《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》ch4縱斷面設(shè)計(jì)

1、第4章 縱斷面設(shè)計(jì)本章提要縱斷面概念和線型組成要素最大縱坡、最小縱坡、平均縱坡、合成縱坡、緩和坡段坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)及坡長(zhǎng)限制豎曲線要素的計(jì)算及豎曲線最小半徑爬坡車道和避險(xiǎn)車道的設(shè)計(jì)視覺(jué)分析和平、縱線形組合設(shè)計(jì)要點(diǎn)及需避免問(wèn)題縱斷面設(shè)計(jì)方法、步驟及成果第一頁(yè)，共92頁(yè)。定義：沿著道路中線豎向剖面的展開(kāi)圖即為路線縱斷面?？v斷面設(shè)計(jì)：在路線縱斷面圖上研究路線線位高度及坡度變化情況的過(guò)程。任務(wù)：研究縱斷面線形的幾何構(gòu)成及其大小與長(zhǎng)度。依據(jù)：汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件以及工程經(jīng)濟(jì)性等。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)4.1 概 述第二頁(yè)，共92頁(yè)。地面線：它是根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程而點(diǎn)繪的一條不規(guī)則的折線；

2、設(shè)計(jì)線：路線上各點(diǎn)路基設(shè)計(jì)高程的連續(xù)。路線縱斷面圖構(gòu)成：第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第三頁(yè)，共92頁(yè)。第四頁(yè)，共92頁(yè)。地面線：它是根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程而點(diǎn)繪的一條不規(guī)則的折線；設(shè)計(jì)線：路線上各點(diǎn)路基設(shè)計(jì)高程的連續(xù)。路線縱斷面圖構(gòu)成：地面高程：中線上地面點(diǎn)高程。設(shè)計(jì)高程：一般公路，路基未設(shè)加寬超高前的路肩邊緣的高程。 設(shè)分隔帶公路，一般為分隔帶外邊緣。路基高度：橫斷面上設(shè)計(jì)高程與地面高程之高差。路堤：設(shè)計(jì)高程大于地面高程。路塹：設(shè)計(jì)高程小于地面高程?？v斷面設(shè)計(jì)內(nèi)容：坡度及坡長(zhǎng) 豎曲線 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第五頁(yè)，共92頁(yè)。4.2 縱坡設(shè)計(jì)縱坡設(shè)計(jì)的一般要求（1）縱坡設(shè)計(jì)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定。（2）為保

3、證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁。（3）設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線地形、地質(zhì)、水文、地下管線、氣候和排水等綜合考慮，并根據(jù)需要采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。（4）一般情況下縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少土石方和其它工程數(shù)量，以降低造價(jià)和節(jié)省用地。（5）山嶺重丘地形縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮縱向填挖平衡，盡量使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少借方和廢方（填挖平衡設(shè)計(jì)）。平原微丘地形應(yīng)滿足最小填土高度要求，以保證路基穩(wěn)定（包線設(shè)計(jì)）。（6）對(duì)高速公路、一級(jí)公路，應(yīng)考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求，低等級(jí)公路，應(yīng)注意考慮民間運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)機(jī)械等方面的要求。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第六頁(yè)，共9

4、2頁(yè)。4.2.1 最大縱坡最大縱坡：在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許使用的最大坡度值。影響因素：汽車的動(dòng)力特性：汽車在規(guī)定速度下的爬坡能力。道路等級(jí)：等級(jí)高，行駛速度大，要求坡度阻力盡量小。自然條件：海拔高程、氣候（積雪寒冷等）。 縱坡度大小的優(yōu)劣： 坡度大-劣：行車?yán)щy：上坡速度低，下坡較危險(xiǎn)。 坡度大-優(yōu)： 山區(qū)公路可縮短里程，降低造價(jià)。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七頁(yè)，共92頁(yè)。 （1）設(shè)計(jì)速度為120kmh、l00kmh、80kmh的高速公路受地形條件或其他特殊情況限制時(shí)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，最大縱坡值可增加1。 （2）公路改建中，設(shè)計(jì)速度為40kmh、30kmh、20kmh的利用原有公路的路段，經(jīng)技術(shù)經(jīng)

5、濟(jì)論證，最大縱坡值可增加1。各級(jí)公路最大縱坡的規(guī)定（表4-3）第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第八頁(yè)，共92頁(yè)。 （1）高原為什么縱坡要折減？在高海拔地區(qū)，因空氣密度下降而使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、汽車的驅(qū)動(dòng)力以及空氣阻力降低，導(dǎo)致汽車的爬坡能力下降。另外，汽車水箱中的水易于沸騰而破壞冷卻系統(tǒng)。 （2)規(guī)范規(guī)定：位于海拔3000m以上的高原地區(qū)，各級(jí)公路的最大縱坡值應(yīng)按表的規(guī)定予以折減。折減后若小于4%，則仍采用4%。高原縱坡折減第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第九頁(yè)，共92頁(yè)。最小縱坡：各級(jí)公路在特殊情況下容許使用的最小坡度值。最小縱坡值：0.3%，一般情況下0.5%為宜。適用條件：橫向排水不暢路段：長(zhǎng)路塹、橋梁、隧道、設(shè)超

6、高的平曲線、路肩設(shè)截水墻等。當(dāng)必須設(shè)計(jì)平坡（0%）或小于0.3%的縱坡時(shí)，邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)。在彎道超高橫坡漸變段上，為使行車道外側(cè)邊緣不出現(xiàn)反坡，設(shè)計(jì)最小縱坡不宜小于超高允許漸變率。干旱少雨地區(qū)最小縱坡可不受上述限制。4.2.2 最小縱坡第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第十頁(yè)，共92頁(yè)。4.2.3 平均縱坡平均縱坡是指一定長(zhǎng)度的路段縱向所克服的高差H與路線長(zhǎng)度L之比（連續(xù)升坡或降坡路段）。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：越嶺路線連續(xù)上坡(或下坡)路段，相對(duì)高差為200500m時(shí)，平均縱坡不應(yīng)大于5.5；相對(duì)高差大于500m時(shí)，平均縱坡不應(yīng)大于5。任意連續(xù)3km路段平均縱坡不應(yīng)大于5.5。城市道路的平均縱坡按上述規(guī)定減少1.0

7、%。對(duì)于海拔3000m以上的高原地區(qū)，平均縱坡應(yīng)較規(guī)定值減少0.5%1.0%。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第十一頁(yè)，共92頁(yè)。（1）定義：合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的坡度，其方向即流水線方向。合成坡度的計(jì)算公式為：4.2.4 合成坡度式中：I合成坡度（%）； ih超高橫坡度或路拱橫坡度（%）； iz路線設(shè)計(jì)縱坡坡度（%）。 2合成坡度指標(biāo)（1）最大允許合成坡度值： 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第十二頁(yè)，共92頁(yè)。（1）最大允許合成坡度值：當(dāng)陡坡與小半徑平曲線重合時(shí)，在條件許可的情況下，以采用較小的合成坡度為宜。特別是下述情況，其合成坡度必須小于8%。在冬季路面有積雪結(jié)冰的地區(qū)； 自然橫

8、坡較陡峻的傍山路段； 非汽車交通比率高的路段。 （2）最小合成坡度：最小合成坡度不宜小于0.5%。當(dāng)合成坡度小于0.5時(shí)，應(yīng)采取綜合排水措施，以保證路面排水暢通。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第十三頁(yè)，共92頁(yè)。 最大值：控制陡坡與急彎的組合； 最小值：控制平坡與設(shè)超高平曲線的配合。 例如：某二級(jí)公路，有一平曲線半徑為250m，超高橫坡為8%， 該路段縱坡度為4.8%，則合成坡度為：（3） 合成坡度指標(biāo)的控制作用 ：第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第十四頁(yè)，共92頁(yè)。4.2.5 緩和坡段標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，連續(xù)縱坡不滿足上述條件時(shí)，大于坡長(zhǎng)限制值時(shí)，應(yīng)在不大于表所規(guī)定的縱坡長(zhǎng)度范圍內(nèi)設(shè)置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3，其長(zhǎng)度

9、應(yīng)符合縱坡長(zhǎng)度的規(guī)定。緩和坡段：縱坡值：不應(yīng)大于3% 長(zhǎng) 度：不小于最小坡長(zhǎng)要求 線 形：宜采用直線。在地形困難路段可采用曲線；注：曲線半徑較小時(shí)，緩和坡段長(zhǎng)度應(yīng)增加。 回頭曲線段不能作為緩和坡段。越嶺路線連續(xù)上坡或下坡路段相對(duì)高差為200 500m 時(shí)平均縱坡不應(yīng)大于5.5%；相對(duì)高差大于500m 時(shí)平均縱坡不應(yīng)大于5% 任意連續(xù)3km 路段的平均縱坡不應(yīng)大于5.5%。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第十五頁(yè)，共92頁(yè)。4.3.1 理想的最大縱坡和不限長(zhǎng)度的最大縱坡理想的最大縱坡i1：是指設(shè)計(jì)車型即載重車在油門全開(kāi)的情況下，持續(xù)以V1等速行駛所能克服的坡度。V1取值，對(duì)低速路為設(shè)計(jì)速度，高速路為上述載重車

10、的最高速度。 容許速度V2：不同等級(jí)的道路容許速度應(yīng)不同，其值一般應(yīng)不小于設(shè)計(jì)速度的1/22/3（高速路取低限，低速路取高限）。 i2=D2-f i1=D1-f不限長(zhǎng)度的最大縱坡：只要以不低于V2行駛，某個(gè)坡度i2上一直行駛速度都不會(huì)低于V2，此時(shí)對(duì)應(yīng)的坡度i2。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)4.3 坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)第十六頁(yè)，共92頁(yè)。內(nèi)容：最小坡長(zhǎng)限制：任何路段 最大坡長(zhǎng)：陡坡路段 （1）最小坡長(zhǎng)限制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，各級(jí)公路最短坡長(zhǎng)不應(yīng)小于2.5V (m)。 城市道路最小坡長(zhǎng)按表選用。 4.3.3 坡長(zhǎng)限制第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第十七頁(yè)，共92頁(yè)。最大坡長(zhǎng)限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低允許速度時(shí)所行駛的距

11、離。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各級(jí)公路最大坡長(zhǎng)限制。 （2）最大坡長(zhǎng)限制第4章 縱斷面設(shè)計(jì)4.3.3 坡長(zhǎng)限制第十八頁(yè)，共92頁(yè)。4.4 豎曲線4.4.1 豎曲線的作用及線形12i1i2i3豎曲線：縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車用一段曲線來(lái)緩和，稱為豎曲線。變坡點(diǎn)：相鄰兩條坡度線的交點(diǎn)。變坡角：相鄰兩條坡度線的坡角差，通常用坡度值之差代替，用表示，即 =2-1tg2 - tg1=i2 - i1凹型豎曲線 0凸型豎曲線 0第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第十九頁(yè)，共92頁(yè)。豎曲線的作用：（1）緩沖作用：以平緩曲線取代折線可消除汽車在變坡點(diǎn)的沖擊。（2）保證公路縱向的行車視距： 凸形：縱坡變化大時(shí)，盲區(qū)較大。 凹形：下

12、穿式立體交叉的下線。（3）將豎曲線與平曲線恰當(dāng)?shù)慕M合，有利于路面排水和改善行車的視線誘導(dǎo)和舒適感。 凸形豎曲線主要控制因素：行車視距。 凹形豎曲線的主要控制因素：緩和沖擊力。 豎曲線的線形：規(guī)范規(guī)定采用二次拋物線作為豎曲線的線形。 拋物線的縱軸保持直立，且與兩相鄰縱坡線相切。 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第二十頁(yè)，共92頁(yè)。曲率計(jì)算公式第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第二十一頁(yè)，共92頁(yè)。4.4.2 豎曲線要素的計(jì)算公式1豎曲線的基本方程式：設(shè)變坡點(diǎn)相鄰兩縱坡坡度分別為i1和i2。拋物線豎曲線有兩種可能的形式：（1）包含拋物線底（頂）部；式中：R拋物線頂點(diǎn)處的曲率半徑AB第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第二十二頁(yè)，共92頁(yè)。AB式

13、中：R拋物線頂點(diǎn)處的曲率半徑 ； i1豎曲線頂（底）點(diǎn)處切線的坡度。4.4.2 豎曲線要素的計(jì)算公式1豎曲線的基本方程式：設(shè)變坡點(diǎn)相鄰兩縱坡坡度分別為i1和i2。拋物線豎曲線有兩種可能的形式：（1）包含拋物線底（頂）部；（2）不含拋物線底（頂）部。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第二十三頁(yè)，共92頁(yè)。x對(duì)豎曲線上任一點(diǎn)P，其切線的斜率（縱坡）為（1）豎曲線長(zhǎng)度L L = xB xA = Ri2-Ri1 =R(i2-i1)=R（2）豎曲線切線長(zhǎng)T： 因?yàn)門 = T1 = T2，則 （3）豎曲線上任一點(diǎn)豎距h：下半支曲線的豎距h為： 若設(shè)計(jì)算點(diǎn)離開(kāi)豎曲線終點(diǎn)的距離為 x，則 x= L x ，第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第

14、二十四頁(yè)，共92頁(yè)。（4）豎曲線外距E：上半支曲線x = T1時(shí)：故 T1 = T2 = T 由于外距是邊坡點(diǎn)處的豎距，則E1 = E2 = E， 下半支曲線x = T2時(shí)：第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第二十五頁(yè)，共92頁(yè)。4.4.3 豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度 凸形豎曲線最小長(zhǎng)度應(yīng)以滿足視距要求為主。（1）當(dāng)LS時(shí)： S1. 凸形豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第二十六頁(yè)，共92頁(yè)。1. 凸形豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度（2）當(dāng)LS時(shí)： AB S第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第二十七頁(yè)，共92頁(yè)。視距長(zhǎng)度： 令 最小半徑： 當(dāng)采用停車視距時(shí)， 當(dāng)采用會(huì)車視距時(shí)， 當(dāng)采用超車視距時(shí)， 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第二十

15、八頁(yè)，共92頁(yè)。（3）凸形豎曲線最小長(zhǎng)度 :豎曲線最小長(zhǎng)度相當(dāng)于各級(jí)道路計(jì)算行車速度的3秒行程 。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第二十九頁(yè)，共92頁(yè)。設(shè)置凹豎曲線的主要目的是緩和行車時(shí)的離心力，確定凹豎曲線半徑時(shí)，應(yīng)以離心加速度為控制指標(biāo) 。 2.凹形豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度凹形豎曲線的最小半徑、長(zhǎng)度，除滿足緩和離心力要求外，還應(yīng)考慮兩種視距的要求：一是保證夜間行車安全，前燈照明應(yīng)有足夠的距離；二是保證跨線橋下行車有足夠的視距。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定豎曲線的最小長(zhǎng)度應(yīng)滿足3s行程要求 。離心加速度：根據(jù)試驗(yàn)，認(rèn)為離心加速度應(yīng)限制在0.50.7m/s2比較合適。但考慮到不因沖擊而造成的不舒適感，以及視覺(jué)平順等的要求，我國(guó)

16、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用a=0.278 m/s2 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第三十頁(yè)，共92頁(yè)。2.凹形豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第三十一頁(yè)，共92頁(yè)。4.4.4 逐樁設(shè)計(jì)高程計(jì)算 變坡點(diǎn)樁號(hào)BPD變坡點(diǎn)設(shè)計(jì)高程H豎曲線半徑R1縱斷面設(shè)計(jì)成果：HR第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第三十二頁(yè)，共92頁(yè)。4.4.4 逐樁設(shè)計(jì)高程計(jì)算 2豎曲線要素的計(jì)算公式 變坡角= i2- i1 曲線長(zhǎng)：L=R 切線長(zhǎng)：T=L/2= R/2 外 距： x 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào): QD=BPD - T 豎曲線終點(diǎn)樁號(hào): ZD=BPD + Tyx縱 距：第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第三十三頁(yè)，共92頁(yè)。HTHSyHnBPDnBPDn-1Hn-1ini

17、n-1in+1Lcz1Lcz-BPDn-13. 逐樁設(shè)計(jì)高程計(jì)算 切線高程：Lcz2HT第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第三十四頁(yè)，共92頁(yè)。 直坡段上，y=0。 x豎曲線上任一點(diǎn)離開(kāi)起（終）點(diǎn)距離； 其中： y豎曲線上任一點(diǎn)豎距；設(shè)計(jì)高程： HS = HT y （凸豎曲線取“-”，凹豎曲線取“+”） 3. 逐樁設(shè)計(jì)高程計(jì)算 切線高程：第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第三十五頁(yè)，共92頁(yè)。例4-3：某山嶺區(qū)一般二級(jí)公路，變坡點(diǎn)樁號(hào)為k6+100.00，高程為138.15m，i1=4%，i2=-5%，豎曲線半徑R=3000m。試計(jì)算豎曲線諸要素以及樁號(hào)為k6+060.00和k6+180.00處的設(shè)計(jì)高程。解：1計(jì)算豎曲線要

18、素 =i2- i1= - 0.05-0.04= - 0.090，為凸形。 曲線長(zhǎng) L = R=30000.09=270m 切線長(zhǎng) 外 距 豎曲線起點(diǎn)QD（K6+100.00）- 135 = K5+965.00 豎曲線終點(diǎn)ZD（K6+100.00）+ 135 = K6+235.00第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第三十六頁(yè)，共92頁(yè)。2計(jì)算設(shè)計(jì)高程 K6+060.00：位于上半支（K6+100） 按變坡點(diǎn)分界計(jì)算： 橫距x2= ZD Lcz = 6235.00 6180.00 55m 豎距 切線高程 HT = H2 + i2（ Lcz BPD2） = 138.15 - 0.05(6180.00 - 6100.

19、00) = 134.15m 設(shè)計(jì)高程 HS = HT y2 = 134.15 0.50 = 133.65m 第三十八頁(yè)，共92頁(yè)。K6+180.00：位于下半支（K6+100） 按豎曲線終點(diǎn)分界計(jì)算： 橫距x2= Lcz QD = 6180.00 5965.00215.00m 豎距 切線高程 HT = H2 + i1（ Lcz - BPD2） = 138.15 + 0.04(6180.00 - 6100.00) = 141.35m 設(shè)計(jì)高程 HS = HT y2 = 141.35 7.70 = 133.65m 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第三十九頁(yè)，共92頁(yè)。第四十頁(yè)，共92頁(yè)。作業(yè)：某二級(jí)公路一路段有

20、三個(gè)變坡點(diǎn)，詳細(xì)資料如下： 變坡點(diǎn)樁號(hào) 設(shè)計(jì)高程 豎曲線半徑 K12+450 172.513 5000 +950 190.013 4000 K13+550 173.513 3000試計(jì)算K12+700K13+300段50m間隔的整樁號(hào)的設(shè)計(jì)高程值。 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第四十一頁(yè)，共92頁(yè)。第四十二頁(yè)，共92頁(yè)。4.5 爬坡車道與避險(xiǎn)車道 4.5.1 爬坡車道設(shè)計(jì)定義： 設(shè)置在陡坡路段上坡方向右側(cè)供慢速車行駛的附加車道。作用：（1）避免最理想的路線縱斷面造成的路線迂回或路基高填深挖，從而降低工程費(fèi)用；（2）避免速差較大車輛混合行駛，曲包行車安全，提高通行能力。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第四十三頁(yè)，共92

21、頁(yè)。4.5.1 爬坡車道設(shè)計(jì)爬坡車道設(shè)計(jì)的條件：（1）上坡方向載重車行駛速度小于表 4-18 的允許最低速度（2）上坡路段的設(shè)計(jì)通行能力小于設(shè)計(jì)小時(shí)交通量時(shí)（3）設(shè)置爬坡車道效益費(fèi)用比、行車安全性較優(yōu)時(shí)爬坡車道設(shè)計(jì)：（1）橫斷面組成第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第四十四頁(yè)，共92頁(yè)。4.5.1 爬坡車道設(shè)計(jì)爬坡車道設(shè)計(jì)：（2）橫坡度（3）平面布置與長(zhǎng)度第4章 縱斷面設(shè)計(jì)主線的超高坡度（%）1098765432爬坡車道的超高坡度（%）5432第四十五頁(yè)，共92頁(yè)。4.5.2 避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)避險(xiǎn)車道設(shè)置的位置及間距：（1）一般設(shè)置在長(zhǎng)陡下坡右側(cè)的視距良好路段（2）緊急避險(xiǎn)車道最好設(shè)在長(zhǎng)大下坡第二個(gè)1/3處末端（

22、3）下坡路段起始部分（4）其他路段可按照2km左右間距加以設(shè)置避險(xiǎn)車道類型：（1）根據(jù)避險(xiǎn)車道寬度分類 半幅式緊急避險(xiǎn)車道 整體式緊急避險(xiǎn)車道第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第四十六頁(yè)，共92頁(yè)。4.5.2 避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)避險(xiǎn)車道類型：（2）根據(jù)避險(xiǎn)車道類型分類 上坡道型 水平坡道型 下坡道型 砂堆性避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)：（1）避險(xiǎn)車道平面設(shè)計(jì)（2）避險(xiǎn)車道縱坡及長(zhǎng)度設(shè)計(jì)（3）避險(xiǎn)車道斷面設(shè)計(jì)（4）避險(xiǎn)車道附屬設(shè)計(jì)第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第四十七頁(yè)，共92頁(yè)。4.5.2 避險(xiǎn)車道設(shè)計(jì)避險(xiǎn)車道長(zhǎng)度表第4章 縱斷面設(shè)計(jì)正線駛出車速（km/h）制動(dòng)坡床縱坡i（%）坡床集料坡床長(zhǎng)度（m）強(qiáng)制減弱裝置堆砌高度（m）10010碎礫石2

23、391.5礫石1791.5砂1431.5豆礫石1021.510015碎礫石1791.2礫石1431.2砂1191.2豆礫石901.211015碎礫石2201.5礫石1761.5砂1471.5豆礫石1101.511020碎礫石1761.2礫石1471.2砂1261.2豆礫石981.2第四十八頁(yè)，共92頁(yè)。4.6 平面線形和縱斷面線形組合 道路平、縱組合設(shè)計(jì)是在路線的各項(xiàng)幾何技術(shù)指標(biāo)滿足了與道路等級(jí)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，進(jìn)一步研究線形各要素的運(yùn)用和進(jìn)行公路平面與縱斷面合理的組合的過(guò)程。 適用條件：當(dāng)設(shè)計(jì)速度60km/h時(shí)，必須注重平、縱的合理組合；當(dāng)設(shè)計(jì)速度40km/h時(shí)可適當(dāng)放寬要求。4.

24、6.1 平、縱組合的設(shè)計(jì)原則(1)應(yīng)在視覺(jué)上能自然引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺(jué)的連續(xù)性。(2)注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡,使線形在視覺(jué)上、心理上保持協(xié)調(diào)。(3)選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全?4)應(yīng)注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調(diào)。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第四十九頁(yè)，共92頁(yè)。4.6.2 平、縱線形的組合公路的立體線形是由平、縱面線形組合在一起構(gòu)成的。按平面線形為直線、曲線，縱面線形為直線、凸型豎曲線、凹型豎曲線，交叉組合共有六種基本的立體線形要素 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第五十頁(yè)，共92頁(yè)。1. 直線與縱斷面的組合 （1）平面直線與縱面直線組合（縱坡不變的直線） （2

25、）平面直線與豎曲線組合要素直線上一次變坡是很好的平、縱組合，從美學(xué)觀點(diǎn)講以包括一個(gè)凸型豎曲線為好，而包括一個(gè)凹型曲線次之；直線中短距離內(nèi)二次以上變坡會(huì)形成反復(fù)凸凹的“駝峰”和“凹陷”。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第五十一頁(yè)，共92頁(yè)。 斷背曲線的改善 斷背曲線 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第五十二頁(yè)，共92頁(yè)。(3)直線與縱斷面應(yīng)避免的組合暗 凹 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第五十三頁(yè)，共92頁(yè)。第五十四頁(yè)，共92頁(yè)。第五十五頁(yè)，共92頁(yè)。 縱斷面上：避免能看到縱坡起伏三次以上。(3)直線與縱斷面應(yīng)避免的組合波浪形駝峰第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第五十六頁(yè)，共92頁(yè)。2. 平曲線與縱斷面的組合 （1）平曲線與縱面直線組合 組合時(shí)要注

26、意平曲線半徑與縱坡度協(xié)調(diào)，要避免急彎與陡坡相重合。（2）平曲線與豎曲線的組合 平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。平豎曲線頂點(diǎn)重合，且平包豎。豎曲線的起終點(diǎn)最好分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，其中任一點(diǎn)都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧段之內(nèi)。 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第五十七頁(yè)，共92頁(yè)。（2）平曲線與豎曲線的組合第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第五十八頁(yè)，共92頁(yè)。（2）平曲線與豎曲線的組合第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第五十九頁(yè)，共92頁(yè)。（2）平曲線與豎曲線的組合 平、豎曲線重合如果平曲線的中點(diǎn)與豎曲線的頂（底）點(diǎn)位置錯(cuò)開(kāi)不超過(guò)平曲線長(zhǎng)度的四分之一時(shí)，仍然可以獲得比較滿意的外觀。第4章 縱斷

27、面設(shè)計(jì)第六十頁(yè)，共92頁(yè)。2. 平曲線與縱斷面的組合 （1）平曲線與縱面直線組合要素 組合時(shí)要注意平曲線半徑與縱坡度協(xié)調(diào)，要避免急彎與陡坡相重合。（2）平曲線與豎曲線的組合 平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。 平豎曲線頂點(diǎn)重合，且平包豎。豎曲線的起終點(diǎn)最好分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，其中任一點(diǎn)都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧段之內(nèi)。 若做不到平、豎曲線較好的組合（頂點(diǎn)的重合），則寧可把平豎曲線分開(kāi)相當(dāng)距離（不小于3s行程），使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。 若平、豎曲線半徑都很大，則平、豎位置可不受上述限制。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第六十一頁(yè)，共92頁(yè)。平曲線

28、與豎曲線大小應(yīng)保持均衡半徑：豎曲線半徑大約為平曲線半徑的1020倍時(shí)長(zhǎng)度：平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第六十二頁(yè)，共92頁(yè)。平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要形成多而小。一個(gè)長(zhǎng)的平曲線內(nèi)有兩個(gè)以上豎曲線，或一個(gè)大的豎曲線含有兩個(gè)以上平曲線，看上去非常別扭。 平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡半徑：豎曲線半徑大約為平曲線半徑的1020倍時(shí)長(zhǎng)度：平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線一個(gè)平曲線上連續(xù)多個(gè)豎曲線第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第六十三頁(yè)，共92頁(yè)。 平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要形成多而小。一個(gè)長(zhǎng)的平曲線內(nèi)有兩個(gè)以上豎曲線，或一個(gè)大的豎曲線含有兩個(gè)以上平曲線，看上去非常別扭。 平

29、曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡半徑：豎曲線半徑大約為平曲線半徑的1020倍時(shí)長(zhǎng)度：平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線一個(gè)豎曲線含有多個(gè)平曲線第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第六十四頁(yè)，共92頁(yè)。平、豎曲線應(yīng)避免的組合 要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。凸形豎曲線與反向平曲線拐點(diǎn)重合 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第六十五頁(yè)，共92頁(yè)。平、豎曲線應(yīng)避免的組合 要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。跳 躍第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第六十六頁(yè)，共92頁(yè)。平、豎曲線應(yīng)避免的組合 小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。 計(jì)算行車速度40km/h的道路，應(yīng)避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑

30、的平曲線。 要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第六十七頁(yè)，共92頁(yè)。平、豎曲線應(yīng)避免的組合 小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。 計(jì)算行車速度40km/h的道路，應(yīng)避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。 在長(zhǎng)平曲線內(nèi)，要盡量設(shè)計(jì)成直坡線，避免設(shè)置短的、半徑小的豎曲線。避免在一個(gè)平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個(gè)凹、凸豎曲線。 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第六十八頁(yè)，共92頁(yè)。平、豎曲線應(yīng)避免的組合 小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。 計(jì)算行車速度40km/h的道路，應(yīng)避免在凸形豎曲線頂

31、部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。 在長(zhǎng)平曲線內(nèi)，要盡量設(shè)計(jì)成直坡線，避免設(shè)置短的、半徑小的豎曲線。避免在一個(gè)平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個(gè)凹、凸豎曲線。注意避免“暗凹”組合。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第六十九頁(yè)，共92頁(yè)。注意避免“暗凹”組合暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理的，悅目的。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七十頁(yè)，共92頁(yè)。平、豎曲線應(yīng)避免的組合 小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。 計(jì)算行車速度40km/h的道路，應(yīng)避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線

32、的拐點(diǎn)重合。 在長(zhǎng)平曲線內(nèi)，要盡量設(shè)計(jì)成直坡線，避免設(shè)置短的、半徑小的豎曲線。避免在一個(gè)平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個(gè)凹、凸豎曲線。注意避免“暗凹”組合。 平、豎曲線半徑都很小時(shí)不宜重合；此時(shí)應(yīng)將兩者分開(kāi)，把二者拉開(kāi)相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七十一頁(yè)，共92頁(yè)。4.6.3 平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合 內(nèi)容： 充分利用自然景觀 人造景觀設(shè)計(jì) 線形與景觀的配合應(yīng)遵循以下原則： 1應(yīng)在道路的規(guī)劃、選線、設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程中重視景觀要求，尤其在規(guī)劃和選線階段，比如對(duì)風(fēng)景旅游區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、名勝古跡區(qū)、文物保護(hù)區(qū)等景點(diǎn)和其它特殊地區(qū)，一般以繞避為主。 2盡量少破壞沿線

33、自然景觀，避免深挖高填。 3應(yīng)能提供視野的多樣性，力求與周圍的風(fēng)景自然地融為一體。 4不得已時(shí)，可采用修整、植草皮、種樹(shù)等措施加以補(bǔ)救。 5條件允許時(shí)，以適當(dāng)放緩邊坡或?qū)⑵渥兤曼c(diǎn)修整圓滑，以使邊坡接近于自然地面形狀，增進(jìn)路容美觀。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七十二頁(yè)，共92頁(yè)。6應(yīng)進(jìn)行綜合綠化處理，避免形式和內(nèi)容上的單一化，將綠化視作引導(dǎo)視線、點(diǎn)綴風(fēng)景以及改造環(huán)境的一種技術(shù)措施進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七十三頁(yè)，共92頁(yè)。4.7 縱斷面線形設(shè)計(jì)和縱斷面圖繪制 1.關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用 根據(jù)汽車動(dòng)力特性和考慮經(jīng)濟(jì)等因素制定的極限值，設(shè)計(jì)時(shí)不可輕易采用應(yīng)留有余地。一般講，縱坡緩些為好，但為了路面和

34、邊溝排水，最小縱坡不應(yīng)低于0.3%0.5%。 2.關(guān)于最短坡長(zhǎng) 坡長(zhǎng)不宜過(guò)短，以不小于計(jì)算行車速度9秒的行程為宜。對(duì)連續(xù)起伏的路段，坡度應(yīng)盡量小，坡長(zhǎng)和豎曲線應(yīng)爭(zhēng)取到極限值的一倍或二倍以上，避免鋸齒形的縱斷面。3. 各種地形條件下的縱坡設(shè)計(jì) (1)平原、微丘區(qū)：保證最小填土高度，作包線設(shè)計(jì)。 (2)山嶺、重丘區(qū)：按縱向填挖平衡設(shè)計(jì)。 (3)越嶺線的縱坡應(yīng)力求均勻，盡量不采用極限坡度 。越嶺路線一般不應(yīng)設(shè)置反坡。4.7.1 縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七十四頁(yè)，共92頁(yè)。 一般情況下：豎曲線應(yīng)選用較大半徑為宜。 坡差小時(shí)：應(yīng)盡量采用大的豎曲線半徑。 條件受限制時(shí)：可采用一般最小值 特殊困

35、難情況下：方可用極限最小值。 有條件時(shí)：宜采用下表規(guī)定的滿足視覺(jué)要求的最小半徑。 4. 關(guān)于豎曲線半徑的選用第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七十五頁(yè)，共92頁(yè)。5. 關(guān)于相鄰豎曲線的銜接同向曲線：相鄰兩個(gè)同向凹形或凸形豎曲線，特別是同向凹形豎曲線之間，如直坡段不長(zhǎng)應(yīng)合并為單曲線或復(fù)曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七十六頁(yè)，共92頁(yè)。同向曲線：相鄰兩個(gè)同向凹形或凸形豎曲線，特別是同向凹形豎曲線之間，如直坡段不長(zhǎng)應(yīng)合并為單曲線或復(fù)曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線。反向曲線：相鄰反向豎曲線之間，為使增重與減重間和緩過(guò)渡，中間最好插入一段直坡段。若兩豎曲線半徑接近極限值時(shí)，這段直坡段至少應(yīng)為計(jì)算行車速度的3s行

36、程。當(dāng)半徑比較大時(shí)，亦可直接連接。5. 關(guān)于相鄰豎曲線的銜接第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七十七頁(yè)，共92頁(yè)。JD5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls=4.7.2 縱斷面設(shè)計(jì)方法步驟及注意問(wèn)題1. 縱斷面設(shè)計(jì)方法與步驟 （1）準(zhǔn)備工作：應(yīng)收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料：里程樁號(hào)和地面高程；平面設(shè)計(jì)成果；沿線地質(zhì)資料等。 點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七十八頁(yè)，共92頁(yè)。 （2）標(biāo)注高程控制點(diǎn)： 路線起、終點(diǎn)；越嶺啞口；重要橋涵；最小填土高度；最大挖深；沿溪線的洪水位；隧道進(jìn)出口；平面交叉和立體交叉點(diǎn)；鐵路道口；城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標(biāo)高以及受其它因素限制路線必須通過(guò)的標(biāo)高控制點(diǎn)等。 山區(qū)道路的

37、“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”或“挖方點(diǎn)”等。 4.7.2 縱斷面設(shè)計(jì)方法步驟及注意問(wèn)題1. 縱斷面設(shè)計(jì)方法與步驟 （1）準(zhǔn)備工作：應(yīng)收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料：里程樁號(hào)和地面高程；平面設(shè)計(jì)成果；沿線地質(zhì)資料等。 點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第七十九頁(yè)，共92頁(yè)。JD5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls= (2)標(biāo)注高程控制點(diǎn)： 路線起、終點(diǎn)；越嶺啞口；重要橋涵；最小填土高度；最大挖深；沿溪線的洪水位；隧道進(jìn)出口；平面交叉和立體交叉點(diǎn)；鐵路道口；城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標(biāo)高以及受其它因素限制路線必須通過(guò)的標(biāo)高控制點(diǎn)等。 山區(qū)道路的“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”或“挖方點(diǎn)”等。 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第八十頁(yè)，共92頁(yè)。JD5

38、 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls=(3)試坡：根據(jù)地形起伏情況及高程控制點(diǎn)，初擬縱坡線。 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第八十一頁(yè)，共92頁(yè)。JD5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls=(4)調(diào)整：按平縱配合要求及標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況等進(jìn)行檢查調(diào)整。 (3)試坡：根據(jù)地形起伏情況及高程控制點(diǎn)，初擬縱坡線。 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第八十二頁(yè)，共92頁(yè)。(5)核對(duì)：典型橫斷面核對(duì)。 (6)定坡：確定變坡點(diǎn)位置及變坡點(diǎn)高程或縱坡度。 精度要求： 變坡點(diǎn)樁號(hào)：一般要調(diào)整到10m的整樁號(hào)上 坡度值：精確到小數(shù)點(diǎn)兩位，即0.00% 變坡點(diǎn)高程：精確到小數(shù)點(diǎn)三位，即0.000 中樁高程：精確到小數(shù)點(diǎn)兩位，即0.00(4)調(diào)整：按平縱配合要求及標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況等進(jìn)行檢查調(diào)整。 (3)試坡：根據(jù)地形起伏情況及高程控制點(diǎn)，初擬縱坡線。 第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第八十三頁(yè)，共92頁(yè)。JD5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls=第4章 縱斷面設(shè)計(jì)第八十四頁(yè)，共92頁(yè)。JD5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls=(5)核對(duì)：典型橫斷面核對(duì)。 (6)定坡：確定變坡點(diǎn)位置及變坡點(diǎn)高程或縱坡度。(4)調(diào)整：按平縱配合要求及標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況等進(jìn)行檢查