道路勘测设计学习

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1、道路勘测设计第三章纵断面设计本章主要内容（二次课）：一、纵断面设计的概况与一般要求二、竖曲线要素及设计高程计算三、纵断面设计方法及纵断面图设计任务：1.纵断面设计，2.拉坡设计，设计成果：1.纵断面设计图，2.竖曲线表教学内容摘要：掌握竖曲线的要素计算、竖曲线与路基设计标高的计算；熟悉纵断面设计要点；掌握纵断面设计方法与步骤；熟悉公路纵断面设计图及其绘制。重点：纵断面设计要点。竖曲线与路基设计标高的计算；难点：纵断面设计要点。竖曲线与路基设计标高的计算；第一节概述沿着道路中线竖直剖开，然后在展开即为路线纵断面。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

2、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。1地面线它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线，反映了地面的起伏与变化情况。2设计线它是综合考虑技术、经济和美学等诸因素之后，人为定出的一条具有规则形状的几何线，反映了道路的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。（1）直线（均匀坡度线）直线有上坡和下坡之分，是用高差和水平长度表示的。（2）竖曲线在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖曲线，按坡度转折形式不同，竖曲线有凹有凸，其

3、大小用半径和水平长度表示。纵坡设计的一般要求TheGenerallyRequireofLongitudinalGradeDesign1、纵坡设计必须满足《标准》的各项规定；2、应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。3、纵坡设计应对沿线的地形、地下管线、地质、水文、气候、排水等方面综合考虑，视具体情况妥善处理。4、纵坡设计应考虑填挖平衡，减少借方和废方，以降低工程造价和节省用地。5、平原微丘地区地下水埋藏较浅，池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小坡度要求外，还应满足最小填土高度的要求，以保证路基稳定。6、对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端引线等，纵坡应小些

4、，避免产生突变。路线交叉处前后的纵坡也平缓一些。7、在实地调查的基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。VerticalCurve第二节竖曲线纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段曲线来缓和，称为竖曲线。竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线，在使用范围二者几乎没有差别，但在设计和计算上，抛物线比圆曲线更为方便。所以，竖曲线一采用抛物线者居多。一、竖曲线要素计算公式FormulaofVerticalCurveFactor如图4－2所示，建立XOY坐标系统，设变坡点相邻两纵坡坡度分别为i1和i2，它们的代数差用ω表示，称为坡度差，即ω＝i2－i1式中：ω―――坡

5、度差（％）；i1，i2―――分别为相邻纵坡线的坡度值，上坡为正，下坡为负。当ω为“＋”时，表示凹型竖曲线，变坡点在曲线下方；当ω为“－”时，表示凸型竖曲线，变坡点在曲线上方。1二次抛物线的基本方程式在图示坐标系下，二次抛物线一般方程为(1)对竖曲线上任意一点P，其斜率为当X＝0时，　；当X＝L时，则(2)抛物线上任意一点P的曲率半径为式中：,，代入上式，得因为iP介于i1、i2之间，且i1、i2均很小，故iP可忽略不计，则(3)由此可见，抛物线各点的曲率半径近乎为常数。将式（2）代入式（1），得二次抛物线竖曲线的基本方程式为或　（4－3）式中：ω―――坡度差（％）

6、；L―――竖曲线长度(m)；R―――竖曲线半径(m)。2竖曲线诸要素计算公式（1）竖曲线长度L＝Rω（2）竖曲线半径R＝L/ω(4-4)（3）竖曲线切线长(4-5)（4）竖曲线上任意一点P的竖距：(4-6)（5）竖曲线外距(4-7)设计高程计算：对于凸曲线，设计标高=未设竖曲线时的标高-y对于凹曲线，设计标高=未设竖曲线时的标高+yXX本书的方法h以前的方法XX作业：某公路有连续三个变坡点分别为：K8+700、K9+100、K9+380，对应的设计标高分别为：77.756米、65.356米、68.716米。若在变坡点K9+100处的竖曲线半径为3000米，试计算：

7、（1）该竖曲线要素及起止点桩号；（2）桩号K9+060、K9+150的路基设计标高。解：（1）计算该竖曲线要素及起止点桩号竖曲线起点桩号=（K9+100）-64.5=K9+035.5竖曲线止点桩号=（K9+100）+64.5=K9+164.5（2）计算桩号K9+060、K9+150的路基设计标高。①对于K9+060：路基设计标高=65.356+[（K9+100）-（K9+060）]+0.100=66.696（米）②对于K9+150：路基设计标高=65.356+[（K9+150）-（K9+100）]+0.035=65.991（米）作业：某路段中有一变坡点

8、的高程为6