纵断面的设计的方法及纵断面图共20页
路线纵断面图的绘制及施工量计算精品PPT课件
其它道路、铁路交叉点的位置、里程桩号和有关说明等。
图的下部几栏表格，注记以下有关测量和纵坡设计的资料：
l) 在图纸左面自下而上填写直线与曲线、桩号、填挖土、地面高程、设计高程、坡 度和距离等栏，上部纵断面图上的高程按规定的比例尺注记，但先要确定起始高程 (如图中0+000桩号的地面高程)在图上的位置，且参考其它中桩的地面高程，使绘 出的地面线处于图上的适当位置。
(3) 路线纵断面图的绘制及施工量计算 纵断面图(pro)既表示中线方向的地面起伏，又可在其上进行纵坡设计，是线路设计和施工
的重要资料。
纵断面图以中桩的里程为横坐标、其高程为纵坐标进行绘制。
常用的里程比例尺有1:5000、1:2000、1:1000几种。 为了明显地表示地面起伏，一般取高程比例尺比里程为比例尺的10~20倍。
图。 如图13-27中的细实线所示，绘制时，先标定中桩位置，
由中桩开始，逐一将特征点画在图上，再直接连接相邻点，即绘出横断面的地面线。
横断面图画好后，经路基设计，先在透明纸上按与横断面图相同的比例尺分别绘出 路堑、路堤和半填半挖的路基设计线，称为标准断面图，
然后按纵断面图上该中桩的设计高程把标准断面图套在实测的横断面图上。 也可将路基断面设计线直接画在横断面图上，绘制成路基断面图， 该项工作俗称“戴帽子”。图13-27粗实线所示为半填半挖的路基断面图。 根据横断面的填、挖面积及相邻中桩的桩号，可以算出施工的土、石方量。
(1) 施工控制桩的测设(construction control peg location)
由于路线中线桩在施工中要被挖掉或堆埋，为了在施工中控制中线位置，需要在不 易受施工破坏、便于引测、易于保存桩位的地方测设施工控制桩，其方法如下：
纵断面图的绘制
T
5.竖曲线任意点高程
计算切线高程
H切 H0 T xi1
计算设计高程
H H切 h
上式中凸形竖曲线用“-”，凹形竖曲线用“+”。
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二、竖曲线的最小半径
1. 竖曲线半径限制因素 竖曲线最小半径考虑了三方面的要求
⑴．缓和冲击
⑵．时间行程不过短
⑶． 满足视距的要求
⑴．缓和冲击 汽车在竖曲线上行驶时，其离心加速度为
2．最大坡长限制
最短坡长的限制主要是从汽车 行驶平顺的要求考虑的。
①如果坡长过短，使变坡点增 多，汽车行驶在连续起伏地段产生 的增重与减中的变化频繁，导致乘 客感觉不舒适，车速越高越感突出
②从路容美观、相临两竖曲线 的设置和纵面视距等也要求坡长应 有一定最短长度。
通常取9－10秒的行程距离。
最大坡长限制是指控制汽车在坡道 上行驶，当车速下降到最低允许速度 时所行驶的距离。
4. 路基设计洪水频率：路基工程中采用一定的洪水频率作为路基防水设计标准 ，称为路基洪水频率。
公路等级
高速公路
一
二
三
四
设计洪水频率
1/100
ห้องสมุดไป่ตู้
1/100
1/50
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1/25
按具体情况确定
二． 纵断面图
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第二节 纵坡及坡长设计
一． 纵坡设计的一般要求
准① 》。 规必 定须
满 足 《 标
表4-10
二 80 40
三 60 30
3 900 1000 1100 1200 1000 1200 1100
四 40 20
纵 坡 坡 度 （%）
4 700 800 900 1000 800 1000 900 1100 1000 1100 1100 1200
道路纵断面图.ppt
? 4.1最大纵坡系指各级道路纵坡的最大限值。它是根据汽车的动力特性、 道路等级、自然条件、保证车辆以适当的车速安全行驶而确定的。
? 在机动车和非机动车混合行驶的道路上，确定设计容许最大纵坡时，还 要注意考虑非机动车上、下坡的安全和升坡能力。根据国内有关城市的 调查资料分析，适于自行车行驶的纵坡宜在2.5%以下。
? 5.1坡长限制
?
1. 陡坡坡长限制---最大
?
当设计纵坡连续较大时，会导致发动机功率降低，从而将影响行车
速度与安全。因此，为保证行车安全，应限制陡坡的坡长，并在该坡长
处相应设置缓和坡段。即在纵坡长度达到限制坡长时，设置较小纵坡路
段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合坡段最小长度的规定。
?
R——竖曲线半径（m）； i1，i2——相邻纵坡度，上坡为正，下坡为负； ω——相邻纵坡的代数差，ω>0时为凸形竖曲线，ω<0时为凹形竖曲线； T——竖曲线切线长度（m）； L——竖曲线长度(m)； E——竖曲线外距(m)； x——竖曲线上任一点距起点或终点的水平距离(m)； y——竖曲线上任一点距切线的纵距(m)。
? 8.1竖曲线计算的目的是确定设计纵坡上指定桩号的设计标高。当设计线确定 后，根据确定的设计线坡度各转折角的大小，考虑选用竖曲线半径，并进行 各项要素计算。竖曲线的各基本要素如下图所示，可按下列近似公式计算：
?
ω=i1 - i2
T ? 1 Rg?
2
L=2T
y=x2/2R
E ? T2 ? L2 ? Rg? 2 2R 8R 8
一般来说，为使道路上汽车行驶快速和安全，纵坡值应取小一些。但在挖 方路段，设置边沟的低填方路段和横向排水不畅的路段，特别是多雨地 区，为了保证满足排水的要求， 减少路面积水形成水雾、水漂等对行 车安全不利的情况，规定了道路的最小纵坡应大于或等于0.3%。如遇特 殊困难，其纵坡度必须小于0.3%时，则公路边沟纵坡应另行设计，城市 道路应设置锯齿形街沟。
第三章纵断面设计介绍
（四）汽车的动力因数
T Rw D ( f i) a G g
表征某型汽车在海平面高程上，满载情况下， 每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能
g
D f i
a
g
a
（五）汽车的行驶状态
g a (D )
f i
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。
路堤
路堑
第二节 汽车的动力特性与纵坡
保证汽车在道路上行驶的稳定性 尽可能提高车速 保证道路上的行车畅通 尽量满足行车舒适
§ 3.2 汽车的动力特性与纵坡
• 加速最快的汽车：
Dauer 962 Le Mans 产地： 德国 出厂日期：1994年 0-100km/h耗时2.6秒
跑的最快的汽车： 最高荣誉在1987年被奥斯莫 比尔部夺得，他们研制的“航天 技术1号”未来车在德克萨斯汽 车测试场上创下了当今 447km/h的世界最高纪录，享 有“世界第一快车”的美称。
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：排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧道、 设超高的平曲线等。
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。
干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。
平均纵坡（average gradient） 1）平均纵坡----指一定路线长度范围内，路线两 端点的高差与路线长度的比值。 二、三、四级公路越岭线的平均纵坡： 2）相关规定 ① 相对高差200～500m 不应大于 5.5％ ② 相对高差>500m 不应大于 5％
第4章 纵断面设计
2）标准规定
《标准》规定各级公路最大坡长限制。
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2．最大坡长限制 城市道路最大坡长按表4.2.5选用。
城市道路非机动车车行道纵坡限制坡长（m）
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2．最小坡长限制 1）限制理由： （1）若其长度过短，就会使变坡点个 数增加，行车时颠簸频繁； （2）当坡度差较大时还容易造成视线的 中断、视距不良，从而影响到行车的平衡 性和安全性； （3）若坡长过短，则不能满足设置最短 竖曲线这一几何条件的要求，故应对纵坡 的最小长度做出限制。
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平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、 湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡 要求外，还应满足最小填土高度要求， 保证路基稳定。 对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道 两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突 变。交叉处前后的纵坡应平缓一些， （6）纵坡设计应根据公路沿线的实际情 况，充分考虑通道、农业机械、农田水 利等方面的要求。
2．最大纵坡标准的制定 1）计算法 2）调查法 《标准》在制定路线最大纵坡时主要考虑了以下三方 面的因素： （1）汽车下坡行驶安全。 从汽车爬坡能力考虑对最大纵坡加以限制。 最大纵坡的制定应从下坡安全来考虑，其最大值控制 在8 ％为宜。 （2）拖挂车的要求。 （3）考虑兽力车及雨雪冰滑时汽车上下坡的行驶要求。 对城市道路来讲，其最大纵坡的制定除了考虑上述因 素以外，还应考虑非机动车特别是自行车的行驶要求。
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5．桥上及桥头纵坡 《公路路线设计规范》对桥上及桥头纵 坡的规定如下： （1）小桥与涵洞处的纵坡与路线相同； （2）大中桥上的纵坡不宜大于4 ％，桥 头引道纵坡以不宜大于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 ％； （4）紧接大中桥桥头两端引道的纵坡应 与25
道路勘测纵断面设计.pptx
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。
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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）。
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。
《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。
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
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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。
• 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）。
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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。
第四章纵断面设计
第四章纵断面设计第一节概述沿着道路中线竖直剖开，然后在展开即为路线纵断面，见图4－1。
由于自然因素的影响以及经济性的要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线。
一、纵断面设计主要任务与目的纵断面设计主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线的几何构成与要素，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客舒适的目的。
二、地面线与设计线纵断面图是道路纵断面设计的主要成果，也是道路设计的重要技术文件之一。
把道路纵断面图与平面图结合起来，就能准确地定出道路的空间位置。
在纵断面图上有两条主要的线：一条是地面线，另一条是设计线。
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。
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。
（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。
105（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。
第二节纵坡及坡长设计一、纵坡设计的一般要求为使纵坡设计经济合理，必须在全面掌握勘测资料的基础上，经过综合分析、反复比较定出设计纵坡。
纵坡设计的一般要求为：1纵坡设计必须满足《标准》的各项规定；2应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。
为保证车辆能以一定速度安全、顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大或过于频繁。
尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。
连续上坡和下坡路段，应避免设置反坡段。
3 纵坡设计应对沿线的地形、地下管线、地质、水文、气候、排水等方面综合考虑，视具体情况妥善处理，以保证道路的稳定与畅通。
4 纵坡设计应考虑填挖平衡，减少借方和废方，以降低工程造价和节省用地。
纵断面的绘制
表2一3一5计算数据
返回
表2一3一6地面高程
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表2一3一6地面高程
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图2一3一1路线纵断面图
返回
图2一3一2纵断图的组成
返回
图2一3一3竖曲线
返回
图2一3一4打开文件
返回
图2一3一5调用图框
返回
图2一3一6绘制下部组成
返回
图2一3一12地面线
返回
图2一3一13纵断面设计图
下一页 返回
学习情景一相关的专业知识
二、纵断面的绘制
路线纵断面可以堪称由两部分组成:一部分是图的上半部;另一部 分是图的下半部。上半部主要用来绘制地面线和纵坡设计线，下半部 主要用来填写有关数据;自下而上分别是①里程及桩号;②超高;③直线 与平曲线;④坡度/坡长;⑤设计标高;⑥地面标高;⑦填挖高度值;⑧土壤 地质说明等内容。
点高程240. 35 , K0 +700，高程238. 56，竖曲线半径7 500 m (3)平面图形为直线
二、纵断面图的绘制
1.调出原来绘制的图框 单击“文件”菜单，选择“打开”命令，弹出如下对话框，从
中查找上次绘制的图框文件，然后单击“打开”按钮。如图2一3 -4和 图2一3一5所示。
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学习情景二纵断面绘制
2.绘制下半部 在已经绘制好的图框中绘制纵断面图的下半部。如图2一3一6所示
3.将地面高程转换为图中坐标 见表2一3一3
采用line命令，输入x, y坐标即可得到地面线 绘制后如图2一3一12所示 4.计算
根据已知条件将边坡点换算为图中坐标，并计算出相应的设计 高和填挖高，然后在图中绘出。根据本图实际情况，计算结果见表2 一3 -4和表2一3一5，绘制结果如图2一3一13所示
第三章 道路纵断面设计分析
x2 2R
后半支计算：
h后半支
(L x)2 2R
x L－x
§3.3 竖曲线设计
3．缓坡段 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 ，用以恢复在陡坡上降低的速度。同时，从下坡安全考虑，缓坡也是 需要的。一般情况下，缓坡段的纵坡应不大于3%，其长度应不小于最 短坡长。
§3.3 竖曲线设计
竖曲线： 竖曲线的凸、凹性： 竖曲线的作用： 竖曲线的线形： 一、竖曲线的数学模型 二次抛物线竖曲线方程：
第三章 道路纵断面设计
§3.1 概述
主
要
§3.2 纵坡设计
内
容
§3.3 竖曲线设计
§3.4 纵断面设计
§3.1 概述
一、纵断面与纵断面设计图 纵断面： 纵断面线： 纵断面设计线： 纵断面设计图： 道路纵断面： 道路纵断面设计图: 公路路线纵断面设计图样例，见教材P89页图3－1 二、纵断面图上的线形要素 地面线： 设计线： 设计线基本要素：
设 计 速 度(km/h)
3
4
纵
5
坡
6
坡
度
7
（%）
8
9
10
120
100
80
60
40
30
20
900
1000
1100
1200
700
800
900
1000
1100
1100
1200
600
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900
900
1000
500
600
700
700
800
500
500
600
300
300
道路勘测与规划设计第三章纵断面设计
地面线：根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的 折线。平面确定后，地面线自然就唯一的确定下来。反映 了路线中线处的地形起伏情况。 设计线：满足一定的技术标准和要求的，由设计人员确定 的一条具有规则形状的几何线形，反映了路线的起伏变化 情况。由直坡段和竖曲线构成。
坡度＝两变坡点高差/平 距 直坡段 坡长：两变坡点水平距 离
2、道路阻力 （1）滚动阻力 汽车的轮胎具有弹性，所以当车轮滚动时，轮胎会连续反复 地发生变形。车轮轮胎的变形属弹塑性体的变形，导致能 量损失。 （2）坡度阻力 汽车在坡道倾角为α的道路上行驶时，车重G在平行于路面 方向的分力为Gsinα，上坡时它与汽车前进方向相反，阻 碍汽车行驶；而下坡时与前进方向相同，助推汽车行驶。
①
②
③
④
3、《标准》规定：二、三、四级公路越岭路线的平均纵 坡应符合以下规定： 越岭路段的相对高差为200m～500m时，平均纵坡以接 近5.5%为宜。 越岭路段的相对高差大于500m时，平均纵坡以接近5% 为宜。 在任一连续3km路段的平均纵坡不宜大于5.5%。 城市道路的平均纵坡按上述规定减少1.0%。对于海拔 3000m以上的高原地区，平均纵坡应较规定值减少0.5% ～1.0%。
4、最小坡长 （1）理由：过短，则变坡点个数增加，行车时颠簸频繁，
影响行车平顺性；过短，则不能满足设置最短竖曲线这一
几何条件的要求。从路容美观、相邻两竖曲线的设置和纵 面视距等也要求坡长应有一定最短长度。
（2）《标准》和《城规》规定，各级道路最短坡长应按表 3-14和表3-15选用。在平面交叉口、立体交叉的匝道以及 过水路面地段，最短坡长可不受此限。
上坡为正
下坡为负
平坡为0
纵断面设计方法及纵断面图
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第八节
城市道路纵断面设计要求及锯齿形街沟设计
一、城市道路纵断面设计要素 城市道路纵断面设计的要求， 城市道路纵断面设计的要求 ， 除了前面讲述的最大和最小 纵坡、坡长限制、合成坡度、平均纵坡、 纵坡 、 坡长限制 、 合成坡度 、 平均纵坡 、 竖曲线最小半径和 最短长度、平纵组合的要求以外， 最短长度、 平纵组合的要求以外 ， 还应满足由城市道路的特 点所决定的具体要求。 点所决定的具体要求。 纵断面设计应参照城市规划控制标高、 （ 一 ） 纵断面设计应参照城市规划控制标高 、 适应临街建筑 立面布置以及沿路范围内地面水的排除。 立面布置以及沿路范围内地面水的排除。 应与相交道路、街坊、 （ 二 ） 应与相交道路 、 街坊 、 广场和沿街建筑物的出入口有 平顺的衔接。 平顺的衔接。 （ 三 ） 山城道路及新建道路的纵断面设计应尽量使土石方平 衡。 在保证路基稳定的条件下，力求设计线与地面线接近， 在保证路基稳定的条件下 ， 力求设计线与地面线接近 ， 以减少土石方工程数量，保持原有天然稳定状态。 以减少土石方工程数量，保持原有天然稳定状态。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls= 跳转到第一页
二、纵断面设计方法步骤及注意问题
（一）纵断面设计方法与步骤 1．准备工作：（1）应收集有关设计资料：①里程桩号和地 ．准备工作： ）应收集有关设计资料： 面高程； 平面设计成果； 沿线地质资料等。 面高程；②平面设计成果；③沿线地质资料等。 （2）点绘地面线，填写有关内容。 ）点绘地面线，填写有关内容。 2．标注高程控制点： ．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 路线起、终点； 越岭哑口； 重要桥涵； 度；⑤最大挖深；⑥沿溪线的洪水位；⑦隧道进出口；⑧平面 最大挖深； 沿溪线的洪水位； 隧道进出口； 交叉和立体交叉点； 铁路道口； 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。 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” 山区道路的“经济点”或“挖方点”等。 挖方点”
道路勘测设计纵断面设计(共14张PPT)
7.1 概述
沿道路中线竖直剖切然后再展开即为路线纵断面
纵断面图上有两条线：地面线—地面标高 设计线—设计标高
7.2.4 理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡
q 理想的最大纵坡i1 ：设计车型即载重车在油门全开的情况下， 能持续以V1 （对低速路为设计车速，高速路为载重车最高速度） 的速度行驶所克服的坡度i1。
低值时 2、上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时
3%的最小纵坡一般情况下以不小于0. 注意：路堤、干旱少雨地区道路最小纵坡可不受上述限制。 1 设置爬坡车道的条件
2、上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时 概念：坡度较小的能使车辆速度恢复的坡度（不大于3%，长度不应小于最小坡长）。
4 理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡 道路勘测设计纵断面设计 道路勘测设计纵断面设计
的坡度i1。
概念：坡度较小的能使车辆速度恢复的坡度（不大于3%，长度不应小于最小坡长）。
1 竖曲线要素的计算公式
7.3.1 竖曲线要素的计算公式
i2 i1
>0凹行竖曲线 <0凸型竖曲线
7.3.1 竖曲线要素的计算公式
曲线长: LR
切线长:
T1
T2
L 2
外距:
T R2
E
4
8
任意一点竖距:
x2 h
车辆安全顺利的行驶的限制指标.i = L/h
A L
h B
7.3 竖曲线
1 设置爬坡车道的条件
纵断面图上有两条线：地面线—地面标高
注意：路堤、干旱少雨地区道路最小纵坡可不受上述限制。
道路勘测设计纵断面设计
一、竖曲线的计算公式 2、上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时
纵断面设计方法与步骤
1．准备工作纵坡设计前，应根据中桩和水准记录点绘出路线纵断面图的地面线，绘出平面直线、平曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及沿线土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。
2．标注控制点所谓控制点，就是指影响纵坡设计的高程控制点。
“控制点”可分为两类:一类是属于控制性的“控制点”，控制路线纵坡设计时必须通过它或限制从其上方或下方通过。
这类控制点主要有: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。
第二类是属于参考性的“控制点”，叫经济点。
对于山岭重丘区的公路，除应标出控制性质的“控制点”以外，还应考虑各横断面上横向填挖基本平衡的经济点，以降低工程造价。
横断面上的经济点有以下三种情况：1)当地面横坡不大时，可在中桩地面标高上下找到填方和挖方基本平衡的标高，纵坡通过此标高时，在该横断面上挖方数量基本等于填方数量。
该标高为其经济点，如图a）。
2)当地面横坡较陡时，填方往往不宜填稳，有时坡脚伸得较远，采用多挖少填甚至全部挖出路基的方法比砌石护坡经济，这时多挖少填或全挖路基的标高为经济点，如图b）。
3)当地面横坡很陡，无法填方时，需砌筑挡土墙，此时宁愿全部挖出路基或深挖，该全部挖出或深挖路基的标高为其经济点，如图c）。
当地面横坡很陡,必须作挡土墙时,当采用某一设计标高使该断面按1m长度计施工的土石方与挡土墙费用总和最省,该标高为其经济点。
设计时“经济点”通常用“路基横断面透明模板”来确定，如下图所示。
第三章_纵断面设计
第三章_纵断⾯设计第三章纵断⾯设计3.1 设计原则沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断⾯。
由于⾃然因素的影响以及经济性要求，路线纵断⾯总是⼀条有起伏的空间线。
纵断⾯的设计是根据汽车的动⼒特性、道路等级、当地的⾃然地理条件以及⼯程经济性等，研究起伏空间线⼏何构成的⼤⼩及长度，以便达到⾏车安全迅速、运输经济合理以及乘客感觉舒适的⽬的。
所以在进⾏纵断⾯设计时要考虑的主要因素是：满⾜道路等级要求的⾏驶速度、运输的经济性、⾏车的安全性。
3.1.1道路纵断⾯设计原则如下1、纵断⾯线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证⾏驶安全。
2、为保证⾏车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。
3、纵坡设计应考虑填挖平衡，并利⽤挖⽅就近作为填⽅，以减轻对⾃然地⾯横坡与景观的影响。
4、相邻纵坡之代数差较⼩时，应采⽤⼤的竖曲线半径。
5、连续上坡（或下坡）路段，应符合平均纵坡的规定并采⽤运⾏速度对通⾏能⼒与⾏车安全进⾏检验。
6、路线交叉处前后的纵坡应平衡。
7、位于积雪或冰冻地区的公路，应避免采⽤陡坡。
3.1.2纵坡设计标准⼀、道路最⼤纵坡限制道路最⼤纵坡限制表表3-1《标准》规定：1、设计速度为120 km/h、100 km/h、80 km/h的⾼速公路受地形条件或其他特殊情况限制是，经技术经济论证，最⼤纵坡值可增加1﹪。
2、公路改建中，设计速度为40 km/h、30 km/h、20 km/h的利⽤原有公路的路段，经技术经济论证，最⼤纵坡之可增加1﹪。
⼆、道路纵坡长度限制设计纵坡度⼤于表3-2所列推荐值时，可按表3-1的规定限制坡长。
设计纵坡度超过5%，坡长超过表3-1规定值时，应设纵坡缓和段。
缓和段的坡度为3%。
1、最⼤坡长限制理由长距离的陡坡对汽车⾏驶不利。
连续的上坡发动机过热影响机械效率，使⾏驶条件恶化，下坡则因制动频繁⽽危及⾏车安全。
2、最⼤坡长的规定见下表公路不同纵坡最⼤长度坡长表3-2 计算⾏车速度（km/h）120 100 80 60 40 30 20纵坡坡度（﹪）3 900 1000 1100 12004 700 800 900 1000 1100 1100 12005 600 700 800 900 900 10006 500 600 700 700 8007 500 500 6008 300 300 4009 200 30010 200注意格式三、最⼩坡长限制各级道路纵坡最⼩长度应⼤于或等于表3-3的数值，并⼤于相邻两个竖曲线切线长度之和。
第讲 纵断面设计ppt
下半支曲线在竖曲线终点的切线上的竖距h’为：
2 ( L x ) h' 2R
为简单起见，将两式合并写成下式，
x2 y 2R
式中：x——竖曲线上任意点与竖曲线始点或终点的水平距离， y —— 竖曲线上任意点到切线的纵距，即竖曲线上任意点 与坡线的高差。
竖Hale Waihona Puke 线外距E： 上半支曲线x = T1时： 下半支曲线x = T2时：
x2 x2 h PQ y P yQ i1 x i1 x 2R 2R
下半支曲线在竖曲线终点的切线上的竖距h’为：
2 ( L x ) h' 2R
L-x i2 h’ h
（3）竖曲线上任一点竖距h：
x2 x2 h PQ y P yQ i1 x i1 x 2R 2R
2．竖曲线的作用：
（1）其缓冲作用：以平缓曲线取代折线可消除汽车在 变坡点的突变。 （2）保证公路纵向的行车视距： 凸形：纵坡变化大时，盲区较大。 凹形：下穿式立体交叉的下线。 3. 竖曲线的线形 《规范》规定采用二次抛物线作为竖曲线的线形。 抛物线的纵轴保持直立，且与两相邻纵坡线相切。
抛物线顶点曲率半径：k
L L i2 i1
竖曲线半径R系指竖曲线顶（底）部的曲率半径。
若竖曲线包含抛物线顶点，则
R=k。
若竖曲线不包含抛物线顶点，则竖曲线半径指竖曲 线的顶（凸竖曲线）或底（凹竖曲线）部的曲率半 径。可按下面的方法计算：
抛物线上任一点的曲率半径为r，
dy 2 r 1 ( ) dx
v2 V2 V2 a , R R 13R 13a
根据试验，认为离心加速度应限制在0.5～0.7m/s2比较 合适。我国《标准》规定的竖曲线最小半径值，相当于 a=0.278 m/s2。
隧道工程课件第二章隧道平纵断面设计
排水设计
结构耐久性
隧道排水设计应合理组织排水系统，防止 积水、渗漏等问题的发生，保障隧道结构 安全和运营顺畅。
隧道结构设计应考虑长期运营的需求，采 取相应的耐久性措施，确保隧道在使用年 限内的安全性和稳定性。
02
隧道平面设计
平面设计原则
安全性原则
隧道平面设计应首先考虑安全性，确 保隧道结构稳定、行车安全和人员安 全。
案例二
某山区高速公路隧道设计，重点考虑 了隧道线形与地质条件的适应性、横 断面布置形式以及排水设计等方面， 以确保行车安全、顺畅和环保。
03
隧道纵断面设计
纵断面设计原则
安全性原则
纵断面设计应确保隧道结构安全，避免出现 安全隐患。
经济性原则
在满足安全性的前提下，应尽量降低建设成 本和运营成本。
环保性原则
经济性原则
在满足安全性和功能需求的前提下， 应尽量降低工程造价和运营成本，提 高经济效益。
环保性原则
隧道平面设计应尽量减少对周边环境 的破坏和污染，合理利用资源，保护 生态环境。
协调性原则
隧道平面设计应与周边环境相协调， 保持景观的连续性和整体性。
平面设计要素
隧道宽度
根据设计时速和交通量，合理确定隧道宽度，确 保行车安全和顺畅。
联合设计要素
01
隧道长度与坡度
根据地质勘察资料、施工难度和 线路走向等因素确定隧道长度和
坡度。
03
隧道线形设计
根据平曲线和竖曲线半径、超高 、加宽等参数进行线形设计，确
保行车安全和舒适性。
02
隧道宽度与净高
根据行车需求、交通量和设计速 度等因素确定隧道宽度和净高。
04
排水设计