《纵断面设计》PPT课件(I)

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1、道路勘测设计武汉大学土木建筑工程学院本章主要内容一、纵断面设计的一般要求二、纵坡及坡长设计三、爬坡车道四、合成坡度五、竖曲线六、纵断面设计方法及表达七、视觉分析及平纵组合第四章纵断面设计设计任务：1.纵断面设计，2.拉坡设计，设计成果：1.纵断面设计图，2.竖曲线表沿着道路中心线竖直剖切开然后展开即为道路路线纵断面，主要反映路线的起伏、纵坡以及与原地面的填挖情况，纵断面设计就是要根据汽车的动力特性、道路等级和自然地形，研究道路起伏的坡度和长度，以便达到安全迅速、经济合理以及舒适的目的。纵断面设计任务：根据汽车动力特性、道路等级、当地自

2、然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。纵断面图是道路纵断面设计的主要成果，把它与路线的平面图组合起来，就确定了道路的空间位置。在纵断面图上有两条线：一条为地面线（又称黑线），它是根据道路中线的原地表标高而点绘成的一条折线；另一条为设计线（又称红线），它是道路设计标高的连线，它是经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条规则的几何线，反映了路线的起伏变化程度。纵断面线形设计要素包括纵坡和竖曲线。新建道路中，纵断面设计线指路基边缘设计标高的连线，路

3、基边缘各点的标高称为设计标高（城市道路设计标高为道路横断面的中点标高）。同一横断面上设计标高与原地面中心标高之差称为施工高度（成称填、挖高度）。设计线与地面线的相对关系反映了填或挖土方的工程量大小。在坡度转折处为平顺过渡要设置竖曲线，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。因此纵断面设计的主要内容包括：纵坡（坡度、坡长）及竖曲线的要素。（设计线的设计要点及计算）一、纵坡设计的一般要求纵坡设计俗称拉坡。为使纵坡达到经济合理的目的，必须全面掌握勘测资料，结合选线的意图进行综合分析、反复比较，确定较为合理的纵坡及坡长。纵坡设计的一般要求

4、为：（1）纵坡设计必须满足《标准》的各项规定；（2）为保证车辆行车顺适、安全，纵坡应具有一定的平顺性，尽量避免采用极限值。连续上坡或下坡，应尽量避免设置反坡，山区道路越岭线垭口处的纵坡应尽量缓和；（3）纵坡设计应综合考虑沿线的地形、地质、水文、气候、地下管线和排水等因素，保证路基的稳定和交通的顺畅；（4）减少借方和弃方，降低造价、节约用地，力求近挖近填、挖填互补；（5）平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡应满足最小纵坡要求和最小填土高度要求，保证路基稳定；（6）对大、中桥引道、隧道及交叉处前后等两端的连接段纵坡应缓和，

5、避免出现突变；（7）做好实地考察，充分考虑农田水利、通道等方面的需要，尽量照顾当地村民的运输工具、农业机械等运营工具的要求。最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件以及工程与运营经济性等因素，通过综合分析、全面考虑确定的。这是因为道路上各种汽车的爬坡性能和车速不尽相同；道路等级不同，交通密度和车速不同等。我国有关部门对汽车在坡道上行驶情况进行了大量调查、试验，并广泛征求了各方面的意见，同时考虑了汽车带一拖挂车及畜力车通行的状况，结合交通组成、汽车性能、工程费用和营运经济等，经综合分析后确定了最大纵坡值。二、坡度及坡长设计1、最

6、大纵坡P34最大爬坡能力（满载）D可以查动力特性图（是V的函数）或者按照公式计算3~4%的最大纵坡适合于高速公路和一级公路以较高行车速度行驶当高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时经技术经济论证最大纵坡可增加1%。8~9%的最大纵坡适合于设计速度为30km/h的三级公路以及设计速度为20km/h的四级公路上低速行驶。5~7%的最大纵坡适合于80km/h60km/h40km/h的设计速度。2、海拔对纵坡的影响海拔大于3000米按照表格折减，不小于4%最大纵坡的总结：A，城市道路为公路按设计车速的最大纵坡-1。B，大、中桥≯4%C，非机动

7、车≯2.5%，＞2.5%时有坡长限制。D，隧道≯3%E,海拔：公路：2000m以上，i≯8%。3000m以上，比正常值减1～3%。F，高寒冰冻：公路：i≯8%，城市道路：i≯6%3、理想最大纵坡和不限坡长的最大纵坡V1低速路为设计车速，高速路为载重车的最高速度，这是理想状态，i1称为理想最大纵坡。可指望载重车与小客车、重车与轻车之间的速差最小，通行能力最大。但实际上（地形条件制约）情况并非如此，V1降低，i1可以增加。V2称容许速度，i2称为不限坡长纵坡。4、最小纵坡为使道路上行车快速、安全和通畅，希望道路纵坡设计得小一些为好。但是在

8、挖方、低填方路段以及其它横向排水不畅路段，为保证排水需要，均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般使用0.5%。当必须设置平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，其边沟应做纵向排水设计。5、坡长限制大于i1（理想最大纵坡）为陡