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求，对雨水管 的最大纵坡也要加以控制，通常道路纵坡大于4%时，需分段设 置跌水井。
为竖曲线。 竖曲线因坡段转折处是凸形或凹形的不同而分为凸形竖曲线和凹形
竖曲线两种。
坡度线
设计线
变坡点
凹型竖曲线
凸型竖曲线
变坡点
凸型竖曲线 凹型竖曲线
4
第三节 竖曲线
竖曲线形式：圆弧形、抛物线形
二次抛物线的计算结果与圆曲线相差很小，我国多采用圆弧 形，简称圆形竖曲线。
纵断面各转坡点的布置示意图
5
第三节 竖曲线
23
第四节 纵断面规划设计
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。
城市道路纵断面线型规划设计
第二节
道路纵坡
不同类型路面最小纵坡限制值
路面类型
高级路面
最小纵坡（%）
0.3
料石路面 0.4
块石路面 0.5
砂石路面 0.5
第二节
道路纵坡
2.3 道路排水
2.3.1 排水方式概述
城市道路路面排水系统，根据构造特点可以分为明式系 统、暗式和混合式三种。
一、明式系统
公路和一般乡镇道路采用明沟排水，在街坊出入口、人 行横道处增设一些盖板、涵管等构造物。明沟可设在路 面的两边或一边，也可在车行道的中间。当道路处于农 田区时，边沟要处理好与农田排灌的关系。
曲线半径， 为两纵坡地段的变坡角，有几何关系可得。
T Rtg
2
第三节 竖曲线
由于 很小，同时 L 值也可近似以两倍 T 值计算，故
竖曲线各项要素可按下述各近似式计算：
L R T R
2 E L2
8R 式中，L、T、E分别为竖曲线的曲线长、切线长和外距。
第三节 竖曲线
3.3 竖曲线半径的计算与确定
第二节
道路纵坡
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。
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 坡度折减1～3%。
图中h1 、h2分别为雨水口、 分水处的侧石高度；为雨
l 水井的间距；为道i中路中线
纵坡； 及 i1 为锯i2 齿形街 沟设计纵坡。从图中可知 分水点距两边的雨水口距 离将分别为及 L。 x
第五讲 纵断面设计
路线前进水平距离520 路线前进水平距离520 克服高差13米 米，克服高差13米， 则纵坡为
2.5%
？%
一、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 一条道路的容许最大设计纵坡，要考虑行车技术要求、 济、道路功能、交通性质、自然环境以及临街建筑规划布置要 道路功能、交通性质、 求，综合拟定。 综合拟定。 主要考虑因素： 主要考虑因素： 1、各种机动车的动力要求。大型车5%，安全性8%。 各种机动车的动力要求。大型车5%，安全性8%。 5% 8% 2、非机动车行驶的要求。自行车2.5%，三轮2%。 非机动车行驶的要求。自行车2.5%，三轮2%。 2.5% 2% 6%）、高原缺氧（ 3、自然条件的影响。雨、雪（不超过6%）、高原缺氧（折减 自然条件的影响。 不超过6%）、高原缺氧 1%）。 1%）。 4、沿街建筑物的布置与地下管线敷设的要求。地坪标高。 沿街建筑物的布置与地下管线敷设的要求。地坪标高。
L = R ⋅ω
因为 L = Rω ，那么在竖曲半径确定 以前怎么知道 L 和 S 的大小关系？
T2 E= 2R
这时候应该用转角 ω 来判断：
8d 若ω > 则有 L>S； S会
若ω >
2d 则有 L>S。 S停
四、竖曲线半径的确定
2、凹形竖曲线
从乘客舒适性考虑， 从乘客舒适性考虑，对惯性离 心力进行限制， 心力进行限制，一般认为离心 加速度不宜超过0.5-0.7m/s2， 加速度不宜超过0.50.5 则：
二、最小纵坡
（强制性） 强制性）
满足路面排水、防止雨水管道淤塞。 满足路面排水、防止雨水管道淤塞。 一般希望道路最小纵坡度应大于或等于0.5％，困难时可大于或 一般希望道路最小纵坡度应大于或等于0.5％，困难时可大于或 0.5％， 等于0.3％。通特殊困难 纵坡度小于0.3 0.3％。通特殊困难， 0.3％ 等于0.3％。通特殊困难，纵坡度小于0.3％时，应设锯齿形边 沟或采取其他排水措施。 沟或采取其他排水措施。 实际中，应依据降雨量、路面类型和排水管径而定，范围在 实际中，应依据降雨量、路面类型和排水管径而定， 0.3-0.5%。 0.3-0.5%。
城市道路纵断面线形规划设计PPT共24页
就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
城市道路纵断面线形规划设计
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
城市道路纵断面线形规划设计
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
[理学]道路交通设计4第四章 道路纵断面线形1
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最小坡长 一般值 400 350 250 200 160 130 80
(m)
最小值 300 250 200 150 120 100 60
注：表中所列“一般值”为正常情况下的采用值；“最小值” 为条件受限制时可采用的值。
四、爬坡车道
高速公路、一级公路以及二级公路当纵坡 对载重汽车的上坡运行速度、路段通行能力、安 全等产生严重影响的路段，应对载重汽车上坡运 行速度的降低值和设计通行能力进行验算，符合 下列情况之一者，宜在上坡方向行车道右侧设置 爬坡车道。
2、城市道路最大纵坡
表4.3 城市道路机动车最大纵坡
设计速度km/h 80 60 50 40 30 20
最大纵坡(%) 4 5 5.5 6
7
8
位于市镇附近非汽车交通比例较大的路段，纵坡可根据具 体情况适当放缓：平原、微丘区宜不大于2%～3%；山岭、 重丘区宜不大于4%～5%。
二、坡长限制
坡长限制包括了两方面的内容：一是最小坡长，二是最大 坡长的限制。
厦蓉高速和溪段，5公里的最大纵坡度达5.8%， 且处于14公里的长下坡下游。开通第一年，占辖区里 程3.6%的长下坡路段共发生事故117起，占辖区总数 36.1%、造成14人死亡，占辖区总数66.7%。
作业： 查阅相关资料，通过实例分析说明平纵
线形组合设计应注意哪些问题？
3、竖曲线最小长度 按汽车以计算行车速度行驶3秒的运行距离来
计算。各级公路竖曲线半径及最小长度规定如表 4.8
表4.8 竖曲线半径及其最小长度
设计速度 （km/h）
120 100 80
60
40
30
20
凸形竖曲线 一般值 17000 10000 4500 2000 700 400 200 半径（m） 极限值 11000 6500 3000 1400 450 250 100
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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％；
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
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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
•
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=Hale Waihona Puke 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
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
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。
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
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）。
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
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
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
300
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。
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