道路勘测与设计第四章纵断面设计

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1、第四章纵断面设计道路的纵断面图：通过道路中线的竖向剖面图。地面线(黑线):通过路基中线的原地面上各点连线。设计线(红线)：设计路的路基边缘各点的连线。道路纵断面线形要素直线(坡度线):坡度水平长度竖曲线:半径,水平长度施工高度路堤(填方)路堑(挖方)地面标高设计标高第一节纵坡设计符合标准。尽量平缓,少用极限值。填挖平衡。综合考虑地质、水文、气候、排水。连接段纵坡:大中桥引道、隧道两站连线冰冻地区地下水1.一般要求2.最大纵坡:东风EQ-140n=nN=3000r/min,r=0.49m,公式（很多）通过

2、对汽车在坡道上的行驶情况进行大量的调查,试验综合确定各级公路的最大纵坡值.海拔2000m以上或严寒冰冻地区的四级公路,imax<=8%,高速公路增加1%.道路上行驶的车型很多,各种汽车的爬坡性能和车速不尽相同.小客车的爬坡性能和行驶速度受纵坡的影响较小,而载重汽车随纵坡的增大车速显著下降,这对正常行驶的车流会造成交通混乱,使快车受阻,直接影响道路的通行能力和行车安全.所以,在确定最大纵坡时应以国产典型载重汽车作为标准车型.3.高原纵坡折减在高海拔地区,因空气密度下降而使汽车发动机功率,汽车的驱动力以及空

3、气阻力下降,导致汽车爬坡能力下降,同时,汽车水箱中的水易于沸腾而影响冷却系统.入D=4+3000~40001%>4000~50002%,不小于4%>50003%4.理想的最大纵坡i1=入D1－fF不限长度的最大纵坡v2v1,v2(容许速度)解释i2=入D2－f5.最小纵坡:排水,长路堑,低填,横向排水不畅0.3%(最好0.5%)若小于0.3%,纵向排水反坡点的解释6.坡长限制:最短坡长:平顺性最大坡长:速度降低,水箱开锅,制动失效7.缓和坡段:<=3%,长度应不小于最短坡长加速8.平均纵坡:一定长度路

4、段纵向所克服高差与路线长度之比二、三、四级公路任何相互的3km路段<=5.5%9.合成坡度:超高与纵坡的合成坡度值符合要求积雪冰冻<=8%5.5%(200m~500m)5%(>500m)第二节竖曲线一.要素计算相邻两条坡度线相交时,出现变坡点及变坡角w=i2-i11.曲线方程式(图)y=1/2k*x^2+i*xip=dy/dx=x/k+Ix=0,ip=i1i=i1x=L时,ip=i2i2=L/k+i=L/k+i1R=[1+(dy/dx)^2]^(3/2)/d^2y/dx^2=[1+(x/k+i)^2]^

5、(3/2)/(1/k)≈ky=w/2L*x^2+i1*x=1/zk*x^2+i1*k2.要素公式竖曲线长度L=Rw各曲线切线长T=T1=T2=L/2=Rw/2竖距h=yp-yq=x^2/2R+i1*x-i1*x=x^2/2R外距E=T^2/2R=Rw^2/8=Lw/8=Tw/4例:某四级公路上转坡点的桩号为k4+200,高程为500.00m,i1=0.04,i2=-0.04,试在竖曲线上桩号为k4+170的横、纵距设计标高及曲线要素。解：R=1500mL=Rw=140mT=70mE=1.2mx1=8my

6、1=x^2/2R=0.02m2.凸型竖曲线的最小半径与最小长度(1)L=S时(图)S1^2=(R+h1)^2－R^2=h1^2+2Rh1=h1(h1+2R)S1=(公式)根据缓和冲击,时间行程及视距要求三个控制指标,可决定凸形竖曲线的最小R和,实际一般采用的是视距要求控制指标,Lmin=St^2*w/4,Rmin=St^2/4(

7、极限最小半径).R=1.5~2R(一般最小半径).而Lmin取3s行程.3.凹形竖曲线最小半径和最小长度:h=0.75m,q=1.5(1)夜间行车前灯照射距离的要求(图)a.L=ST(2)跨线桥下行车视距的要求a.L>=ST时H=h1+(h2-h1)/ST*l+ST/2R*l-l^2/2Rdh/dl=0Lmin=ST^2*w/26.92b.L

8、陡坡路段正线行车道外侧增设的供载重车行驶的专用道.1.设置条件2.设计行驶速度下降至表4-15最允许最低速度时设计通行能力小于设计小时通行量时右侧:横横坡度小:纵平第四节合成坡度合成坡度：(公式)流水线方向高速公路vRminimaxih折减v^2*ih/gRiZI6503101.741.2610.084004101.942.0310.202505102.022.9810.43积雪严寒地区,横坡较陡,非汽车交通<=8%>=0.5%第五节视觉分