公路设计第四章断面设计.ppt

《公路纵断面设计》 ——概述及汽车行驶特性 道桥系 二○○七年五月 纵断面的组成 本章重、难点 重点： 影响汽车主要使用性能的各种因素 汽车行驶稳定性 难点： 汽车行驶稳定性 汽车行驶特性 公路应为汽车提供的环境 稳定性 尽可能提高车速 舒适性 安全性 纵向稳定性 ∑F=0;∑M=0 横向稳定性 ∑F=0;∑M=0 《公路纵断面设计》 ——纵断面设计的要求 道桥系 二○○七年五月 《公路纵断面设计》 ——纵断面设计的要求 道桥系 二○○七年五月 纵断面设计的一般要求 1．纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》中的各项规定。 2．为保证汽车能以一定的车速安全舒顺地行驶，纵坡应具有—定的平顺性，起伏不宜过大及过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值．缓和坡段应自然地配合地形设置，在连续采用极限长度的陡坡之间，不宜插入最短的缓和坡段，以争取较均匀的纵坡。垭口附近的纵坡应尽量放缓一些。连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡。 3．纵坡设计时，应对沿线的地形、地质、水文、气候等自然条件综合考虑，根据不同的具体情况妥善处理，以保证公路的畅通和稳定。 4．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。 5．纵坡设计在一般情况下应考虑填挖平衡，并尽量利用挖方运作就近路段填方，减少借方和废方，以降低工程造价。 6．纵坡设计时，应照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的特殊要求。 最大纵坡与最小纵坡 最大纵坡 考虑汽车爬坡能力和发动机的工作特性 最小纵坡 考虑公路纵向排水、可以用加深边 沟等方式修正。 坡长限制与缓和坡段 最大坡长 平顺性、乘客的舒适性 纵面视距和相邻两竖曲线 规范 最小坡长 规范 计算方法 缓和坡段 作用 平均(合成)纵坡 平均纵坡 平均纵坡是指一定长度路段的高差与水平距离之比，以百分率(％)表示。它是衡量纵断面线形设计质量的一个重要限制性指标。 最小坡长 竖曲线设计 纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，称为竖曲线。竖曲线一般采用二次抛物线 竖曲线指标 竖曲线设计 竖曲线设计 竖曲线设计，首先要合理地确定半径。表中规定的一般最小半径约为极限最小半径的1.5~2.0倍。 同向竖曲线间，特别是同向凹形竖曲线之间，如果直线坡段不长，应合并为单曲线或复曲线，以避免出现断背曲线。 反向竖曲线之间，为使汽车的增重与减重之间有一过渡段，应尽量在中间设置一段直 线坡段，以利汽车行驶的过渡。直线坡段的长度一般以不小于3.0s的行程时间为宜。当插人直线段有困难时，也可直接连接。 在不过分增加土石方数量情况下，为使行车舒适，应尽量采用较大半径。 根据竖曲线范围内的纵断面地面线起伏情况和标高控制要求，尽量考虑土石方填挖平衡，确定合适的外距值，按外距控制选择半径。 夜间行车交通量较大的路段，选择半径时应适当加大，使汽车前灯有较长的照射距离。 平纵线形组合 应在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。 平面、纵断面线形的技术指标应大小均衡，避免出现平面高标准．纵断面低标准，或与此相反的情况，使线形在视觉上，心理上保持协调。 选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。 纵面线形组合应注意与周围环境相配合，充分利用公路周围的地貌、地形、天然树林、建筑物等，尽量保持自然景观的连续，以消除景观单调感，使公路与大自然融为一体。 竖曲线计算 凸形竖曲线：路基设计标高＝切线设计标高—h 凹形竖曲线：路基设计标高＝切线设计标高+h 平、纵面线形组合原则 交通心理学 平、纵组合得当 排水 环境 人 路 水 环境 平、纵面线形组合原则 纵断面设计要点 各种地形条件下的标高控制 在平原区， 在丘陵地区 在山岭地区 沿溪(河)路段 路基一般应高出规定洪水频率的计算水位加雍水高、波浪侵袭高和0.5m以上。 各种地形条件下的纵坡设计 平原、微丘地形的纵坡应均匀、平缓，保证路基最小填土高度和最小排水纵坡的要求； 丘陵地形的纵坡应避免过分迁就地形而使路线起伏过大； 山岭、重丘地形的沿河线，应尽量采用平缓的纵坡，坡长不宜过短，纵坡度不宜过大 越岭线的纵坡应力求均匀， 山脊线和山腰线， (三)转坡点位置的确定 纵断面设计方法及步骤 准备工作 标注控制点 试定纵坡 调整纵坡 与横断面核对 确定纵坡 地质、水文 桥、涵洞 隧道 交叉 高程控制 经济点 纵断面设计注意事项 在回头曲线地段设计纵坡时，应先确定回头曲线上的纵坡，然后从两端接坡，以满足回头曲线的特殊纵坡要求。 大、中桥上，一般不宜设竖曲线。桥头两端的竖曲线，其起终点应设在桥头l0m以外。 小桥涵可设在斜坡地段和竖曲线