同济大学道路勘测设计课件4.doc

第四章 道路纵断面 第一节 纵断面及其设计要求 一、纵断面的概念 通过道路中心线的竖向剖面。 二、纵断面的设计内容 纵坡 坡度 变坡点 坡长 竖曲线 凸 凹 三、纵断面上的标高 1）地面标高 2）设计标高 第二节 纵坡设计 1.设计洪水位，应高出0.5米。 断面设计标高—— 2.底下管线，覆土要求 3.周围建筑标高。 二、纵坡度 1.最大纵坡：设计纵坡 时，各登记道路可采用的最大值。 1）影响因素 ①汽车的动力特性 a.等速上坡： b.下坡安全： ②道路等级 等级高→V高→D低→i小。 公路i大 城市道路、机非混合→i小。约为公路对应车速时减1%。 大、中桥≯4% 非机动车 2.5%＞2.5%时有坡长限制。 隧道≯3% ③自然因素： 海拔：公路：2000m以上，i≯8%。 3000m以上，ib比正常值减1～3%。 公路 3000～4000 4000～5000 5000以上 1 2 3 高寒冰冻：公路：i≯8% 城道：i≯6% 2.最小纵坡 1）影响因素——排水。 2）最小纵坡值 0.3%。一般使用0.5%。 3.合成坡度 1）概念：路线在平曲线上的最大坡度纵坡与超高横坡组合后形成的最大坡度。 2）构成：投影仪演示 纵坡+横坡=合成坡 3）计算 4）应用： ①.已知ic，iH（limit）→iz ②. 已知ia，iH（limit）→ic ③. 已知ic，iz→iH 结论：①.ic（max），iz（max）不能同时用。 ②.iH（min）≮0.5%。 4.平均纵坡： 某段路线高差与水平距离之比。i平=H/l（%） 1）作用： ①.衡量纵断面线型质量。 ②.可供放坡定线参考。 2）规定 越岭线方差200～500m时，i平≈5.5%为宜。 ②. 越岭线方差＞500m时，i平≈5.0%为宜。 任何连续3km内，i平≤5.5%。 ④.要考虑公路等级影响。 三、坡长限制 坡长：变坡点间的水平距离。 1.最小坡长的限制 1）考虑因素 ①.行车平顺，避免台阶式起伏。 ②.方便司机换档。 ③.设置竖曲线要求。 2）规定 ①.公路 城道 ③.非机动车 2.最大坡长限制 1）考虑因素 ①.上坡时，汽车的动力性能。 连续大油门行驶—开端 ②.下坡的行车安全。 冲坡 2）规定 ①.二、三、四级：大于5%有坡长限制，大于限制坡长应设＜3%的缓坡。其长度应大于最小坡长。 ②.高速公路与一级路：根据经验、美国方法。 例题演示 四、爬坡车道 1.定义：陡坡路段为载重车上坡行驶所设置的专用附加车道。 2.设置条件 公路：①.高速、一级公路纵坡长度受限制路段（i＞4% ） ②.V下降例（表5-21）（表4-15）爬坡车道宽度3.5 m。 城道：①.快速路及V≥60km/h的主干道，i＞5%的路段。 ②.大车V下降，80→50 时 60→40 ③.由于上坡路段混入大型车辆的干扰降低适行能力时。 ④.经综合分析认为设置爬坡车道比降低纵坡经济合理时，爬坡车道宽3.5m。 第三节 竖曲线设计 一、几个概念 1.变坡点：两坡度线的交点。 2.坡长：两变坡点之间坡段在水平面上的投影长度。 3.坡差w：w=ik-ik+1（k=0，1…n） ik、ik+1，上坡为正，下坡为负。 w为正时，为凸型曲线。 w为负时，为凹型曲线。 4.竖曲线长度：竖曲线在水平面上的投影长度。 二、竖曲线的几何性质 竖曲线原为圆，为方便计算采用二次抛物线。但仍以竖曲线半径来表示。 1. 2.二次抛物线与圆的关系（可否用圆来代替） 例题演示 三、竖曲线半径 1.影响因素： ①.力学 ②.视距 2.离心加速度 3.视距 ①.需设凸线型的变坡角 例题演示 ②.凸曲线极限最小半径 例题演示 4.竖曲线半径的控制因素 1.舒适——（凹）凸——重力+离心力 2.视距——凸，头灯视距——凹 四、竖曲线长度 第四节 纵断面设计方法及纵断面图 一、设计原则 1.满足技术要求 Δ坡度（min max） Δ坡长（min max） ΔRmin Δhmin 2.纵断面线型均匀平顺 3.填挖平衡 4.满足控制点 △交叉口 △管线 △老路 △垭口 △河流 △桥、涵、隧 △街坊 5.平纵结合 6.满足排水要求 7.断背曲线要避免 二、设计步骤 1.绘地面线 2.绘平曲线一览 3.定控制点 △控制点类型： ×必经点 ↑只上不下 ↓只下不上 ○零挖点 4.拉坡 试坡 检查 调整 定坡 平纵 纵横 土方 5.竖