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1、第五章 城市道路纵断面线形规划设计w 纵断面规划设计的内容w 道路纵坡w 纵断面线形规划设计12021/11/17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。22021/11/17第一节 纵断面规划设计的内容w 道路纵断面设计的主要内容是根据道路性质、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
2、连接有关竖向控制点（或特征点）的平顺起伏线形。它具体包括：确定沿线纵坡大小及坡段长度以及变坡点的位置；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。32021/11/17第二节 道路纵坡w 道路纵坡指道路中心线（纵向）坡度，坡长则指道路中心线上某一特定纵坡路段的起止长度。 w 2.1 最大纵坡w 2.1.1 影响因素w 一条道路的容许最大设计纵坡，要考虑行车技术要求、工程经济等因素，同时还必须根据道路类型、交通性质、当地自然环境以及临街建筑规划布置要求等，来拟定相应的技术标准。42021/11/17第二节 道路纵坡w 一、考虑各种机动车辆的动力要求w 从对汽车
3、的动力因数的分析可知，当车辆驶上较大的纵坡时，必然要降低车速，增加车流密度。因此，为了保证一定的设计行车速度，道路的纵坡就不能过大。在一般情况下，机动车道的最大纵坡多不超过8%。 w 二、考虑非机动车行驶的要求w 根据第一章对自行车爬坡能力的分析，适合自行车骑行的道路坡度宜为2.5%以下；适合平板三轮车骑行的纵坡宜为2%及以下。我国山城重庆、贵阳等地由于受地形条件限制，道路纵坡均较大。如重庆市中心区的北区干道最大纵坡达7%以上；贵阳的市区干道中华路、延安路纵坡多在4.0%以上，甚至达5.1%。一般平原城市道路的纵坡应尽可能控制在2.5%以下，城市机动车道的最大纵坡宜控制在5%以下。52021/
4、11/17第二节 道路纵坡w 同时，当纵坡较大时，对坡长也应有所控制。因为，当纵坡大于2%时，自行车上坡速度会降低。若纵坡是3%，则上坡速度会降到78公里/小时。w 根据自行车实际爬坡情况，可以找出一条比较省力的功率时间曲线，再根据骑车爬坡速度换算成一条坡度与坡长的关系曲线如图:62021/11/17第二节 道路纵坡骑车爬坡坡度与坡长关系曲线72021/11/17第二节 道路纵坡w 三、考虑自然条件的影响w 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。w 对于高原城市，车辆的有效牵
5、引力常因空气稀薄而减小，从而相应降低了汽车的升坡w 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13%。82021/11/17第二节 道路纵坡海拔高度 （m） 30004000 40005000 5000以上 最大纵坡折减值（%） 1 2 3 高原地区公路纵坡折减值 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街坊内部的建筑布置带来不便，并影响街景美观。因此，选择纵坡最大值，应在干道网规划布局基础上，结合城市规划、管线综合的状况慎重考虑。92021/11/17第二节 道路纵坡w
6、2.1.2 最大纵坡要求城市道路机动车道最大纵坡限制值 计算行车速度（km/h）806050403020最大纵坡限制值（%）677899最大纵坡推荐值（%）455.5678注：海拔高度在30004000高原地区城市道路最大纵坡推荐值按列表数值折减1%。积雪寒冷地区最大纵坡度推荐值不超过6%。102021/11/17第二节 道路纵坡w 2.1.3 坡长限制w 道路纵坡一定时，尚需对陡坡路段的坡长适当限制。w 根据一般载重汽车w 的性能，当道路纵坡大于5%时，需对坡长宜加以限制，并相应设置坡度不大于23%的缓和坡段，当城市交通干道的缓和坡段长度不宜小于100m，对居住区道路及其他区干道，亦不得小于
7、50m。道路纵坡的坡长限制可参见下表:112021/11/17第二节 道路纵坡w 城市道路机动车道较大纵坡坡长限制值 计算行车速度（km/h）80605040纵坡（%）55.5666.5766.576.578坡长限制（m）600500400400350300350300250300250200 非机动车车行道纵坡度宜小于2.5%。大于或等于2.5%时，应按下表规定限制坡长。122021/11/17第二节 道路纵坡w 车种坡度(%)自行车三轮车、板车3.51503.02001002.5300150 城市道路纵坡段最小长度 计算行车速度（km/h）806050403020城市道路坡段最小长度（m）
8、2901701401108560132021/11/17第二节 道路纵坡w 2.1.4 合成坡度w 合成坡度的计算公式为：式中 合成坡度（%）； 超高横坡度（%）； 弯道上的纵坡（%）。142021/11/17第二节 道路纵坡w 弯道合成坡度限制 计算行车速度（km/h）806050403020合成坡度（%）66.56.5778注：积雪地区道路合成坡度应小于或等于6%。152021/11/17第二节 道路纵坡w 2.2 最小纵坡w 道路最小纵坡值系指能适应路面上雨水排除，和防止并不致造成雨水排泄管道淤塞所必需的最小纵向坡度值。为保证道路地面水与地下排水管道内的水能通畅快速的排除，道路纵坡也不宜
9、过小，一般希望道路最小纵坡度应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于0.3%，遇特殊困难纵坡度小于0.3%时，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。162021/11/17第二节 道路纵坡w 不同类型路面最小纵坡限制值 路面类型高级路面料石路面块石路面砂石路面最小纵坡（%）0.30.40.50.5172021/11/17第二节 道路纵坡w 2.3 道路排水w 2.3.1 排水方式概述w 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。w 一、明式系统w 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
10、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。182021/11/17第二节 道路纵坡w 二、暗式系统w 包括街沟、雨水口、连管、干管、检查井、出水口等主要部分。道路上及其相邻地区的地面水依靠道路设计的纵横坡度，流向车道两侧的街沟，然后顺街沟的纵坡流入沿街沟设置的雨水口，再由地下的连管通到干管，排入附近河流或其他水体中去。w 三、混合式系统w 这是明沟和暗管相结合的一种形式。城市中排除雨水可用暗管，也可用明沟。采用明沟可以降低造价。但在建筑物密度较高和交通频繁的地区，采用明沟往往引起生产、生活和交通不便，桥涵费用增加，占用土地较多，并影响环境卫生。因此，这些地区应采用暗式系统。而
11、在城镇的郊区或其他建筑物密度较小，交通稀少的地区应首先考虑采用明沟。192021/11/17第二节 道路纵坡w 2.3.2 锯齿形街沟w 176.你可以有n个情人w 可你只有1个命根子w 即使你是亿万富翁，w 对着美女也只能空想w 你可以买7000块的7Spw 你可以买上千块的衣服鞋子w 你也要知道对你而言什么才是重要的w 如果它不给力，那有再多钱都没用！w 咨询加马忠医的V：msdf003 愿您早日康复！202021/11/17第二节 道路纵坡（a）纵断面（b）横断面（c）轴侧图 锯齿形街沟示意图212021/11/17第二节 道路纵坡w 锯齿形街沟设计中，首先要确定好街沟纵坡转折点间的距离
12、，以便布置雨水口。雨水口位置布设的关系因素如右图:w 图中 、 分别为雨水口、分水处的侧石高度；为雨水井的间距；为道路中线纵坡； 及 为锯齿形街沟设计纵坡。从图中可知分水点距两边的雨水口距离将分别为及 。锯齿形街沟雨水口布置计算222021/11/17第二节 道路纵坡w 标准侧石高 =15cm，使 在1220cm间变化，常取 ，此时：232021/11/17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
13、和涵洞，引水从曲线上首路基内侧穿过曲线下首路基排除。242021/11/17第二节 道路纵坡 山区道路排水措施示意252021/11/17第三节 竖曲线w 3.1 竖曲线的作用w 道路纵断面上的设计坡度线，系由许多折线所组成，车辆在这些折线处行驶时，会产生冲击颠簸。当遇到凸形转折的长坡段处，易使驾驶人员视线受阻；当遇到凹形转折处，由于行车方向突然改变，不仅会使乘客感到不舒服，而且由于离心力的作用，会引起车辆底盘下的弹簧超载。因此，为了使路线平滑柔顺，行车平稳、安全和舒适，必须在路线竖向转坡点处设置平滑的竖曲线，将相邻直线坡段衔接起来。262021/11/17第三节 竖曲线w 竖曲线因坡段转折处
14、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: 纵断面各转坡点的布置示意凸形转坡点处转坡角与视距的关系272021/11/17第三节 竖曲线w 3.2 竖曲线基本要素w 竖曲线有圆弧线形和抛物线形两种。目前，我国多采用圆弧线形，简称圆形竖曲线。其基本组成要素包括竖曲线长度 ,切线长度 和外距 ,如图所示设 为竖曲线半径， 为两纵坡地段的变坡角，有几何关系可得。282021/11/17第三节 竖曲线w 由于 很小，同时 值也可近似以两倍 值计算，故竖曲线各项要素可按下述各近似式计算：式中，L、T、E分别为竖曲线的曲线长、切线长和外距。292021/11/17第三节 竖曲线w 3.3 竖曲线
15、半径的计算与确定 w 竖曲线设计，关键在半径的选择。一般而言，应根据道路交通要求、地形条件，力求选用较大半径，至于凸形、凹形竖曲线的容许最小半径值，则分别按视距要求及行车不产生过分颠簸来控制。w 3.3.1 凸形竖曲线半径w 凸形竖曲线半径的确定，是以在凸形转坡点，前进的车辆能看清对面的来车、前方的车尾或地面障碍物为原则，按以下两种情况分析：302021/11/17第三节 竖曲线w 一、竖曲线长大于行车容许最小安全视距 的情况，即 ，见下图。LS从图中可知：前式中 与值相比很小，故可略去，从而近似地得： 同理可得 312021/11/17第三节 竖曲线w 若 为会车视距 ， 等于 ，则上两式可分别改写为 322021/11/17第三节 竖曲线w 若 为停车视距 ，则： 332021/11/17第三节 竖曲线w 二、竖曲线长L小于行车容许最小安全视距S的情况，即LS，见下图 ：342021/11/17第三节 竖曲线w 从图中可知： 值很小，可以近似地认为切线的总长 等于竖曲线长度L。故 从前面计算可知 352021/11/17第三节 竖曲线w 故 362021/11/17
