道路勘測設計第三章2課件

道路勘測設計

河北工程大學土木工程學院編輯ppt道路勘測設計

河北工程大學編輯ppt1第三章縱斷面設計編輯ppt編輯ppt2內(nèi)容提要:縱斷面的概念和線形組成要素

。

最大縱坡和最小縱坡；坡長限制和緩和坡段；平均縱坡和合成坡度

。豎曲線平、縱線形組合設計要點

?？v斷面設計方法、步驟及設計成果?？v斷面設計：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程。編輯ppt內(nèi)容提要:縱斷面的概念和線形組成要素。編輯ppt3第一節(jié)概述一、一般概況

1、路線縱斷面定義：沿中線豎直剖切再行展開的斷面。它是一條有起伏的空間線，包括兩條線。

編輯ppt第一節(jié)概述一、一般概況編輯ppt4

2、地面線：根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面地形的起伏變化情況。

3、設計線：經(jīng)過技術上、經(jīng)濟上以及美學上等多方面比較后設計人員定出一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況。它由直線（勻坡線）和曲線（豎曲線）組成。

編輯ppt2、地面線：根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪的一條不規(guī)則的5地面線：它是根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪的一條不規(guī)則的折線；設計線：路線上各點路基設計高程的連續(xù)。路線縱斷面圖構成：地面高程：中線上地面點高程。設計高程：一般公路，路基未設加寬超高前的路肩邊緣的高程。設分隔帶公路，一般為分隔帶外邊緣。路基高度：橫斷面上設計高程與地面高程之高差。

路堤：設計高程大于地面高程。

路塹：設計高程小于地面高程。縱斷面設計內(nèi)容：坡度及坡長豎曲線編輯ppt地面線：它是根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪的一條不規(guī)則的折線；6

縱斷面設計線

直坡段坡度＝兩變坡高差/平距上坡為正下坡為負平坡為0坡長：水平距離豎曲線段凸型豎曲線凹型豎曲線半徑R長度L（水平距離）豎距h二、設計線路直線的坡度和長度影響著汽車的行駛速度和運輸?shù)慕?jīng)濟以及行車的安全，它們的一些臨界值的確定和必要的限制，是以通行的汽車類型及行駛性能來決定的。編輯ppt縱斷面設計線直坡段坡度＝兩變坡高差/平距上坡為正坡長：水平7

路線縱斷面線形布置包括路基設計標高、縱坡、變坡點。其中路基設計標高，《規(guī)范》規(guī)定如下：

1.新建公路的路基設計標高：

高速公路和一級公路采用中央分隔帶的外側邊緣標高；二、三、四級公路采用路基邊緣標高,在設置超高、加寬地段為設超高、加寬前該處邊緣標高。

2.改建公路的路基設計標高：一般按新建公路的規(guī)定辦理，也可視具體情況而采用行車道中線處的標高。編輯ppt路線縱斷面線形布置包括路基設計標高、縱坡、變坡點。編輯8第二節(jié)汽車的動力特性與縱坡汽車行駛力學與運動學：1.汽車的行駛阻力2.汽車的驅動力3.汽車的行駛條件編輯ppt第二節(jié)汽車的動力特性與縱坡汽車行駛力學與運動學：編輯ppt9

1．學習目的：道路設計是以滿足汽車行駛的要求為前提的。汽車運動基本規(guī)律及對公路的要求，指導公路設計；保證公路的使用品質、服務等級。汽車行駛理論是公路線形設計的理論基礎。

2．研究內(nèi)容：研究汽車的驅動力和行駛阻力；分析汽車運動的基本規(guī)律；研究汽車主要動力性能分析影響汽車主要使用性能的因素。編輯ppt1．學習目的：編輯ppt103．汽車行駛對道路的基本要求：

安全：保證汽車的行駛穩(wěn)定性，避免發(fā)生翻車、倒溜、側滑等；

迅速：行駛速度——平均技術速度。經(jīng)濟：運輸成本：低運輸生產(chǎn)率：高

評價汽車運輸工作效率的指標有：

汽車運輸生產(chǎn)率——周轉率運輸成本——油料及輪胎消耗，保養(yǎng)周期舒適：視覺上：線形美觀，賞心悅目，自然環(huán)境與景觀設計生理上：平穩(wěn)、不顛簸，離心力小心理上：輕松，有安全感，心情愉快。編輯ppt3．汽車行駛對道路的基本要求：安全：保證汽車的行11第一節(jié)汽車的驅動力及行駛阻力一、汽車的驅動力汽車的動力來源：汽車行駛的驅動力來自它的內(nèi)燃發(fā)動機。在發(fā)動機里熱能轉化成機械能經(jīng)過傳動系變速和傳動，將曲軸的扭矩傳給驅動輪，產(chǎn)生Mk的扭矩驅動汽車驅動輪旋轉，輪胎對路面產(chǎn)生向后的水平推力，則路面對車輛產(chǎn)生向前的推力，驅使汽車行駛。編輯ppt第一節(jié)汽車的驅動力及行駛阻力一、汽車的驅動力編輯pp12汽車傳動系統(tǒng)：編輯ppt汽車傳動系統(tǒng)：編輯ppt13發(fā)動機輸出的功率N與產(chǎn)生的扭矩M的關系：1．發(fā)動機曲軸扭矩M及發(fā)動機轉速特性TrM編輯ppt發(fā)動機輸出的功率N與產(chǎn)生的扭矩M的關系：1．發(fā)動機曲軸扭矩M14N-n曲線、M-n曲線、耗油量ge-n曲線發(fā)動機轉速特性曲線：編輯pptN-n曲線、M-n曲線、耗油量ge-n曲線發(fā)動機轉速特性曲線15發(fā)動機曲軸上的扭矩M經(jīng)過變速箱（速比ik）和主傳動器（速比i0）兩次變速兩次變速的總變速比為：γ=i0·ik；傳動系統(tǒng)的機械效率為ηT<1.0；傳到驅動輪上的扭矩Mk為：Mk=MγηT

驅動輪上的轉速nk為：2．驅動輪扭矩Mk

車速V與發(fā)電機轉速關系：編輯ppt發(fā)動機曲軸上的扭矩M經(jīng)過變速箱（速比ik）和主傳動器（速比i163．汽車的驅動力

編輯ppt3．汽車的驅動力編輯ppt17

1．空氣阻力汽車在行駛中，由于迎面空氣質點的壓力，車后的真空吸力及空氣質點與車身表面的摩擦力阻礙汽車前進，總稱為空氣阻力。

二、汽車的行駛阻力

式中：K——空氣阻力系數(shù)，它與汽車的流線型有關；

ρ——空氣密度，一般ρ=1.2258（N·s2／m4）；

A——汽車迎風面積（或稱正投影面積）（m2）；

v——汽車與空氣的相對速度（m／s），可近似地取汽車的行駛速度。編輯ppt1．空氣阻力二、汽車的行駛阻力式中：K——空氣阻力18將車速v（m／s）化為V（km／h）并化簡，得空氣阻力的組成：形狀阻力（55~60%）、干擾阻力（12~18%）、誘導阻力（5~8%）、摩擦阻力（8~10%）、冷去除阻力（10~15%）。對汽車列車的空氣阻力，一般可按每節(jié)掛車的空氣阻力為其牽引車的20%折算。編輯ppt將車速v（m／s）化為V（km／h）并化簡，得空氣阻力的組成19

2．道路阻力道路阻力是由彈性輪胎變形和道路的不同路面類型及縱坡度而產(chǎn)生的阻力，主要包括滾動阻力和坡度阻力。（1）滾動阻力彈性輪胎反復變形時，其材料內(nèi)部發(fā)生摩擦要消耗一部分功率。在柔性路面上汽車行駛時汽車的不僅輪胎變形，而且路面也會變形，其接觸面之間產(chǎn)生摩擦要消耗部分功率（路面支反力前移，與車輪重力形成反向力矩）。另外，由于路面的不平整而造成輪胎震動和撞擊引起部分功率的消耗。編輯ppt2．道路阻力道路阻力是由彈性輪胎變形和道路的不同路面類型及20

（1）滾動阻力

滾動阻力與汽車的總重力成正比，若坡道傾角為α時，其值可用下式計算。

Rf＝Gfcosα

由于坡道傾角α一般較小，認為cosα≈1，則

Rf=Gf（N）式中：Rf——滾動阻力（N）；

G——車輛總重力（N）；

f——滾動阻力系數(shù)，它與路面類型、輪胎結構和行駛速度等有關，一般應由試驗確定，在一定類型的輪胎和一定車速范圍內(nèi)，可視為只和路面狀況有關的常數(shù)，見表2-4。編輯ppt（1）滾動阻力滾動阻力與汽車的總重力成正比，21汽車在坡道傾角為α的道路上行駛時，車重G在平行于路面方向的分力為Gsinα，上坡時它與汽車前進方向相反，阻礙汽車行駛；而下坡時與前進方向相同，助推汽車行駛。坡度阻力可用下式計算：

Ri=Gsinα

因坡道傾角一般較小，認為sinα≈tgα＝i，則

Ri=Gi（N）式中：Ri——坡度阻力（N）；

G——車輛總重力（N）；

i——道路縱坡度，上坡為正；下坡為負。（2）坡度阻力編輯ppt汽車在坡道傾角為α的道路上行駛時，車重G在平行于路面方向的分22

RR=G（f+i）式中：f+i——統(tǒng)稱道路阻力系數(shù)。滾動阻力和坡度阻力均與道路狀況有關，且都與汽車的總重力成正比，將它們統(tǒng)稱為道路阻力，以RR表示編輯pptRR=G（f+i）滾動阻23汽車變速行駛時，需要克服其質量變通運動時產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩稱為慣性阻力，用RI表示。汽車的質量：平移質量旋轉質量3．慣性阻力平移質量的慣性力

旋轉質量的慣性力矩

編輯ppt汽車變速行駛時，需要克服其質量變通運動時產(chǎn)生的慣性力和慣性力24慣性阻力計算：式中：δ——慣性力系數(shù)（或旋轉質量換算系數(shù)）。

δ＝l＋δ1＋δ2ik2

式中：δ1——表示汽車車輪慣性力的影響系數(shù)，一般δ1=0.03～0.05；

δ2——表示發(fā)動機飛輪慣性力的影響系數(shù)，一般小客車δ2=0.05～0.07，載重汽車δ2=0.04～0.05；

ik——變速箱的速比。汽車的總行駛阻力R為：

R=Rw十RR十RI編輯ppt慣性阻力計算：式中：δ——慣性力系數(shù)（或旋轉質量換算系數(shù)）。251．汽車的運動方程式汽車在道路上行駛時，必須有足夠的驅動力來克服各種行駛阻力。當驅動力與各種行駛阻力之代數(shù)和相等的時候，稱為驅動平衡。其驅動平衡方程式（也稱汽車的運動方程式）為：

T=R=Rw+RR+RI代入表達式，汽車的運動方程式為：三、汽車的運動方程式與行駛條件編輯ppt1．汽車的運動方程式三、汽車的運動方程式與行駛條件編輯ppt262．汽車的行駛條件汽車在道路上行駛，當驅動力等于各種行駛阻力之和時，汽車就等速行駛；當驅動力大于各種行駛阻力之和時，汽車就加速行駛；當驅動力小于各種行駛阻力之和時，汽車就減速行駛，直至停車。所以，要使汽車行駛，必須具有足夠的驅動力來克服各種行駛阻力。即汽車行駛的必要條件（即驅動條件）：

T≥R編輯ppt2．汽車的行駛條件汽車在道路上行駛，當驅動力等于各種27驅動力小于或等于輪胎與路面之間的附著力，即

T≤Gk式中：——附著系數(shù)，主要取決于路面的粗糙程度和潮濕泥濘程度，軋?zhí)サ幕y和氣壓，以及車速和荷載等，計算時可按表2-5選用；

Gk——驅動輪荷載，一般情況下，小汽車為總重的0.5～0.65倍，載重車為總重的0.65～0.80倍。汽車行駛的充分條件：編輯ppt驅動力小于或等于輪胎與路面之間的附著力，即汽車行駛的充分條件28五、汽車的動力因數(shù)汽車的動力因數(shù)汽車的行駛狀態(tài)汽車的爬坡能力

編輯ppt五、汽車的動力因數(shù)汽車的動力因數(shù)編輯ppt29動力特性：能反映汽車動力性能的指標。汽車的動力性能：指汽車所具有的加速、上坡、最大速度等的性能。汽車的動力性愈好，速度就愈高，所能克服的行駛阻力也愈大。一、汽車的動力因數(shù)汽車的運動方程式：T=Rw+RR+RI改變形式，T-Rw=RR+RI

上式等號左端T-Rw稱為汽車的后備驅動力，T、RW之值均與汽車的構造和行駛速度有關。代入表達式，編輯ppt動力特性：能反映汽車動力性能的指標。編輯ppt30

令上式左端為D，即

為使不同類型汽車的動力性進行比較，且有相同的評價尺度，將上式兩端分別除以車輛總重G，得D稱為動力因數(shù)，它表征某型汽車在海平面高程上，滿載情況下，每單位車重克服道路阻力和慣性阻力的性能。

編輯ppt令上式左端為D，即為使不同類型汽車的動力性進行比較，且有31編輯ppt編輯ppt32當?shù)缆匪诘夭辉诤Ｆ矫嫔?，汽車也不是滿載，由于海拔增高，氣壓降低，使發(fā)動機輸出功率、汽車的驅動力及空氣阻力都隨之降低，所以，應對動力因數(shù)D進行修正。方法是給D乘以一個修正系數(shù)λ，

海拔荷載修正系數(shù)λ:λ稱為動力因數(shù)D的海拔荷載修正系數(shù)，其值為編輯ppt當?shù)缆匪诘夭辉诤Ｆ矫嫔?，汽車也不是滿載，由于海拔增高，氣壓33式中：ξ——海拔系數(shù)，見圖2-5編輯ppt式中：ξ——海拔系數(shù)，見圖2-5編輯ppt34

或ξ=（1-2.26×10-5H）5.3

其中，H為海拔高度（m）；

G——滿載時汽車的總重力（N）；

G’——實際裝載時汽車的總重力（N）。式中：ξ——海拔系數(shù)，見圖2-5編輯ppt或ξ=（1-2.26×10-5H）5.3式中35當汽車的動力因數(shù)為D，道路阻力為ψ，汽車的行駛狀態(tài)有以下三種情況：當ψ＜D時：加速行駛二、汽車的行駛狀態(tài)由得

當ψ=D時:a＝0等速行駛

當ψ>D時：減速行駛式中：ψ——道路阻力系數(shù)，編輯ppt當汽車的動力因數(shù)為D，道路阻力為ψ，汽車的行駛狀態(tài)有以下三種36平衡速度：任意的D＝ψ相應等速行駛的速度，用VP表示。臨界速度：每一排檔最大動力因數(shù)Dmax對應的速度，用Vk表示。汽車的行駛狀態(tài)：編輯ppt平衡速度：任意的D＝ψ相應等速行駛的速度，用VP表示。汽車的37汽車的最高、最小速度：汽車的最高速度：是指節(jié)流閥全開、滿載（不帶掛車）、在表面平整堅實水平路段上作穩(wěn)定行駛時的速度。某一排檔的最高速度Vmax

：汽車的最小穩(wěn)定速度：是指滿載（不帶掛車）在路面平整堅實的水平路段上，穩(wěn)定行駛時的最低速度（即臨界速度Vk）。編輯ppt汽車的最高、最小速度：汽車的最高速度：是指節(jié)流閥全開、滿載（38最大爬坡度：指汽車在堅硬路面上用最低檔作等速行駛時所能克服的最大坡度。

cosα＜1，sinα≠tgα＝i，

λDImax=fcosα+sinα解此三角函數(shù)方程式，得最大坡角：三、汽車的爬坡能力汽車的爬坡能力是指汽車在良好路面上等速行駛時克服了其它行駛阻力后所能爬上的縱坡度。，a=0，則i=λD-f編輯ppt最大爬坡度：指汽車在堅硬路面上用最低檔作等速行駛時所能克服的39

1．計算加、減速行程由ds=vdt，a=dv/dt，得

四、汽車的加、減速行程設初速V1，終速V2，則編輯ppt1．計算加、減速行程四、汽車的加、減速行程設初速V1，40東風EQ-140加、減速行程圖2.加、減速行程圖0編輯ppt東風EQ-140加、減速行程圖2.加、減速行程圖0編輯p41

加、減速行程圖用法

編輯ppt加、減速行程圖用法

編輯ppt42第三節(jié)縱坡及坡長設計

一、縱坡設計的一般要求

1．縱坡設計必須滿足《標準》的各項規(guī)定。

2．為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值。合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應避免設置反坡段。越嶺線啞口附近的縱坡應盡量緩一些。

3．縱坡設計應對沿線地面、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。編輯ppt第三節(jié)縱坡及坡長設計一、縱坡設計的一般要求編434．一般情況下山嶺重丘區(qū)縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地?！纯v向填挖平衡設計。

5．平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應滿足最小縱坡要求外，還應滿足最小填上高度要求，保證路基穩(wěn)定?！窗€設計。

6．對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應和緩、避免產(chǎn)生突變。交叉處前后的縱坡應平緩一些，

7．在實地調(diào)查基礎上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。編輯ppt4．一般情況下山嶺重丘區(qū)縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運44二、最大縱坡最大縱坡：是指在縱坡設計時各級道路允許使用的最大坡度值。影響因素：汽車的動力特性：汽車在規(guī)定速度下的爬坡能力。道路等級：等級高，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：行車困難：上坡速度低，下坡較危險。山區(qū)公路可縮短里程，降低造價。編輯ppt二、最大縱坡最大縱坡：是指在縱坡設計時各級道路允許使用的最大45

作用：是道路縱斷面設計的重要控制指標。在地形起伏較大地區(qū)，直接影響路線的長短、使用質量、運輸成本及造價。

最大縱坡的確定：

《標準》采用的代表車型是載重8t的東風重型貨車（功率/重量比為9.3W/kg）。根據(jù)D－V曲線和公式，就可以確定最大縱坡。

編輯ppt作用：最大縱坡的確定：編輯ppt461.設計速度為120km／h、l00km／h、80km／h的高速公路受地形條件或其他特殊情況限制時，經(jīng)技術經(jīng)濟論證，最大縱坡值可增加1％。2.公路改建中，設計速度為40km／h、30km／h、20km／h的利用原有公路的路段，經(jīng)技術經(jīng)濟論證，最大縱坡值可增加1％。各級公路最大縱坡的規(guī)定（表4-3）設計速度（km/h）1201008060403020最大縱坡（%）

3456789編輯ppt1.設計速度為120km／h、l00km／h、80km／h47三、高原縱坡折減

1.折減原因（1）在高海拔地區(qū)，因空氣密度下降而使汽車發(fā)動機功率、汽車的驅動力以及空氣阻力降低，導致汽車的爬坡能力下降。（2）汽車水箱中的水易于沸騰而破壞冷卻系統(tǒng)。

2.縱坡折減值《規(guī)范》規(guī)定：位于海拔3000m以上的高原地區(qū)，各級公路的最大縱坡值應按表4-5的規(guī)定予以折減。折減后若小于4%，則仍采用4%。

編輯ppt三、高原縱坡折減1.折減原因編輯ppt48四、理想的最大縱坡和不限長度的最大縱坡

1.理想的最大縱坡

（1）定義

指設計車型即載重汽車在油門全開的情況下，持續(xù)以理想速度V1等速行駛所能克服的坡度。（2）V1取值低速路為設計速度高速路為載重汽車的最高速度V1取值

編輯ppt四、理想的最大縱坡和不限長度的最大縱坡1.理想的最49

（4）理想的最大縱坡的意義

在具有不大于的坡道上載重汽車能以最高速度行駛，這樣，可以指望載重汽車與小客車、重車與輕車之間的速差最小，因而相互干擾也將最小，道路通行能力將最大。

（3）理想的最大縱坡確定

根據(jù)V1和動力特性圖查出D1，則稱i1為理想的最大縱坡：編輯ppt（4）理想的最大縱坡的意義（3）理50

2.不限長度的最大縱坡

（1）定義

允許車速由V1降到V2，以獲得較大坡度，在i2的坡道上，汽車將以V2的速度等速行駛。與容許速度V2相對應的縱坡i2稱為不限長度的最大縱坡。（2）容許速度

V2稱為容許速度，不同等級的道路容許速度應不同，其值一般不小于設計速度的1/2～2/3（高速路取低限，低速路取高限）。

（3）不限長度的最大縱坡確定

根據(jù)V2可得D2，則：編輯ppt2.不限長度的最大縱坡編輯ppt51五、最小縱坡

1.要求設置最小縱坡的路段（1）挖方路段（2）設置邊溝的低填方路段（3）其它橫向排水不暢的路段。

2.最小縱坡應設置不小于0.3%的縱坡（一般情況下以采用不小于0.5%為宜）。對于干旱地區(qū)，以及橫向排水良好、不產(chǎn)生路面積水的路段，也可不受此最小縱坡的限制。高速公路的路面排水一般采用集中排水的方式，其直坡段或半徑大于不設超高最小半徑的路堤路段的最小縱坡仍應不小于0.3%。在彎道超高漸變段上，當行車道外側邊緣的縱坡與超高附加坡度（即超高漸彎率）方向相反時，設計最小縱坡不宜小于（）。編輯ppt五、最小縱坡1.要求設置最小縱坡的路段編輯ppt52六、坡長限制內(nèi)容：最小坡長限制：任何路段最大坡長限制：陡坡路段坡長是縱斷面上相鄰兩變坡點間的長度。

坡長限制，主要是對較陡縱坡的最大長度和一般縱坡的最小長度加以限制。

1.最小坡長

（1）規(guī)定最小坡長的原因①縱斷面上若變坡點過多，縱向起伏變化頻繁影響了行車的舒適和安全；②相鄰變坡點之間的距離不宜過短，便插入適當?shù)呢Q曲線來緩和縱坡的要求，同時也便于平縱面線形的合理組合與布置。（2）最小坡長要求最小坡長通常規(guī)定汽車以設計速度行駛9s～15s的行程為宜。

編輯ppt六、坡長限制內(nèi)容：最小坡長限制：任何路段編輯ppt53

2.最大坡長的限制

（1）限制最大坡長的原因①汽車在長距離的陡坡上行駛時，行車速度會顯著下降，甚至要換低速檔克服坡度阻力，使車輛間相互干擾增加，通行能力下降多。易使水箱沸騰，爬坡無力。②下坡時，則因坡度過陡，坡段過長頻繁剎車，影響行車安全。

（2）最大坡長限制計算與規(guī)定

縱坡長度限制主要是依據(jù)8t載重車（功率/重量比是9.3W/kg）的爬坡性能曲線，同時考慮坡底的入口速度與允許速度差確定的。標準采用入口的運行速度是通過調(diào)查得到的，允許速度差為20km/h)。標準中所規(guī)定的坡長限制是變坡點間的直線距離。

編輯ppt2.最大坡長的限制編輯ppt54設計速度(km/h)1201008060403020縱坡坡度(%)390010001100120047008009001000110011001200560070080090090010006500600700700800750050060083004009200

連續(xù)上坡或下坡時，應在不大于規(guī)定的限制縱坡長度范圍內(nèi)，設置緩和坡段。緩和坡段的縱坡應不大于3%，其長度應符合最小縱坡長度的規(guī)定。編輯ppt設計速度(km/h)1201008060403020縱39055

七、緩和坡段

1.作用

（1）對于上坡，當陡坡的長度達到限制坡長時，應安排一段緩坡，用以恢復在陡坡上降低的速度。（2）對于下坡，如緩坡滿足了一定長度，就可不用制動，對操縱起緩沖作用，有利于行車安全。

2.大小規(guī)定

《標準》規(guī)定，緩和坡段的縱坡應小于3％，長度應滿足最短坡長規(guī)定。

3.設置要求①宜設置在直線或較大半徑平曲線上。②地形困難時，可設在較小半徑平曲線上，但緩坡長度應適當增加，以使緩和坡段端部的豎曲線位于小半徑平曲線之外。編輯ppt七、緩和坡段1.作用編輯ppt56八、平均縱坡

1.定義

一定長度的路段縱向所克服的高差與路線長度之比。它是衡量縱面線形質量的一個重要指標。

2.作用（1）在山區(qū)高差較大地區(qū)，盡管最大縱坡、坡長限制、緩和坡段及最短坡長等均滿足《標準》規(guī)定，但為了防止交替使用極限長度的最大縱坡和最短長度的緩坡形成“臺階式”縱斷面線形，應對路線最高點與最低點之間的平均坡度加以限制，以提高行車質量。（2）汽車在長上坡上行駛，會長時間地使用二檔，造成發(fā)動機長時間發(fā)熱，導致車輛水箱沸騰；下坡則頻繁剎車，司機駕駛緊張，也易引起不良后果。編輯ppt八、平均縱坡1.定義編輯ppt57

3.規(guī)定

二級、三級、四級公路越嶺路線：相對高差為200m～500m時，平均縱坡以接近5.5%為宜；越嶺路段相對高差大于500m時，平均縱坡以接近5.0%為宜；注意任何相連3km路段的平均縱坡不宜大于5.5%。

高速公路、一級公路的平均縱坡正在研究。

編輯ppt3.規(guī)定編輯ppt58

九、合成坡度

1.合成坡度幾何關系

(1)合成坡度定義在設有超高的平曲線上，路線縱坡與超高橫坡所組成的坡度，其方向即流水線方向。

(2)控制合成坡度的目的將合成坡度控制在一定范圍內(nèi)，目的是控制急彎和陡坡的組合，防止車輛在彎道上行駛時由于合成坡度過大而引起的不適和危險。

編輯ppt九、合成坡度1.合成坡度幾何關系(2)控制59當陡坡與小半徑平曲線重合時，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%。①在冬季路面有積雪結冰的地區(qū)；②自然橫坡較陡峻的傍山路段；③非汽車交通比率高的路段。例如：某二級公路，有一平曲線半徑為250m，超高橫坡為8%，該路段縱坡度為4.8%，則合成坡度為合成坡度指標的控制作用：

控制陡坡與急彎的重合；平坡與設超高平曲線的配合問題。

編輯ppt當陡坡與小半徑平曲線重合時，在條件許可的情況下，以采用較小的60編輯ppt編輯ppt61

（1）下坡i（不考慮超高橫坡）方向的力：重力作用在前軸上的荷載W1′W1′2.汽車在縱橫坡組合下的穩(wěn)定性編輯ppt（1）下坡i（不考慮超高橫坡）方向的力：重力作用在前軸上的62

（2）重力作用在前軸上，垂直超高路面ih的力W1

(W1)編輯ppt（2）重力作用在前軸上，垂直超高路面ih的力W163

(3)離心力F分配在前軸上的荷載W2為

(W2)編輯ppt(3)離心力F分配在前軸上的荷載W2為(W2)編輯pp64(4)前軸上總荷載（垂直于超高路面）:

在平直路段（i=0,ih=0）上，作用于前軸的荷載為:

在有平曲線的坡道上，前軸荷載增量與在平直路段上作用于前軸的荷載的比值為:編輯ppt(4)前軸上總荷載（垂直于超高路面）:在平直路65最小合成坡度：最小合成坡度不宜小于0.5%。當合成坡度小于0.5時，應采取綜合排水措施，以保證路面排水暢通。編輯ppt最小合成坡度：編輯ppt66第三節(jié)豎曲線一、概述

1.定義

縱斷面上兩個坡段的轉折處，為了便于行車用一段曲線來緩和。

2.設置豎曲線的理由①視距要求主要解決凸形豎曲線處視距不良的問題②行車平順要求變坡點處用曲線圓滑連接③路容美觀要求使路容不產(chǎn)生突變點、和緩、平順、逐漸過渡。

3.形式

豎曲線采用的形式主要有圓曲線和二次拋物線兩種，設計上一般采用二次拋物線作為豎曲線。編輯ppt第三節(jié)豎曲線一、概述1.定義編輯ppt67偏角α＝α2－α1(方位角)切線長T、曲線長L為實際長度直線用方位角和實際長表示外距E為QZ和JD的連線任意點支距y與切線垂直坡差ω＝i2－i1（坡度）T、L為水平長度直坡用坡度和水平長度表示外距E為距變坡點的垂直高度任意點支距h為垂直高差編輯ppt偏角α＝α2－α1(方位角)68二.豎曲線要素計算公式

1.一般規(guī)定變坡點相鄰兩直坡段坡度分別為i1和i2（上坡為+，下坡為-），它們的代數(shù)差用ω表示，即

ω為“+”時，凹形豎曲線；

ω為“－”時，凸形豎曲線；編輯ppt二.豎曲線要素計算公式1.一般規(guī)定編輯ppt69α1α2ωi1i2i3變坡點：相鄰兩條坡度線的交點。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ω表示，即

ω=α2-α1≈tgα2-tgα1=i2-i1凹型豎曲線

ω>0凸型豎曲線

ω<0編輯pptα1α2ωi1i2i3變坡點：相鄰兩條坡度線的交點。凹型豎曲701．豎曲線的基本方程式：設變坡點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。式中：R——拋物線頂點處的曲率半徑AB編輯ppt1．豎曲線的基本方程式：設變坡點相鄰兩縱坡坡度分別為i1和i71AB1．豎曲線的基本方程式：設變坡點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。式中：k——拋物線頂點處的曲率半徑；

i1——豎曲線頂（底）點處切線的坡度。編輯pptAB1．豎曲線的基本方程式：設變坡點相鄰兩縱坡坡度分別為i172對豎曲線上任一點P，其切線的斜率（縱坡）為當x=0時，ip=i1；當x=L時，

豎曲線半徑R系指豎曲線頂（底）部的曲率半徑。若豎曲線包含拋物線頂點，則R=k。若豎曲線不包含拋物線頂點，則豎曲線半徑指豎曲線的頂（凸豎曲線）或底（凹豎曲線）部的曲率半徑?？砂聪旅娴姆椒ㄓ嬎悖簰佄锞€頂點曲率半徑：編輯ppt對豎曲線上任一點P，其切線的斜率（縱坡）為當x=0時，ip=73拋物線上任一點的曲率半徑為r，拋物線上任一點的曲率半徑r=k（1+i2）3/2豎曲線底部的切線坡度i1較小，故i12可略去不計，則豎曲線底部的曲率半徑R為：

R=r≈k二次拋物線豎曲線基本方程式（通式）為編輯ppt拋物線上任一點的曲率半徑為r，拋物線上任一點的曲率半徑r742．豎曲線諸要素計算公式（1）豎曲線長度L或豎曲線半徑R：

L=xA-xB（2）豎曲線切線長T：因為T=T1=T2，則i2AB（3）豎曲線外距E：編輯ppt2．豎曲線諸要素計算公式（1）豎曲線長度L或豎曲線半徑R：75i2（4）豎曲線上任一點豎距h：

下半支曲線在豎曲線終點的切線上的豎距h’為：

hL-xh’編輯ppti2（4）豎曲線上任一點豎距h：下半支曲線在豎曲線終點的切76（3）豎曲線上任一點豎距h：

下半支曲線在豎曲線終點的切線上的豎距h’為：

為簡單起見，將兩式合并寫成下式，

式中：x——豎曲線上任意點與豎曲線始點或終點的水平距離，

y——豎曲線上任意點到切線的縱距，即豎曲線上任意點與坡線的高差。編輯ppt（3）豎曲線上任一點豎距h：下半支曲線在豎曲線終點的切線上77豎曲線外距E：上半支曲線x=T1時：故T1=T2=T由于外距是邊坡點處的豎距，則E1=E2=E，下半支曲線x=T2時：編輯ppt豎曲線外距E：上半支曲線x=T1時：故T1783.豎曲線上高程計算起點（終點）樁號＝變坡點樁號－（+）T起點高程＝變坡點高程±T·i（凸-，凹+）終點高程＝變坡點高程±T·i（凸+，凹-）x=（任意點樁號－起點樁號）或=（終點樁號－任意點樁號）

y=x2/2R

計算設豎曲線后各樁號處的設計高設計高程＝切線高程±y

點繪豎曲線；計算施工高度，填繪有關資料，整理；施工高度為地面高與設計高之差；一般用計算機和繪圖儀出圖。編輯ppt3.豎曲線上高程計算起點（終點）樁號＝變坡點樁號－（+）T編79例題編輯ppt例題編輯ppt80[例4-3]：某山嶺區(qū)一般二級公路，變坡點樁號為k5+030.00，高程H1=427.68m，i1=+5%，i2=-4%，豎曲線半徑R=2000m。試計算豎曲線諸要素以及樁號為k5+000.00和k5+100.00處的設計高程。解：1．計算豎曲線要素

ω=i2-i1=-0.04-0.05=-0.09<0，為凸形。曲線長L=Rω=2000×0.09=180m切線長

外距

豎曲線起點QD＝（K5+030.00）-90=K4+940.00

豎曲線終點ZD＝（K5+030.00）+90=K5+120.00編輯ppt[例4-3]：某山嶺區(qū)一般二級公路，變坡點樁號為k5+030812．計算設計高程

K5+000.00：位于上半支橫距x1=Lcz–QD=5000.00–4940.00＝60m

豎距切線高程HT

=H1

+i1（Lcz

-

BPD）

=427.68+

0.05×(5000.00-5030.00)=426.18m

設計高程HS

=HT

-

y1=426.18-0.90=425.18m

（凸豎曲線應減去改正值）

編輯ppt2．計算設計高程K5+000.00：位于上半支切線高程H82K5+100.00：位于下半支①按豎曲線終點分界計算：橫距x2=Lcz–QD=5100.00–4940.00＝160m

豎距切線高程HT

=H1

+i1（

Lcz-

BPD）

=427.68+

0.05×(5100.00-5030.00)=431.18m

設計高程HS

=HT

–y2=431.18–6.40=424.78m編輯pptK5+100.00：位于下半支①按豎曲線終點分界計算：83K5+100.00：位于下半支②按變坡點分界計算：橫距x2=ZD–Lcz=5120.00–5100.00＝20m

豎距

切線高程HT=H1

+i2（Lcz-BPD）

=427.68-0.04×(5100.00-5030.00)=424.88m

設計高程HS=HT–y2=424.88–0.10=424.78m編輯pptK5+100.00：位于下半支②按變坡點分界計算：切84三、豎曲線的最小半徑

1.緩和沖擊在凹形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線上是減重，確定豎曲線半徑時，對離心加速度應加以控制。根據(jù)試驗，認為離心加速度應限制在0.5～0.7m/s2比較合適。我國《標準》規(guī)定的豎曲線最小半徑值，相當于a=0.278m/s2。2.時間行程不過短編輯ppt三、豎曲線的最小半徑1.緩和沖擊2.時間行程不過短85

3．滿足視距的要求

（1）豎曲線上可能存在的視距問題：①若凸形豎曲線半徑太小，會阻擋駕駛員的視線，在變坡點后形成視覺盲區(qū)。②起伏較大地區(qū)的道路，在夜間行車時，若凹形豎曲線半徑過小，前燈照射距離近，影響行車速度和安全。③高速公路及城市道路跨線橋、門式交通標志及廣告宣傳牌等，如果它們正好處在凹形豎曲線上方，可能會影響駕駛員的視線。

（2）計算條件

規(guī)定駕駛員的視線高即目高，障礙物高即物高，則。編輯ppt3．滿足視距的要求編輯ppt86凸形豎曲線最小半徑和最小長度凸形豎曲線最小長度應以滿足視距要求為主。按豎曲線長度L和停車視距ST的關系分為兩種情況。

1．當L<ST時：AB編輯ppt凸形豎曲線最小半徑和最小長度凸形豎曲線最小長度應以滿足87視距長度：令最小半徑：編輯ppt視距長度：令最小半徑：編輯ppt882．當L>ST:

編輯ppt2．當L>ST:編輯ppt89凸形豎曲線最小半徑和最小長度

:豎曲線最小長度相當于各級道路計算行車速度的3秒行程。編輯ppt凸形豎曲線最小半徑和最小長度:豎曲線最小長度相當于各級道路90設置凹豎曲線的主要目的是緩和行車時的離心力，確定凹豎曲線半徑時，應以離心加速度為控制指標。

凹形豎曲線最小半徑和最小長度凹形豎曲線的最小半徑、長度，除滿足緩和離心力要求外，還應考慮兩種視距的要求：一是保證夜間行車安全，前燈照明應有足夠的距離；二是保證跨線橋下行車有足夠的視距?！稑藴省芬?guī)定豎曲線的最小長度應滿足3s行程要求。編輯ppt設置凹豎曲線的主要目的是緩和行車時的離心力，確定凹豎曲線半徑91（三）凹形豎曲線最小半徑和最小長度凹形豎曲線最小長度相當于各級道路計算行車速度的3秒行程。編輯ppt（三）凹形豎曲線最小半徑和最小長度凹形豎曲線最小長度相當于各92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。編輯ppt凸形豎曲線主要控制因素：編輯ppt93

一、爬坡車道

1、定義陡坡路段正線行車道上坡方向右側增設的供載重車行駛的專用車道。

2、設置爬坡車道的作用保證陡坡上汽車行駛的安全性增大通行能力使小汽車在經(jīng)濟車速下行駛可減少污染。第四節(jié)爬坡車道編輯ppt一、爬坡車道第四節(jié)爬坡車道編輯ppt94

3、設置條件

高速公路、一級公路及雙車道二級公路縱坡長度受限制的路段，應對載重汽車上坡行駛速度的降低值和通行能力進行驗算，符合下列情況之一者，可在上坡方向車道右側設置爬坡車道：沿上坡方向載重汽車的行駛速度降低到下表的允許最低速度以下時，可設置爬坡車道。上坡路段的設計通行能力小于設計小時交通量時，應設置爬坡車道。經(jīng)過技術經(jīng)濟比較論證，設置爬坡車道的效益費用比、行車安全型較優(yōu)時。設計速度（Km/h)1201008060容許最低速度Km/h)60555040編輯ppt3、設置條件設計速度（Km/h)120100895四、爬坡車道設計

（1）橫斷面組成

爬坡車道設于上坡方向正線行車道右側，寬度一般為3.5m，包括設于其左側路緣帶的寬度0.5m。高速公路的爬坡車道可以占用原有的硬路肩寬度，爬坡車道的外側可只設土路肩。一級公路、二級公路的爬坡車道緊靠行車道外側設置，原來硬路肩部分移至爬坡車道的外側，供混合車輛行駛。窄路肩不能提供停車使用，在長而連續(xù)的爬坡車道路段上，其右側應按規(guī)定設置緊急停車帶。編輯ppt四、爬坡車道設計高速公路的爬坡車道可以占用原有96（2）橫坡度爬坡車道的行車速度比正線低，為了行車安全起見，正線超高坡度與爬坡車道的超高坡度之間符合一定的對應關系。超高坡度的旋轉軸為爬坡車道內(nèi)側邊緣線。若爬坡車道位于直線路段時，其橫坡度的大小同正線路拱坡度，采用直線式橫坡，坡向向外。編輯ppt（2）橫坡度超高坡度的旋轉軸為爬坡車道內(nèi)側邊緣線。編97

（3）平面布置與長度編輯ppt（3）平面布置與長度編輯ppt98編輯ppt編輯ppt99編輯ppt編輯ppt100編輯ppt編輯ppt101爬坡車道總長度由分流漸變段長度、爬坡車道長度和合流漸變段長度組成。分流漸變段長度用來使正線車輛駛離正線而進入爬坡車道，合流漸變段長度用來使車輛駛離爬坡車道而進入正線，其長度見符合規(guī)定。

爬坡車道終點處應設置規(guī)定的附加長度(不包括終點漸變段長度）。編輯ppt爬坡車道總長度由分流漸變段長度、爬坡車道長度和合流漸102

爬坡車道的長度一般應根據(jù)所設計的縱斷面線形，通過加、減速行程圖繪制出載重車行駛速度曲線，找出小于允許最低速度的路段，從而得到需設爬坡車道的長度。爬坡車道起、終點的具體位置除按上述方法確定外，還應考慮與線形的關系。通常應設在通視條件良好、容易辨認并與正線連接順適的地點。

編輯ppt爬坡車道的長度一般應根據(jù)所設計的縱斷面線形，通過加103

一、避險車道的作用及組成

1、避險車道定義在長陡坡路段正線行車道下坡方向右側為失控車輛增設的專用車道。

2、設置目的為防止連續(xù)長、陡下坡車輛在行駛中速度失控而造成事故。

3、設置要求避險車道的長度根據(jù)主線下坡行駛速度、避險車道縱坡和坡床集料而定。4、避險車道的組成

引道、制動車道、服務車道及輔助設施（路側護欄、防撞設施、施救錨栓、呼救電話、照明）。

第五節(jié)避險車道編輯ppt一、避險車道的作用及組成第五節(jié)避險車道編輯ppt104編輯ppt編輯ppt105編輯ppt編輯ppt106二、避險車道的類型：編輯ppt二、避險車道的類型：編輯ppt107三、避險車道的設置1、制動器溫度在長陡下坡路段，對無輔助制動裝置的汽車必須頻繁制動，使制動器溫度上升較快，當達到制動效能衰退溫度后，可能引起車輛制動失效而發(fā)生事故。由坡頂下坡行駛，當制動器溫度超過衰退溫度的位置后，應設置避險車道。公式見P752、正線平面線形避險車道一般設置在正線的直線路段上，要求視距良好，利于駕駛員準確駛入避險車道；若為平曲線路段，應設置在失控車輛不能安全轉彎的平曲線之前或從該曲線切線方向切出。應避免設在避險車道端頭和兩側下方人口稠密區(qū)，以防傷及路外居民；盡量遠離正線上的橋梁和隧道燈構造物，以免失控車輛對其產(chǎn)生破壞。3、沿線地形正線右側地形最好是高出路基邊緣的山包、山坡、臺地燈，且容易開挖修筑。編輯ppt三、避險車道的設置編輯ppt108四、避險車道的設計1、平縱面設計平面線形宜為直線。正線為直線時，流出角宜為3~5度；正線為曲線時，宜為其切線方向。

制動車道縱斷面宜為直坡線。制動車道宜設為上坡，一般采用8%~20%。引道分岔段縱坡宜與正線相同。引道分岔段為下坡，制動車道為上坡。凹形豎曲線設置在制動車道前的引道上。編輯ppt四、避險車道的設計1、平縱面設計編輯ppt1092、避險車道的寬度避險車道橫斷面寬一些為宜，制動失效時，司機心理高度緊張，為保證安全，至少要按一輛車設計，寬度不小于4.5m，服務車道設置在避險車道右側，寬度不小于3.5m，用于施救遇險車輛和制動車道的維修養(yǎng)護。避險車道總寬度不小于9.0m為宜。編輯ppt2、避險車道的寬度避險車道橫斷面寬一些為宜，制1103、避險車道長度根據(jù)能量守恒定理確定避險車道的長度。編輯ppt3、避險車道長度根據(jù)能量守恒定理確定避險車道的長度。編輯pp1114、制動車道的引道引道設置在正線與制動車道之間，起連接作用，能給失控車輛駕駛員提供反應時間和足夠空間沿引道安全駛入制動車道。引道的設置應能使失控車輛駕駛員，在引道起點清晰看到制動車道全貌。在進入引道前的正線上應有3s以上的行程距離，能使駕駛員看清引道，以免錯過岔口。引道的最小長度應滿足失控車輛以入口速度3s的行程。引道路面結構應與正線相同，引道終點邊線應與制動車道中線垂直，保證失控車輛前輪能同時進入制動車道坡床，防止受力不均而發(fā)生側偏或側翻。編輯ppt4、制動車道的引道引道設置在正線與制動車道之間，1125、坡床材料和厚度（1）材料坡床材料宜選擇具有較高滾動阻力系數(shù)、暹羅小、不板結和不被雨水沖刷的非級配卵（礫）石材料，且無雜質；不具有尖銳棱角的材料。材料采用粒徑2~5cm的圓形或橢圓形為宜。（2）厚度制動坡床鋪筑厚度一般為0.5~1.0m，制動車道入口處鋪筑厚度為0.1m，采用5~10m長的漸變段逐漸過渡到正常坡床厚度。編輯ppt5、坡床材料和厚度（1）材料編輯ppt1136、避險車道的其他設施（1）緩沖裝置為防止個別車輛沖到（或沖出）制動車道端部應在末端設置強制減弱裝置，可用沙袋（桶）廢輪胎等堆砌，高度為1.2~1.5m。編輯ppt6、避險車道的其他設施（1）緩沖裝置編輯ppt114（2）避險車道排水（3）標志（4）錨栓（5）監(jiān)控系統(tǒng)及呼救電話（6）中央分隔帶開口（7）照明編輯ppt（2）避險車道排水（3）標志編輯ppt115高速公路降溫池編輯ppt高速公路降溫池編輯ppt116編輯ppt編輯ppt117編輯ppt編輯ppt118編輯ppt編輯ppt119編輯ppt編輯ppt120第六節(jié)道路平、縱線形組合設計一、視覺分析1.視覺分析的概念和意義視覺分析:從視覺心理出發(fā)，對道路的空間線形及其與周圍自然景觀和沿線建筑的協(xié)調(diào)等進行研究分析，以保持視覺的連續(xù)性，使行車具有足夠的舒適感和安全感的綜合設計。視覺是連接道路與汽車的重要媒介。視覺分析是道路線形設計的有效手段。編輯ppt第六節(jié)道路平、縱線形組合設計一、視覺分析編輯ppt1212.視覺規(guī)律動視覺與運動速度環(huán)境照度及駕駛員年齡等因素有關，車速越高，物體的相對移動速度也越高，眼睛轉動的角速度必將加快。

駕駛員視覺隨車速變化的動態(tài)規(guī)律如下：①駕駛員的注意力集中和心理緊張程度隨車速的增加而增加。②注意力集中點和視野距離隨車速增加而增加。③視角隨車速的增加而變小。

編輯ppt2.視覺規(guī)律駕駛員視覺隨車速變化的動態(tài)規(guī)律如下：編輯ppt122駕駛過程中，駕駛員的動視覺特點：（1）駕駛員過程中，駕駛員不易全面正確感覺車外的情況變化。高速運動中，物體在視野內(nèi)作用時間變短。（2）駕駛過程中，駕駛員的空間分辨能力降低。隨車速增加，駕駛員的視力呈下降趨勢，視認距離會縮短；車速增加，景物距汽車越近，景物在視野內(nèi)的作用時間也會越短。（3）高速行駛時，對駕駛員易形成“道路催眠”。隨車速的增加，駕駛員的空間辨別范圍縮小，注視點前移，兩眼凝視遠方并集中于一點，形成“隧道視覺”，對外界的刺激減少，只注視單調(diào)的暗色路面。當交通環(huán)境變化不大時，單調(diào)的信息對大腦皮層某些點的重復刺激，會使神經(jīng)細胞呈現(xiàn)抑制狀態(tài)，形成“道路催眠”。（4）高速行駛時，駕駛員更易出現(xiàn)錯覺，導致判斷失誤增加。高速時，駕駛員在單位時間內(nèi)接受的信息量顯著增多。據(jù)研究，單位時間內(nèi)的刺激物出現(xiàn)次數(shù)越多，駕駛員出錯的比例越大。編輯ppt駕駛過程中，駕駛員的動視覺特點：編輯ppt123

3.視覺分析方法

①道路透視圖:線形.全景.復合.動態(tài)等；②三維動畫；③虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。道路透視圖：是按照汽車在道路上的行駛位置，根據(jù)線形的幾何狀況確定的視軸方向以及由車速確定的視軸長度，利用坐標透視的原理繪制的。通過透視圖，可直觀地看出立體線形是否順適，有否易產(chǎn)生判斷錯誤或茫然的地方，路旁障礙是否有妨礙視線的地方等等。若存在上述缺陷則要在設計階段進行修改，然后再繪出透視圖分析研究，直至滿意為止。編輯ppt3.視覺分析方法①道路透視圖:線形.全124編輯ppt編輯ppt125

平、縱線形組合設計

是指在滿足汽車運動學和力學要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)、舒適，與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件。二、道路平、縱線形組合設計原則編輯ppt平、縱線形組合設計二、道路平、縱線形組合設126

不同設計速度的公路，平、縱線形組合設計的指導原則：

設計速度≥60km/h的道路:必須注意平、縱的合理組合，盡量做到線形連續(xù)、指標均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。設計速度愈高，線形設計可考慮的因素愈應周全。

設計速度≤40km/h的道路:首先應在保證行車安全的前提下，正確地運用線形要素指標，在條件允許的情況下力求做到各種線形要素的合理組合，并盡量避免和減輕不利的組合。編輯ppt不同設計速度的公路，平、縱線形組合設計的指導原則：編1271.應在視覺上能自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。引導視線是指道路的立體線形、構造物的形式和色調(diào)與沿線自然景觀相協(xié)調(diào)，起到對駕駛員行車視線引導的作用。2．注意保持平、縱線形的技術指標大小應均衡。均衡性影響線形的平順性，且與工程費用相關。編輯ppt1.應在視覺上能自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。1283．選擇組合得當?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全?．注意與道路周圍環(huán)境的配合。良好的立體線形與道路周圍環(huán)境配合，可減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導視線的作用。編輯ppt3．選擇組合得當?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全?．注129三、組合設計方法（一）平、縱線形組合設計要點：編輯ppt三、組合設計方法（一）平、縱線形組合設計要點：編輯ppt130編輯ppt編輯ppt131（二）

平縱線形組合的基本要求

1.平面直線與豎曲線組合

（1）平面直線與縱面直線組合（縱坡不變的直線）

（2）平面直線與豎曲線組合要素

（凸凹型直線、凹型直線）

直線上一次變坡是很好的平、縱組合，從美學觀點講以包括一個凸型豎曲線為好，而包括一個凹型線次之；直線中短距離內(nèi)二次以上變坡會形成反復凸凹的“駝峰”和“凹陷”。編輯ppt（二）平縱線形組合的基本要求

1.平面直線與豎曲線組合（132（2）平面直線與豎曲線組合要素

（凸凹型直線、凹型直線）

斷背曲線的改善

斷背曲線

編輯ppt（2）平面直線與豎曲線組合要素（凸凹型直線、凹型直線）133(3)直線與縱斷面應避免的組合暗凹編輯ppt(3)直線與縱斷面應避免的組合暗凹編輯ppt134

縱斷面上：避免能看到縱坡起伏三次以上。(3)直線與縱斷面應避免的組合編輯ppt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1352.平曲線與縱斷面的組合

（1）平曲線與縱面直線組合

組合時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

①平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線。平豎曲線頂點重合，且平包豎。豎曲線的起終點最好分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，其中任一點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)。

編輯ppt2.平曲線與縱斷面的組合（1）平曲線與縱面直線組合編輯p136編輯ppt編輯ppt137編輯ppt編輯ppt138組合不當例子：編輯ppt組合不當例子：編輯ppt139

平、豎曲線重合如果平曲線的中點與豎曲線的頂（底）點位置錯開不超過平曲線長度的四分之一時，仍然可以獲得比較滿意的外觀。編輯ppt平、豎曲線重合如果平曲線的中點與豎曲線的頂（底）點位置錯140若做不到平、豎曲線較好的組合（頂點的重合），則寧可把平豎曲線分開相當距離（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。編輯ppt若做不到平、豎曲線較好的組合（頂點的重合），則寧可把平豎曲141（3）平曲線與豎曲線大小應保持均衡半徑：豎曲線半徑大約為平曲線半徑的10～20倍時長度：平曲線應稍長于豎曲線編輯ppt（3）平曲線與豎曲線大小應保持均衡半徑：豎曲線半徑大約為平曲142編輯ppt編輯ppt143編輯ppt編輯ppt144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。一個長的平曲線內(nèi)有兩個以上豎曲線，或一個大的豎曲線含有兩個以上平曲線，看上去非常別扭。半徑：豎曲線半徑大約為平曲線半徑的10～20倍時長度：平曲線應稍長于豎曲線編輯ppt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。145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。一個長的平曲線內(nèi)有兩個以上豎曲線，或一個大的豎曲線含有兩個以上平曲線，看上去非常別扭。半徑：豎曲線半徑大約為平曲線半徑的10～20倍時長度：平曲線應稍長于豎曲線編輯ppt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。146（4）暗、明彎與凸、凹豎曲線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。注意避免“暗凹”組合。編輯ppt（4）暗、明彎與凸、凹豎曲線暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲147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。注意避免“暗凹”組合。編輯ppt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。編148（5）要選擇適當?shù)暮铣善露取?/p>

①合成坡度過大，對行車安全不利，車輛易出事故。②合成坡度過小，不利于路面排水，對高速行駛的車輛由于濺水而影響行車安全。

如果變坡點與路面橫向排水不良的平曲線路段組合，易使合成坡度過小，排水不利，妨礙高速行車，故合成坡度一般應不小于0.5％。編輯ppt（5）要選擇適當?shù)暮铣善露取＞庉媝pt149（三）平、豎曲線應避免的組合

1.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重合。凸形豎曲線與反向平曲線拐點重合

編輯ppt（三）平、豎曲線應避免的組合1.要避免使凸形豎曲線的頂部150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重合。跳躍編輯ppt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1512.計算行車速度≥40km/h的道路，應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。

編輯ppt2.計算行車速度≥40km/h的道路，應避免在凸形豎曲線頂部152

3.在長平曲線內(nèi)，要盡量設計成直坡線，避免設置短的、半徑小的豎曲線。避免在一個平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個凹、凸豎曲線。

編輯ppt3.在長平曲線內(nèi)，要盡量設計成直坡線，避免設置短的、半徑小153

4.小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。編輯ppt4.小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。編輯ppt1545.避免將小半徑的平曲線起、訖點設在或接近豎曲線的頂部或底部。編輯ppt5.避免將小半徑的平曲線起、訖點設在或接近豎曲線的頂部或底部155

6.避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛員視線中斷的線形。編輯ppt6.避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛員視線中斷156（四）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

人造景觀設計線形與景觀的配合應遵循以下原則：

1．應在道路的規(guī)劃、選線、設計、施工全過程中重視景觀要求，尤其在規(guī)劃和選線階段，比如對風景旅游區(qū)、自然保護區(qū)、名勝古跡區(qū)、文物保護區(qū)等景點和其它特殊地區(qū)，一般以繞避為主。

2．盡量少破壞沿線自然景觀，避免深挖高填。

3．應能提供視野的多樣性，力求與周圍的風景自然地融為一體。編輯ppt（四）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157

4．不得已時，可采用修整、植草皮、種樹等措施加以補救。

5．條件允許時，以適當放緩邊坡或將其變坡點修整圓滑，以使邊坡接近于自然地面形狀，增進路容美觀。6．應進行綜合綠化處理，避免形式和內(nèi)容上的單一化，將綠化視作引導視線、點綴風景以及改造環(huán)境的一種技術措施進行專門設計。編輯ppt4．不得已時，可采用修整、植草皮、種樹等措施加以補救。158第七節(jié)縱斷面設計方法一、縱斷面設計要點

縱斷面設計的主要內(nèi)容：根據(jù)道路等級、沿線自然條件和構造物控制標高等，確定路線合適的標高、各坡段的縱坡度(i)和坡長(L)，并設計豎曲線。基本要求：縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當、平面與縱面組合設計協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟、平衡。編輯ppt第七節(jié)縱斷面設計方法一、縱斷面設計要點編輯ppt159（一）關于縱坡極限值的運用

設計時極限值不可輕易采用，應留有余地。縱坡緩些為好，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡不應低于0.3％～0.5%。通過對工程和環(huán)境、道路通行能力、車輛行駛速度三方面的綜合分析，當在工程經(jīng)濟和環(huán)境保護方面表現(xiàn)良好，且通行能力和車輛行駛速度均能滿足要求時，采用陡坡設計方案是可行的；當工程經(jīng)濟和環(huán)境保護可行，而通行能力和車輛行駛速度不能滿足要求時，應調(diào)整組破設計，或設置爬坡車道或緊急避險車道。

（二）關于最短坡長坡長不宜過短，以不小于設計速度9秒的行程為宜。對連續(xù)起伏的路段，坡度應盡量小，一般應爭取到規(guī)定值的1～2倍。

編輯ppt（一）關于縱坡極限值的運用設計時極限值不可輕易160

(三)各種地形條件下的縱坡設計

1.平原微丘區(qū)：主要是如何保證最小填土高度和最小縱坡的問題。丘陵區(qū)應注意平縱配合，不要過分遷就地形，縱坡應順適不產(chǎn)生突變。

2.山嶺重丘區(qū)沿河線：盡量采用平緩縱坡、坡長不應超過限制長度，縱坡不宜大于6％，注意路基控制標高的要求