第四章縱斷面設(shè)計(jì)本章主要介紹縱坡設(shè)計(jì)和豎曲線設(shè)計(jì)的基本方法。學(xué)習(xí)平、縱線形組合的基本思路，掌握縱斷面設(shè)計(jì)圖的繪制方法。第四章縱斷面設(shè)計(jì)本章主要介紹縱坡設(shè)計(jì)和豎曲線設(shè)計(jì)本章主要內(nèi)容縱斷面設(shè)計(jì)

平縱組合設(shè)計(jì)縱坡設(shè)計(jì)豎曲線設(shè)計(jì)合成坡度爬坡車道視覺分析街溝本章主要內(nèi)容縱斷面設(shè)計(jì)

平縱組合設(shè)計(jì)縱坡設(shè)計(jì)豎曲線設(shè)第一節(jié)概

述第二節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)第三節(jié)豎曲線第四節(jié)爬坡車道

第五節(jié)合成坡度第六節(jié)視覺分析及道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)

第七節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)方法及縱斷面圖第八節(jié)城市道路縱斷面設(shè)計(jì)要求及鋸齒形街溝設(shè)計(jì)第一節(jié)概述第二節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)第一節(jié)概述1.

地面線：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，反映了沿著中線地面的起伏變化情況

一．

基本概念2.設(shè)計(jì)線：經(jīng)過技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況

4.

路基設(shè)計(jì)洪水頻率：路基工程中采用一定的洪水頻率作為路基防水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，稱為路基洪水頻率。3.

設(shè)計(jì)標(biāo)高：縱斷面設(shè)計(jì)線上的標(biāo)高

⑴．

新建公路⑵．

改建公路⑶．

城市道路公路等級(jí)高速公路一二三四設(shè)計(jì)洪水頻率1/1001/1001/501/25按具體情況確定第一節(jié)概述1.

地面線二．

縱斷面圖二．

縱斷面圖第二節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)一．

縱坡設(shè)計(jì)的一般要求①。必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定②。縱坡應(yīng)該盡量平順起伏不易過大③。考慮沿線地形地質(zhì)、水文等④。縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡⑤。平原區(qū)應(yīng)滿足最小填土高度要求⑥。橋梁隧道交叉口前后縱坡應(yīng)較緩1.

制訂最大縱坡的依據(jù)二．

最大縱坡

⑵.拖掛車的要求⑶.冰雪及雨滑時(shí)，汽車上下坡安全行駛的要求考慮修建農(nóng)村公路的需要，《標(biāo)準(zhǔn)》將四級(jí)公路山嶺重丘區(qū)的最大縱坡規(guī)定為9%⑴．

考慮汽車下坡的安全性第二節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)一．

縱坡設(shè)計(jì)的一般要求①。必?fù)跷慌R界速度(km/h)最高速度（km/h）最大動(dòng)力因數(shù)(%)最大爬坡度(%)Ⅰ5.0611.728.627.7～28.8Ⅱ8.6720.316.514.5～15.5Ⅲ14.3135.79.37.3～8.3Ⅳ18.5256.95.83.8～4.8Ⅴ17.2087.53.71.7～2.7表4-2東風(fēng)EQ-140型汽車最大爬坡能力表4-3各級(jí)公路最大縱坡公路等級(jí)高速公路一二三四計(jì)算行車速度（km/h）120100806010060804060304020最大縱坡（%）345546576869擋位臨界速度(km/h)最高速度最大動(dòng)力因數(shù)(%)最大爬坡度①.

城市道路的最大縱坡減小1%。②.

高速公路受地形條件或其它特殊情況限制時(shí)，最大縱坡可增加1%③.

位于海拔2000m以上或嚴(yán)寒冰凍地區(qū)，四級(jí)公路山嶺、重丘區(qū)的最大縱坡不應(yīng)大于8%。④.

對(duì)橋上及橋頭路線的最大縱坡：大、中橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%；緊接大、中橋橋頭兩端的引道縱坡應(yīng)與橋上縱坡相同。2.

最大縱坡的運(yùn)用①。城市道路的最大縱坡②。高速公路或其它特殊情況④。隧道部分路線縱坡③。海拔2000m以上冰凍地區(qū)⑤。橋上及橋頭路線縱坡⑥。非機(jī)動(dòng)車交通比例較大路段⑤.

隧道部分路線縱坡：隧道內(nèi)縱坡不應(yīng)大于3%，但獨(dú)立明洞和短于50m的隧道其縱坡不受此限制；緊接隧道洞口的路線縱坡應(yīng)與隧道內(nèi)縱坡相同。⑥.

在非機(jī)動(dòng)車交通比例較大路段，為照顧其交通要求可跟據(jù)具體情況將縱坡適當(dāng)放緩：平原、微丘區(qū)一般不大于2%～3%；山嶺、重丘區(qū)一般不大于4%～5%。①.

城市道路的最大縱坡減小1%。2.

最大縱坡的運(yùn)用①汽車滿載情況下，不同海拔高度H對(duì)應(yīng)的海拔荷載修正系數(shù)值如表4-4所示。三．

高原縱坡折減滿載時(shí)與的關(guān)系表4-4海拔高度H(m)010002000300040005000海拔荷載修正系數(shù)1.000.890.780.690.610.53高原縱坡折減值表4-5海拔高度（m）3000～4000>4000～5000>5000折減值（%）123汽車滿載情況下，不同海拔高度H對(duì)應(yīng)的海拔荷載修正系數(shù)值如表4四．

最小縱坡為使道路上行車快速、安全和通暢，希望道路縱坡設(shè)計(jì)的小一些為好。但是，在長路塹、低填以及其它橫向排水不通暢地段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下以不小于0.5%為宜。五．

坡長限制最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順的要求考慮的。①如果坡長過短，使變坡點(diǎn)增多，汽車行駛在連續(xù)起伏地段產(chǎn)生的增重與減中的變化頻繁，導(dǎo)致乘客感覺不舒適，車速越高越感突出②從路容美觀、相臨兩豎曲線的設(shè)置和縱面視距等也要求坡長應(yīng)有一定最短長度。通常取9－10秒的行程距離。1．最短坡長限制最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低允許速度時(shí)所行駛的距離。縱坡大，坡長較長的時(shí)候?qū)π熊嚤憩F(xiàn)在：①使行車速度顯著下降，甚至要換較抵擋位克服坡度阻力；②易使水箱“開鍋”，導(dǎo)致汽車爬坡無力，甚至熄火；③下坡行駛制動(dòng)次數(shù)頻繁，易使制動(dòng)器發(fā)熱而失效，甚至造成車禍2．最大坡長限制四．

最小縱坡五．

坡長限制最短坡長的限制公路等級(jí)高速公路一二三四計(jì)算行車速度

（km/h）120100806010060804060304020縱

坡

坡

度

（%）3900100011001200100012001100

470080090010008001000900110010001100110012005

600700800

800700900080090090010006

500600

600

7006007007008007

500

500

6008

300

4009

200各級(jí)公路縱坡長度限制表4-10公路等級(jí)高速公路一二三四計(jì)算行車速度

（km/h）12010六．

緩和坡段在縱斷面設(shè)計(jì)中，當(dāng)陡坡的長度達(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。同時(shí)考慮下坡安全的需要。在緩坡上汽車將以加速行駛，因此緩坡的長度應(yīng)適應(yīng)加速的需要。但實(shí)際設(shè)計(jì)中很難滿足這個(gè)要求。《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)不小于最短坡長。七．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路線長度的比值。二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路越嶺路線的平均縱坡，一般以接近5.5%（相對(duì)高差200m～500m）和5%（相對(duì)高差大于500m）為宜，并注意任何相連3km路段的平均縱坡不宜于5.5%。六．緩和坡段七．平均縱坡第三節(jié)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緩和，稱為豎曲線。豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍二者幾乎沒有差別。一、豎曲線要素的計(jì)算公式1．

用二次拋物線作為豎曲線的基本方程式在圖示坐標(biāo)下，二次拋物線一般方程為對(duì)豎曲線上任一點(diǎn)P，其斜率為

取XOY坐標(biāo)系如圖4-2所示，設(shè)變坡點(diǎn)相臨兩縱坡坡度分別為i1和i2，它們的代數(shù)差用表示，即，當(dāng)為“+”時(shí)，表示凹形豎曲線；為“-”時(shí)，凸形豎曲線。第三節(jié)豎曲線縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于當(dāng)x=0時(shí)，i=i1;x=L時(shí)，,則

（2）拋物線上任一點(diǎn)的曲率半徑為

式中，代入上式，得

因?yàn)镮介于i1和i2之間，且i1,i2均很小，故i2可略去不計(jì)，則 （3）將（2）、（3）式代入（1）式，得二次拋物線豎曲線基本方程式為

（4-3）

當(dāng)x=0時(shí)，i=i1;x=L時(shí)，2．豎曲線諸要素計(jì)算公式豎曲線長度L或豎曲線半徑R:（4-4）豎曲線切線長T：因?yàn)門=T1≈T2,（4-5）豎曲線上任一點(diǎn)豎距h:因?yàn)閯t（4-6）豎曲線外距E:（4-7）2．豎曲線諸要素計(jì)算公式xyE與R相比甚小，忽略不記豎曲線中個(gè)點(diǎn)縱橫坐標(biāo)計(jì)算按照下式：豎曲線（圓曲線）要素計(jì)算TxyE與R相比甚小，忽略不記豎曲線中個(gè)點(diǎn)縱橫坐標(biāo)計(jì)算二、豎曲線的最小半徑⑴．緩和沖擊汽車在豎曲線上行駛時(shí)，其離心加速度為1.

豎曲線半徑限制因素豎曲線最小半徑考慮了三方面的要求⑴．緩和沖擊⑵．時(shí)間行程不過短⑶．

滿足視距的要求將v(m/s)化成V(km/h)并整理，得

根據(jù)實(shí)驗(yàn)，a限制在0.5m/s2～0.7m/s2比較合適。但考慮到不因沖擊而造成的不舒適感，以及視覺平順等的要求，我國《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的凹形豎曲線最小半徑值相當(dāng)于a=0.278m/s2。二、豎曲線的最小半徑⑴．緩和沖擊1.豎曲線半徑限制因素豎曲二、豎曲線的最小半徑1.

豎曲線半徑限制因素豎曲線最小半徑考慮了三方面的要求⑴．緩和沖擊⑵．時(shí)間行程不過短⑶．

滿足視距的要求⑵．時(shí)間行程不過短汽車從直線坡道行駛到豎曲線上，盡管豎曲線半徑較大，如其長過短，汽車倏然而過旅客會(huì)感到不舒適。因此，應(yīng)限制汽車在豎曲線上的行程時(shí)間不過短。最短應(yīng)滿足3s行程，即二、豎曲線的最小半徑1.豎曲線半徑限制因素豎曲線最小半徑考二、豎曲線的最小半徑1.

豎曲線半徑限制因素豎曲線最小半徑考慮了三方面的要求⑴．緩和沖擊⑵．時(shí)間行程不過短⑶．

滿足視距的要求⑶．

滿足視距的要求汽車行駛在凸形豎曲線上，如果半徑太小，會(huì)阻擋司機(jī)的視線。為了行車安全對(duì)凸形豎曲線的最小半徑或最小長度應(yīng)加以限制。二、豎曲線的最小半徑1.豎曲線半徑限制因素豎曲線最小半徑考2.

凸形豎曲線最小半徑和最小長度凸形豎曲線最小長度應(yīng)以滿足視距要求為主，分為兩種情況。⑴．當(dāng)L<ST如圖4-3所示⑵．當(dāng)L≥ST

如圖4-4所示由由得得視距長度2.

凸形豎曲線最小半徑和最小長度⑴．當(dāng)L<ST2.

凸形豎曲線最小半徑和最小長度凸形豎曲線最小長度應(yīng)以滿足視距要求為主，分為兩種情況。⑴．當(dāng)L<ST如圖4-3所示⑵．當(dāng)L≥ST

如圖4-4所示比較以上兩種情況，顯然式（4-11）計(jì)算結(jié)果大于式（4-10），應(yīng)將式（4-11）作為有效控制。2.

凸形豎曲線最小半徑和最小長度⑴．當(dāng)L<ST(4-11)

3.凹形豎曲線最小半徑和最小長度凹形豎曲線的最小半徑主要考慮了緩和沖擊的要求。因此依據(jù)（4－8）得：(4-11)3.凹形豎曲線最小半徑和最小長度第四節(jié)爬坡車道

一、設(shè)置爬坡車道的條件

1.上坡方向載重車的行駛速度低到表4-15的允許最低速度以下時(shí)，可設(shè)置爬坡車道。

計(jì)算行車速度（km/h）1201008060容許最低速度（km/h）60555040上坡方向允許最低速度表

4-152．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。二、爬坡車道的設(shè)計(jì)1．橫斷面組成

爬坡車道設(shè)于上坡方向正線行車道右側(cè)，如圖4-9所示。爬坡車道的寬度一般為3.5米包括設(shè)于其左邊路緣帶的寬度0.5米

第四節(jié)爬坡車道一、設(shè)置爬坡車道的條件12．橫坡度因?yàn)榕榔萝嚨赖男熊囁俣缺日€小，為了行車安全，高速公路正線超高坡度與爬坡車道的超高坡度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表4-16所示。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，坡向相外。

正線的超高坡度（%）1098765432爬坡車道的超高坡度（%）54323．平面布置與長度。2．橫坡度正線的超高坡度（%）1098765432爬坡第五節(jié)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。合成坡度的計(jì)算公式為

I=在應(yīng)用最大允許合成坡度時(shí)，用規(guī)定值如10%來控制合成坡度，并不意味著橫坡為10%的彎道上就完全不允許有縱坡。無論是縱坡或是橫坡中任何一方采用最大值時(shí)允許另一方采用緩一些的坡度，一般不大于2%為宜。以上為最大允許合成坡度的規(guī)定。相反，合成坡度過小也不好，它會(huì)導(dǎo)致路面排水不暢，影響行車安全。各級(jí)公路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。一、概念第五節(jié)合成坡度合成坡度是指由路線縱第六節(jié)視覺分析及道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)1．

視覺分析的意義道路的線形、周圍的景觀、標(biāo)志以及其他有關(guān)信息，幾乎都是通過駕駛員的視覺感受到的。因此，視覺是聯(lián)結(jié)道路與汽車的重要媒介。從視覺心理出發(fā)，對(duì)道路的空間線形及其與周圍的自然景觀和沿線建筑的協(xié)調(diào)等進(jìn)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(shè)計(jì)稱為視覺分析。2．

控制公路線形的兩個(gè)因素⑴．

汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)、行駛力學(xué)要求⑵．視覺上和心理上順適良好。線形與周圍環(huán)境、景觀協(xié)調(diào)。在線形設(shè)計(jì)的最后階段重點(diǎn)討論視覺問題。一、

視覺分析3．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，其注視前方越遠(yuǎn)，而視角變小。4．視覺評(píng)價(jià)方法利用視覺印象隨時(shí)間變化的道路透視圖來評(píng)價(jià)。二、

道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)第六節(jié)視覺分析及道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)1．視覺分析的1.

平、縱組合的設(shè)計(jì)原則⑴.應(yīng)在視覺上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。任何使駕駛員感到茫然、迷惑或判斷事物的線形，必須盡力避免。在視覺上能否自然地誘導(dǎo)視線，是衡量平縱組合的最基本問題。⑵．注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費(fèi)用相關(guān)。對(duì)縱面線形反復(fù)起伏，在平面上卻采用高標(biāo)準(zhǔn)的線形事無意義的。反之亦然。⑶．選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩＂龋⒁馀c道路周圍環(huán)境的配合。它是可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。2.

平曲線與豎曲線的組合⑴．平曲線與豎曲線應(yīng)互相重合，且平面線應(yīng)稍長于豎曲線當(dāng)豎曲線與平曲線組合時(shí)，豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。這種布置通常稱為平曲線與豎曲線的對(duì)應(yīng)，其優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)車輛駛?cè)胪剐呜Q曲線的頂點(diǎn)之前，即能清楚地看到平曲線的始端，辯明彎道的走向，不致因判斷錯(cuò)誤而發(fā)生事故。圖10是平曲線與豎曲線相互對(duì)應(yīng)。1.

平、縱組合的設(shè)計(jì)原則2.

平曲線與豎曲線的組合圖11是按此要求設(shè)計(jì)的線形，既順適又美觀

實(shí)例圖11是按此要求設(shè)計(jì)的線形，既順適又美觀實(shí)例澳大利亞澳大利亞德國德國⑵．平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡平曲線與豎曲線的大小如果不平衡，會(huì)給人不愉快的感覺，失去了視覺上的均衡性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平曲線半徑如果不大于1000m，豎曲線的半徑大約為平曲線的10～20倍，便可達(dá)到平衡。圖12和圖13為平曲線與豎曲線的組合對(duì)比。其中圖12a）和圖13a）布置得當(dāng)，而圖12b）和圖13b）欠妥。⑵．平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡實(shí)例實(shí)例第四章-縱斷面設(shè)計(jì)課件⑶.凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，應(yīng)避免插入小半徑平曲線”。因?yàn)樵谕剐呜Q曲線的頂部如果有小半徑的平曲線，不僅不能引導(dǎo)視線而且要急轉(zhuǎn)方向盤，行車是危險(xiǎn)的，見圖14。凸形豎曲線頂部前面的平曲線部分以虛線表示，這一部分駕駛?cè)藛T是看不到的，易發(fā)生危險(xiǎn)。

凹形豎曲線的底部如果有小半徑的平曲線就會(huì)引起汽車在加速時(shí)急轉(zhuǎn)彎，行車是危險(xiǎn)的⑶.凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，應(yīng)避免插入小半徑平曲⑷．

在長的平曲線內(nèi)如必須設(shè)置幾個(gè)起伏的縱坡時(shí)，需用透視圖法檢驗(yàn)。實(shí)際上是要避免出現(xiàn)多個(gè)凹凸豎曲線。這種線形多在平曲線半徑很大并接近直線時(shí)出現(xiàn)，其缺點(diǎn)是將整個(gè)線形切斷，只能看到眼前與遠(yuǎn)處，而看不見中間凹下的部分，導(dǎo)致駕駛?cè)藛T產(chǎn)生躊躇和不安全感，見圖15。⑷．在長的平曲線內(nèi)如必須設(shè)置幾個(gè)起伏的縱坡時(shí)，需用透視圖法第四章-縱斷面設(shè)計(jì)課件為了便于實(shí)際應(yīng)用，把平曲線與豎曲線的組合形象地表示為圖4-14所示。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)。如平、豎曲線半徑都很大，則平、豎位置可不受上述限制；若做不到平豎曲線較好的組合，寧可把二者拉開相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。為了便于實(shí)際應(yīng)用，把平曲線與豎曲線的組合形象地

平面的長直線與縱面得直坡線配合，對(duì)雙車道道路超車方便，在平坦地區(qū)易與地形相適應(yīng)，但行車單調(diào)乏味易疲勞。直線上一次變坡是很好的平縱結(jié)和，從美學(xué)觀點(diǎn)將以包括一個(gè)凸形豎曲線為好，而包括一個(gè)凹形線次之；直線中短距離內(nèi)二次以上變坡會(huì)形成反復(fù)凹凸的“駝峰”和“凹陷”，看上去線形既不美觀也不連貫，使駕駛員的視線中斷。因此，只要路線有起有伏，就不要采用長直線，最好使平面路線隨縱坡的變化略加轉(zhuǎn)折，并把平、豎曲線合理的組合。但要避免駕駛員一眼能看到路線方向轉(zhuǎn)折兩次以上或縱坡起伏三次以上。

3.直線與縱斷面的組合

平面的長直線與縱面得直坡線配合，對(duì)雙車道道路超車4.平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合

⑴．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，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)和其他特殊地區(qū)，一般以繞避為主。⑵．盡量少破壞沿線自然景觀，避免深挖高填。比如沿線周圍的地貌、地形、天然樹林、池塘湖泊等。縱面盡量減少填挖；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)必要填挖對(duì)自然景觀的破壞。⑶．應(yīng)能提供視野的多項(xiàng)性，力求與周圍的風(fēng)景自然地融為一體。⑷．不得已時(shí)，可采用修整、植草皮、種樹等措施加以補(bǔ)救。⑸．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。⑹．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)

道路景觀欣賞4.平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合⑴．應(yīng)在道路的規(guī)劃、選線返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回第七節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)方法及縱斷面圖一、縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用在受限制較嚴(yán)，如越嶺線為爭取高度、縮短路線長度或避開艱巨工程等，才有條件的采用。一般將，縱坡緩些為好，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡不應(yīng)低于0.3%～0.5%。2.關(guān)于最短坡長坡長是指縱斷面兩變坡點(diǎn)之間的水平距離。坡長不宜過短，以不小于計(jì)算行車速度9秒的行程為宜。3.各種地形條件下的縱坡設(shè)計(jì)⑴．平原、微丘地形的縱坡應(yīng)均勻平緩，注意保證最小填土高度和最小縱坡的要求⑵．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%,注意路基控制標(biāo)高要求。⑶．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加短的緩和坡段。⑷．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。4.關(guān)于豎曲線半徑的選用豎曲線應(yīng)選用較大半徑為好。當(dāng)受限制時(shí)可采用一般最小值，特殊困難方可用極限最小值。坡差小時(shí)應(yīng)盡量采用較大的豎曲線半徑。當(dāng)有條件時(shí)，宜按表4-20的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。第七節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)方法及縱斷面圖一、縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.關(guān)于5.關(guān)于相鄰豎曲線的銜接相鄰兩個(gè)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(duì)行車是有利的，相鄰反向豎曲線之間，為使增重與減重間和緩過渡，中間最好插入一段直坡線。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行程。當(dāng)半徑比較大時(shí)，亦可直接連接，計(jì)算行車速度（km/h）豎曲線半徑（m）凸形凹形120200001200010016000100008012000800060900060004030002000表4-20視覺要求的最小豎曲線半徑

二、縱斷面設(shè)計(jì)方法步驟及注意問題1.

縱斷面設(shè)計(jì)方法與步驟⑴．準(zhǔn)備工作：縱坡設(shè)計(jì)之前在厘米繪圖紙上，按比例標(biāo)注里程樁號(hào)和標(biāo)高，點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。收集和熟悉有關(guān)資料，并領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和要求。⑵．標(biāo)注控制點(diǎn)：控制點(diǎn)是指影響縱坡設(shè)計(jì)的標(biāo)高控制點(diǎn)。5.關(guān)于相鄰豎曲線的銜接計(jì)算行車速度豎曲線半徑（m）控制性的控制點(diǎn)：如路線起點(diǎn)、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，等。經(jīng)濟(jì)性的控制點(diǎn)：山區(qū)道路還有根據(jù)路基填挖平衡控制路中心填挖值的標(biāo)高點(diǎn)。如圖4-16。⑶．試坡：以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的原則，在這些點(diǎn)位間進(jìn)行穿插于取直，試定出若干直坡線。⑷．調(diào)整：將所定坡度與選時(shí)坡度的安排比較，二者應(yīng)基本相符，若有較大差異時(shí)應(yīng)全面分析，權(quán)衡利弊，決定取舍。⑸．核對(duì)：選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，如高填深挖、地面橫坡較陡路基、擋土墻、重要橋涵以及其他重要控制電燈，在縱斷面圖上直接讀出對(duì)應(yīng)樁號(hào)的填、挖高度.控制性的控制點(diǎn)：如路線起點(diǎn)、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不⑹．定坡：經(jīng)調(diào)整核對(duì)無誤后，逐漸把直線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)和標(biāo)高確定下來。坡度值可用三角板推平行線法確定，要求取值到千分之一，即0.1%。變坡點(diǎn)一般要調(diào)整到10m的整樁號(hào)上，相鄰變坡點(diǎn)樁號(hào)之差為坡長。變坡點(diǎn)標(biāo)高是由縱坡度和坡長以次推算而得。⑺．設(shè)置豎曲線：拉坡時(shí)已考慮了平、縱結(jié)合問題，此步根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等確定數(shù)曲線半徑，計(jì)算數(shù)豎線要素。2.縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題⑴．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。⑵．大、中橋上部已設(shè)置數(shù)曲線，橋頭兩端豎曲線的起、中點(diǎn)應(yīng)設(shè)在橋頭10m以外⑶．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。⑷．注意平面交叉口縱坡及兩端接線要求。道路與道路交叉時(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%。⑸．拉坡時(shí)如受“控制點(diǎn)”或“經(jīng)濟(jì)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)整仍難以解決是，可用紙上移線的辦法修改原定縱坡線。⑹．定坡：經(jīng)調(diào)整核對(duì)無誤后，逐漸把直線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)和三、縱斷面圖的繪制縱斷面設(shè)計(jì)圖是道路設(shè)計(jì)重要技術(shù)文件之一，也是縱斷面設(shè)計(jì)的最后成果。縱斷面采用直角坐標(biāo)，以橫坐標(biāo)表示里程樁號(hào)，縱坐標(biāo)表示高程。為了明顯地反映沿著中線地面起伏形狀，通常橫坐標(biāo)比例尺采用1：2000，縱坐標(biāo)采用1：200。如圖4-18和圖4-19所示。縱斷面是由上、下兩部分內(nèi)容組成的。上部主要用來繪制地面線和縱坡設(shè)計(jì)線，另外，也用以標(biāo)注數(shù)曲線及其要素；坡度及坡長；沿線橋涵及人工構(gòu)造物的位置、結(jié)構(gòu)類型、孔數(shù)和孔徑；與道路、鐵路交叉的樁號(hào)及路名；沿線跨越的河流名稱、樁號(hào)、常水位和最高洪水位；水準(zhǔn)點(diǎn)位置、編號(hào)和標(biāo)高；斷鏈樁位置、樁號(hào)及長短鏈關(guān)系等。三、縱斷面圖的繪制第四章-縱斷面設(shè)計(jì)課件第八節(jié)城市道路縱斷面設(shè)計(jì)要求及鋸齒形街溝設(shè)計(jì)一、

城市道路縱斷面設(shè)計(jì)要求1.縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)參照城市規(guī)劃控制標(biāo)高、適應(yīng)臨街建筑立面布置以及沿路范圍內(nèi)地面水的排除確定道路中線設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，必須滿足下列各控制點(diǎn)標(biāo)高的要求：⑴．城市橋梁橋面標(biāo)高H橋H橋=h水+h浪+h凈+h橋+h面(m)⑵．立交橋橋面標(biāo)高H橋①橋下為鐵路時(shí)H橋=h軌+h凈+h橋+h面+h沉（ｍ）②

橋下為道路時(shí)H橋=h路+h凈+h面+h橋

（m）⑶．鐵路道口應(yīng)以鐵路軌頂標(biāo)高為準(zhǔn)。⑷．相交道路交叉點(diǎn)應(yīng)以交叉中心規(guī)劃標(biāo)高為準(zhǔn)。⑸．滿足沿街兩側(cè)建筑物前地坪標(biāo)高（圖4-20）。第八節(jié)城市道路縱斷面設(shè)計(jì)要求及鋸齒形街溝設(shè)計(jì)一、城市道2.應(yīng)與相交道路、街坊、廣場和沿街建筑物的出入口平順的銜接。3.山城道路及新建道路的縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使土石方平衡。4.舊路改建宜盡量利用原有路面，若加鋪結(jié)構(gòu)層時(shí)，不得影響沿路范圍的排水。5.機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車混合行駛的車行道，最大縱坡宜不大于3%，以滿足非機(jī)動(dòng)車爬坡能力的要求6.道路最小縱坡應(yīng)不小于0.5%，困難時(shí)不小于0.3%，特別困難情況下小于0.3%時(shí)，應(yīng)設(shè)置鋸齒形街溝或采取其他綜合排水措施。7.道路縱斷面設(shè)計(jì)必須滿足城市各種地下管線最小覆土深度的要求，二、鋸齒形街溝設(shè)計(jì)1.什么是鋸齒形街溝所謂街溝是指城市道路上利用高出路面的緣石與路面邊緣（或平石）地帶作為排除地面水的溝道。2.設(shè)置鋸齒形街溝的目的對(duì)設(shè)計(jì)縱坡很小路段，為保證路面排水通暢，其中設(shè)置鋸齒形街溝（或稱偏溝）就是一種有效方法。3.設(shè)置鋸齒形街溝的條件當(dāng)?shù)缆分芯€縱坡小于0.3%時(shí)，就要采取措施保證路面排水通暢。所以，《城規(guī)》規(guī)定：道路中線縱坡度小于0.3%時(shí)，可在道路兩側(cè)車行道邊緣1m～3m寬度范圍內(nèi)設(shè)置鋸齒形街溝。4.鋸齒形街溝的設(shè)計(jì)2.應(yīng)與相交道路、街坊、廣場和沿街建筑物的出入口平順的銜接。⑴．設(shè)計(jì)方法在縱斷面圖上，正常設(shè)計(jì)時(shí)道路中線縱坡設(shè)計(jì)、緣石頂面線和街溝設(shè)計(jì)線是三條相互平行的線。鋸齒形街溝的設(shè)計(jì)方法就是保持緣石頂面線與道路中線縱坡設(shè)計(jì)線平行的條件下，交替地改變緣石頂面線與路面邊緣（或平石）之間的高度，在最低處設(shè)置雨水進(jìn)水口，使雨水口處鋸齒形街溝范圍的路面橫坡度增大，兩雨水口之間分水點(diǎn)處的路面橫坡減少，從而使路面邊緣（或平石）的縱坡度增大到0.3%以上，達(dá)到縱向排水要求。由于街溝縱坡呈上下連續(xù)交替狀，故稱之為鋸齒形街溝。⑵．緣石外露高度：緣石外露高度不宜過低，否則將不能容納應(yīng)排泄的最大地面水流量，以致溢過緣石流到人行道上影響行人交通；但也不宜過高，以免影響行人跨越。一般，在雨水口處緣石外露高度hg=0.18m～0.20m，在分水點(diǎn)處hw=0.10m～0.12m，雨水口處與分水點(diǎn)處的緣石高差hg-hw宜控制在0.06m～0.10m范圍內(nèi)。⑶．分水點(diǎn)和雨水口位置：鋸齒形街溝的設(shè)計(jì)主要是確定分水點(diǎn)和雨水口的位置，即街溝縱坡邊坡點(diǎn)之間的距離，以便布置雨水口。如圖4-21所示，設(shè)相鄰雨水口間距為l，分水點(diǎn)至雨水口的距離分別為ｌ1和l-l1;雨水口處緣石外露高度為hg，分水點(diǎn)處緣石外露高度為hw；緣石頂線縱坡（一般等于路中線縱坡）為i，左、右街溝縱坡分別為i1

和i2。⑴．設(shè)計(jì)方法⑶．分水點(diǎn)和雨水口位置：鋸齒形街溝的設(shè)計(jì)主要是確由左側(cè)高度關(guān)系，得(4-21)由右側(cè)高度關(guān)系

，得（4-22）

由左側(cè)高度關(guān)系本章結(jié)束返回本章結(jié)束返回第四章縱斷面設(shè)計(jì)本章主要介紹縱坡設(shè)計(jì)和豎曲線設(shè)計(jì)的基本方法。學(xué)習(xí)平、縱線形組合的基本思路，掌握縱斷面設(shè)計(jì)圖的繪制方法。第四章縱斷面設(shè)計(jì)本章主要介紹縱坡設(shè)計(jì)和豎曲線設(shè)計(jì)本章主要內(nèi)容縱斷面設(shè)計(jì)

平縱組合設(shè)計(jì)縱坡設(shè)計(jì)豎曲線設(shè)計(jì)合成坡度爬坡車道視覺分析街溝本章主要內(nèi)容縱斷面設(shè)計(jì)

平縱組合設(shè)計(jì)縱坡設(shè)計(jì)豎曲線設(shè)第一節(jié)概

述第二節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)第三節(jié)豎曲線第四節(jié)爬坡車道

第五節(jié)合成坡度第六節(jié)視覺分析及道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)

第七節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)方法及縱斷面圖第八節(jié)城市道路縱斷面設(shè)計(jì)要求及鋸齒形街溝設(shè)計(jì)第一節(jié)概述第二節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)第一節(jié)概述1.

地面線：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，反映了沿著中線地面的起伏變化情況

一．

基本概念2.設(shè)計(jì)線：經(jīng)過技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況

4.

路基設(shè)計(jì)洪水頻率：路基工程中采用一定的洪水頻率作為路基防水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，稱為路基洪水頻率。3.

設(shè)計(jì)標(biāo)高：縱斷面設(shè)計(jì)線上的標(biāo)高

⑴．

新建公路⑵．

改建公路⑶．

城市道路公路等級(jí)高速公路一二三四設(shè)計(jì)洪水頻率1/1001/1001/501/25按具體情況確定第一節(jié)概述1.

地面線二．

縱斷面圖二．

縱斷面圖第二節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)一．

縱坡設(shè)計(jì)的一般要求①。必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定②。縱坡應(yīng)該盡量平順起伏不易過大③。考慮沿線地形地質(zhì)、水文等④。縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡⑤。平原區(qū)應(yīng)滿足最小填土高度要求⑥。橋梁隧道交叉口前后縱坡應(yīng)較緩1.

制訂最大縱坡的依據(jù)二．

最大縱坡

⑵.拖掛車的要求⑶.冰雪及雨滑時(shí)，汽車上下坡安全行駛的要求考慮修建農(nóng)村公路的需要，《標(biāo)準(zhǔn)》將四級(jí)公路山嶺重丘區(qū)的最大縱坡規(guī)定為9%⑴．

考慮汽車下坡的安全性第二節(jié)縱坡及坡長設(shè)計(jì)一．

縱坡設(shè)計(jì)的一般要求①。必?fù)跷慌R界速度(km/h)最高速度（km/h）最大動(dòng)力因數(shù)(%)最大爬坡度(%)Ⅰ5.0611.728.627.7～28.8Ⅱ8.6720.316.514.5～15.5Ⅲ14.3135.79.37.3～8.3Ⅳ18.5256.95.83.8～4.8Ⅴ17.2087.53.71.7～2.7表4-2東風(fēng)EQ-140型汽車最大爬坡能力表4-3各級(jí)公路最大縱坡公路等級(jí)高速公路一二三四計(jì)算行車速度（km/h）120100806010060804060304020最大縱坡（%）345546576869擋位臨界速度(km/h)最高速度最大動(dòng)力因數(shù)(%)最大爬坡度①.

城市道路的最大縱坡減小1%。②.

高速公路受地形條件或其它特殊情況限制時(shí)，最大縱坡可增加1%③.

位于海拔2000m以上或嚴(yán)寒冰凍地區(qū)，四級(jí)公路山嶺、重丘區(qū)的最大縱坡不應(yīng)大于8%。④.

對(duì)橋上及橋頭路線的最大縱坡：大、中橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%；緊接大、中橋橋頭兩端的引道縱坡應(yīng)與橋上縱坡相同。2.

最大縱坡的運(yùn)用①。城市道路的最大縱坡②。高速公路或其它特殊情況④。隧道部分路線縱坡③。海拔2000m以上冰凍地區(qū)⑤。橋上及橋頭路線縱坡⑥。非機(jī)動(dòng)車交通比例較大路段⑤.

隧道部分路線縱坡：隧道內(nèi)縱坡不應(yīng)大于3%，但獨(dú)立明洞和短于50m的隧道其縱坡不受此限制；緊接隧道洞口的路線縱坡應(yīng)與隧道內(nèi)縱坡相同。⑥.

在非機(jī)動(dòng)車交通比例較大路段，為照顧其交通要求可跟據(jù)具體情況將縱坡適當(dāng)放緩：平原、微丘區(qū)一般不大于2%～3%；山嶺、重丘區(qū)一般不大于4%～5%。①.

城市道路的最大縱坡減小1%。2.

最大縱坡的運(yùn)用①汽車滿載情況下，不同海拔高度H對(duì)應(yīng)的海拔荷載修正系數(shù)值如表4-4所示。三．

高原縱坡折減滿載時(shí)與的關(guān)系表4-4海拔高度H(m)010002000300040005000海拔荷載修正系數(shù)1.000.890.780.690.610.53高原縱坡折減值表4-5海拔高度（m）3000～4000>4000～5000>5000折減值（%）123汽車滿載情況下，不同海拔高度H對(duì)應(yīng)的海拔荷載修正系數(shù)值如表4四．

最小縱坡為使道路上行車快速、安全和通暢，希望道路縱坡設(shè)計(jì)的小一些為好。但是，在長路塹、低填以及其它橫向排水不通暢地段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下以不小于0.5%為宜。五．

坡長限制最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順的要求考慮的。①如果坡長過短，使變坡點(diǎn)增多，汽車行駛在連續(xù)起伏地段產(chǎn)生的增重與減中的變化頻繁，導(dǎo)致乘客感覺不舒適，車速越高越感突出②從路容美觀、相臨兩豎曲線的設(shè)置和縱面視距等也要求坡長應(yīng)有一定最短長度。通常取9－10秒的行程距離。1．最短坡長限制最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低允許速度時(shí)所行駛的距離。縱坡大，坡長較長的時(shí)候?qū)π熊嚤憩F(xiàn)在：①使行車速度顯著下降，甚至要換較抵擋位克服坡度阻力；②易使水箱“開鍋”，導(dǎo)致汽車爬坡無力，甚至熄火；③下坡行駛制動(dòng)次數(shù)頻繁，易使制動(dòng)器發(fā)熱而失效，甚至造成車禍2．最大坡長限制四．

最小縱坡五．

坡長限制最短坡長的限制公路等級(jí)高速公路一二三四計(jì)算行車速度

（km/h）120100806010060804060304020縱

坡

坡

度

（%）3900100011001200100012001100

470080090010008001000900110010001100110012005

600700800

800700900080090090010006

500600

600

7006007007008007

500

500

6008

300

4009

200各級(jí)公路縱坡長度限制表4-10公路等級(jí)高速公路一二三四計(jì)算行車速度

（km/h）12010六．

緩和坡段在縱斷面設(shè)計(jì)中，當(dāng)陡坡的長度達(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。同時(shí)考慮下坡安全的需要。在緩坡上汽車將以加速行駛，因此緩坡的長度應(yīng)適應(yīng)加速的需要。但實(shí)際設(shè)計(jì)中很難滿足這個(gè)要求。《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)不小于最短坡長。七．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路線長度的比值。二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路越嶺路線的平均縱坡，一般以接近5.5%（相對(duì)高差200m～500m）和5%（相對(duì)高差大于500m）為宜，并注意任何相連3km路段的平均縱坡不宜于5.5%。六．緩和坡段七．平均縱坡第三節(jié)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緩和，稱為豎曲線。豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍二者幾乎沒有差別。一、豎曲線要素的計(jì)算公式1．

用二次拋物線作為豎曲線的基本方程式在圖示坐標(biāo)下，二次拋物線一般方程為對(duì)豎曲線上任一點(diǎn)P，其斜率為

取XOY坐標(biāo)系如圖4-2所示，設(shè)變坡點(diǎn)相臨兩縱坡坡度分別為i1和i2，它們的代數(shù)差用表示，即，當(dāng)為“+”時(shí)，表示凹形豎曲線；為“-”時(shí)，凸形豎曲線。第三節(jié)豎曲線縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于當(dāng)x=0時(shí)，i=i1;x=L時(shí)，,則

（2）拋物線上任一點(diǎn)的曲率半徑為

式中，代入上式，得

因?yàn)镮介于i1和i2之間，且i1,i2均很小，故i2可略去不計(jì)，則 （3）將（2）、（3）式代入（1）式，得二次拋物線豎曲線基本方程式為

（4-3）

當(dāng)x=0時(shí)，i=i1;x=L時(shí)，2．豎曲線諸要素計(jì)算公式豎曲線長度L或豎曲線半徑R:（4-4）豎曲線切線長T：因?yàn)門=T1≈T2,（4-5）豎曲線上任一點(diǎn)豎距h:因?yàn)閯t（4-6）豎曲線外距E:（4-7）2．豎曲線諸要素計(jì)算公式xyE與R相比甚小，忽略不記豎曲線中個(gè)點(diǎn)縱橫坐標(biāo)計(jì)算按照下式：豎曲線（圓曲線）要素計(jì)算TxyE與R相比甚小，忽略不記豎曲線中個(gè)點(diǎn)縱橫坐標(biāo)計(jì)算二、豎曲線的最小半徑⑴．緩和沖擊汽車在豎曲線上行駛時(shí)，其離心加速度為1.

豎曲線半徑限制因素豎曲線最小半徑考慮了三方面的要求⑴．緩和沖擊⑵．時(shí)間行程不過短⑶．

滿足視距的要求將v(m/s)化成V(km/h)并整理，得

根據(jù)實(shí)驗(yàn)，a限制在0.5m/s2～0.7m/s2比較合適。但考慮到不因沖擊而造成的不舒適感，以及視覺平順等的要求，我國《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的凹形豎曲線最小半徑值相當(dāng)于a=0.278m/s2。二、豎曲線的最小半徑⑴．緩和沖擊1.豎曲線半徑限制因素豎曲二、豎曲線的最小半徑1.

豎曲線半徑限制因素豎曲線最小半徑考慮了三方面的要求⑴．緩和沖擊⑵．時(shí)間行程不過短⑶．

滿足視距的要求⑵．時(shí)間行程不過短汽車從直線坡道行駛到豎曲線上，盡管豎曲線半徑較大，如其長過短，汽車倏然而過旅客會(huì)感到不舒適。因此，應(yīng)限制汽車在豎曲線上的行程時(shí)間不過短。最短應(yīng)滿足3s行程，即二、豎曲線的最小半徑1.豎曲線半徑限制因素豎曲線最小半徑考二、豎曲線的最小半徑1.

豎曲線半徑限制因素豎曲線最小半徑考慮了三方面的要求⑴．緩和沖擊⑵．時(shí)間行程不過短⑶．

滿足視距的要求⑶．

滿足視距的要求汽車行駛在凸形豎曲線上，如果半徑太小，會(huì)阻擋司機(jī)的視線。為了行車安全對(duì)凸形豎曲線的最小半徑或最小長度應(yīng)加以限制。二、豎曲線的最小半徑1.豎曲線半徑限制因素豎曲線最小半徑考2.

凸形豎曲線最小半徑和最小長度凸形豎曲線最小長度應(yīng)以滿足視距要求為主，分為兩種情況。⑴．當(dāng)L<ST如圖4-3所示⑵．當(dāng)L≥ST

如圖4-4所示由由得得視距長度2.

凸形豎曲線最小半徑和最小長度⑴．當(dāng)L<ST2.

凸形豎曲線最小半徑和最小長度凸形豎曲線最小長度應(yīng)以滿足視距要求為主，分為兩種情況。⑴．當(dāng)L<ST如圖4-3所示⑵．當(dāng)L≥ST

如圖4-4所示比較以上兩種情況，顯然式（4-11）計(jì)算結(jié)果大于式（4-10），應(yīng)將式（4-11）作為有效控制。2.

凸形豎曲線最小半徑和最小長度⑴．當(dāng)L<ST(4-11)

3.凹形豎曲線最小半徑和最小長度凹形豎曲線的最小半徑主要考慮了緩和沖擊的要求。因此依據(jù)（4－8）得：(4-11)3.凹形豎曲線最小半徑和最小長度第四節(jié)爬坡車道

一、設(shè)置爬坡車道的條件

1.上坡方向載重車的行駛速度低到表4-15的允許最低速度以下時(shí)，可設(shè)置爬坡車道。

計(jì)算行車速度（km/h）1201008060容許最低速度（km/h）60555040上坡方向允許最低速度表

4-152．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。二、爬坡車道的設(shè)計(jì)1．橫斷面組成

爬坡車道設(shè)于上坡方向正線行車道右側(cè)，如圖4-9所示。爬坡車道的寬度一般為3.5米包括設(shè)于其左邊路緣帶的寬度0.5米

第四節(jié)爬坡車道一、設(shè)置爬坡車道的條件12．橫坡度因?yàn)榕榔萝嚨赖男熊囁俣缺日€小，為了行車安全，高速公路正線超高坡度與爬坡車道的超高坡度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表4-16所示。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，坡向相外。

正線的超高坡度（%）1098765432爬坡車道的超高坡度（%）54323．平面布置與長度。2．橫坡度正線的超高坡度（%）1098765432爬坡第五節(jié)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。合成坡度的計(jì)算公式為

I=在應(yīng)用最大允許合成坡度時(shí)，用規(guī)定值如10%來控制合成坡度，并不意味著橫坡為10%的彎道上就完全不允許有縱坡。無論是縱坡或是橫坡中任何一方采用最大值時(shí)允許另一方采用緩一些的坡度，一般不大于2%為宜。以上為最大允許合成坡度的規(guī)定。相反，合成坡度過小也不好，它會(huì)導(dǎo)致路面排水不暢，影響行車安全。各級(jí)公路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。一、概念第五節(jié)合成坡度合成坡度是指由路線縱第六節(jié)視覺分析及道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)1．

視覺分析的意義道路的線形、周圍的景觀、標(biāo)志以及其他有關(guān)信息，幾乎都是通過駕駛員的視覺感受到的。因此，視覺是聯(lián)結(jié)道路與汽車的重要媒介。從視覺心理出發(fā)，對(duì)道路的空間線形及其與周圍的自然景觀和沿線建筑的協(xié)調(diào)等進(jìn)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(shè)計(jì)稱為視覺分析。2．

控制公路線形的兩個(gè)因素⑴．

汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)、行駛力學(xué)要求⑵．視覺上和心理上順適良好。線形與周圍環(huán)境、景觀協(xié)調(diào)。在線形設(shè)計(jì)的最后階段重點(diǎn)討論視覺問題。一、

視覺分析3．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，其注視前方越遠(yuǎn)，而視角變小。4．視覺評(píng)價(jià)方法利用視覺印象隨時(shí)間變化的道路透視圖來評(píng)價(jià)。二、

道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)第六節(jié)視覺分析及道路平、縱線形組合設(shè)計(jì)1．視覺分析的1.

平、縱組合的設(shè)計(jì)原則⑴.應(yīng)在視覺上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。任何使駕駛員感到茫然、迷惑或判斷事物的線形，必須盡力避免。在視覺上能否自然地誘導(dǎo)視線，是衡量平縱組合的最基本問題。⑵．注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費(fèi)用相關(guān)。對(duì)縱面線形反復(fù)起伏，在平面上卻采用高標(biāo)準(zhǔn)的線形事無意義的。反之亦然。⑶．選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩＂龋⒁馀c道路周圍環(huán)境的配合。它是可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。2.

平曲線與豎曲線的組合⑴．平曲線與豎曲線應(yīng)互相重合，且平面線應(yīng)稍長于豎曲線當(dāng)豎曲線與平曲線組合時(shí)，豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。這種布置通常稱為平曲線與豎曲線的對(duì)應(yīng)，其優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)車輛駛?cè)胪剐呜Q曲線的頂點(diǎn)之前，即能清楚地看到平曲線的始端，辯明彎道的走向，不致因判斷錯(cuò)誤而發(fā)生事故。圖10是平曲線與豎曲線相互對(duì)應(yīng)。1.

平、縱組合的設(shè)計(jì)原則2.

平曲線與豎曲線的組合圖11是按此要求設(shè)計(jì)的線形，既順適又美觀

實(shí)例圖11是按此要求設(shè)計(jì)的線形，既順適又美觀實(shí)例澳大利亞澳大利亞德國德國⑵．平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡平曲線與豎曲線的大小如果不平衡，會(huì)給人不愉快的感覺，失去了視覺上的均衡性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平曲線半徑如果不大于1000m，豎曲線的半徑大約為平曲線的10～20倍，便可達(dá)到平衡。圖12和圖13為平曲線與豎曲線的組合對(duì)比。其中圖12a）和圖13a）布置得當(dāng)，而圖12b）和圖13b）欠妥。⑵．平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡實(shí)例實(shí)例第四章-縱斷面設(shè)計(jì)課件⑶.凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，應(yīng)避免插入小半徑平曲線”。因?yàn)樵谕剐呜Q曲線的頂部如果有小半徑的平曲線，不僅不能引導(dǎo)視線而且要急轉(zhuǎn)方向盤，行車是危險(xiǎn)的，見圖14。凸形豎曲線頂部前面的平曲線部分以虛線表示，這一部分駕駛?cè)藛T是看不到的，易發(fā)生危險(xiǎn)。

凹形豎曲線的底部如果有小半徑的平曲線就會(huì)引起汽車在加速時(shí)急轉(zhuǎn)彎，行車是危險(xiǎn)的⑶.凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，應(yīng)避免插入小半徑平曲⑷．

在長的平曲線內(nèi)如必須設(shè)置幾個(gè)起伏的縱坡時(shí)，需用透視圖法檢驗(yàn)。實(shí)際上是要避免出現(xiàn)多個(gè)凹凸豎曲線。這種線形多在平曲線半徑很大并接近直線時(shí)出現(xiàn)，其缺點(diǎn)是將整個(gè)線形切斷，只能看到眼前與遠(yuǎn)處，而看不見中間凹下的部分，導(dǎo)致駕駛?cè)藛T產(chǎn)生躊躇和不安全感，見圖15。⑷．在長的平曲線內(nèi)如必須設(shè)置幾個(gè)起伏的縱坡時(shí)，需用透視圖法第四章-縱斷面設(shè)計(jì)課件為了便于實(shí)際應(yīng)用，把平曲線與豎曲線的組合形象地表示為圖4-14所示。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)。如平、豎曲線半徑都很大，則平、豎位置可不受上述限制；若做不到平豎曲線較好的組合，寧可把二者拉開相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。為了便于實(shí)際應(yīng)用，把平曲線與豎曲線的組合形象地

平面的長直線與縱面得直坡線配合，對(duì)雙車道道路超車方便，在平坦地區(qū)易與地形相適應(yīng)，但行車單調(diào)乏味易疲勞。直線上一次變坡是很好的平縱結(jié)和，從美學(xué)觀點(diǎn)將以包括一個(gè)凸形豎曲線為好，而包括一個(gè)凹形線次之；直線中短距離內(nèi)二次以上變坡會(huì)形成反復(fù)凹凸的“駝峰”和“凹陷”，看上去線形既不美觀也不連貫，使駕駛員的視線中斷。因此，只要路線有起有伏，就不要采用長直線，最好使平面路線隨縱坡的變化略加轉(zhuǎn)折，并把平、豎曲線合理的組合。但要避免駕駛員一眼能看到路線方向轉(zhuǎn)折兩次以上或縱坡起伏三次以上。

3.直線與縱斷面的組合

平面的長直線與縱面得直坡線配合，對(duì)雙車道道路超車4.平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合

⑴．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，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)和其他特殊地區(qū)，一般以繞避為主。⑵．盡量少破壞沿線自然景觀，避免深挖高填。比如沿線周圍的地貌、地形、天然樹林、池塘湖泊等。縱面盡量減少填挖；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)必要填挖對(duì)自然景觀的破壞。⑶．應(yīng)能提供視野的多項(xiàng)性，力求與周圍的風(fēng)景自然地融為一體。⑷．不得已時(shí)，可采用修整、植草皮、種樹等措施加以補(bǔ)救。⑸．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。⑹．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)

道路景觀欣賞4.平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合⑴．應(yīng)在道路的規(guī)劃、選線返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回第七節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)方法及縱斷面圖一、縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用在受限制較嚴(yán)，如越嶺線為爭取高度、縮短路線長度或避開艱巨工程等，才有條件的采用。一般將，縱坡緩些為好，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡不應(yīng)低于0.3%～0.5%。2.關(guān)于最短坡長坡長是指縱斷面兩變坡點(diǎn)之間的水平距離。坡長不宜過短，以不小于計(jì)算行車速度9秒的行程為宜。3.各種地形條件下的縱坡設(shè)計(jì)⑴．平原、微丘地形的縱坡應(yīng)均勻平緩，注意保證最小填土高度和最小縱坡的要求⑵．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%,注意路基控制標(biāo)高要求。⑶．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加短的緩和坡段。⑷．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。4.關(guān)于豎曲線半徑的選用豎曲線應(yīng)選用較大半徑為好。當(dāng)受限制時(shí)可采用一般最小值，特殊困難方可用極限最小值。坡差小時(shí)應(yīng)盡量采用較大的豎曲線半徑。當(dāng)有條件時(shí)，宜按表4-20的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。第七節(jié)縱斷面設(shè)計(jì)方法及縱斷面圖一、縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.關(guān)于5.關(guān)于相鄰豎曲線的銜接相鄰兩個(gè)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(duì)行車是有利的，相鄰反向豎曲線之間，為使增重與減重間和緩過渡，中間最好插入一段直坡線。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行程。當(dāng)半徑比較大時(shí)，亦可直接連接，計(jì)算行車速度（km/h）豎曲線半徑（m）凸形凹形120200001200010016000100008012000800060900060004030002000表4-20視覺要求的最小豎曲線半徑

二、縱斷面設(shè)計(jì)方法步驟及注意問題1.

縱斷面設(shè)計(jì)方法與步驟⑴．準(zhǔn)備工作：縱坡設(shè)計(jì)之前在厘米繪圖紙上，按比例標(biāo)注里程樁號(hào)和標(biāo)高，點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。收集和熟悉有關(guān)資料，并領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和要求。⑵．標(biāo)注控制點(diǎn)：控制點(diǎn)是指影響縱坡設(shè)計(jì)的標(biāo)高控制點(diǎn)。5.關(guān)于相鄰豎曲線的銜接計(jì)算行車速度豎曲線半徑（m）控制性的控制點(diǎn)：如路線起點(diǎn)、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，等。經(jīng)濟(jì)性的控制點(diǎn)：山區(qū)道路還有根據(jù)路基填挖平衡控制路中心填挖值的標(biāo)高點(diǎn)。如圖4-16。⑶．試坡：以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的原則，在這些點(diǎn)位間進(jìn)行穿插于取直，試定出若干直坡線。⑷．調(diào)整：將所定坡度與選時(shí)坡度的安排比較，二者應(yīng)基本相符，若有較大差異時(shí)應(yīng)全面分析，權(quán)衡利弊，決定取舍。⑸．核對(duì)：選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，如高填深挖、地面橫坡較陡路基、擋土墻、重要橋涵以及其他重要控制電燈，在縱斷面圖上直接讀出對(duì)應(yīng)樁號(hào)的填、挖高度.控制性的控制點(diǎn)：如路線起點(diǎn)、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不⑹．定坡：經(jīng)調(diào)整核對(duì)無誤后，逐漸把直線的坡度值、變坡