各級(jí)公路的豎曲線最小長度和半徑規(guī)定表6課件

第三章縱斷面設(shè)計(jì)第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)第三節(jié)爬坡車道第四節(jié)公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)第六節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)成果第三章縱斷面設(shè)計(jì)第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)1第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)汽車行駛與公路縱坡的關(guān)系

汽車行駛要求汽車在公路上行駛的阻力空氣阻力：汽車在空氣介質(zhì)中行駛，由于迎面風(fēng)壓力、車前后的空氣壓力差以及空氣質(zhì)點(diǎn)與車身表面的摩擦等阻礙汽車前進(jìn)。滾動(dòng)阻力：汽車在路面上行駛時(shí)，汽車輪胎、路面等發(fā)生變形及汽車與路面發(fā)生碰撞，會(huì)引起汽車功率的損耗。坡度阻力：汽車在有坡度的公路上行駛時(shí)，其分力會(huì)同汽車行駛方向相同或相反而產(chǎn)生坡度阻力。慣性阻力：汽車變速行駛時(shí)，需要克服其質(zhì)量變速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩。

第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)汽車行駛與公路縱坡的關(guān)系2第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)汽車行駛的條件充分條件：牽引力必須小于或等于輪胎與路面之間的附著力。必要條件：牽引力必須大于或等于各項(xiàng)阻力之和。充要條件：各阻力之和≤牽引力≤輪胎與路面之間的附著力。汽車在坡道上的行駛要求縱坡度力求平緩；

陡坡宜短，長坡道的縱坡度應(yīng)加以嚴(yán)格限制；

縱坡度的變化不宜太多，尤其應(yīng)避免急劇起伏變化，力求縱坡均勻。

第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)汽車行駛的條件3第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)最大縱坡、最小縱坡和坡長限制最大縱坡確定最大縱坡應(yīng)考慮的因素

汽車的動(dòng)力性能；

公路等級(jí)；

自然因素。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)最大縱坡、最小縱坡和坡長限制4第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)最大縱坡的確定

我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的各級(jí)公路最大縱坡值如下：

設(shè)計(jì)速度(Km/h)1201008060403020最大縱坡（%）3456789第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)最大縱坡的確定設(shè)計(jì)速度(Km/h)125第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡折減高原縱坡（見下表）最大縱坡折減后，如小于4%時(shí)，仍采用4%。橋梁隧道縱坡非汽車交通量較大的路段縱坡海拔高度（m）3000～4000>4000～50005000以上折減值（%）123第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡折減海拔高度（m）3000～4006第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)最小縱坡

為使公路上行車快速、安全和暢通，希望公路縱坡設(shè)計(jì)的小一些。但是，在長路塹低填方以及其它橫向排水不暢通的地段，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定，規(guī)定各級(jí)公路的長路塹路段、以及其他橫向排水不暢的路段，均應(yīng)采用不小于0.3%的縱坡。當(dāng)必須設(shè)計(jì)水平坡（0%）或小于0.3%的縱坡時(shí)，邊溝排水設(shè)計(jì)應(yīng)與縱坡設(shè)計(jì)一起綜合考慮，其邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)最小縱坡7第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)坡長限制最大坡長的限制最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低容許速度時(shí)所行駛的距離。縱坡越陡，坡長越長，對行車的影響越大。《標(biāo)準(zhǔn)》對各級(jí)公路不同陡坡的最大坡長均進(jìn)行了限制，如表3-3所示。

第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)坡長限制8第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)

各級(jí)公路縱坡長度限制值表表3-3

設(shè)計(jì)速度（km/h）最大坡長（m）縱坡坡度（%）1201008060403020縱坡坡度（%）39001000110012004700800900100011001100120056007008009009001000650060070070080075005006008300300400920030010200第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)各9第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)陡坡組合坡長當(dāng)連續(xù)陡坡是由幾個(gè)不同受限坡度值的坡段組合而成時(shí)，應(yīng)按不同坡度的坡長限制折算確定；其連續(xù)陡坡最短坡長應(yīng)大于規(guī)范規(guī)定最小坡長。例：某三級(jí)公路，第一坡段縱坡度為7%，長度為200m，第二坡段縱坡度為6%，長度為200m，若第三坡段采用4%的坡度，其坡長最多可設(shè)多長？解：第一坡段占坡長限制的2/5（200/500）；

第二坡段占坡長限制的2/7（200/700）；

則第三坡段可設(shè)置

：

（1－2/5－2/7）×1100=(31.43/100)×1100=345.71m。

第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)陡坡組合坡長10第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)最小坡長的限制最小坡長的限制主要是從汽車行駛的平順性的要求考慮

。最小坡長通常以設(shè)計(jì)行車速度行駛9～15s的行程作為規(guī)定值

?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，各級(jí)公路最短坡長如下表所示。

設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020最小坡長（m）30025020015012010060第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)最小坡長的限制設(shè)計(jì)速度（km/h）1211第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)緩和坡段當(dāng)陡坡長度達(dá)到限制坡長時(shí)，應(yīng)安排一段緩坡，用以恢復(fù)在陡坡上降低的速度。緩和坡段的作用主要是為了改善汽車在連續(xù)陡坡上行駛的緊張狀況，避免汽車長時(shí)間低速行駛或汽車下坡產(chǎn)生不安全因素。不同等級(jí)的公路其緩和坡度不同，對于越嶺公路《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%，其長度應(yīng)不得小于最小坡長要求。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)緩和坡段12第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)平均縱坡平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差與該路段長度的比。平均縱坡是衡量路線線形設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。平均縱坡與坡道長度有關(guān)，還與相對高差有關(guān)?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定二、三、四級(jí)公路越嶺路線連續(xù)上坡（或下坡）路段，相對高差為200m～500m時(shí)，平均縱坡不應(yīng)大于5.5%；相對高差大于500m時(shí)，平均縱坡不應(yīng)大于5%。并注意任意連續(xù)3km路段的平均縱坡不宜大于5.5%。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)平均縱坡13第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)合成坡度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。合成坡度可按矢量關(guān)系或勾股定理關(guān)系導(dǎo)出：式中：i合—合成坡度(%)；i—公路平曲線處的縱坡(%)；ib—公路平曲線處的超高橫坡度(%)。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)合成坡度式中：i合—合成坡度(%)；14第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)合成坡度當(dāng)陡坡與小半徑平曲線相重疊時(shí)，在條件許可的情況下，以采用較小的合成坡度為宜。特別是在下述情況的合成坡度必須小于8%：冬季路面有積雪、結(jié)冰地區(qū)；自然橫坡較陡峻的傍山路段；非汽車交通量比率高的路段。各級(jí)公路的最小合成坡度不宜小于0.5%。在超高過渡的變化處，合成坡度不應(yīng)設(shè)計(jì)成0%。當(dāng)合成坡度小于0.5%時(shí)，則應(yīng)采取綜合排水措施，以保證路面排水暢通。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)合成坡度15第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)縱斷面上相鄰兩條縱坡線相交的轉(zhuǎn)折處，為了行車平順用一段曲線來緩和，這條連接兩縱坡線的曲線叫豎曲線。豎曲線的形狀，通常采用平曲線或二次拋物線兩種。在設(shè)計(jì)和計(jì)算上為方便一般采用二次拋物線形式。縱斷面上相鄰兩條縱坡線相交形成轉(zhuǎn)坡點(diǎn)，其相交角用轉(zhuǎn)坡角表示。當(dāng)豎曲線轉(zhuǎn)坡點(diǎn)在曲線上方時(shí)為凸形豎曲線，反之為凹形豎曲線。第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)縱斷面上相鄰兩條縱坡線相交的轉(zhuǎn)折處，為了行16第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線如圖所示，設(shè)相鄰兩縱坡坡度分別為i1和i2，則相鄰兩坡度的代數(shù)差即轉(zhuǎn)坡角為ω=i1-i2

，其中i1、i2為本身之值，當(dāng)上坡時(shí)取正值，下坡時(shí)取負(fù)值。當(dāng)i1-i2為正值時(shí)，則為凸形豎曲線。當(dāng)i1-i2為負(fù)值時(shí)，則為凹形豎曲線。第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線17第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線基本方程式我國采用的是二次拋物線形作為豎曲線的常用形式。其基本方程為：

若取拋物線參數(shù)為豎曲線的半徑，則有：第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線基本方程式若取拋物線參數(shù)為豎曲線的18第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線要素計(jì)算公式切線上任意點(diǎn)與豎曲線間的豎距h：

豎曲線曲線長：豎曲線切線長：豎曲線的外距：豎曲線上任意點(diǎn)至相應(yīng)切線的距離：L=Rω

式中：x—為豎曲線任意點(diǎn)至豎曲線起點(diǎn)（終點(diǎn)）的距離,m；R—為豎曲線的半徑，m。第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線要素計(jì)算公式豎曲線曲線長：豎19第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)

豎曲線的最小半徑

豎曲線最小半徑的確定

凸形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素

緩和沖擊

經(jīng)行時(shí)間不宜過短

滿足視距的要求

第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線的最小半徑20第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)凹形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素

緩和沖擊

前燈照射距離要求

跨線橋下視距要求

經(jīng)行時(shí)間不宜過短

第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)凹形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素21第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)凸、凹形豎曲線都要受到上述緩和沖擊、視距及行駛時(shí)間三種因素控制。豎曲線極限最小半徑是緩和行車沖擊和保證行車視距所必須的豎曲線半徑的最小值，該值只有在地形受限制迫不得已時(shí)采用。通常為了使行車有較好的舒適條件，設(shè)計(jì)時(shí)多采用大于極限最小半徑1.5～2.0倍，該值為豎曲線一般最小值。我國按照汽車在豎曲線上以設(shè)計(jì)速度行駛3s行程時(shí)間控制豎曲線最小長度。各級(jí)公路的豎曲線最小長度和半徑規(guī)定表3-6所列，在豎曲線設(shè)計(jì)時(shí)，不但保證豎曲線半徑要求，還必須滿足豎曲線最小長度規(guī)定。

第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)凸、凹形豎曲線都要受到上述緩和沖擊、視距及22第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)公路豎曲線最小半徑和豎曲線最小長度表3—6設(shè)計(jì)速度(Km/h)1201008060403020凸形豎曲線半徑(m)極限最小值11000650030001400450250100一般最小值170001000045002000700400200凹形豎曲線半徑(m)極限最小值4000300020001000450250100一般最小值6000450030001500700400200豎曲線最小長度(m)100857050352520第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)公路豎曲線最小23第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線的設(shè)計(jì)和計(jì)算

豎曲線設(shè)計(jì)

豎曲線設(shè)計(jì)，首先應(yīng)確定合適的半徑。在不過分增加工程量的情況下，宜選擇較大的豎曲線半徑；只有當(dāng)?shù)匦蜗拗苹蚱渌厥饫щy時(shí)，才選用極限最小半徑。從視覺觀點(diǎn)考慮，豎曲線半徑通常選用表3-6所列一般最小值的1.5～4.0倍，即如下表所示：

設(shè)計(jì)速度（km/h）豎曲線半徑（m）凸形凹形120200001200010016000100008012000800060900060004030002000第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線的設(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì)速度豎曲線半徑（m）24第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)相鄰豎曲線銜接時(shí)應(yīng)注意：同向豎曲線：特別是兩同向凹形豎曲線間如果直線坡段不長，應(yīng)合并為單曲線或復(fù)曲線形式的豎曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線。反向豎曲線：反向豎曲線間應(yīng)設(shè)置一段直線坡段，直線坡段的長度一般不小于設(shè)計(jì)速度的3秒行程。豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足排水需要。第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)相鄰豎曲線銜接時(shí)應(yīng)注意：25第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線計(jì)算：目的是確定設(shè)計(jì)縱坡上指定樁號(hào)的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高，其計(jì)算步驟如下：計(jì)算豎曲線基本要素：

豎曲線長：L切線長：T外距：E計(jì)算豎曲線起終點(diǎn)的樁號(hào)：

豎曲線起點(diǎn)的樁號(hào)＝變坡點(diǎn)的樁號(hào)－T豎曲線終點(diǎn)的樁號(hào)＝變坡點(diǎn)的樁號(hào)＋T計(jì)算豎曲線上任意點(diǎn)切線標(biāo)高及改正值：

切線標(biāo)高＝變坡點(diǎn)的標(biāo)高±（T-x）×i

改正值：

第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線計(jì)算：目的是確定設(shè)計(jì)縱坡上指定樁號(hào)的26

計(jì)算豎曲線上任意點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高：某樁號(hào)在凸形豎曲線的設(shè)計(jì)標(biāo)高＝該樁號(hào)在切線上的設(shè)計(jì)標(biāo)高－y某樁號(hào)在凹形豎曲線的設(shè)計(jì)標(biāo)高＝該樁號(hào)在切線上的設(shè)計(jì)標(biāo)高＋y第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)計(jì)算豎曲線上任意點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高：27第三節(jié)

爬坡車道爬坡車道：是陡坡路段正線行車道外側(cè)增設(shè)的供載重車行駛的專用車道。

設(shè)置爬坡車道的條件

我國《規(guī)范》規(guī)定：高速公路、一級(jí)公路縱坡長度受限制的路段，應(yīng)對載重汽車上坡行駛速度的降低值和設(shè)計(jì)通行能力進(jìn)行驗(yàn)算，符合下列情況之一者，可在上坡方向行車道右側(cè)設(shè)置爬坡車道。沿上坡方向載重汽車的行駛速度降低到下表允許最低速度以下時(shí)，可設(shè)置爬坡車道。

上坡方向允許最低速度

設(shè)計(jì)速度（Km/h）1201008060容許最低速度（Km/h）60555040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)，應(yīng)設(shè)置爬坡車道。

第三節(jié)爬坡車道爬坡車道：是陡坡路段正線行車道外側(cè)增設(shè)的供28第三節(jié)

爬坡車道爬坡車道的設(shè)計(jì)橫斷面組成爬坡車道設(shè)于上坡方向正線行車道右側(cè)。爬坡車道的寬度為3.5m（包括設(shè)于其左側(cè)路緣帶的寬度0.5m）。爬坡車道的路肩和正線一樣仍然由硬路肩和土路肩組成，但由于爬坡車道上行駛速度較低，其硬路肩寬度可以不按正線的安全標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)，一般為1.0m，而土路肩寬度以按正線要求設(shè)計(jì)為宜。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(cè)應(yīng)按規(guī)定設(shè)置緊急停車帶。第三節(jié)爬坡車道爬坡車道的設(shè)計(jì)29第三節(jié)

爬坡車道橫坡度爬坡車道的行車速度比正線小，為了行車安全起見，高速公路正線超高坡度與爬坡車道的超高坡度之間的對應(yīng)關(guān)系見下表所示。爬坡車道的超高坡度正線的超高橫坡%1098765432爬坡車道的超高橫坡%532超高坡度的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣線。若爬坡車道位于直線路段時(shí)，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.爬坡車道右側(cè)路肩的橫坡度大小和坡向,參照正線與右側(cè)路肩之間關(guān)系的有關(guān)規(guī)定確定.第三節(jié)爬坡車道橫坡度正線的超高橫坡%1098765432爬30第三節(jié)

爬坡車道平面布置與長度爬坡車道的平面布置如下圖所示。其總長度由起點(diǎn)處漸變段長度、爬坡車道的長度和終點(diǎn)處附加長度組成。起點(diǎn)處漸變段長度用來使正線車輛駛離正線而進(jìn)入爬坡車道，其長度一般取45m。第三節(jié)爬坡車道平面布置與長度31第三節(jié)

爬坡車道爬坡車道的長度,一般應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)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(shè)爬坡車道的路段。爬坡車道終點(diǎn)處附加長度用來供車輛駛?cè)胝€前加速至允許最低速度，其值與附加段的縱坡度有關(guān)，該附加長度包括終點(diǎn)漸變段長度60m在內(nèi)。爬坡車道起、終點(diǎn)的具體位置除按上述方法確定外，還應(yīng)考慮與線形的關(guān)系，通常應(yīng)設(shè)在通視條件良好容易辨認(rèn)并與正線連接順適的地點(diǎn)。第三節(jié)爬坡車道爬坡車道的長度,一般應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)的縱斷面線形32第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

公路平面與縱斷面的線形組合是指在滿足汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)性、舒適感，研究與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件，以保證汽車行駛的安全、舒適與經(jīng)濟(jì)。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)公路平面33第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺分析視覺分析的

意義

公路設(shè)計(jì)除應(yīng)考慮自然條件、汽車行駛力學(xué)的要求外，還要把駕駛員在心理和視覺上的反應(yīng)作為重要因素考慮。汽車在公路上行駛時(shí)，駕駛員是通過視覺、運(yùn)動(dòng)感覺和時(shí)間的變化來判斷線形。公路的線形、周圍景觀、標(biāo)志及其他有關(guān)信息，駕駛員幾乎都是通過的視覺感受到的。

從視覺心理出發(fā)，對公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)，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(shè)計(jì)稱為視覺分析。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺分析34第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺與車速的動(dòng)態(tài)規(guī)律

駕駛員的視覺判斷能力與車速密切相關(guān)，車速越高，其注意前方越遠(yuǎn)，而視角逐漸變小。駕駛員的注意力集中和心里緊張程度隨車速的增加而增加，注意力集中點(diǎn)和視野距離隨車速提高而增大，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，駕駛員對前景細(xì)節(jié)的視覺開始變的模糊不清，而視角隨車速逐漸變窄，已不能顧及兩側(cè)景象了。由此可見，對于快速公路來說，必須使駕駛員明白無誤地了解線形，盡量避免由于判斷錯(cuò)誤而導(dǎo)致駕駛失誤。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺與車速的動(dòng)態(tài)規(guī)律35第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺評(píng)價(jià)方法

所謂線形狀況是指公路平面和縱斷面線形所組成的立體形狀，在汽車快速行駛中給駕駛員提供的連續(xù)不斷的視覺印象。設(shè)計(jì)者通過公路透視圖評(píng)價(jià)線形組合是否順勢流暢，對易產(chǎn)生判斷失誤和茫然的地方，必須在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行修改。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺評(píng)價(jià)方法36第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)組合原則平面與縱斷面組合應(yīng)遵循如下設(shè)計(jì)原則：應(yīng)能在視覺上自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性；平面與縱斷面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡，不要懸殊太大，使線形在視覺上和心理上保持協(xié)調(diào)；選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和安全行車；?yīng)注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調(diào)。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)37第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)組合方式平曲線與豎曲線組合

平曲線和豎曲線兩者在一般情況下應(yīng)相互重合，宜將豎曲線的起、終點(diǎn)，放在平曲線的緩和段內(nèi)；這種立體線形不僅能起到誘導(dǎo)視線的作用，而且可取得平順和流暢的效果。平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡，平、豎曲線幾何要素要大體平衡、勻稱、協(xié)調(diào)，不要把過緩與過急、過長與過短的平曲線和豎曲線組合在一起。當(dāng)平曲線半徑和豎曲線半徑都很小時(shí)，平曲線和豎曲線兩者不宜重疊，或必須增大平、豎曲線半徑。凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部不得插入小半徑的平曲線，也不得與反向平曲線拐點(diǎn)相重合，以免失去引導(dǎo)駕駛員視線的作用，使駕駛員操作失誤，引起交通事故。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)組合方式38第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)平面直線與縱斷面的組合平面的長直線與縱面直坡段相配合，對雙車道公路能提供超車方便，在平坦地區(qū)易于地形相適應(yīng)，行車單調(diào)，駕駛員易疲勞。從美學(xué)的觀點(diǎn)上，平面的直線與一個(gè)大半徑的凸形豎曲線配合為好，與一個(gè)凹形豎曲線相配和次之；在直線中較短距離內(nèi)兩次以上的變坡會(huì)形成反復(fù)凹凸的“駝峰”和“凹陷”，使線形視覺效果既不美觀也不連續(xù)。使用時(shí)應(yīng)避免：①平面長直線配縱面長坡；②平面直線上短距離內(nèi)縱面多次變坡；③在平面直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線；④在平面長直線上設(shè)置陡坡及豎曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線；⑤在平面直線上的縱斷面線形出現(xiàn)駝峰、凹暗、跳躍等使駕駛員視覺中斷的線形。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)平面直線與縱斷面的組合39縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

縱斷面設(shè)計(jì)主要是指縱坡和豎曲線設(shè)計(jì)。縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是根據(jù)公路等級(jí)、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的高程、各坡段的縱坡度和坡長，并設(shè)計(jì)豎曲線。

縱斷面設(shè)計(jì)的基本要求是縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當(dāng)、平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)40第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用縱坡的極限值，設(shè)計(jì)時(shí)不可輕易采用，應(yīng)留有余地。在受限制較嚴(yán)的地帶，可有條件地使用縱坡極限值?？v坡應(yīng)力求平緩，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡不應(yīng)低于0.3%～0.5%。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用41第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于最小坡長縱坡坡長不宜過短，以不小于設(shè)計(jì)速度9s的行程為宜。對連續(xù)起伏的路段，坡度應(yīng)盡量小，坡長和豎曲線可取極限坡長的3～5倍。

第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于最小坡長42第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)各種地形條件下的縱坡設(shè)計(jì)

平原、微丘地區(qū)的縱坡應(yīng)均勻平緩，注意保證最小填土高度和最小縱坡的要求。丘陵地區(qū)的縱坡應(yīng)避免過分遷就地形而使路線起伏過大，注意縱坡應(yīng)順適不產(chǎn)生突變。山嶺、重丘地形的沿河線應(yīng)盡量采用平緩縱坡，坡長不應(yīng)超過限制長度，縱坡不宜大于6%，注意路基控制高程的要求。越嶺線的縱坡應(yīng)力求均勻，盡量不采用極限或接近極限的坡度，更不宜在連續(xù)采用極限長度的陡坡之間夾短的緩和坡段。越嶺路線一般不應(yīng)設(shè)置反坡。山脊線和山腰線除結(jié)合地形不得已時(shí)采用較大縱坡外，在可能條件下縱坡應(yīng)緩些。

第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)各種地形條件下的縱坡設(shè)計(jì)43第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于豎曲線半徑的選用

豎曲線應(yīng)選用較大半徑為宜。在不過分增加工程數(shù)量的情況下，應(yīng)選用大于或等于一般最小半徑的半徑值，特殊困難方可用極限最小值。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于豎曲線半徑的選用44第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于相鄰豎曲線的銜接

相鄰兩個(gè)同向凹形或凸形豎曲線，特別是兩同向凹形豎曲線間，如直坡段不長應(yīng)合并為單曲線或復(fù)曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線，這樣要求對行車是有利的。對反向豎曲線，最好中間設(shè)置一段直坡線，直坡線的長度一般不小于設(shè)計(jì)速度的3秒行程。當(dāng)半徑比較大時(shí)，亦可直接連接。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于相鄰豎曲線的銜接45第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)縱坡設(shè)計(jì)方法與步驟及注意問題縱坡設(shè)計(jì)方法與步驟準(zhǔn)備工作：按比例標(biāo)注里程樁號(hào)和標(biāo)高，點(diǎn)繪地面線；繪出平面直線與平曲線資料，以及土壤地質(zhì)說明資料；將橋梁、涵洞、地質(zhì)土質(zhì)等與縱斷面設(shè)計(jì)有關(guān)的資料在縱斷面圖紙上標(biāo)明；熟悉和掌握全線有關(guān)勘測設(shè)計(jì)資料，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)要求。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)縱坡設(shè)計(jì)方法與步驟及注意問題46第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)標(biāo)注控制點(diǎn)：

如路線起、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋梁、涵洞的橋面標(biāo)高，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)，與鐵路交叉點(diǎn)及受其它因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)標(biāo)注控制點(diǎn)：47第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)試定縱坡：

在已標(biāo)出“控制點(diǎn)”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、定線意圖，對各種可能坡度線方案反復(fù)比較，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點(diǎn)要求，且土石方最省的坡度線，將前后坡度線延長交會(huì)出變坡點(diǎn)的初定位置。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)試定縱坡：48第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)調(diào)整縱坡：對照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，檢查縱坡度、坡長、縱坡折減、合成坡度及平面與縱面配合是否適宜以及路線交叉、橋隧和接線等處的縱坡是否合理，不符合要求時(shí)則應(yīng)調(diào)整縱坡線。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)調(diào)整縱坡：49第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)核對：選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，根據(jù)縱斷面圖上對應(yīng)樁號(hào)填挖的高度，在橫斷面圖上“戴帽”檢查是否填挖過大、坡腳落空或過遠(yuǎn)、擋土墻過大等情況，若有問題應(yīng)及時(shí)調(diào)整縱坡線。定坡：縱坡線經(jīng)調(diào)整核對后，即可確定縱坡線。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)核對：50第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)置豎曲線：拉坡時(shí)已考慮了平、縱組合問題，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計(jì)算豎曲線要素。根據(jù)已定的縱坡和變坡點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高及豎曲線半徑，即可計(jì)算出各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)置豎曲線：51第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題設(shè)置回頭曲線地段，拉坡時(shí)應(yīng)按回頭曲線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)先定出該地段的縱坡，然后從兩端接坡，應(yīng)注意在回頭曲線地段不宜設(shè)豎曲線。大中橋上不宜設(shè)置豎曲線，橋頭兩端豎曲線的起終點(diǎn)應(yīng)設(shè)在橋頭10m以外。小橋涵允許設(shè)在斜坡地段或豎曲線上，為保證行車平順，應(yīng)盡量避免在小橋涵處出現(xiàn)駝峰式縱坡。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題52第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)注意平面交叉口縱坡及兩端接線要求。公路與公路交叉時(shí)一般宜設(shè)在水平坡段，其長度應(yīng)不小于最短坡長規(guī)定。兩端接線縱坡應(yīng)不大于3%，山區(qū)工程艱巨地段不大于5%。拉坡時(shí)如受“控制點(diǎn)”制約，導(dǎo)致縱坡起伏過大，或土石方工程量太大，經(jīng)調(diào)整仍難以解決時(shí)，可用紙上移線的方法修改原定縱坡線。對連接段縱坡，如大、中橋引導(dǎo)及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)平緩，避免產(chǎn)生突變。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)注意平面交叉口縱坡及兩端接線要求。公路53第六節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)成果縱斷面設(shè)計(jì)圖縱斷面設(shè)計(jì)圖是公路設(shè)計(jì)的主要文件之一，它反映路線所經(jīng)的中心地面起伏情況與設(shè)計(jì)標(biāo)高的關(guān)系。把它與平面線形結(jié)合起來，就能反映出公路路線在空間的位置?？v斷面圖采用直角坐標(biāo)，以橫坐標(biāo)表示水平距離，縱坐標(biāo)表示垂直高程。為了明顯地表明地形起伏，通常將橫坐標(biāo)的比例采用1∶2000，縱坐標(biāo)采用1∶200。繪制的縱斷面設(shè)計(jì)圖，應(yīng)按規(guī)定采用標(biāo)準(zhǔn)紙和統(tǒng)一格式，以便裝訂成冊。第六節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)成果縱斷面設(shè)計(jì)圖54第六節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)成果縱面圖的內(nèi)容樁號(hào)里程、地面高程與地面線、設(shè)計(jì)高程與設(shè)計(jì)線，施工填挖值；設(shè)計(jì)線的縱坡度及坡長；豎曲線及其要素，平曲線資料；設(shè)計(jì)排水溝溝底線及坡度、距離、高程、流水方向；土壤地質(zhì)情況；沿線橋涵及人工構(gòu)造物的位置、結(jié)構(gòu)類型及孔徑、涵洞可只示出位置；與鐵路、公路交叉的樁號(hào)及路名；沿線跨越河流名稱、樁號(hào)、現(xiàn)有水位及最高洪水位；水準(zhǔn)點(diǎn)位置、編號(hào)和高程；斷鏈樁位置、樁號(hào)及長短鏈關(guān)系。第六節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)成果縱面圖的內(nèi)容55第六節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)成果繪制縱斷面設(shè)計(jì)圖的步驟

按一定的比例，在透明毫米方格計(jì)算紙上標(biāo)出與本圖適應(yīng)的橫向和縱向坐標(biāo)，橫向坐標(biāo)標(biāo)出百米樁號(hào)，縱向坐標(biāo)標(biāo)出整十米高程；在坐標(biāo)系中按水準(zhǔn)測量提供的各樁號(hào)地面高程與相應(yīng)的樁號(hào)配合點(diǎn)繪各樁號(hào)地面點(diǎn)，并將各地面標(biāo)高點(diǎn)用直線依次連接后就成為縱斷面圖的地面線；在坐標(biāo)圖上繪出各水準(zhǔn)點(diǎn)的位置、編號(hào)，并注明高程；將橋涵位置繪制在坐標(biāo)圖上，并注明孔數(shù)、孔徑、結(jié)構(gòu)類型、樁號(hào)等；第六節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)成果繪制縱斷面設(shè)計(jì)圖的步驟56第六節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)成果在縱斷面設(shè)計(jì)圖下部表內(nèi)分別注明土壤地質(zhì)資料、繪出平面直線和平曲線的位置、轉(zhuǎn)向（平曲線以開口矩形表示，開口向上為向左轉(zhuǎn)，開口向下為向右轉(zhuǎn)），并注明平曲線有關(guān)資料（一般只需注明交點(diǎn)編號(hào)和圓曲線半徑）；縱坡和豎曲線確定后，將設(shè)計(jì)線（包括直線坡和豎曲線）繪出，并注明縱坡度、坡長（以分式表示，分子為縱坡度，分母為坡長），在各豎曲線范圍內(nèi)分別注明各豎曲線的基本要素（包括變坡點(diǎn)樁號(hào)、豎曲線半徑、切線長、外距）；填注其它各有關(guān)資料或特定需要的資料；描圖或在透明毫米方格計(jì)算紙上直接上墨，待墨汁干后再將無用的鉛筆字線擦凈。

第六節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)成果在縱斷面設(shè)計(jì)圖下部表內(nèi)分別注明土壤地質(zhì)57第六節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)成果路基設(shè)計(jì)表路基設(shè)計(jì)表是公路設(shè)計(jì)文件的組成內(nèi)容之一，它是平、縱、橫等主要測設(shè)資料的綜合。路基設(shè)計(jì)表中填列的一系列有關(guān)資料，是路基橫斷面設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)，也是施工的依據(jù)之一。路基設(shè)計(jì)表見教材表3-13a(一般公路)、3-13b（高速公路）。第六節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)成果路基設(shè)計(jì)表58第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)59第三章縱斷面設(shè)計(jì)第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)第三節(jié)爬坡車道第四節(jié)公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)第六節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)成果第三章縱斷面設(shè)計(jì)第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)60第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)汽車行駛與公路縱坡的關(guān)系

汽車行駛要求汽車在公路上行駛的阻力空氣阻力：汽車在空氣介質(zhì)中行駛，由于迎面風(fēng)壓力、車前后的空氣壓力差以及空氣質(zhì)點(diǎn)與車身表面的摩擦等阻礙汽車前進(jìn)。滾動(dòng)阻力：汽車在路面上行駛時(shí)，汽車輪胎、路面等發(fā)生變形及汽車與路面發(fā)生碰撞，會(huì)引起汽車功率的損耗。坡度阻力：汽車在有坡度的公路上行駛時(shí)，其分力會(huì)同汽車行駛方向相同或相反而產(chǎn)生坡度阻力。慣性阻力：汽車變速行駛時(shí)，需要克服其質(zhì)量變速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力和慣性力矩。

第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)汽車行駛與公路縱坡的關(guān)系61第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)汽車行駛的條件充分條件：牽引力必須小于或等于輪胎與路面之間的附著力。必要條件：牽引力必須大于或等于各項(xiàng)阻力之和。充要條件：各阻力之和≤牽引力≤輪胎與路面之間的附著力。汽車在坡道上的行駛要求縱坡度力求平緩；

陡坡宜短，長坡道的縱坡度應(yīng)加以嚴(yán)格限制；

縱坡度的變化不宜太多，尤其應(yīng)避免急劇起伏變化，力求縱坡均勻。

第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)汽車行駛的條件62第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)最大縱坡、最小縱坡和坡長限制最大縱坡確定最大縱坡應(yīng)考慮的因素

汽車的動(dòng)力性能；

公路等級(jí)；

自然因素。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)最大縱坡、最小縱坡和坡長限制63第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)最大縱坡的確定

我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的各級(jí)公路最大縱坡值如下：

設(shè)計(jì)速度(Km/h)1201008060403020最大縱坡（%）3456789第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)最大縱坡的確定設(shè)計(jì)速度(Km/h)1264第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡折減高原縱坡（見下表）最大縱坡折減后，如小于4%時(shí)，仍采用4%。橋梁隧道縱坡非汽車交通量較大的路段縱坡海拔高度（m）3000～4000>4000～50005000以上折減值（%）123第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡折減海拔高度（m）3000～40065第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)最小縱坡

為使公路上行車快速、安全和暢通，希望公路縱坡設(shè)計(jì)的小一些。但是，在長路塹低填方以及其它橫向排水不暢通的地段，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定，規(guī)定各級(jí)公路的長路塹路段、以及其他橫向排水不暢的路段，均應(yīng)采用不小于0.3%的縱坡。當(dāng)必須設(shè)計(jì)水平坡（0%）或小于0.3%的縱坡時(shí)，邊溝排水設(shè)計(jì)應(yīng)與縱坡設(shè)計(jì)一起綜合考慮，其邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)最小縱坡66第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)坡長限制最大坡長的限制最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低容許速度時(shí)所行駛的距離。縱坡越陡，坡長越長，對行車的影響越大?！稑?biāo)準(zhǔn)》對各級(jí)公路不同陡坡的最大坡長均進(jìn)行了限制，如表3-3所示。

第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)坡長限制67第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)

各級(jí)公路縱坡長度限制值表表3-3

設(shè)計(jì)速度（km/h）最大坡長（m）縱坡坡度（%）1201008060403020縱坡坡度（%）39001000110012004700800900100011001100120056007008009009001000650060070070080075005006008300300400920030010200第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)各68第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)陡坡組合坡長當(dāng)連續(xù)陡坡是由幾個(gè)不同受限坡度值的坡段組合而成時(shí)，應(yīng)按不同坡度的坡長限制折算確定；其連續(xù)陡坡最短坡長應(yīng)大于規(guī)范規(guī)定最小坡長。例：某三級(jí)公路，第一坡段縱坡度為7%，長度為200m，第二坡段縱坡度為6%，長度為200m，若第三坡段采用4%的坡度，其坡長最多可設(shè)多長？解：第一坡段占坡長限制的2/5（200/500）；

第二坡段占坡長限制的2/7（200/700）；

則第三坡段可設(shè)置

：

（1－2/5－2/7）×1100=(31.43/100)×1100=345.71m。

第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)陡坡組合坡長69第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)最小坡長的限制最小坡長的限制主要是從汽車行駛的平順性的要求考慮

。最小坡長通常以設(shè)計(jì)行車速度行駛9～15s的行程作為規(guī)定值

?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，各級(jí)公路最短坡長如下表所示。

設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020最小坡長（m）30025020015012010060第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)最小坡長的限制設(shè)計(jì)速度（km/h）1270第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)緩和坡段當(dāng)陡坡長度達(dá)到限制坡長時(shí)，應(yīng)安排一段緩坡，用以恢復(fù)在陡坡上降低的速度。緩和坡段的作用主要是為了改善汽車在連續(xù)陡坡上行駛的緊張狀況，避免汽車長時(shí)間低速行駛或汽車下坡產(chǎn)生不安全因素。不同等級(jí)的公路其緩和坡度不同，對于越嶺公路《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%，其長度應(yīng)不得小于最小坡長要求。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)緩和坡段71第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)平均縱坡平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差與該路段長度的比。平均縱坡是衡量路線線形設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。平均縱坡與坡道長度有關(guān)，還與相對高差有關(guān)?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定二、三、四級(jí)公路越嶺路線連續(xù)上坡（或下坡）路段，相對高差為200m～500m時(shí)，平均縱坡不應(yīng)大于5.5%；相對高差大于500m時(shí)，平均縱坡不應(yīng)大于5%。并注意任意連續(xù)3km路段的平均縱坡不宜大于5.5%。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)平均縱坡72第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)合成坡度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。合成坡度可按矢量關(guān)系或勾股定理關(guān)系導(dǎo)出：式中：i合—合成坡度(%)；i—公路平曲線處的縱坡(%)；ib—公路平曲線處的超高橫坡度(%)。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)合成坡度式中：i合—合成坡度(%)；73第一節(jié)

縱坡及坡長設(shè)計(jì)合成坡度當(dāng)陡坡與小半徑平曲線相重疊時(shí)，在條件許可的情況下，以采用較小的合成坡度為宜。特別是在下述情況的合成坡度必須小于8%：冬季路面有積雪、結(jié)冰地區(qū)；自然橫坡較陡峻的傍山路段；非汽車交通量比率高的路段。各級(jí)公路的最小合成坡度不宜小于0.5%。在超高過渡的變化處，合成坡度不應(yīng)設(shè)計(jì)成0%。當(dāng)合成坡度小于0.5%時(shí)，則應(yīng)采取綜合排水措施，以保證路面排水暢通。第一節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)合成坡度74第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)縱斷面上相鄰兩條縱坡線相交的轉(zhuǎn)折處，為了行車平順用一段曲線來緩和，這條連接兩縱坡線的曲線叫豎曲線。豎曲線的形狀，通常采用平曲線或二次拋物線兩種。在設(shè)計(jì)和計(jì)算上為方便一般采用二次拋物線形式?？v斷面上相鄰兩條縱坡線相交形成轉(zhuǎn)坡點(diǎn)，其相交角用轉(zhuǎn)坡角表示。當(dāng)豎曲線轉(zhuǎn)坡點(diǎn)在曲線上方時(shí)為凸形豎曲線，反之為凹形豎曲線。第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)縱斷面上相鄰兩條縱坡線相交的轉(zhuǎn)折處，為了行75第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線如圖所示，設(shè)相鄰兩縱坡坡度分別為i1和i2，則相鄰兩坡度的代數(shù)差即轉(zhuǎn)坡角為ω=i1-i2

，其中i1、i2為本身之值，當(dāng)上坡時(shí)取正值，下坡時(shí)取負(fù)值。當(dāng)i1-i2為正值時(shí)，則為凸形豎曲線。當(dāng)i1-i2為負(fù)值時(shí)，則為凹形豎曲線。第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線76第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線基本方程式我國采用的是二次拋物線形作為豎曲線的常用形式。其基本方程為：

若取拋物線參數(shù)為豎曲線的半徑，則有：第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線基本方程式若取拋物線參數(shù)為豎曲線的77第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線要素計(jì)算公式切線上任意點(diǎn)與豎曲線間的豎距h：

豎曲線曲線長：豎曲線切線長：豎曲線的外距：豎曲線上任意點(diǎn)至相應(yīng)切線的距離：L=Rω

式中：x—為豎曲線任意點(diǎn)至豎曲線起點(diǎn)（終點(diǎn)）的距離,m；R—為豎曲線的半徑，m。第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線要素計(jì)算公式豎曲線曲線長：豎78第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)

豎曲線的最小半徑

豎曲線最小半徑的確定

凸形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素

緩和沖擊

經(jīng)行時(shí)間不宜過短

滿足視距的要求

第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線的最小半徑79第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)凹形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素

緩和沖擊

前燈照射距離要求

跨線橋下視距要求

經(jīng)行時(shí)間不宜過短

第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)凹形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素80第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)凸、凹形豎曲線都要受到上述緩和沖擊、視距及行駛時(shí)間三種因素控制。豎曲線極限最小半徑是緩和行車沖擊和保證行車視距所必須的豎曲線半徑的最小值，該值只有在地形受限制迫不得已時(shí)采用。通常為了使行車有較好的舒適條件，設(shè)計(jì)時(shí)多采用大于極限最小半徑1.5～2.0倍，該值為豎曲線一般最小值。我國按照汽車在豎曲線上以設(shè)計(jì)速度行駛3s行程時(shí)間控制豎曲線最小長度。各級(jí)公路的豎曲線最小長度和半徑規(guī)定表3-6所列，在豎曲線設(shè)計(jì)時(shí)，不但保證豎曲線半徑要求，還必須滿足豎曲線最小長度規(guī)定。

第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)凸、凹形豎曲線都要受到上述緩和沖擊、視距及81第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)公路豎曲線最小半徑和豎曲線最小長度表3—6設(shè)計(jì)速度(Km/h)1201008060403020凸形豎曲線半徑(m)極限最小值11000650030001400450250100一般最小值170001000045002000700400200凹形豎曲線半徑(m)極限最小值4000300020001000450250100一般最小值6000450030001500700400200豎曲線最小長度(m)100857050352520第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)公路豎曲線最小82第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線的設(shè)計(jì)和計(jì)算

豎曲線設(shè)計(jì)

豎曲線設(shè)計(jì)，首先應(yīng)確定合適的半徑。在不過分增加工程量的情況下，宜選擇較大的豎曲線半徑；只有當(dāng)?shù)匦蜗拗苹蚱渌厥饫щy時(shí)，才選用極限最小半徑。從視覺觀點(diǎn)考慮，豎曲線半徑通常選用表3-6所列一般最小值的1.5～4.0倍，即如下表所示：

設(shè)計(jì)速度（km/h）豎曲線半徑（m）凸形凹形120200001200010016000100008012000800060900060004030002000第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線的設(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì)速度豎曲線半徑（m）83第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)相鄰豎曲線銜接時(shí)應(yīng)注意：同向豎曲線：特別是兩同向凹形豎曲線間如果直線坡段不長，應(yīng)合并為單曲線或復(fù)曲線形式的豎曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線。反向豎曲線：反向豎曲線間應(yīng)設(shè)置一段直線坡段，直線坡段的長度一般不小于設(shè)計(jì)速度的3秒行程。豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足排水需要。第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)相鄰豎曲線銜接時(shí)應(yīng)注意：84第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線計(jì)算：目的是確定設(shè)計(jì)縱坡上指定樁號(hào)的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高，其計(jì)算步驟如下：計(jì)算豎曲線基本要素：

豎曲線長：L切線長：T外距：E計(jì)算豎曲線起終點(diǎn)的樁號(hào)：

豎曲線起點(diǎn)的樁號(hào)＝變坡點(diǎn)的樁號(hào)－T豎曲線終點(diǎn)的樁號(hào)＝變坡點(diǎn)的樁號(hào)＋T計(jì)算豎曲線上任意點(diǎn)切線標(biāo)高及改正值：

切線標(biāo)高＝變坡點(diǎn)的標(biāo)高±（T-x）×i

改正值：

第二節(jié)豎曲線設(shè)計(jì)豎曲線計(jì)算：目的是確定設(shè)計(jì)縱坡上指定樁號(hào)的85

計(jì)算豎曲線上任意點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高：某樁號(hào)在凸形豎曲線的設(shè)計(jì)標(biāo)高＝該樁號(hào)在切線上的設(shè)計(jì)標(biāo)高－y某樁號(hào)在凹形豎曲線的設(shè)計(jì)標(biāo)高＝該樁號(hào)在切線上的設(shè)計(jì)標(biāo)高＋y第二節(jié)

豎曲線設(shè)計(jì)計(jì)算豎曲線上任意點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高：86第三節(jié)

爬坡車道爬坡車道：是陡坡路段正線行車道外側(cè)增設(shè)的供載重車行駛的專用車道。

設(shè)置爬坡車道的條件

我國《規(guī)范》規(guī)定：高速公路、一級(jí)公路縱坡長度受限制的路段，應(yīng)對載重汽車上坡行駛速度的降低值和設(shè)計(jì)通行能力進(jìn)行驗(yàn)算，符合下列情況之一者，可在上坡方向行車道右側(cè)設(shè)置爬坡車道。沿上坡方向載重汽車的行駛速度降低到下表允許最低速度以下時(shí)，可設(shè)置爬坡車道。

上坡方向允許最低速度

設(shè)計(jì)速度（Km/h）1201008060容許最低速度（Km/h）60555040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)，應(yīng)設(shè)置爬坡車道。

第三節(jié)爬坡車道爬坡車道：是陡坡路段正線行車道外側(cè)增設(shè)的供87第三節(jié)

爬坡車道爬坡車道的設(shè)計(jì)橫斷面組成爬坡車道設(shè)于上坡方向正線行車道右側(cè)。爬坡車道的寬度為3.5m（包括設(shè)于其左側(cè)路緣帶的寬度0.5m）。爬坡車道的路肩和正線一樣仍然由硬路肩和土路肩組成，但由于爬坡車道上行駛速度較低，其硬路肩寬度可以不按正線的安全標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)，一般為1.0m，而土路肩寬度以按正線要求設(shè)計(jì)為宜。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(cè)應(yīng)按規(guī)定設(shè)置緊急停車帶。第三節(jié)爬坡車道爬坡車道的設(shè)計(jì)88第三節(jié)

爬坡車道橫坡度爬坡車道的行車速度比正線小，為了行車安全起見，高速公路正線超高坡度與爬坡車道的超高坡度之間的對應(yīng)關(guān)系見下表所示。爬坡車道的超高坡度正線的超高橫坡%1098765432爬坡車道的超高橫坡%532超高坡度的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道內(nèi)側(cè)邊緣線。若爬坡車道位于直線路段時(shí)，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.爬坡車道右側(cè)路肩的橫坡度大小和坡向,參照正線與右側(cè)路肩之間關(guān)系的有關(guān)規(guī)定確定.第三節(jié)爬坡車道橫坡度正線的超高橫坡%1098765432爬89第三節(jié)

爬坡車道平面布置與長度爬坡車道的平面布置如下圖所示。其總長度由起點(diǎn)處漸變段長度、爬坡車道的長度和終點(diǎn)處附加長度組成。起點(diǎn)處漸變段長度用來使正線車輛駛離正線而進(jìn)入爬坡車道，其長度一般取45m。第三節(jié)爬坡車道平面布置與長度90第三節(jié)

爬坡車道爬坡車道的長度,一般應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)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(shè)爬坡車道的路段。爬坡車道終點(diǎn)處附加長度用來供車輛駛?cè)胝€前加速至允許最低速度，其值與附加段的縱坡度有關(guān)，該附加長度包括終點(diǎn)漸變段長度60m在內(nèi)。爬坡車道起、終點(diǎn)的具體位置除按上述方法確定外，還應(yīng)考慮與線形的關(guān)系，通常應(yīng)設(shè)在通視條件良好容易辨認(rèn)并與正線連接順適的地點(diǎn)。第三節(jié)爬坡車道爬坡車道的長度,一般應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)的縱斷面線形91第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)

公路平面與縱斷面的線形組合是指在滿足汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)性、舒適感，研究與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件，以保證汽車行駛的安全、舒適與經(jīng)濟(jì)。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)公路平面92第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺分析視覺分析的

意義

公路設(shè)計(jì)除應(yīng)考慮自然條件、汽車行駛力學(xué)的要求外，還要把駕駛員在心理和視覺上的反應(yīng)作為重要因素考慮。汽車在公路上行駛時(shí)，駕駛員是通過視覺、運(yùn)動(dòng)感覺和時(shí)間的變化來判斷線形。公路的線形、周圍景觀、標(biāo)志及其他有關(guān)信息，駕駛員幾乎都是通過的視覺感受到的。

從視覺心理出發(fā)，對公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)，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(shè)計(jì)稱為視覺分析。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺分析93第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺與車速的動(dòng)態(tài)規(guī)律

駕駛員的視覺判斷能力與車速密切相關(guān)，車速越高，其注意前方越遠(yuǎn)，而視角逐漸變小。駕駛員的注意力集中和心里緊張程度隨車速的增加而增加，注意力集中點(diǎn)和視野距離隨車速提高而增大，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，駕駛員對前景細(xì)節(jié)的視覺開始變的模糊不清，而視角隨車速逐漸變窄，已不能顧及兩側(cè)景象了。由此可見，對于快速公路來說，必須使駕駛員明白無誤地了解線形，盡量避免由于判斷錯(cuò)誤而導(dǎo)致駕駛失誤。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺與車速的動(dòng)態(tài)規(guī)律94第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺評(píng)價(jià)方法

所謂線形狀況是指公路平面和縱斷面線形所組成的立體形狀，在汽車快速行駛中給駕駛員提供的連續(xù)不斷的視覺印象。設(shè)計(jì)者通過公路透視圖評(píng)價(jià)線形組合是否順勢流暢，對易產(chǎn)生判斷失誤和茫然的地方，必須在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行修改。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)視覺評(píng)價(jià)方法95第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)組合原則平面與縱斷面組合應(yīng)遵循如下設(shè)計(jì)原則：應(yīng)能在視覺上自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性；平面與縱斷面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡，不要懸殊太大，使線形在視覺上和心理上保持協(xié)調(diào)；選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和安全行車；?yīng)注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調(diào)。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)96第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)組合方式平曲線與豎曲線組合

平曲線和豎曲線兩者在一般情況下應(yīng)相互重合，宜將豎曲線的起、終點(diǎn)，放在平曲線的緩和段內(nèi)；這種立體線形不僅能起到誘導(dǎo)視線的作用，而且可取得平順和流暢的效果。平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡，平、豎曲線幾何要素要大體平衡、勻稱、協(xié)調(diào)，不要把過緩與過急、過長與過短的平曲線和豎曲線組合在一起。當(dāng)平曲線半徑和豎曲線半徑都很小時(shí)，平曲線和豎曲線兩者不宜重疊，或必須增大平、豎曲線半徑。凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部不得插入小半徑的平曲線，也不得與反向平曲線拐點(diǎn)相重合，以免失去引導(dǎo)駕駛員視線的作用，使駕駛員操作失誤，引起交通事故。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)組合方式97第四節(jié)

平、縱面線形組合設(shè)計(jì)平面直線與縱斷面的組合平面的長直線與縱面直坡段相配合，對雙車道公路能提供超車方便，在平坦地區(qū)易于地形相適應(yīng)，行車單調(diào)，駕駛員易疲勞。從美學(xué)的觀點(diǎn)上，平面的直線與一個(gè)大半徑的凸形豎曲線配合為好，與一個(gè)凹形豎曲線相配和次之；在直線中較短距離內(nèi)兩次以上的變坡會(huì)形成反復(fù)凹凸的“駝峰”和“凹陷”，使線形視覺效果既不美觀也不連續(xù)。使用時(shí)應(yīng)避免：①平面長直線配縱面長坡；②平面直線上短距離內(nèi)縱面多次變坡；③在平面直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線；④在平面長直線上設(shè)置陡坡及豎曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線；⑤在平面直線上的縱斷面線形出現(xiàn)駝峰、凹暗、跳躍等使駕駛員視覺中斷的線形。第四節(jié)平、縱面線形組合設(shè)計(jì)平面直線與縱斷面的組合98縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

縱斷面設(shè)計(jì)主要是指縱坡和豎曲線設(shè)計(jì)?？v斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是根據(jù)公路等級(jí)、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的高程、各坡段的縱坡度和坡長，并設(shè)計(jì)豎曲線。

縱斷面設(shè)計(jì)的基本要求是縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當(dāng)、平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)99第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用縱坡的極限值，設(shè)計(jì)時(shí)不可輕易采用，應(yīng)留有余地。在受限制較嚴(yán)的地帶，可有條件地使用縱坡極限值?？v坡應(yīng)力求平緩，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡不應(yīng)低于0.3%～0.5%。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用100第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于最小坡長縱坡坡長不宜過短，以不小于設(shè)計(jì)速度9s的行程為宜。對連續(xù)起伏的路段，坡度應(yīng)盡量小，坡長和豎曲線可取極限坡長的3～5倍。

第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于最小坡長101第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)各種地形條件下的縱坡設(shè)計(jì)

平原、微丘地區(qū)的縱坡應(yīng)均勻平緩，注意保證最小填土高度和最小縱坡的要求。丘陵地區(qū)的縱坡應(yīng)避免過分遷就地形而使路線起伏過大，注意縱坡應(yīng)順適不產(chǎn)生突變。山嶺、重丘地形的沿河線應(yīng)盡量采用平緩縱坡，坡長不應(yīng)超過限制長度，縱坡不宜大于6%，注意路基控制高程的要求。越嶺線的縱坡應(yīng)力求均勻，盡量不采用極限或接近極限的坡度，更不宜在連續(xù)采用極限長度的陡坡之間夾短的緩和坡段。越嶺路線一般不應(yīng)設(shè)置反坡。山脊線和山腰線除結(jié)合地形不得已時(shí)采用較大縱坡外，在可能條件下縱坡應(yīng)緩些。

第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)各種地形條件下的縱坡設(shè)計(jì)102第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于豎曲線半徑的選用

豎曲線應(yīng)選用較大半徑為宜。在不過分增加工程數(shù)量的情況下，應(yīng)選用大于或等于一般最小半徑的半徑值，特殊困難方可用極限最小值。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于豎曲線半徑的選用103第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于相鄰豎曲線的銜接

相鄰兩個(gè)同向凹形或凸形豎曲線，特別是兩同向凹形豎曲線間，如直坡段不長應(yīng)合并為單曲線或復(fù)曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線，這樣要求對行車是有利的。對反向豎曲線，最好中間設(shè)置一段直坡線，直坡線的長度一般不小于設(shè)計(jì)速度的3秒行程。當(dāng)半徑比較大時(shí)，亦可直接連接。第五節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)關(guān)于相鄰豎曲線的銜接104第五節(jié)

縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)縱坡設(shè)計(jì)方法與步驟及注意問題縱坡設(shè)計(jì)方法與