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1、第四章 城市道路线型设计本章主要讲述本章主要讲述 城市道路纵断面线形规划设计，涉及道路的城市道路纵断面线形规划设计，涉及道路的纵坡、道路的排水、竖曲线、纵断面图的绘制等。纵坡、道路的排水、竖曲线、纵断面图的绘制等。第一节 道路纵断面设计沿着道路中线竖直剖开，然后在展开即为路线纵沿着道路中线竖直剖开，然后在展开即为路线纵断面。断面。第一节 道路纵断面设计1 地面线地面线 它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一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。条不规则的折线，反映了地面的起伏与变化情况。2 设计线设计线 它是综合考虑技术、经济和美学等诸因素它是综合考虑技
2、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。纵断面设计线是由了道路的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线直线和和竖竖曲线曲线组成的。组成的。第一节 道路纵断面设计（1）直线（均匀坡度线）直线（均匀坡度线）直线有上坡和下坡之分，是用直线有上坡和下坡之分，是用高差和水平长度表示的。高差和水平长度表示的。（2）竖曲线）竖曲线 在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖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，其大曲线，按坡度转折形式不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。
3、小用半径和水平长度表示。第一节 道路纵断面设计一、纵断面设计的内容与要求一、纵断面设计的内容与要求1、内容、内容根据道路的性质、类型、交通量和当地气候、地形、根据道路的性质、类型、交通量和当地气候、地形、水文、土质条件、排水要求以及城市竖向要求、地物水文、土质条件、排水要求以及城市竖向要求、地物现状、土方平衡等，合理地确定连接有关竖向控制点现状、土方平衡等，合理地确定连接有关竖向控制点的平顺起伏线形。的平顺起伏线形。具体包括：确定沿线纵坡大小及坡段长度；选定满足具体包括：确定沿线纵坡大小及坡段长度；选定满足行车技术要求的竖曲线；计算桩点的施工高度，以及行车技术要求的竖曲线；计算桩点的施工高度，
4、以及标定桥涵构筑物的标高。标定桥涵构筑物的标高。第一节 道路纵断面设计2、要求、要求 六条六条补充补充:a、纵坡设计必须满足纵坡设计必须满足标准标准的各项规定；的各项规定；b、对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端引线等，、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，避免产生突变。路线交叉处前后的纵纵坡应小些，避免产生突变。路线交叉处前后的纵坡也平缓一些。坡也平缓一些。c、地下水位较高的平原微丘区和潮湿地带的路段，应地下水位较高的平原微丘区和潮湿地带的路段，应满足最小填土高度的要求，以保证路基稳定。满足最小填土高度的要求，以保证路基稳定。d d、机动车与非机动车混合行驶的车行道，
5、宜按非机动机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车爬坡能力设计纵坡度。车爬坡能力设计纵坡度。第一节 道路纵断面设计二、坡道上的行车状况与纵坡确定二、坡道上的行车状况与纵坡确定路线前进水平距离路线前进水平距离米，克服高差米，克服高差米，米，则纵坡为则纵坡为？%2.5%第一节 道路纵断面设计纵坡的确定纵坡的确定1、最大纵坡、最大纵坡 最大纵坡是指在纵断面设计中，各级道路容许最大纵坡是指在纵断面设计中，各级道路容许采用的最大坡度值。采用的最大坡度值。它是路线设计中一项重要的它是路线设计中一项重要的控制指标。在地形起伏较大的地区，它直接影响控制指标。在地形起伏较大的地区，它直接影响路线的长短、使
6、用质量的好坏、行车的安全、运路线的长短、使用质量的好坏、行车的安全、运输的成本和工程造价。输的成本和工程造价。各级道路允许的最大纵坡是根据各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特汽车的动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营、经济性、道路等级、自然条件以及工程、运营、经济等因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。等因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。第一节 道路纵断面设计城市道路最大纵坡城市道路最大纵坡 计算车速计算车速(km/h)(km/h)8080 6060 5050 4040 3030 2020最大纵最大纵坡（）坡（）推荐值推荐值 4 4 5 5 5.55.5 6 6 7 7
7、8 8限制值限制值 6 6 7 7 7 7 8 8 9 9 9 9 备注：海拔备注：海拔30004000m高原城市按表值减小高原城市按表值减小1，积雪寒冷地区应控制在积雪寒冷地区应控制在6以内以内第一节 道路纵断面设计桥上及桥头路线的最大坡度：桥上及桥头路线的最大坡度：小桥与涵洞处纵坡应按路线规定采用；小桥与涵洞处纵坡应按路线规定采用；大、中桥上纵坡不宜大于大、中桥上纵坡不宜大于4；桥头引线的纵坡不宜大于桥头引线的纵坡不宜大于5，且紧接桥头不短于，且紧接桥头不短于10m（山岭、重丘区可减至（山岭、重丘区可减至5m）范围内的引道纵坡）范围内的引道纵坡应与桥上纵坡相同；应与桥上纵坡相同；第一节 道
8、路纵断面设计隧道部分路线的纵坡：隧道部分路线的纵坡：隧道内纵坡不应大于隧道内纵坡不应大于3，且不小于，且不小于0.3；紧接隧道洞口紧接隧道洞口30m范围内的纵坡应与隧道内的纵坡范围内的纵坡应与隧道内的纵坡相同（明洞和长度小于相同（明洞和长度小于50m的隧道，可不受上述规的隧道，可不受上述规定的限制）。定的限制）。第一节 道路纵断面设计在非机动车交通比例较大的路段，可将纵坡适当放缓在非机动车交通比例较大的路段，可将纵坡适当放缓：平：平原、微丘区一般不大于原、微丘区一般不大于23；山岭、重丘区一般；山岭、重丘区一般不大于不大于45。当当i3%L200m 时自行车行车困难时自行车行车困难 当当i2%
9、L60m时三轮车骑车费力时三轮车骑车费力 第一节 道路纵断面设计第一节 道路纵断面设计第一节 道路纵断面设计公路等级公路等级高速公路高速公路一一二二三三四四地形地形平平原原微微丘丘重重丘丘山岭山岭平平原原微微丘丘山山岭岭重重丘丘平平原原微微丘丘山山岭岭重重丘丘平平原原微微丘丘山山岭岭重重丘丘平平原原微微丘丘山山岭岭重重丘丘最大纵坡最大纵坡（）（）3 34 45 55 54 46 65 57 76 68 86 69 9各级公路最大纵坡各级公路最大纵坡备注：（备注：（1）高速公路受地形条件或其它情况限制时，经）高速公路受地形条件或其它情况限制时，经 技术经济论证合理技术经济论证合理,最大纵坡可增加
10、最大纵坡可增加1；（2）海拔）海拔2000m以上或严寒冰冻区的山岭重丘区以上或严寒冰冻区的山岭重丘区 四级公路，最大纵坡四级公路，最大纵坡 不应大于不应大于8。第一节 道路纵断面设计最大纵坡还要考虑：最大纵坡还要考虑：自然地理环境的影响和沿街建筑物的自然地理环境的影响和沿街建筑物的布置与地下管线敷设的要求。布置与地下管线敷设的要求。海波高度海波高度(m)(m)3000400030004000 400050004000500050005000折减值折减值(%)(%)1 12 23 3高原纵坡折减值高原纵坡折减值第一节 道路纵断面设计2、最小纵坡、最小纵坡 在挖方路段、低填方路段和横向排水不畅通的
11、路在挖方路段、低填方路段和横向排水不畅通的路段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，定性，均应设置不小于均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下的最小纵坡，一般情况下以不小于以不小于 0.5%为宜。为宜。当必须设计平坡或纵坡小于当必须设计平坡或纵坡小于0.3%时，时，边沟应单独边沟应单独作排水设计作排水设计。干旱少雨地区最小纵坡不受限制。干旱少雨地区最小纵坡不受限制。第一节 道路纵断面设计3、弯道处纵坡的折减、弯道处纵坡的折减弯道上行车需要不断改变前进方向和频繁弯道上行车需要不断改变前进方向和频繁变换排挡，故采用纵坡折减。这种情况平
12、变换排挡，故采用纵坡折减。这种情况平原少，山城多。原少，山城多。第一节 道路纵断面设计4、坡长的限制、坡长的限制最短坡长限制最短坡长限制 最小坡长是指纵断面上两个变坡点之间的最小长度。最小坡长是指纵断面上两个变坡点之间的最小长度。最短坡长的限制主要是从最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性汽车行驶平顺性的要求考虑的，的要求考虑的，如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏的路如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏的路段会产生增重与减重的频繁变化，导致乘客感到极不舒适段会产生增重与减重的频繁变化，导致乘客感到极不舒适，车速越高越感突出。另外，对两凸型变坡点间的距离还，车速越高越感突出。
13、另外，对两凸型变坡点间的距离还应满足行车视距的要求。考虑上述因素，应对最小坡长加应满足行车视距的要求。考虑上述因素，应对最小坡长加以限制。以限制。第一节 道路纵断面设计城市道路最短坡长城市道路最短坡长计算行车速度（km/h）806050403020最短坡长29029017017014014011011085856060第一节 道路纵断面设计最大坡长限制最大坡长限制 道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。纵坡越陡、坡长越长，对汽车影响也越大。主要表现在：纵坡越陡、坡长越长，对汽车影响也越大。主要表现在：上坡时使汽车行驶速度显著下降，需换较低排
14、挡以克服坡上坡时使汽车行驶速度显著下降，需换较低排挡以克服坡度阻力，同时，坡长太长，易是水箱度阻力，同时，坡长太长，易是水箱“开锅开锅”，导致汽车，导致汽车爬坡无力，甚至熄火；下坡时制动次数频繁，易使制动器爬坡无力，甚至熄火；下坡时制动次数频繁，易使制动器发热而失效，甚至造成车祸。发热而失效，甚至造成车祸。因此，为保证行车的正常与因此，为保证行车的正常与安全，应对坡长加以限制。安全，应对坡长加以限制。第一节 道路纵断面设计城市道路纵坡长度限制城市道路纵坡长度限制计算行车速度计算行车速度（km/hkm/h）8080606050504040纵坡坡度（）纵坡坡度（）5 55.55.56 66 66.
15、56.57 76 66.56.57 76.56.57 78 8纵坡长度限制纵坡长度限制（mm）600600500500400400400400350350300300350350300300250250300300250250200200城市道路的非机动车道纵坡宜小于城市道路的非机动车道纵坡宜小于2.5%，否则应限制其坡长。，否则应限制其坡长。第一节 道路纵断面设计三、竖曲线及其半径的确定三、竖曲线及其半径的确定LTTyExyxi1i2R 竖曲线诸要素计算公式竖曲线诸要素计算公式（1）竖曲线长度）竖曲线长度 LR（2）竖曲线半径）竖曲线半径 RL/（3）竖曲线切线长）竖曲线切线长 2221RL
16、TTT第一节 道路纵断面设计（4）竖曲线上任意一点）竖曲线上任意一点P的竖距（支距）：的竖距（支距）：（5）竖曲线外距）竖曲线外距 RxxixiRxyyPQhQP222112RLTLRRTE84882222第三节 道路纵断面设计第二节 城市道路排水第二节 城市道路排水第一节 道路纵断面设计竖曲线最小半径竖曲线最小半径 这是对竖曲线半径作出的限制。这是对竖曲线半径作出的限制。竖曲线最小半径要满足：竖曲线最小半径要满足：（1 1）缓和行车冲击；）缓和行车冲击；（2 2）行车时间不应少于）行车时间不应少于3 s3 s；（3 3）满足行车视距。）满足行车视距。第一节 道路纵断面设计第一节 道路纵断面设计第一节 道路纵断面设计第一节 道路纵断面设计 纵断面坡度坡长竖曲线MAXMINMAXMINMIN计算第一节 道路纵断面设计四、纵断面线形设计步骤四、纵断面线形设计步骤1、准备工作准备工作 首先在绘图纸上，按首先在绘图纸上，按比例标注桩号和标高比例标注桩号和标高。然。然后后点绘地面线点绘地面线，填写有关内容。同时，应收集和熟，填写有关内容。同时，应收集和熟悉有关设计所需资料，并领会设计意图和要求。
