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1、Ch3 Ch3 纵断面设计纵断面设计 3-1 3-1 概述概述3-2 3-2 纵坡设计纵坡设计 3-3 3-3 竖曲线设计竖曲线设计 3-4 3-4 平、纵线形组合设计平、纵线形组合设计 3-5 3-5 纵断面设计方法及纵断面图纵断面设计方法及纵断面图 【本章主要内容本章主要内容】【本章学习要求】 掌握路线纵断掌握路线纵断面设计的一般方法面设计的一般方法和步骤、纵坡设计和步骤、纵坡设计的标准、竖曲线半的标准、竖曲线半径考虑的因素；了径考虑的因素；了解平纵面组合设计解平纵面组合设计的原则及要求的原则及要求 1 什么是纵断面什么是纵断面3-1 3-1 概述概述道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计
2、纵断面设计通过道路中线的竖向剖面，反映道路的高低起伏通过道路中线的竖向剖面，反映道路的高低起伏2 地面高程、地面线地面高程、地面线3 设计高程、设计线设计高程、设计线 4 坡度、坡长、变坡点坡度、坡长、变坡点5 设计内容设计内容 研究起伏空间线研究起伏空间线几何构成的大小。具几何构成的大小。具体内容包括：纵坡设体内容包括：纵坡设计（即确定坡度，坡计（即确定坡度，坡长）、竖曲线设计、长）、竖曲线设计、绘制纵断面图绘制纵断面图 道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计1 1 坡度限制坡度限制1 1）最大纵坡）最大纵坡 设计速度设计速度 （Km/h) Km/h) 120120 100100
3、8080 6060 4040 30302020最大纵坡最大纵坡(%)(%)3 34 45 56 67 78 89 9标准标准规定的各级公路最大纵坡规定的各级公路最大纵坡A A 设设计计速速度度为为120Km/h120Km/h、100Km/h100Km/h、80Km/h80Km/h的的高高速速公公路路受受地地 形形条条件件或或其其他他特特殊殊情情况况限限制制时时，经经技技术术经经济济论论证证，最最大大纵纵坡坡值可增加值可增加1%1%B B 公公路路改改建建中中，设设计计速速度度为为40Km/h40Km/h、30Km/h30Km/h、20Km/h20Km/h的的利利用用原有公路的路段，经技术经济论
4、证，最大纵坡值可增加原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1%1%3-2 3-2 纵坡设纵坡设计计 道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计2 2）最小纵坡）最小纵坡一般情况下以不小于一般情况下以不小于0.5%0.5%为宜，应不小于为宜，应不小于0.3%0.3%当必须设成平坡或小于当必须设成平坡或小于 0.3%0.3%时，边沟应作纵向排水设计时，边沟应作纵向排水设计道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计2 2 坡长限制坡长限制1）最小坡长 设计速度设计速度 （Km/h) Km/h) 12012010010080806060404030302020最小坡长最小坡长(m
5、)(m)300300250250200200 150150 120120 1001006060标准标准规定的各级公路最小坡长规定的各级公路最小坡长城规城规规定各级城市道路最小坡长如规定各级城市道路最小坡长如4-84-8道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计2 2）最大坡长）最大坡长标准标准规定的各级公路不同纵坡最大坡长（如表规定的各级公路不同纵坡最大坡长（如表4-104-10） 设计速度设计速度 纵坡纵坡 最大最大 （Km/h)Km/h)坡度（坡度（% %）坡长（）坡长（m)m) 120120100100808060604040303020203 390090010001000110
6、0110012001200-4 470070080080090090011001100 11001100 11001100 120012005 5-600600700700800800900900900900100010006 6-5005006006007007007007008008007 7-5005005005006006008 8-3003003003004004009 9-2002003003001010-200200城规城规规定的最大坡长如表规定的最大坡长如表4-114-11道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计3 纵坡设计纵坡设计凹凸连续路段 凹陷路段 3.13.1纵
7、坡设计的一般要求纵坡设计的一般要求1 1）纵纵坡坡设设计计必必须须满满足足标标准准、规规范范的的有有关关规规定定，一一般般不不轻轻易使用极限值易使用极限值2 2）纵纵坡坡应应力力求求平平缓缓，避避免免连连续续陡坡，过长陡坡和反坡陡坡，过长陡坡和反坡3 3）纵纵面面线线形形应应连连续续、平平顺顺、均均衡，并重视平纵面线形的组合衡，并重视平纵面线形的组合4 4）纵纵坡坡设设计计应应结结合合沿沿线线自自然然条条件综合考虑件综合考虑5 5）纵坡设计应力争填挖平衡）纵坡设计应力争填挖平衡道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计3.23.2纵坡设计的方法和步骤纵坡设计的方法和步骤 1 1）准备工作
8、）准备工作 标标出出：地地面面线线；平平面面直直线线、曲曲线线示示意意图图；桩桩号号、地地面面标标高高及及土土壤壤地地质质说说明明资料资料 掌掌握握全全线线有有关关勘勘测测设设计资料、设计意图和要求计资料、设计意图和要求2）标出纵面控制点 路路线线起起、终终点点、桥桥梁梁、涵涵洞洞、地地质质不不良良路路段段的的最最小小填填土土高高度度，最最大大挖挖深深，沿沿溪溪线线的的洪洪水水位位、平平面面交交叉和立体交叉等叉和立体交叉等3 3）试坡）试坡道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计 拉坡时注意：拉坡时注意： a.a.最大、最小纵坡，最最大、最小纵坡，最 大、最小坡长，最大大、最小坡长，最
9、大 合成坡度的限制合成坡度的限制 b.b.填挖平衡填挖平衡 c.c.满足最小填土高度满足最小填土高度 公路：干湿状态公路：干湿状态 d.d.构造物构造物 e.e.平包竖平包竖 f.f.变坡点为整桩号变坡点为整桩号 4 4）调整坡度调整坡度5 5）校对，确定纵坡线）校对，确定纵坡线6 6）定坡）定坡7 7）计算设计标高）计算设计标高 道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计3-3 3-3 竖曲线设计竖曲线设计 纵纵断断面面上上两两相相邻邻纵纵坡坡线线的的交交点点称称为为变变坡坡点点，在在变变坡坡点点处处所设置的纵向曲线称为竖曲线，变坡处的转角称为变坡角所设置的纵向曲线称为竖曲线，变坡处的
10、转角称为变坡角 凸形竖曲线凸形竖曲线 凹形竖曲线凹形竖曲线竖曲线的形式：二次抛物线、圆曲线竖曲线的形式：二次抛物线、圆曲线 道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计1 竖曲线最小半径竖曲线最小半径1.11.1竖曲线设计限制因素竖曲线设计限制因素1 1）限制离心力不致过大）限制离心力不致过大2 2）行程时间不过短）行程时间不过短3 3）满足视距的要求）满足视距的要求1.21.2竖曲线最小半径竖曲线最小半径 标准标准规定竖曲线最小半径如表规定竖曲线最小半径如表4-134-13、4-144-141 1）极限最小半径）极限最小半径2 2）一般最小半径）一般最小半径2 2竖曲线最小长度竖曲线最小
11、长度 标准标准规定规定L Lminmin如表如表4-134-13道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计3-4 3-4 平、纵线形组合设计平、纵线形组合设计 1.1满足汽车行驶力学的要求1.2满足司机视觉的要求1.3利于路面排水1.4注意与道路周围环境的配合 1 组合原则组合原则道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计 特点特点：单调、枯燥，行车过程中视景无变化，易 疲劳，超车频繁。组合时一般应避免 2 线形组合要点及注意问题线形组合要点及注意问题2.1平面直线与纵面直线组合注意注意：可用划线、标志、绿化、注意与路旁建筑 设施配合等方法消除道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计
12、纵断面设计特点特点：具有较好的视距条件，改善了生硬、呆板的印象， 给予司机以动的视觉，提高行车的舒适性2.2平面直线与凹形竖曲线组合注意注意：1）避免采用较短的凹形竖曲线 2）两个凹形竖曲线间不要插入短直线 3）长直线的末端不宜插入小半径凹形竖曲线。道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计2.3平面直线与凸形竖曲线组合 特点特点：视距条件差，线形单调，应尽量避免 注意注意：采用较大的竖曲线半径，以保证有较好的视距道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计2.4平曲线与纵面直线 注意注意：平曲线半径与纵坡相协调，避免急弯与陡坡 相重合 道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设
13、计2.5平曲线与竖曲线的组合道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计 注意注意：1）一般情况下，当平、竖曲线半径较大时， “平包竖” 2）平、竖曲线大小应保持均衡：平、竖曲线 半径之比以1：（2010）为宜道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计a.a.凸凸形形竖竖曲曲线线顶顶部部（凹凹形形竖竖曲曲线线底底部部）与与反反向向平平曲曲线线的的拐拐点点重合重合b.b.在在一一个个平平曲曲线线上上连连续续出出现现多多少凹、凸竖曲线少凹、凸竖曲线c.c.凸凸形形竖竖曲曲线线顶顶部部与与凹凹形形竖竖曲曲线底部插入小半径平曲线线底部插入小半径平曲线d.d.平平面面转转角角小小于于7 70
14、0的的平平曲曲线线与与坡度角较大的凹形竖曲线组合。坡度角较大的凹形竖曲线组合。3 3）平、竖曲线应避免的组合）平、竖曲线应避免的组合道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计各种直线和曲线组合的立体线型要素各种直线和曲线组合的立体线型要素 道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计3-5 3-5 纵断面设计方法及纵断面图纵断面设计方法及纵断面图 1 纵断面设计方法及步骤纵断面设计方法及步骤1.11.1纵坡设计纵坡设计1.21.2竖曲线设计竖曲线设计道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计2 纵断面图的绘制纵断面图的绘制2.12.1比例：比例： 水平比例水平比例1 1：10001000（1 1：20002000） 垂直比例垂直比例1 1：100100或或1 1：2002002.22.2内容：图内容：图+ +表表 图图：地地面面线线、设设计计线线、竖竖曲曲线线及及其其要要素素、桥桥涵涵、隧隧道道、水水准点编号、位置、高程等准点编号、位置、高程等 表表：土土壤壤地地质质说说明明、坡坡度度坡坡长长、填填高高、挖挖深深、地地面面高高程程、设设计计高高程程、桩桩号号、直直线线及及平平曲曲线等线等 道路工程道路工程Ch3Ch3纵断面设计纵断面设计
