【高速公路】第五章 纵断面设计.ppt

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1、第五章纵断面设计5.1概述5.2纵坡设计5.3竖曲线设计5.4平纵面线形组合设计5.5高等级道路上的爬坡车道5.6高速公路纵断面布局5.7纵断面设计方法与纵断面设计图复习思考题10/5/202115.1概述用一曲面沿道路中线竖直剖切，展开成平面称道路的纵断面。反映路线在纵断面上的形状、位置及尺寸的图形叫路线纵断面图，它反映路线所经地区中线之地面起伏情况与设计标高之间的关系,它与平面图、横断面图结合起来，就能够完整地表达道路的空间位置和立体线形。纵断面线形设计应根据道路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基

2、稳定、排水及工程量等的要求，对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小以及与平面线形的组合关系等进行综合设计，从而设计出纵坡合理、线形平顺圆滑的理想线形，以达到行车安全、快速、舒适、工程费较省、运营费用较少的目的。道路纵断面设计与选线有密切的关系，实际上在选线过程中已做了纵坡大小、坡长分配、纵面与平面配合等的考虑，纵断面设计是将选线的预想具体化，因此，可以认为纵断面设计是选线工作的继续和深化。当然，在纵断面设计过程中还将对选线的预想做些适当的修正，如果在选线过程中对纵坡值考虑不够，就可能改线。10/5/20212

3、10/5/20213第三，一般认为道路上３％的纵坡对汽车行驶不造成困难，即上坡时不必换档，下坡时不必刹车。对于小于３％的纵坡，可以不作特殊考虑，只是为了排水的需要（公路边沟的沟底纵坡与路线纵坡一般是相同的），一般要有一个不小于最小纵坡的坡度。如果排水上无困难，可以用平坡。但是采用了大于５％的纵坡时，必须慎重考虑，因为纵坡太大，上坡时汽车的燃料消耗过大，而下坡时又必须用刹车，重车或有拖挂车的车辆都易出事故，对运输经济与安全极为不利。10/5/2021410/5/202155.2纵坡设计1.纵坡度2.坡长限制3.合成坡度4

4、.纵坡设计的一般要求10/5/202161.纵坡度（1）最大纵坡（2）最小纵坡（3）平均纵坡（4）高原纵坡折减10/5/2021710/5/2021810/5/2021910/5/20211010/5/20211110/5/20211210/5/20211310/5/20211410/5/2021152.坡长限制（1）最大坡长限制（2）最小坡长限制（3）组合坡长10/5/20211610/5/20211710/5/20211810/5/20211910/5/20212010/5/20212110/5/20212210/

5、5/20212310/5/2021245.3竖曲线设计纵断面上两相邻不同坡度线的交点称为变坡点。为保证行车安全、舒适以及视距的需要，而在变坡处设置的纵向曲线，即为竖曲线。相邻两坡度线的交角用坡度差“ω”表示，坡度角一般较小，可近似地用两坡段坡度的代数差表示，即ω=i2-i1，式中、分别为两相邻坡段的坡度值，上坡为正，下坡为负。如图4－2。ω为正，变坡点在曲线下方，竖曲线开口向上，称为凹形竖曲线；ω为负，变坡点在曲线上方，竖曲线开口向下，称为凸形竖曲线。各级道路在变坡点处均应设置竖曲线。竖曲线的线形采用二次抛物线。由于在

6、其应用范围内，圆曲线与抛物线几乎没有差别，因此，竖曲线通常表示成圆曲线的形式，用圆曲线半径R来表示竖曲线的曲率半径。10/5/20212510/5/20212610/5/20212710/5/20212810/5/20212910/5/20213010/5/2021312.竖曲线设计标准竖曲线最小半径竖曲线最小长度凹形竖曲线极限最小半径凸形竖曲线极限最小半径竖曲线的一般最小半径10/5/20213210/5/20213310/5/20213410/5/20213510/5/20213610/5/20213710/5/2

7、0213810/5/20213910/5/20214010/5/20214110/5/20214210/5/20214310/5/20214410/5/20214510/5/2021465.4平纵面线形组合设计道路的空间线形是指由道路的平面线形和纵面线形所组成的空间立体形状。道路线形设计首先是从路线规划开始的，然后经选线、平面线形设计、纵面线形设计和平纵线形组合设计的过程，最终以平、纵组合的立体线形展现在驾驶员眼前的。行驶过程中，驾驶员所选择的实际行驶速度，是由他对立体线形的判断作出的，因此，设计中仅仅满足平面、纵面线

8、形标准还是不够的。道路的空间线形应能保持视觉的连续性，并有足够的舒适感和安全感。10/5/20214710/5/20214810/5/20214910/5/20215010/5/20215110/5/20215210/5/20215310/5/20215410/5/20215510/5/2021565.5高等级道路上的爬坡车道1.