現代道路設計縱斷面線形設計PPT課件

1、二、最大縱坡設計速度(km/h)1201008060403020最大縱坡(%)3456789最大縱坡表第1頁/共34頁二、最大縱坡縱坡縱坡(%)2345678910貨車運行速度貨車運行速度(km/h)686458524538302113相應設計速度范圍相應設計速度范圍(km/h)120120100-12090-10080-90 60-70 50-6030-4020-30縱坡與速度對照表縱坡與速度對照表從公路通行能力角度考慮，資料顯示高速公路在達到其基本通行能力（此時服務水平接近四級）時的運行速度一般是設計速度的1/2，為保證公路基本通行能力，貨車最低運行速度不能小于與基本通行能力相應的速度，貨

2、車在不同坡度時的運行速度及對應的設計速度見下表。第2頁/共34頁二、最大縱坡坡度(%)坡度(%)0 02 24 46 68 8單位油耗(ml/s)單位油耗(ml/s)2.22.24.24.26.26.28.48.410.410.4每公里油耗(ml)每公里油耗(ml)26426450450474474410081008124812481萬輛車每年油耗(1萬輛車每年油耗(10104 4L)L)9696184184272272386386456456縱坡與油耗關系表縱坡與油耗關系表第3頁/共34頁二、最大縱坡 對于貨車比重較高路段，應盡量采用平緩的縱坡，不應輕易采用規(guī)定值。統(tǒng)計表明，坡度大于3%路段

3、的事故率是平緩路段事故率的23倍，且隨著坡度的加大,油耗急劇增加，環(huán)境污染隨之加重。 對于以行駛小客車或輕型車為主的機場公路、旅游公路，當采用較大縱坡可明顯減少工程造價時，可采用規(guī)定指標或者適當突破指標。 對于設計速度較低的改建工程，經技術經濟論證可以在規(guī)定值基礎上增加1%。 對互通區(qū)主線最大縱坡的規(guī)定主要是從保證匝道向主線平穩(wěn)匯流角度考慮的，因此對于主線減速區(qū)上坡路段和主線加速區(qū)下坡路段的縱坡值可以靈活運用。第4頁/共34頁 例如:某設計速度為100km/h的高速公路，其中一個互通式立交主線范圍847m，受河流、現有公路和鐵路的限制，互通區(qū)范圍需克服約22m高差，平均縱坡2.6%，如果按此平

4、均縱坡設計，不滿足規(guī)范對互通區(qū)主線縱坡要求（2%），也不利于主線匯流。設計將此段縱坡分為兩段設計，考慮到前400m為主線減速區(qū)，采用較大的3.25%坡度；后段450m為主線匯流加速區(qū)，采用較緩的、滿足規(guī)范要求的2%縱坡；這樣設計之后，既利于主線減速分流，又滿足主線匯流要求。第5頁/共34頁三.長陡縱坡設計 坡長限制 平均縱坡 長陡縱坡 平均縱坡控制在5%以下. 第6頁/共34頁三.長陡縱坡設計平均縱坡問題(1) 我國為多山國家，克服較大高差,在幾何設計上沒有根本性解決辦法。(2）很多貨車制動安全儲備不足，有些貨車尚未配備輔助制動措施。(3）超載、嚴重超載（4）我國駕駛人素質尚有待提高第7頁/共

5、34頁 對平均縱坡指標應盡量從嚴掌握。當連續(xù)下坡超過坡長限制一定程度以后，就應設置避險車道或采取其他綜合治理措施。第8頁/共34頁三.長陡縱坡設計 第1步：提高認識 第2步：盡量避免長陡坡設計 研究局部繞行方案，或者研究調整走向方案，避開特殊地形地貌區(qū)。采用長隧道方式越嶺。采用長距離展線方案，平緩降低高差。研究上、下行分離方案，重點保證下坡方向采取緩坡方案。 第3步：綜合治理 第9頁/共34頁三.長陡縱坡設計 強制休息區(qū) 交通標志 避險車道和爬坡車道 加強運營管理 第一：提高認識 第二：對道路設施的管理 第三；對超載的管理 第四：對駕駛人的教育 第10頁/共34頁3.優(yōu)化設計考慮 多方案比選

6、第11頁/共34頁3.優(yōu)化設計考慮 優(yōu)化縱坡設計 對于在規(guī)定里程內克服一定高差，一般認為臺階式縱坡較直線式縱坡好。對上坡而言，一方面行駛緩急結合，利于更好恢復運行速度，另一方面，對平面指標較低路段，可盡量將其與較平緩的縱坡組合在一起。從下坡而言，有時利于駕駛人采用較低檔位行駛，以更好地控制車速和制動。 第12頁/共34頁3.優(yōu)化設計考慮 注重平面線形設計 在研究平均縱坡同時，需要同時關注平面設計。在縱面設計比較緊張的連續(xù)下坡路段，應盡量配以較高指標的平面線形，平、縱極限指標同時組合往往形成事故多發(fā)路段，必須避免。 對于同樣的縱坡，采用低指標平曲線與直線相比，駕駛人運行更為緊張，制動的頻率和程度

7、更高，汽車制動性能衰減得更快，更容易出現制動失靈事故。第13頁/共34頁3.優(yōu)化設計考慮 注重平面線形設計 某高速公路長下坡路段，平均縱坡接近4%，集中長度約5Km，在4km附近設有一處回頭曲線，經調查得知，駕駛人行駛至此時，為了控制車輛急彎陡坡，不得不頻繁地狠踩制動，經過這一回頭曲線后，汽車制動鼓溫度很高，制動效能衰減較大，而后續(xù)路段仍為下坡路段，汽車又要連續(xù)制動，結果導致距離該回頭曲線約1km處成為制動失靈事故的多發(fā)地段。第14頁/共34頁2.線形組合設計(1)平縱指標均衡連續(xù)，有利于行車安全(2) 線形設計首先必須滿足汽車行駛動力學要求(3) 線形指標的運用除考慮公路幾何設計以外，還需考

8、慮與沿線的地形、地勢和自然人文環(huán)境相協(xié)調。(4)設計速度較低的公路更應選用均衡連續(xù)的技術指標，不應輕易采用極限指標。應避免極限平縱指標的組合，避免平面指標最大值同縱面指標最小值的組合，反之亦然。第15頁/共34頁線形組合 二、長直線小半徑 長直線、長下坡的定義為： (1) 縱坡大于4%，坡長大于500m的直線下坡路段； (2) 縱坡1%4%，坡長大于1000m的直線下坡路段； (3) 縱坡小于1%，坡長大于1.5km的直線路段 長直線末端小半徑曲線路段，除關注曲線半徑大小以外，還需關注其視距是否滿足要求，也可以采取適當加大超高、增加路面摩擦系數等措施。第16頁/共34頁 例如，某設計速度為60

9、km/h的高速公路，在下坡坡度為1%的600m長直線路段末端設置了半徑為125m的平曲線，在進入曲線前設置了限速60km/h的交通標志，而實際上仍然頻繁發(fā)生交通事故。按照上述標準該路段似乎算不上長直線，而經調查發(fā)現，其曲線上的實際運行速度高達96km/h，經計算可得出橫向力系數高達0.5，遠高于0.15的極限值，可見事故頻發(fā)的原因。 第17頁/共34頁運行速度(km/h)運行速度(km/h)120120100100808060604040行駛視野行駛視野675675575575450450325325200200駕駛人行駛視野表駕駛人行駛視野表三、平縱組合 平豎曲線一一對應 設計速度越高(例如

10、大干60km/h )，對平縱組合的要求越低 當平、縱面指標較低、坡度反向且坡差較大時，應強調平、縱組合設計；當平面半徑大于4000m，坡差小于1.5%，條件限制嚴格時，平縱組合可從寬掌握；當平曲線半徑大于6000m，縱面坡差小于1%(尤其是同方向坡），受其他條件限制時，可不考慮平縱組合要求 一個平曲線內包含豎曲線的個數 第18頁/共34頁四、交叉路段線形12012010010080806060一般值一般值200020001500150011001100500500最小值最小值1500150010001000700700350350一般值一般值45000450002500025000120001

11、200060006000最小值最小值230002300015000150006000600030003000一般值一般值160001600012000120008000800040004000最小值最小值1200012000800080004000400020002000一般值一般值2 22 23 34.54.5最小值最小值2 22 24 45.55.5最大縱坡（%）最大縱坡（%）互通區(qū)主線指標表互通區(qū)主線指標表設計速度設計速度最小平曲線半徑(m)最小平曲線半徑(m)最小凸型豎曲線半徑(m)最小凸型豎曲線半徑(m)最小凹型豎曲線線半徑(m)最小凹型豎曲線線半徑(m)第19頁/共34頁四、交叉路

12、段線形 1.互通式立交區(qū)線形在分離立交區(qū)平面線形布設時，首先需要考慮合適的交叉點 在確定交叉方式時，應統(tǒng)籌考慮公路用地、當地群眾使用方便等因素 平原區(qū)高速公路上跨等級公路時，為盡量減小橋梁規(guī)模，一般需在交叉點附近設置凸型豎曲線，為利于平、縱配合設計，平面布設時可有意設置曲線線形 第20頁/共34頁四、交叉路段線形 1.互通式立交區(qū)線形 2.分離立交區(qū)線形視距直線或 不設超高平曲線正交縱坡平緩第21頁/共34頁五、指標掌握 主要指標一般也是由很多影響因素和計算參數確定的，凡涉及列安全性的指標或者計算參數，如最小曲線半徑，應嚴格執(zhí)行或從嚴掌握。另一方面，規(guī)范指標的確定對這些影響因素一般是采用具有典

13、型性和普遍性，代表性的通用值，而當實際條件變化時，在滿足規(guī)范指標本意的基礎上，極限指標值也可以是變化的，也就是說，邊界條件的變化為靈活運用指標提供了余地。 次要指標，一般是在滿足安全的基礎上，從美學等角度提出的，在一般情況下也應盡量遵守標準規(guī)范要求，但當采用規(guī)范要求指標將在能源、環(huán)境、生態(tài)等方面付出較大代價時，則可以靈活運用。對屬于好中求好的線形指標，如直線長度，可以適當突破 第22頁/共34頁五、指標掌握 主要指標強制執(zhí)行 次要指標靈活掌握 突破指標論證使用 第23頁/共34頁序號序號 指標名稱指標名稱主次主次指標指標指標值指標值影響安全的關鍵參數值影響安全的關鍵參數值靈活運用要點靈活運用要

14、點1 1最大直線長度(m)最大直線長度(m)次次20V20V郊外5Km,繁華段8Km,極限最大10Km郊外5Km,繁華段8Km,極限最大10Km2 2同向圓曲線間最小直線長度(m)同向圓曲線間最小直線長度(m)次次6V6V設計速度低，視野遮擋，配凸型豎曲線可從寬設計速度低，視野遮擋，配凸型豎曲線可從寬3 3反向圓曲線間最小直線長度(m)反向圓曲線間最小直線長度(m)次次2V2V條件緊張段可突破條件緊張段可突破4 4緩和曲線參數(m)緩和曲線參數(m)次次RR/3RR/33s時間，P0.5（0.75）m/s3s時間，P0.5（0.75）m/s3 3在保證3s行程長度，最大加速度變化率，超高加寬在

15、保證3s行程長度，最大加速度變化率，超高加寬過渡的前提下，可突破過渡的前提下，可突破5 5最小緩和曲線長度(m)最小緩和曲線長度(m)主主見規(guī)范見規(guī)范3s時間，P0.5（0.75）m/s3s時間，P0.5（0.75）m/s3 3不宜突破不宜突破6 6圓曲線極限最小半徑(m)圓曲線極限最小半徑(m)主主表3-6表3-6高速公路=0.15，其他公路=0.20高速公路=0.15，其他公路=0.20與v，R共同作用，按極限值要求，可根據式（3-與v，R共同作用，按極限值要求，可根據式（3-4）計算取用4）計算取用7 7不設超高圓曲線半徑(m)不設超高圓曲線半徑(m)主主表3-8表3-8=0.035，=

16、0.02=0.035，=0.02單向路線，單向路拱且曲線轉向與路拱坡度一致，單向路線，單向路拱且曲線轉向與路拱坡度一致，可根據式（3-4）計算取用可根據式（3-4）計算取用8 8（最大）超高橫坡（%）（最大）超高橫坡（%）主主見規(guī)范見規(guī)范高速公路=0.15，其他公路=0.20高速公路=0.15，其他公路=0.20與v，R共同作用，按極限值要求，可根據式（3-與v，R共同作用，按極限值要求，可根據式（3-4）計算取用4）計算取用9 9橫凈距橫凈距主主表3-15表3-15隧道、高且連續(xù)密布防眩設施必須保證，低矮、間隧道、高且連續(xù)密布防眩設施必須保證，低矮、間斷障礙物可靈活斷障礙物可靈活1010 最

17、大縱坡（%）最大縱坡（%）主主表3-16表3-16不宜輕易突破；小客車為主可突破，互通區(qū)減速上不宜輕易突破；小客車為主可突破，互通區(qū)減速上坡或加速下坡可突破，突破指標需注重能源和環(huán)境坡或加速下坡可突破，突破指標需注重能源和環(huán)境評價評價1111 極限最小凸型豎曲線半徑（m）極限最小凸型豎曲線半徑（m）主主規(guī)范規(guī)范規(guī)范規(guī)范一般不宜突破，特殊情況可根據行車視距按計算取一般不宜突破，特殊情況可根據行車視距按計算取用用1212 隧道線形一致隧道線形一致主主洞口內外洞口內外各3s各3s困難路段，緩和曲線與圓曲線、同方向直線曲線坡困難路段，緩和曲線與圓曲線、同方向直線曲線坡可視為一致線形。可視為一致線形。1

18、313 平縱組合平縱組合主主平包豎平包豎R R平平4000m、4000m、ii1.5%可從寬，R1.5%可從寬，R平平6000m、i6000m、i1.0%可忽略1.0%可忽略1414 視距視距主主規(guī)范規(guī)范不可突破！視距是影響行車安全的最主要因素。需不可突破！視距是影響行車安全的最主要因素。需特別注意橫凈距、平交口視距區(qū)的保證。特別注意橫凈距、平交口視距區(qū)的保證。路線指標運用總表路線指標運用總表第24頁/共34頁3.爬坡車道(1) 設置條件：四車道高速公路、四車道一級公路以及二級公路在連續(xù)上坡路段，當運行速度、通行能力、運行安全等受到影響時，應設置爬坡車道 沿上坡方向貨車的運行速度降低到表中要求

19、的最低容許速度時，宜設置爬坡車道。上坡路段的設計通行能力小于設計小時交通量。12012010010080806060404060605555505040402525設計速度(km/h)設計速度(km/h)容許最低速度(km/h)容許最低速度(km/h)貨車最低容許速度表貨車最低容許速度表第25頁/共34頁設計速度(km/h)設計速度(km/h)11011010010090908080一般值(m)一般值(m)900900800800700700600600極限值(m)極限值(m)500500400400300300200200爬坡車道最小長度參考表爬坡車道最小長度參考表0.50.51 11.51

20、.52 2附加長度附加長度100100150150200200250250300300350350爬坡車道附加長度表爬坡車道附加長度表附加段縱坡(%)附加段縱坡(%)下坡下坡平坡平坡上坡上坡9090爬坡車道漸變段長度表爬坡車道漸變段長度表二級公路二級公路分流漸變段長(m)分流漸變段長(m)1001005050高速公路，一級公路高速公路，一級公路公路等級公路等級匯流漸變段長 匯流漸變段長 150-200150-200二、設置方法 起點、終點 爬坡車道總長度 漸變段長度第26頁/共34頁二、設置方法橫向布置加寬超高109876543232主線的超高橫坡(%)爬坡車道超高坡度(%)54爬坡車道超高坡度表3.5第27頁/共34頁4.避險車道一、設置條件 避險車道應設置在車輛可能