《纵断面设计31学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纵断面设计31学习.pptx（45页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、路线纵断面图构成：n地面高程：中线上地面点高程。n设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。n路基高度：横断面上设计高程与地面高程之高差。n 路堤：设计高程大于地面高程。n 路堑：设计高程小于地面高程。n纵断面设计内容纵断面设计内容：坡度及坡长n 竖曲线 n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；n设计线：路线上各点路基边缘或中线设计高程的连续。第1页/共45页第二节第二节纵坡及坡长设计纵坡及坡长设计 一、纵坡设计的一般要求一、纵坡设计的一般要求n 1纵坡设计必须满足标准的各项规定。n 2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
2、大和过于频繁。n3纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅 第2页/共45页4 4一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。即纵向填挖平衡设计。n 5 5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。n 6 6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。n 7 7在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。第3页/共45页二、
3、最大纵坡二、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。影响因素：汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力尽量小。自然条件：海拔高程、气候（积雪寒冷等）。第4页/共45页1、汽车的驱动力n汽车的动力来源：汽车传动系统第5页/共45页发动机输出的功率N与产生的扭矩M的关系：1)发动机曲轴扭矩M 及发动机转速特性TrM第6页/共45页N-n曲线、M-n曲线n发动机转速特性曲线：第7页/共45页东风EQ-140发动机外特性曲线第8页/共45页式中：式中：Nmax发动机的最大功率发动机的最大功率(kW)；nN发动机的最大功率所对应的转速
4、（发动机的最大功率所对应的转速（rmin）n发动机转速特性经验公式：式中：式中：Mmax最大扭矩（最大扭矩（Nm）；）；n MN最大功率所对应的扭矩，最大功率所对应的扭矩，n nN最大功率所对应的转速（最大功率所对应的转速（r/min）；）；n nM最大扭矩所对应的转速最大扭矩所对应的转速(rmin)；第9页/共45页发发动动机机曲曲轴轴上上的的扭扭矩矩M经经过过变变速速箱箱（速速比比ik）和和主主传传动动器器（速速比比i0）两次变速两次变速,总变速比为：总变速比为：=i0ik；传动系统的机械效率为传动系统的机械效率为TD时：时：减速行驶减速行驶式中：道路阻力系数，第24页/共45页平衡速度：
5、任意的平衡速度：任意的D相应等速行驶的速度，用相应等速行驶的速度，用VP表示。表示。临界速度：临界速度：每一排档最大动力因数最大动力因数Dmax对应的速度，用对应的速度，用Vk表示。表示。汽车的行驶状态第25页/共45页汽车的最高、最小速度汽车的最高速度：是指节流阀全开、满载（不带挂车）、在表面平整坚实水平路段上作稳定行驶时的速度。某一排档的最高速度Vmax：n汽汽车车的的最最小小稳稳定定速速度度：是是指指满满载载（不不带带挂挂车车）在在路路面面平平整整坚坚实实的的水水平平路路段段上，稳定行驶时的最低速度（即临界速度上，稳定行驶时的最低速度（即临界速度Vk）。）。第26页/共45页最大爬坡度：
6、cos1，sintgi，DImax=fcos+sin解此三角函数方程式，得最大坡角：解此三角函数方程式，得最大坡角：5、汽车的爬坡能力、汽车的爬坡能力n汽车的爬坡能力汽车的爬坡能力，a=0，则，则 i=D-f第27页/共45页1.设计速度为120kmh、l00kmh、80kmh的高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时，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40kmh、30kmh、20kmh的利用原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1。3.3.城市道路最大纵坡为相应车速公路的减小1 1。4.4.大中桥不宜大于4 4，长隧道不宜大于3 3。6 6、各级公路最大纵
7、坡的规定设计速度设计速度（km/h）1201008060403020最大纵坡（%）3 4 5 6 7 8 9第28页/共45页1 1高原为什么纵坡要折减？在高海拔地区，因空气密度下降而使汽车发动机的功率、汽车的驱动力以及空气阻力降低，导致汽车的爬坡能力下降。另外，汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统。2 2规范规定：位于海拔3000m3000m以上的高原地区，各级公路的最大纵坡值应按表4-34-3的规定予以折减。折减后若小于4%4%，则仍采用4%4%。高原纵坡折减高原纵坡折减第29页/共45页n最小纵坡：各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。n最小纵坡值：0.3%0.3%，一般情况下0.5
8、%0.5%为宜。n适用条件：横向排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧道、设超高的平曲线、路肩设截水墙等。n 当必须设计平坡（0%0%）或小于0.3%0.3%的纵坡时，边沟应作纵向排水设计。7 7、最小纵坡、最小纵坡第30页/共45页8、缓和坡段、缓和坡段n标准规定，连续上坡(或下坡)时，应在不大于规范所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合纵坡长度的规定。n 缓和坡段：纵坡值：不应大于3%n 长 度：不小于最小坡长要求n 线 形：宜采用直线。在地形困难路段可采用曲线第31页/共45页9 9、平均纵坡、平均纵坡n平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差H与路线长度
9、L之比（连续升坡或降坡路段）。标准规定：越岭路线连续上坡(或下坡)路段，相对高差为200500m时，平均纵坡不应大于5.5；相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于5。任意连续3km路段平均纵坡不应大于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%。第32页/共45页1.1.定义：合成坡度是指由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组合而成的坡度，其方向即流水线方向。合成坡度的计算公式为：1010、合成坡度、合成坡度n式中：I I合成坡度（%）；n i ih h超高横坡度或路拱横坡度（%）；n i iz z路线设计纵坡坡度（
10、%）。n 2.最大允许合成坡度值：第33页/共45页 最小合成坡度：n最小合成坡度不宜小于0.5%0.5%。n当合成坡度小于0.50.5时，应采取综合排水措施，以保证路面排水畅通。第34页/共45页 特别是下述情况，其合成坡度必须小于8%8%。在冬季路面有积雪结冰的地区；自然横坡较陡峻的傍山路段；非汽车交通比率高的路段。例如：某二级公路，有一平曲线半径为250m250m，超高横坡为8%8%，该路段纵坡度为4.8%4.8%，则合成坡度为合成坡度指标的控制作用：n 控制陡坡与急弯的重合；n 平坡与设超高平曲线的配合问题。第35页/共45页n 内容：最小坡长限制：任何路段n 最大坡长：陡坡路段二、坡
11、长限制二、坡长限制第36页/共45页1）计算加、减速行程 由由ds=vdt，a=dv/dt，得，得 1、汽车的加、减速行程n设初速设初速V V1 1，终速，终速V V2 2，则，则第37页/共45页东风东风EQ-140加、减速行程图加、减速行程图2）.加、减速行程图0第38页/共45页加、减速行程图用法第39页/共45页n标准规定各级公路最大坡长限制。2最大坡长限制第40页/共45页n 城市道路最大坡长按下表选用。2最大坡长限制第41页/共45页3最短坡长限制n标准规定，各级公路最短坡长不应小于2.5V m。最小坡长按下表选用。第42页/共45页三、爬坡车道：陡坡路段正线行车道外侧增设的供载重车 行使的专用车道。路缘带正线起点终点L=45mLL=60m1、设置条件2、设计要点：宽度、坡度、长度第43页/共45页四、避险车道：指在长陡下坡路段行车道外侧增设的供速度失控车辆驶离正线安全减速的专用车道。1、组成：引道、制动车道、服务车道、辅助设施2、类型：上坡道型、平坡道型、下坡道型、砂堆型3、设计要点：第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页