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1、第四章 纵断面设计,1、纵坡设计 2、竖曲线设计 3、平、纵线形组合 4、纵断面图,本章内容,i3,i1,i2,R1,R2,1、地面线（黑线） 2、设计线（红线） 3、设计标高 新建公路路基边缘 旧路与城市道路路中心 有中央分隔带分隔带外边缘 4、表格130 5、标注 断链 水准点 桥涵构造物 竖曲线,第一节 纵断面图,地质资料,桩 号,坡度%/坡长m,地面标高(m),设计标高(m),填挖 高度,挖,填,平曲线,1：2000,1：200,5.6/450,泥质页岩,石灰岩,36.23,1,53.21,86.15,26.67,56.23,56.23,2,3,4,26.67,R=3500 T=85,
2、BM12 102.35,3x18简支梁桥 3K+256.76,90,100,110,120,JD5 R=600,第二节 纵坡设计（拉坡）,一 基本要求 最大纵坡imax （1）概念 各级公路允许采用坡度的最大值，是线形设计的重要指标。影响线形、造价、运营、施工等 （2）影响因素 动力特性爬坡能力 下坡安全（8%+ 360；11%事 故多发 ） 道路等级 自然条件,（3）标准规定(P111表4-6) v (km/h) 120 100 80 60 40 30 20 imax (%) 3 4 5 6 7 8 9,高速公路经论证可1 等级公路（V=40、30、20）改建利用老路可1 高原折减（海拔30
3、00m见 p114表4-16） 大、中桥 4；桥头引道 5；城镇非机动车辆多桥上、桥头引道3% l100m的隧道3（独立明洞出外）；高速公路、一级路中短隧道经论证可达4%；洞口内3s形成应与洞外线形一至；单坡或人字坡（地下水发育） 一般道路、非机动车辆较多路的路段：平原、微丘23；山岭、重丘45,注：,2、坡长限制与缓和坡段 （1）最短限制 限制原因：a、平顺性 b、设竖曲线 c、视距 d、大时换档 最短值：（见P112表411） 注：平交之前、立交匝道及过水路面不受此限 （2）最大坡长与缓和坡段 最大坡长限制原因 最大坡长（p112表4-8） 缓和坡段：ll最短 imax3 几个大纵坡连接（
4、山岭、重丘三级路v=30）,3、平均纵坡 （1）概念 实例：V=40 (2) 规定 二、三、四级 H=200500m 5.5% H500m 5% 任3km 5.5,4、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡 （1）理想最大纵坡保证汽车能以最高速度均速行驶的最大坡度i1 V1 低速路V设计；高速路V载重车max 目的：减小速差、减小干扰、增大通行能力 （2）不限长度的最大纵坡与容许速度V2相对应的纵坡i2称为不限长 度的最大纵坡 (因为i1不易争取) V2=1/22/3V(高速1/2，低速2/3) i1 i2 max,5、最小纵坡imin 横向排水不畅路段 imin0.5（0.3） 6、合成纵坡 i
5、合 最大： 见P113表4-13 最小： 0.5 注： 积雪严寒地区、陡山坡及非机动车较多区8,二、纵坡设计要点（P122） 1、满足设计标准，最大坡度宜取理想或不限长的纵坡 2、保证平顺性与均衡性 避免极限 缓和坡段灵活设置 避免门坎坡 越高越缓 避免反坡 避免暗凹,3、综合考虑沿线自然条件，如气候（降雨量、强度）、水文（地上、地下水位等）、建材、 地形、地质、地物（桥梁、隧道、相交道路通道、铁路、电力电讯、农田水利设施等）等 （1）平原、微丘区：均匀平缓，保证最小填土标高和imin （2）丘陵：不可迁就地形起伏过大，纵坡顺适，避免突变 （3）山岭重丘区：沿溪线：力求坡度平缓（6），注意路基
6、标高 越岭线：力求均匀，避免极限和门坎坡，防止反坡 山脊线的腰线：不得已时采用极限 4、填挖平衡，降低工程量 5、交叉口、桥隧前后力求和缓，避免突变 6、保护生态环境，尽量避免大填大挖，少占地，少破坏植被,地 形,三、方法步骤： （1）准备工作 （2）标出要点 控制点 起终点、构造物及附属设施（桥隧通道净空）、电力电讯、铁路、 地下设施、航道等 经济点 （3）试定纵坡 （4）检查、调整（与野外考虑的方案） （5）校核：填挖大小；坡角落空；挡墙工程量 （6）定坡：,分级标注,纵坡设计应注意8条（P126）,i上坡为+，下坡为- 0凸曲线 要求视觉要求缓和冲击 0凹曲线 要求：行车舒适无震动 线形
7、主要为二次抛物线和圆曲线,第三节 竖曲线设计,i1,i2,i3,一、基本要求： 1、竖曲线半径：与平曲线类似，大一些好 （1）极限最小 凹曲线Rmin凹： a、缓和冲击，离心力不宜过大。 b、行车时间3S c、夜间行车前灯照射距离LST d、跨线桥下、宣传牌、门市交通标志，行车视距要求（因为仅高等级路分离式立交多，故ST）,凸曲线Rmin凸 V40是主要为缓和冲击 a=0.5-0.7s V40主要考虑行车视距 ST （2）一般最小半径 R一般min1.52.0R极限min 凸凹最小值见p118表4-18 （3）满足超车视距要求的最小凸形竖曲线半径（P119表4-20） （4）满足视觉要求的最小
8、竖曲线半径（P127表4-25） 2、竖曲线长度限制 当坡度差很小时，长度太短给人一种急促的折曲感，故以3s行程控制限lmin （P118表418）,二、竖曲线要素,二次抛物线基本方程近似后推出,三、竖曲线上设计标高的计算 P129例 四、竖曲线设计要点 1、受限时取RR一般min。特殊困难RR极限min。不受限时大于满足行车视 觉要求最小半径。 2、同向曲线，特别是凹曲线，如果直坡短，应合并成单曲线或复曲线。 反向曲线，最要插入3s行程的直线过渡。 3、 很小时，竖曲线半径不宜过大，以防小于0.3%路段过长不利排水。 4、R取值一般应考虑地形、地物限制，使工程经济。 5、R取值应注意平、纵线
9、形的组合。,第四节 平、纵断面线形组合设计,一、视觉分析 视觉、运动感觉和时间变化的感觉，是汽车高速行驶时驾驶人员判断线形的主 要依据，其中视觉最重要。 视觉分析概念：从视觉心理出发，对公路空间线形、路与周围景观和沿线建筑物的协 调，及公路本身构造物及辅助设施的景观进行分析、研究和规定，从而提出保持视觉的情 况，并具有足够舒适和安全的组合方法 当V60km/h时必须注重平、纵的合理组合；当V40km/h时，首先应保证行车安 全，正确使用现行体系的前提下，力求最佳组合，尽量避免不利组合。,二、组合设计原则 1、引导视线，视觉连续 2、平、纵指标均衡 3、合成坡度得当 4、与周围景观协调 三、平、
10、纵线形组合设计要点 1、平包竖的原则（1/4平曲线长） 2、i合8%；i0.5% 3、注意线形与桥隧、沿线附属设施、景观协调配合（见教材P132-133）,4、避免以下组合： （1）V40km/h,凸曲线顶、凹曲线底插入小半径平曲线 （2）凸曲线顶、凹曲线底坐反向曲线拐点（诱导视线、排水不良） （3）直线上短距离内出现两次以上变坡，纵坡上出现驼峰、暗凹、跳跃等终端线形 （4）直线段内插入短竖曲线 （5）小半径竖曲线与缓和曲线重叠 凸：诱导视线，不明确 凹：排水不良 （6）长直线上出现陡坡或小半径短凹曲线 （7）急转弯与陡坡结合 （8）视野内出现两个以上平或竖曲线 （9）平、竖曲线错位，一平多竖或一竖多平,