《道路勘测设计》12-4-1纵断面设计课件.ppt

第4章 纵断面设计 定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断面。 纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度及坡度变化情况的过程。 任务：研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。 依据：汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等。 4.1 概 述 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； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。 路线纵断面图构成： 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； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。 路线纵断面图构成： 地面高程：中线上地面点高程。 设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。 设分隔带公路，一般为分隔带外边缘。 路基高度：横断面上设计高程与地面高程之高差。 路堤：设计高程大于地面高程。 路堑：设计高程小于地面高程。 纵断面设计内容：坡度及坡长 竖曲线 4.2 纵坡及坡长设计 4.2.1 纵坡设计的一般要求 （1）纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 （2）为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。 （3）设计应对沿线地形、地质、水文、地下管线、气候和排水等综合考虑，并根据需要采取适当的技术措施，以保证道路的稳定与通畅。 （4）一般情况下纵坡设计应尽量减少土石方和其它工程数量，以降低造价和节省用地。 （5）山岭重丘地形纵坡设计应考虑纵向填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方（填挖平衡设计）。平原微丘地形应满足最小填土高度要求，以保证路基稳定（包线设计）。 （6）对高速公路、一级公路，应考虑通道、农田水利等方面的要求，低等级公路，应注意考虑民间运输、农业机械等方面的要求。 4.2.2 最大纵坡 最大纵坡：是指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。 影响因素： 汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。 道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力尽量小。 自然条件：海拔高程、气候（积雪寒冷等）。 纵坡度大小的优劣： 坡度大-劣：行车困难：上坡速度低，下坡较危险。 坡度大-优： 山区公路可缩短里程，降低造价。 1. 设计速度为120km／h、l00km／h、80km／h的高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1％。 2. 公路改建中，设计速度为40km／h、30km／h、20km／h的利用原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1％。 各级公路最大纵坡的规定（表4-3） 1．高原为什么纵坡要折减？ 在高海拔地区，因空气密度下降而使汽车发动机的功率、汽车的驱动力以及空气阻力降低，导致汽车的爬坡能力下降。另外，汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统。 2．《规范》规定： 位于海拔3000m以上的高原地区，各级公路的最大纵坡值应按表4.2.2的规定予以折减。折减后若小于4%，则仍采用4%。 4.2.3 高原纵坡折减 4.2.4 理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡 1. 理想的最大纵坡i1：是指设计车型即载重车在油门全开的情况下，持续以V1等速行驶所能克服的坡度。V1取值，对低速路为设计速度，高速路为上述载重车的最高速度。 i1=λD1-f 容许速度V2：不同等级的道路容许速度应不同，其值一般应不小于设计速度的1/2～2/3（高速路取低限，低速路取高限）。 i2=λD2-f 最小纵坡：各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。 最小纵坡值：0.3%，一般情况下0.5%为宜。 适用条件： 横向排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧道、设超高的平曲线、路肩设截水墙等。 当必须设计平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，边沟应作纵向排水设计。 在弯道超高横坡渐变段上，为使行车道外侧边缘不出现反坡，设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率。 干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。 4.2.5 最小纵坡 内容：最小坡长限制：任何路段 最大坡长：陡坡路段 1．最小坡长限制 《标准》规定，各级公路最短坡长不应小于2.5V (m)。 城市道路最小坡长按表4.2.4选用。 4.2.6 坡长限制 最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低允许速度时所行驶的距离。 《标准》规定各级公路最大坡长限制。 2．最大坡长限制 4.2.7 缓和坡段 《标准》规定，连续纵坡不满足上述条件时，大于坡长限制值时