道路勘测设计5

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1、第4章纵断面设计本章要求：1.掌握纵坡的基本概念。2.了解现行技术标准对纵坡的各项规定。3.掌握平面及纵面线形组合原则。4.掌握纵断面设计、计算方法。5.掌握纵断面图绘制方法。用一曲面将道路中线竖直剖切，再展开为竖直平面，即为道路的纵断面。它反映自然地形和设计路线在竖直断面上的几何形状、位置、尺寸。基本概念：1.纵断面图用A3图幅绘制；2.路基设计标高规定：（1）.新建公路，高速和一级公路采用中央分隔带边缘标高；二、三、四级公路采用路基边缘标高；（2）.改建公路，可按（1）办理，亦可采用中央分隔带中线或行车道中线标高；4.1概述iHL4.2纵坡设计1.纵坡(坡度)

2、道路中线两点间的高差与水平距离的比值（以%计）称为纵坡或坡度。从路线起点至止点的方向看，路线升高为上坡，降低为下坡。规定：纵坡上坡为“+”，下坡为“—”。例如：5.3%为上坡，—2.8%为下坡。α(1)最大纵坡根据汽车行驶理论，考虑自然条件，在保证安全的前提下充分发挥汽车的机械效率，《标准》规定如下表：(2)最小纵坡为保证路堑排水顺畅，一般应考虑设置不小于0.3%的纵坡。(3)平均纵坡由多个坡段组成的一段路线，其起止点高差与路线总长的比值。ΣLΣH式中i——平均纵坡；L——各坡段长度(m)；H——各坡段高差(m)。2.坡长限制坡段起止点间的水平距离称为坡长。(1)

3、最大坡长限制理由：长距离大坡对行车不利。持续上坡易使发动机过热影响机械效率；持续下坡刹车频繁危及安全。(2)最小坡长限制理由：坡长过短，行车频繁颠簸；坡差较大时易造成视线中断；不易设置竖曲线。(3)组合坡长连续较大纵坡组合在一起时，应限制组合坡长。方法.折算法。例：某三级公路，设计速度30公里/小时，先设纵坡8%长120米，接着可设纵坡7%长多少米？解：8%的坡长限制为300米，已设120米，占限制长度的2/5，余3/5，则7%坡段可设长度为500╳3/5=300米。L=500╳（1-120/300）=300米问:上题中若把7%纵坡改为5%，可设坡长多少米？解：查

4、表4.4，知5%时限制值为900米，故可设坡长最多为900╳3/5=540米。作业：习题4：（1分）某公路设计速度60公里/小时，先设纵坡5%长180米，接着设纵坡4%长350米，再接着设纵坡6%可长多少米？3.合成坡度在平曲线路段，由路线纵坡和超高横坡合成的路面实际流水坡。该坡度过大时，易产生附加阻力（上坡时），或使汽车重心偏移，沿合成坡方向滑移。故应加以限制。4.纵坡设计一般要求（1）必须符合《标准》、《规范》的规定；（2）纵坡力求均衡，尽量不采用极限值；（3）应与地形相适应，重视与平面线形的组合；（4）结合自然条件综合考虑，有利于路面和边沟排水，避免洪水危害

5、，减小低温冰滑安全隐患；（5）减少高填深挖，争取填挖平衡；（6）考虑农田水利要求；（7）考虑非机动车的爬坡能力。4.3竖曲线设计纵断面上相邻两段不同坡度线的交点称为变坡点。变坡点处需设置竖曲线。竖曲线采用二次抛物线。凹型竖曲线凸型竖曲线变坡点变坡点坡度线设计线凸型竖曲线凹型竖曲线外距切线长曲线长1.竖曲线计算几何要素：坡度差竖曲线上任意点纵距LTTyEωωxyxi1i2(代数差)（改正值）Ｒ——竖曲线半径(m)Rx——计算点桩号与竖曲线起点(或竖曲线终点)的桩号差竖曲线上任意点设计高程的计算1.计算切线高程2.计算设计高程H1——计算点切线高程H0——变坡点高程i

6、——计算点处的纵坡度x————计算点至变坡点的平距±——当为凹形竖曲线时取“+”，当为凸形竖曲线时取“–”。±——当切线高于变坡点时取“+”，反之取“–”。例：某道路一变坡点桩号K1+256.387，高程1854.236米，前坡i1=5.4%，后坡i2=3.5%，设置的竖曲线半径R=5000米。求K1+240、K1+260处的设计标高。解1.计算切线高程切线长竖曲线起点桩号K1+256.387–22.5=K1+233.887竖曲线止点桩号K1+256.387+22.5=K1+278.887待求桩号至竖曲线起止点的桩号差K1+240x=K1+240–K1+233.8

7、87=6.113K1+260x=K1+278.887–K1+260=18.887待求桩号处的切线高程K1+240H1=1854.236–(22.5–6.113)×0.054=1853.351K1+260H1=1854.236+(22.5–18.887)×0.035=1854.3622.计算设计高程待求桩号处纵距（改正值）K1+240K1+260待求桩号处的设计高程K1+240H=1853.351–0.004=1853.347米K1+260H=1854.362–0.036=1854.326米在实际工作中，上述计算过程用表格形式来完成。表头如下：桩号坡度/坡长竖曲线要

8、素未设竖曲