纵断面设计
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10
三、坡长限制
1、最长坡长限制： （1）限制原因： （2）《标准》对最长坡长的规定： 2、最小坡长的限制： （1）限制原因： （2）《标准》对最小坡长的规定：最小坡
长为9秒行程。
11
不同纵坡最大坡长(m)
设计速度 (km/h)
120 100
80
60
40
30
20
3 900 1000 1100 1200
纵断面设计
纵断面：
2
第一节 概述
一、纵断面的概念
3
4
二、几个名称
1、地面标高： 2、地面线： 3、设计标高：
新建公路： 1）高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高； 2）二、三、四级公路采用路基边缘标高； 3）在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。 改建公路： 一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而 采用中央分隔带中线或行车道中线标高。 沿河路基: 4、设计线： 5、施工高度：
22
小结：最大纵坡 最小纵坡 坡长限制 缓和坡段 平均纵坡 合成坡度 纵坡的折减 桥上及桥头路线纵坡 隧道部分路线纵坡 其他
23
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、纵坡应具有一定的平顺性，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
等综合考虑 4、纵坡设计应考虑填挖平衡 5、纵坡设计应满足最小填土高度要求 6、特殊地段的纵坡应平缓一些 7、充分考虑通道、农田水利等方面的要求
5
三、公路纵断面的线形要素 坡度线和竖曲线
6
第二节 纵坡
一、最大纵坡 1、最大纵坡的定义： 2、最大纵坡的确定： 3、纵坡过大的害处： 4、《标准》对路线最大纵坡的规定：
7
最大纵坡
设计速度 (km/h)
120 100
80
60
40
30
20
最大纵坡 (%)
3
4
5
6
7
8
9
说明：
1、设计速度为120km/h、100km/h、80km/h的高速公路受地形 条件或其它特殊情况限制时，经技术经济论证，最大纵坡可增加 1%。
合成 横坡 10.0 10.0 10.5 10.5 9.0 9.5 10.0 10.0 10.0
注：在积雪冰冻地区，公路的合成坡度值应不大于8%
18
七、纵坡的折减
1、纵坡折减的原因： 2、《标准》对纵坡折减的规定：
海拔高 度 （m）
高原纵坡折减值
3000～ 4000
4000～ 5000
5000以上
1、隧道内的纵坡应大于0.3%并小于3%，但短于 100m的隧道不受此限。 2、 高速公路、一级公路的中、短隧道，当条 件受限制时，经技术经济论证后最大纵坡可适当 加大，但不宜大于4%。 3、隧道内的纵坡可设置成单向坡；地下水发育 的隧道及特长、长隧道可采用人字坡。
21
十、其他
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%。
2、限制的原因： 3、《标准》对平均纵坡所做的规定：
二、三、四级公路越岭线的平均纵坡，一般 以接近5.5%（相对高差200~500m）和5%（相 对高差大于500m）为宜，并注意任何相连3km 路段的平均纵坡不宜大于5.5%
15
六、合成坡度
1、定义：指在设有超高的平曲线上，路线纵坡与 超高横坡度所组成的坡度。
16
（1）大小：
iH i纵 2 i横 2
（2）方向：
2、限制的原因：将合成坡度限制在某一范围之内的 目的是尽可能地避免陡坡与急弯的组合对行车产生的 不利影响。
17Hale Waihona Puke Baidu
3、《标准》对合成坡度的规定：
公路最大合成坡度
公路 高速公路、一级公路 等级
设计 速度 120 100 80 60
二、三、四级公路 80 60 40 30 20
纵坡折 减（%）
1
2
3
注：最大纵坡折减后如小于4%，仍用4%
19
八、 桥上及桥头路线的纵坡
1、小桥与涵洞处的纵坡应按路线规定进行设计。 2、大、中桥上的纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡
不宜大于5%。 3、位于市镇附近非汽车交通较多的地段，桥上及
桥头引道纵坡均不得大于3%。
20
九、隧道部分路线的纵坡
（1）限制的原因： （2）《标准》规定的竖曲线最小长度：
3秒行程
30
竖曲线半径及其最小长度
2、公路改建中，利用原有公路的设计速度为40km/h、30km/h、 20km/h的路段，经技术经济论证，最大纵坡可增加1%。
3、海拔2000m以上或积雪冰冻地区的四级公路，最大纵坡不应
大于8%。
8
二、最小纵坡 1、最小纵坡的概念： 2、最小纵坡的规定：
9
⇐平坡路段路肩抬高情况
⇒ 路肩坡度小于路面坡度， 影响路肩的湿度稳定性
最小坡 长(m)
一 般 400 350 250 200 160 130 80 值
最 小 300 250 200 150 120 100 60 值
13
四、缓和坡段 1、定义： 2、《标准》对缓和坡段的规定：
14
五、平均纵坡
1、定义：平均纵坡是指在一定长度范围内，路线 在纵向所克服的高差和水平距离之比。 i平均=H/L
27
1、凹型竖曲线极限最小半径:
F G v2 G V 2
gR
127 R
F V2 G 127 R
F 0 . 028 G
V2
V2
R 127
F
3 .6
G
28
2、凸型竖曲线极限最小半径：
当 S L时
R min
S2 3 . 98
当 SL时
R min
2S
3 . 98 2
29
3、竖曲线一般最小半径： 4、竖曲线的最小长度：
4 700 800 900 1000 1100 1100 1200
5
纵
坡
6
坡
度
7
（%）
8
600 700 800 900 900 1000 500 600 700 700 800 500 500 600 300 300 400
9
200 300
10
200
12
设计速度 (km/h)
最小坡长
120 100 80 60 40 30 20
24
25
第三节 竖曲线设计
几个名称： 变坡点： i1 变坡角： 凸型竖曲线：
ω i2
ω i3
凹型竖曲线：
凸型竖曲线设置的目的：
凹型竖曲线设置的目的：
竖曲线的线形：《标准》规定采用二次抛
26
物线，即x2=2Ry
一、竖曲线的设计标准
竖曲线的设计标准主要有： 凹型竖曲线极限最小半径 凸型竖曲线极限最小半径 凹型竖曲线的一般最小半径 凸型竖曲线的一般最小半径 竖曲线最小长度
三、坡长限制
1、最长坡长限制： （1）限制原因： （2）《标准》对最长坡长的规定： 2、最小坡长的限制： （1）限制原因： （2）《标准》对最小坡长的规定：最小坡
长为9秒行程。
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不同纵坡最大坡长(m)
设计速度 (km/h)
120 100
80
60
40
30
20
3 900 1000 1100 1200
纵断面设计
纵断面：
2
第一节 概述
一、纵断面的概念
3
4
二、几个名称
1、地面标高： 2、地面线： 3、设计标高：
新建公路： 1）高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高； 2）二、三、四级公路采用路基边缘标高； 3）在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。 改建公路： 一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而 采用中央分隔带中线或行车道中线标高。 沿河路基: 4、设计线： 5、施工高度：
22
小结：最大纵坡 最小纵坡 坡长限制 缓和坡段 平均纵坡 合成坡度 纵坡的折减 桥上及桥头路线纵坡 隧道部分路线纵坡 其他
23
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、纵坡应具有一定的平顺性，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
等综合考虑 4、纵坡设计应考虑填挖平衡 5、纵坡设计应满足最小填土高度要求 6、特殊地段的纵坡应平缓一些 7、充分考虑通道、农田水利等方面的要求
5
三、公路纵断面的线形要素 坡度线和竖曲线
6
第二节 纵坡
一、最大纵坡 1、最大纵坡的定义： 2、最大纵坡的确定： 3、纵坡过大的害处： 4、《标准》对路线最大纵坡的规定：
7
最大纵坡
设计速度 (km/h)
120 100
80
60
40
30
20
最大纵坡 (%)
3
4
5
6
7
8
9
说明：
1、设计速度为120km/h、100km/h、80km/h的高速公路受地形 条件或其它特殊情况限制时，经技术经济论证，最大纵坡可增加 1%。
合成 横坡 10.0 10.0 10.5 10.5 9.0 9.5 10.0 10.0 10.0
注：在积雪冰冻地区，公路的合成坡度值应不大于8%
18
七、纵坡的折减
1、纵坡折减的原因： 2、《标准》对纵坡折减的规定：
海拔高 度 （m）
高原纵坡折减值
3000～ 4000
4000～ 5000
5000以上
1、隧道内的纵坡应大于0.3%并小于3%，但短于 100m的隧道不受此限。 2、 高速公路、一级公路的中、短隧道，当条 件受限制时，经技术经济论证后最大纵坡可适当 加大，但不宜大于4%。 3、隧道内的纵坡可设置成单向坡；地下水发育 的隧道及特长、长隧道可采用人字坡。
21
十、其他
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%。
2、限制的原因： 3、《标准》对平均纵坡所做的规定：
二、三、四级公路越岭线的平均纵坡，一般 以接近5.5%（相对高差200~500m）和5%（相 对高差大于500m）为宜，并注意任何相连3km 路段的平均纵坡不宜大于5.5%
15
六、合成坡度
1、定义：指在设有超高的平曲线上，路线纵坡与 超高横坡度所组成的坡度。
16
（1）大小：
iH i纵 2 i横 2
（2）方向：
2、限制的原因：将合成坡度限制在某一范围之内的 目的是尽可能地避免陡坡与急弯的组合对行车产生的 不利影响。
17Hale Waihona Puke Baidu
3、《标准》对合成坡度的规定：
公路最大合成坡度
公路 高速公路、一级公路 等级
设计 速度 120 100 80 60
二、三、四级公路 80 60 40 30 20
纵坡折 减（%）
1
2
3
注：最大纵坡折减后如小于4%，仍用4%
19
八、 桥上及桥头路线的纵坡
1、小桥与涵洞处的纵坡应按路线规定进行设计。 2、大、中桥上的纵坡不宜大于4%，桥头引道纵坡
不宜大于5%。 3、位于市镇附近非汽车交通较多的地段，桥上及
桥头引道纵坡均不得大于3%。
20
九、隧道部分路线的纵坡
（1）限制的原因： （2）《标准》规定的竖曲线最小长度：
3秒行程
30
竖曲线半径及其最小长度
2、公路改建中，利用原有公路的设计速度为40km/h、30km/h、 20km/h的路段，经技术经济论证，最大纵坡可增加1%。
3、海拔2000m以上或积雪冰冻地区的四级公路，最大纵坡不应
大于8%。
8
二、最小纵坡 1、最小纵坡的概念： 2、最小纵坡的规定：
9
⇐平坡路段路肩抬高情况
⇒ 路肩坡度小于路面坡度， 影响路肩的湿度稳定性
最小坡 长(m)
一 般 400 350 250 200 160 130 80 值
最 小 300 250 200 150 120 100 60 值
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四、缓和坡段 1、定义： 2、《标准》对缓和坡段的规定：
14
五、平均纵坡
1、定义：平均纵坡是指在一定长度范围内，路线 在纵向所克服的高差和水平距离之比。 i平均=H/L
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1、凹型竖曲线极限最小半径:
F G v2 G V 2
gR
127 R
F V2 G 127 R
F 0 . 028 G
V2
V2
R 127
F
3 .6
G
28
2、凸型竖曲线极限最小半径：
当 S L时
R min
S2 3 . 98
当 SL时
R min
2S
3 . 98 2
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3、竖曲线一般最小半径： 4、竖曲线的最小长度：
4 700 800 900 1000 1100 1100 1200
5
纵
坡
6
坡
度
7
（%）
8
600 700 800 900 900 1000 500 600 700 700 800 500 500 600 300 300 400
9
200 300
10
200
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设计速度 (km/h)
最小坡长
120 100 80 60 40 30 20
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第三节 竖曲线设计
几个名称： 变坡点： i1 变坡角： 凸型竖曲线：
ω i2
ω i3
凹型竖曲线：
凸型竖曲线设置的目的：
凹型竖曲线设置的目的：
竖曲线的线形：《标准》规定采用二次抛
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物线，即x2=2Ry
一、竖曲线的设计标准
竖曲线的设计标准主要有： 凹型竖曲线极限最小半径 凸型竖曲线极限最小半径 凹型竖曲线的一般最小半径 凸型竖曲线的一般最小半径 竖曲线最小长度