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1、第四章第四章 纵断面设计纵断面设计1、纵坡设计2、竖曲线设计3、平、纵线形组合4、纵断面图本章内容本章内容i3i1i2R1R21、地面线（黑线）2、设计线（红线）3、设计标高新建公路路基边缘旧路与城市道路路中心有中央分隔带分隔带外边缘4、表格1305、标注断链 水准点 桥涵构造物 竖曲线 地面线（黑线）设计线（红线）第一节第一节 纵断面图纵断面图地质资料桩 号坡度%/坡长m地面标高(m)设计标高(m)填挖高度挖填平曲线1：20001：200泥质页岩石灰岩1234R=3500 T=85 BM12 3x18简支梁桥90100110120JD5 R=600第二节第二节 纵坡设计（拉坡）纵坡设计（拉坡
2、）一一 基本要求基本要求1.最大纵坡imax（1）概念 各级公路允许采用坡度的最大值，是线形设计的重要指标。影响线形、造价、运营、施工等（2）影响因素动力特性爬坡能力 下坡安全（8%+360；11%事故多发）道路等级 自然条件（3）标准规定(P111表4-6)v(km/h)120 100 80 60 40 30 20 imax(%)3 4 5 6 7 8 9 高速公路经论证可1等级公路（V=40、30、20）改建利用老路可1高原折减（海拔3000m见 p114表4-16）大、中桥 4；桥头引道 5；城镇非机动车辆多桥上、桥头引道3%l100m的隧道3（独立明洞出外）；高速公路、一级路中短隧道经
3、论证可达4%；洞口内3s形成应与洞外线形一至；单坡或人字坡（地下水发育）一般道路、非机动车辆较多路的路段：平原、微丘23；山岭、重丘45注：2、坡长限制与缓和坡段坡长限制与缓和坡段（1）最短限制限制原因：a、平顺性 b、设竖曲线 c、视距 d、大时换档最短值：（见P112表411）注：平交之前、立交匝道及过水路面不受此限（2）最大坡长与缓和坡段 最大坡长限制原因 最大坡长（p112表4-8）缓和坡段：ll最短 imax3 几个大纵坡连接（山岭、重丘三级路v=30）3 3、平均纵坡、平均纵坡（1）概念 实例：V=40 (2)规定 二、三、四级二、三、四级 H=200500m 5.5%H500m
4、5%任4 4、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡（1）理想最大纵坡保证汽车能以最高速度均速行驶的最大坡度i1 V1 低速路V设计；高速路V载重车max 目的：减小速差、减小干扰、增大通行能力（2）不限长度的最大纵坡与容许速度V2相对应的纵坡i2称为不限长度的最大纵坡(因为i1不易争取)V2=1/22/3V(高速1/2，低速2/3)i1 i2 max5、最小纵坡imin 横向排水不畅路段 imin（）6、合成纵坡 i合 (1)最大：见P113表4-13(2)最小：注：积雪严寒地区、陡山坡及非机动车较多区8二、纵坡设计要点（二、纵坡设计要点（P122P122）1
5、、满足设计标准，最大坡度宜取理想或不限长的纵坡2、保证平顺性与均衡性避免极限缓和坡段灵活设置避免门坎坡越高越缓避免反坡避免暗凹3、综合考虑沿线自然条件，如气候（降雨量、强度）、水文（地上、地下水位等）、建材、地形、地质、地物（桥梁、隧道、相交道路通道、铁路、电力电讯、农田水利设施等）等（1）平原、微丘区：均匀平缓，保证最小填土标高和imin（2）丘陵：不可迁就地形起伏过大，纵坡顺适，避免突变（3）山岭重丘区：沿溪线：力求坡度平缓（6），注意路基标高 越岭线：力求均匀，避免极限和门坎坡，防止反坡 山脊线的腰线：不得已时采用极限4、填挖平衡，降低工程量5、交叉口、桥隧前后力求和缓，避免突变6、保护
6、生态环境，尽量避免大填大挖，少占地，少破坏植被地 形三、方法步骤：（1）准备工作（2）标出要点 控制点 起终点、构造物及附属设施（桥隧通道净空）、电力电讯、铁路、地下设施、航道等 经济点（3）试定纵坡（4）检查、调整（与野外考虑的方案）（5）校核：填挖大小；坡角落空；挡墙工程量（6）定坡：分级标注纵坡设计应注意8条（P126）i上坡为+，下坡为-0凸曲线 要求视觉要求缓和冲击40主要考虑行车视距 ST（2）一般最小半径 R一般min极限min 凸凹最小值见p118表4-18（3）满足超车视距要求的最小凸形竖曲线半径（P119表4-20）（4）满足视觉要求的最小竖曲线半径（P127表4-25）2
7、、竖曲线长度限制 当坡度差很小时，长度太短给人一种急促的折曲感，故以3s行程控制限lmin （P118表418）二、竖曲线要素 二次抛物线基本方程近似后推出三、竖曲线上设计标高的计算 P129例四、竖曲线设计要点1、受限时取RR一般min。特殊困难RR极限min。不受限时大于满足行车视 觉要求最小半径。2、同向曲线，特别是凹曲线，如果直坡短，应合并成单曲线或复曲线。反向曲线，最要插入3s行程的直线过渡。3、很小时，竖曲线半径不宜过大，以防小于0.3%路段过长不利排水。4、R取值一般应考虑地形、地物限制，使工程经济。5、R取值应注意平、纵线形的组合。第四节第四节 平、纵断面线形组合设计平、纵断面
8、线形组合设计一、视觉分析 视觉、运动感觉和时间变化的感觉，是汽车高速行驶时驾驶人员判断线形的主要依据，其中视觉最重要。视觉分析概念：从视觉心理出发，对公路空间线形、路与周围景观和沿线建筑物的协调，及公路本身构造物及辅助设施的景观进行分析、研究和规定，从而提出保持视觉的情况，并具有足够舒适和安全的组合方法 当V60km/h时必须注重平、纵的合理组合；当V40km/h时，首先应保证行车安全，正确使用现行体系的前提下，力求最佳组合，尽量避免不利组合。二、组合设计原则二、组合设计原则1、引导视线，视觉连续2、平、纵指标均衡3、合成坡度得当4、与周围景观协调三、平、纵线形组合设计要点三、平、纵线形组合设计要点1、平包竖的原则（1/4平曲线长）2、i合8%；i0.5%3、注意线形与桥隧、沿线附属设施、景观协调配合（见教材P132-133）4、避免以下组合：（1）V40km/h,凸曲线顶、凹曲线底插入小半径平曲线（2）凸曲线顶、凹曲线底坐反向曲线拐点（诱导视线、排水不良）（3）直线上短距离内出现两次以上变坡，纵坡上出现驼峰、暗凹、跳跃等终端线形（4）直线段内插入短竖曲线 （5）小半径竖曲线与缓和曲线重叠 凸：诱导视线，不明确 凹：排水不良 （6）长直线上出现陡坡或小半径短凹曲线 （7）急转弯与陡坡结合 （8）视野内出现两个以上平或竖曲线 （9）平、竖曲线错位，一平多竖或一竖多平