道路縱斷面設(shè)計(jì)PPT通用課件

1、道路勘測設(shè)計(jì)第3章縱斷面設(shè)計(jì) 3.1 概述3.2 縱坡設(shè)計(jì)3.3 豎曲線設(shè)計(jì) 3.4 高等級道路上的爬坡車道 3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 3.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖 （1）基本概念 1）縱斷面(vertical)-用一曲面沿道路中線豎直剖切，展開成平面。 2）路線縱斷面圖(vertical profile map) -反映路線在縱斷面上的形狀、位置及尺寸的圖形叫路線縱斷面圖3.1 概述（2）對路基設(shè)計(jì)標(biāo)高(design elevation of subgrade)1）新建公路： 高速、一級公路采用中央分隔帶外側(cè)邊緣標(biāo)高； 二、三、四級公路采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高和加寬路段時則是指

2、設(shè)置超高加寬之前該處標(biāo)高；3.1 概述設(shè)計(jì)標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高2）改建公路：一般按新建公路的規(guī)定辦理，也可以采用中央分隔帶中線或行車道中線標(biāo)高。3）城市道路：一般指車行道中心標(biāo)高。 3.1 概述縱坡度表示方法： 縱坡度的表示方式不用角度，而用百分?jǐn)?shù)（）道路上的縱坡對汽車行駛不造成困難 。3.2 縱坡設(shè)計(jì) 1.縱坡度（longitudinal gradient） 路線前進(jìn)水平距離520米，克服高差13米，則縱坡為？%2.5%（1）最大縱坡（maximum longitudinal gradient）1）概念道路縱坡設(shè)計(jì)的極限值，重要指標(biāo)。其大小將直接影響路線的長短、使用質(zhì)量、行車安全以及運(yùn)營成本和工程的

3、經(jīng)濟(jì)性。2）制定依據(jù)：汽車的動力特性；道路等級（V）；自然條件（地形、氣候）；車輛行駛安全；工程、運(yùn)營經(jīng)濟(jì)等因素。規(guī)定P93 表4.1、4.2 3 縱坡設(shè)計(jì) 1.縱坡度（longitudinal gradient） （2）最小縱坡（minimum longitudinal gradient）長路塹地段以及其它橫向排水不暢的路段，為了保證排水，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3的縱坡。 （否則，采取措施。邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)，設(shè)置鋸齒形街溝或采取其它排水措施來處理） 3.2 縱坡設(shè)計(jì) 1.縱坡度（longitudinal gradient） （3）平均縱坡（average gradient） 1）平均縱坡-指

4、一定路線長度范圍內(nèi)，路線兩端點(diǎn)的高差與路線長度的比值。 二、三、四級公路越嶺線的平均縱坡： 2）相關(guān)規(guī)定 相對高差200500m 不應(yīng)大于 5.5 相對高差500m 不應(yīng)大于 5 注意： 任何相連3km路段的平均縱不應(yīng)大于5.5。3.2 縱坡設(shè)計(jì) 1.縱坡度（longitudinal gradient） 坡長指變坡點(diǎn)與變坡點(diǎn)之間的水平長度。（1）最大坡長限制 1) 限制理由： 2) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 表44和表45。 計(jì)算法 調(diào)查法（2）緩和坡段當(dāng)連續(xù)陡坡長度大于最大坡長限制的規(guī)定值時，應(yīng)在不大于最大坡長所規(guī)定的長度處設(shè)置縱坡不大于3的坡段，稱為-緩和坡段。位置、大小、長度。3.2 縱坡設(shè)計(jì)2.坡長限

5、制（grade length limitation） 坡長（3）最小坡長限制1）理由： 過短，則變坡點(diǎn)個數(shù)增加，行車時顛簸頻繁，影響行車平順性； 過短，則不能滿足設(shè)置最短豎曲線這一幾何條件的要求。 2）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:表47和表48。以計(jì)算行車速度行駛s的行程作為規(guī)定值。3.2 縱坡設(shè)計(jì)2.坡長限制（grade length limitation） （4）組合坡長 當(dāng)連續(xù)陡坡是由幾個不同受限坡度值的坡段組合而成時，應(yīng)按不同坡度的坡長限制折算確定。 如三級公路 8%-300m 6%-700m 8%（120）+6%（？m） ？=（1-120/300）*700=420 3.2 縱坡設(shè)計(jì)2.坡長限制（gra

6、de length limitation） （1）合成坡度道路在平曲線路段，若縱向有縱坡且橫向又有超高時，則最大坡度在縱坡和超高橫坡所合成的方向上，這時的最大坡度稱為合成坡度。 （2）對合成坡度的限制 為了保證路面排水，合成坡度的最小值不宜小于0.5。3.2 縱坡設(shè)計(jì) 3.合成坡度（resultant gradient） （1）公路縱坡設(shè)計(jì)一般要求1）符合標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。2）平原、微丘地形的縱坡應(yīng)均勻、平緩；丘陵地形的縱坡應(yīng)避免過分遷就地形而起伏過大；山嶺、重丘地形的沿河線，應(yīng)盡量采用平緩的縱坡，坡度不宜大于6；越嶺線的縱坡應(yīng)力求均勻，越嶺展線不應(yīng)設(shè)置反坡。3）縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，設(shè)計(jì)成視

7、覺連續(xù)、平順而圓滑的線形，并重視平縱面線形的組合。3.2 縱坡設(shè)計(jì) 4.縱坡設(shè)計(jì)一般要求 4）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合自然條件綜合考慮。5）縱坡設(shè)計(jì)為保證路基穩(wěn)定，應(yīng)盡量減少深路塹和高填方，在設(shè)計(jì)中爭取填挖平衡。6）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合道路沿線的實(shí)際情況和具體條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并適當(dāng)照顧農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的要求。 4.2 縱坡設(shè)計(jì) 4.縱坡設(shè)計(jì)一般要求 （2）城市道路縱坡設(shè)計(jì)一般要求1)縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)參照城市規(guī)劃控制標(biāo)高并適應(yīng)臨街建筑立面布置及沿路范圍內(nèi)地面水的排除。2)為保證行車安全、舒適，縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。3)山城道路及新辟道路的縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮土石方平衡、汽車運(yùn)營經(jīng)濟(jì)效益等因素，合理確定路面

8、設(shè)計(jì)標(biāo)高。4)機(jī)動車與非機(jī)動車混合行駛的車行道，宜按非機(jī)動車爬坡能力設(shè)計(jì)縱坡度。5)縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水要求綜合考慮 。3.2 縱坡設(shè)計(jì) 4.縱坡設(shè)計(jì)一般要求 3.3 豎曲線設(shè)計(jì)（1）基本概念縱斷面上兩相鄰不同坡度線的交點(diǎn)稱為變坡點(diǎn)（grade change point）。 SJD為保證行車安全、舒適以及視距的需要，而在變坡處設(shè)置的縱向曲線，即為豎曲線（vertical curve）。坡度角=i2-i1 為“+”，凹形豎曲線（concave vertical curve）為“-”， 凸形豎曲線（convex vertical curve）3.3 豎曲線設(shè)計(jì)3

9、.3 豎曲線設(shè)計(jì) 1.豎曲線的計(jì)算 （1）豎曲線最小半徑 1）凹型豎曲線極限最小半徑 2）凸型豎曲線極限最小半徑 3）豎曲線一般最小半徑（2）豎曲線最小長度 以汽車在豎曲線上行程3s控制曲線長度3.3 豎曲線設(shè)計(jì) 2.豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 3.3 豎曲線設(shè)計(jì) 2.豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 3.3 豎曲線設(shè)計(jì) 2.豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 3.3 豎曲線設(shè)計(jì) 2.豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 3.3 豎曲線設(shè)計(jì) 2.豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) （1）豎曲線設(shè)計(jì)的一般要求1）宜選用較大的豎曲線半徑。視覺良好，可參照表413。2）同向豎曲線應(yīng)避免“斷背曲線”。3）反向曲線間，一般由直坡段連接，也可徑相連接。4）豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足排水需要。 3.3 豎曲

10、線設(shè)計(jì) 3.豎曲線設(shè)計(jì)（2）半徑的選擇1) 應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。2) 在不過分增加土石方工程量的情況下，為使行車舒適，宜采用較大的豎曲線半徑。3) 按外距控制選擇半徑： (4-18)3.3 豎曲線設(shè)計(jì) 3.豎曲線設(shè)計(jì)4) 按切線長度選擇半徑。 (4-19)5)選擇豎曲線半徑不宜過大，否則將使豎曲線過長而不利于施工和排水。6) 夜間行車交通量較大的路段，選擇半徑時應(yīng)適當(dāng)加大。 3.3 豎曲線設(shè)計(jì) 3.豎曲線設(shè)計(jì) 3.4 高等級道路上的爬坡車道爬坡車道-（climbing lane）是陡坡路段主線行車道外側(cè)增設(shè)的供載重車行駛的專用車道。（1）公路1）沿上坡方向行駛載重汽車的行駛速度降低到表4-14的允

11、許最低速度以下時，可設(shè)置爬坡車道。2）上坡路段的設(shè)計(jì)通行能力小于設(shè)計(jì)小時交通量時，應(yīng)設(shè)置爬坡車道。3.4 高等級道路上的爬坡車道 1.設(shè)置爬坡車道的條件 （2）城市道路1）快速路及行車速度為60Km/的主干道，縱坡度大于的路段。2）80 50 Km / 60 40 Km / 。3）由于上坡路段混入大型車輛的干擾，降低路段通行能力時。4）經(jīng)綜合分析認(rèn)為設(shè)置爬坡車道比降低縱坡經(jīng)濟(jì)合理時。 3.4 高等級道路上的爬坡車道 1.設(shè)置爬坡車道的條件 （1）橫斷面組成 爬坡車道設(shè)于上坡方向主線行車道右側(cè)，寬度一般為3.5m，包括設(shè)于其左側(cè)路緣帶的寬度0.5m。 3.4 高等級道路上的爬坡車道 2.爬坡車道

12、的設(shè)計(jì) （2）橫坡度1）因?yàn)榕榔萝嚨赖腣比主線小，超高坡度較小，超高坡度的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣線。2）位于直線路段時，其橫坡度的大小同于主線路拱坡度，均采用直線式橫坡。 3.4 高等級道路上的爬坡車道 2.爬坡車道的設(shè)計(jì) （3）平面布置與長度 總長度由起點(diǎn)處漸變段長度1、爬坡車道的長度L和終點(diǎn)處附加長度2（見表4.16）組成。3.4 高等級道路上的爬坡車道 2.爬坡車道的設(shè)計(jì) 1)應(yīng)在視覺上能自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。2)平、縱面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。3)合成坡度應(yīng)組合得當(dāng)，以利于路面排水和行車安全。4)注意與道路周圍環(huán)境的配合。 4.

13、5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 1.組合設(shè)計(jì)（design of fit together）的原則 3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）平曲線與豎曲線的組合1)平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且“平包豎”。2)平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡 R平：R豎=1：1020 3)暗、明彎與凸、凹豎曲線4)平、豎曲線應(yīng)避免的組合 3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) （2）平、豎曲線應(yīng)避免的組合：1）設(shè)計(jì)車速40km/h的公路，凸形豎曲線的頂部和凹形豎曲線的底部，不得插入小半徑平曲線。2）凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，不得與反向平曲

14、線的拐點(diǎn)重合。3）小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重疊。4）平面轉(zhuǎn)角小于7的平曲線不宜與坡度角較大的凹形豎曲線組合在一起。5）在完全通視的條件下，應(yīng)極力避免長上（下）坡路段的平面線形多次轉(zhuǎn)向形成蛇形的組合線形。 3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) （3）直線與縱斷面的組合 直線上一次變坡是較好的平、縱組合，從美學(xué)觀點(diǎn)講以包括一個凸形豎曲線為好，而包括一個凹形線次之 。3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 應(yīng)避免：1)長直線配長坡。2)直線上短距離內(nèi)多次變坡。3)直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。4)在長直線上設(shè)置坡陡及曲線長度短

15、、半徑小的凹形豎曲線。5)直線上的縱斷面線形應(yīng)避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛者視覺中斷的線形。 3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 長坡配長直線3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 浪形3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 長直線內(nèi)多次變坡3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 鋸齒形路段3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 暗凹路段3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 蛇形路線

16、3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) （3）平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合1) 應(yīng)在道路的規(guī)劃、選線、設(shè)計(jì)、施工全過程中重視景觀要求。尤其在規(guī)劃和選線階段。2) 在選定路線時，應(yīng)充分地利用自然風(fēng)景，盡量作到路線與大自然融為一體，不產(chǎn)生生硬感和隔斷大自然。特別是在長直線路段上，應(yīng)使駕駛者能看到前方顯著的景物。3) 對道路本身不能僅把它當(dāng)作技術(shù)對象，還應(yīng)把它作為景觀來看待，修建時要少破壞沿線自然景觀，盡量避免高填深挖。3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 4) 橫面設(shè)計(jì)要使邊坡造型和綠化與現(xiàn)有景觀相適應(yīng)，彌補(bǔ)填挖對自然景觀的破

17、壞。5) 應(yīng)進(jìn)行綜合綠化處理，避免形式和內(nèi)容上的單一化，應(yīng)將綠化作為誘導(dǎo)視線、點(diǎn)綴風(fēng)景以及改造環(huán)境的一種措施而進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。6) 應(yīng)根據(jù)技術(shù)和景觀要求合理選定構(gòu)造物的造型、色彩，使道路構(gòu)造物成為對自然景觀的補(bǔ)充。3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 景觀路線3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 景觀路線3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 景觀路線3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 景觀路線3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）

18、組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 景觀路線3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) 景觀路線3.5 平、縱面線形組合設(shè)計(jì) 2.線形（alignment）組合設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）準(zhǔn)備工作繪出 地面線 平面直線、平曲線示意圖寫出 樁號 地面標(biāo)高 沿線土壤地質(zhì)熟悉和掌握 全線有關(guān)勘測設(shè)計(jì)資料 領(lǐng)會 設(shè)計(jì)意圖和要求。 3.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖 1.縱斷面設(shè)計(jì)（profile design）方法與步驟 （2）標(biāo)注控制點(diǎn)1）控制性的“控制點(diǎn)” 控制路線必須通過它或限制從其上、下方通過。2）參考性的“控制點(diǎn)” 叫經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。考慮各橫斷面上橫向填挖基本平衡的經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。3.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖 1.縱斷面設(shè)計(jì)（profile design）方法與步驟 控制點(diǎn)控制性的“控制點(diǎn)參考性的“控制點(diǎn)（3）試坡試坡應(yīng)以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”。要點(diǎn)為：“前后照顧，以點(diǎn)定線，反復(fù)比較，以線交點(diǎn)”。 3.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖 1.縱斷面設(shè)計(jì)（profile desi