同济大学道路勘测设计课件4

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1、第四章道路纵断面第一节纵断面及其设计要求一、纵断面的概念通过道路中心线的竖向剖面。二、纵断面的设计内容纵坡坡度变坡点坡长竖曲线凸凹三、纵断面上的标高1）地面标高2）设计标高第二节纵坡设计1.设计洪水位，应高出0.5米。一、断面设计标高——2.底下管线，覆土要求3.周围建筑标高。二、纵坡度1.最大纵坡：设计纵坡时，各登记道路可采用的最大值。1）影响因素①汽车的动力特性a.等速上坡：b.下坡安全：②道路等级等级高→V高→D低→i小。公路i大城市道路、机非混合→i小。约为公路对应车速时减1%。大、中桥≯4%非机动车2.5%＞2.5%时有坡长限制。隧道≯3%③自

2、然因素：海拔：公路：2000m以上，i≯8%。3000m以上，ib比正常值减1～3%。公路3000～40004000～50005000以上123高寒冰冻：公路：i≯8%城道：i≯6%2.最小纵坡1）影响因素——排水。2）最小纵坡值0.3%。一般使用0.5%。3.合成坡度1）概念：路线在平曲线上的最大坡度纵坡与超高横坡组合后形成的最大坡度。2）构成：投影仪演示纵坡+横坡=合成坡3）计算4）应用：①.已知ic，iH（limit）→iz②.已知ia，iH（limit）→ic③.已知ic，iz→iH结论：①.ic（max），iz（max）不能同时用。②.iH（m

3、in）≮0.5%。4.平均纵坡：某段路线高差与水平距离之比。i平=H/l（%）1）作用：①.衡量纵断面线型质量。②.可供放坡定线参考。2）规定①.越岭线方差200～500m时，i平≈5.5%为宜。②.越岭线方差＞500m时，i平≈5.0%为宜。②.任何连续3km内，i平≤5.5%。④.要考虑公路等级影响。三、坡长限制坡长：变坡点间的水平距离。1.最小坡长的限制1）考虑因素①.行车平顺，避免台阶式起伏。②.方便司机换档。③.设置竖曲线要求。2）规定①.公路③.城道③.非机动车2.最大坡长限制1）考虑因素①.上坡时，汽车的动力性能。连续大油门行驶—开端②.下

4、坡的行车安全。冲坡2）规定①.二、三、四级：大于5%有坡长限制，大于限制坡长应设＜3%的缓坡。其长度应大于最小坡长。②.高速公路与一级路：根据经验、美国方法。例题演示四、爬坡车道1.定义：陡坡路段为载重车上坡行驶所设置的专用附加车道。2.设置条件公路：①.高速、一级公路纵坡长度受限制路段（i＞4%）②.V下降例（表5-21）（表4-15）爬坡车道宽度3.5m。城道：①.快速路及V≥60km/h的主干道，i＞5%的路段。②.大车V下降，80→50时60→40③.由于上坡路段混入大型车辆的干扰降低适行能力时。④.经综合分析认为设置爬坡车道比降低纵坡经济合理时

5、，爬坡车道宽3.5m。第三节竖曲线设计一、几个概念1.变坡点：两坡度线的交点。2.坡长：两变坡点之间坡段在水平面上的投影长度。3.坡差w：w=ik-ik+1（k=0，1…n）ik、ik+1，上坡为正，下坡为负。w为正时，为凸型曲线。w为负时，为凹型曲线。4.竖曲线长度：竖曲线在水平面上的投影长度。二、竖曲线的几何性质竖曲线原为圆，为方便计算采用二次抛物线。但仍以竖曲线半径来表示。1.2.二次抛物线与圆的关系（可否用圆来代替）例题演示三、竖曲线半径1.影响因素：①.力学②.视距2.离心加速度3.视距①.需设凸线型的变坡角例题演示②.凸曲线极限最小半径例题演

6、示4.竖曲线半径的控制因素1.舒适——（凹）凸——重力+离心力2.视距——凸，头灯视距——凹四、竖曲线长度第四节纵断面设计方法及纵断面图一、设计原则1.满足技术要求Δ坡度（minmax）Δ坡长（minmax）ΔRminΔhmin2.纵断面线型均匀平顺3.填挖平衡4.满足控制点△交叉口△管线△老路△垭口△河流△桥、涵、隧△街坊5.平纵结合6.满足排水要求7.断背曲线要避免二、设计步骤1.绘地面线2.绘平曲线一览3.定控制点△控制点类型：×必经点↑只上不下↓只下不上○零挖点4.拉坡试坡检查调整定坡平纵纵横土方5.竖曲线