縱斷面設(shè)計第節(jié)第1頁，共64頁。（優(yōu)選）縱斷面設(shè)計第節(jié)第2頁，共64頁。

道路平、縱線形組合是指在滿足汽車運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)、舒適與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)的要求，并有良好的排水條件。一、視覺分析1．視覺分析的意義視覺分析：從視覺心理出發(fā)，對道路的空間線形及其與周圍自然景觀和沿線建筑的協(xié)調(diào)等進(jìn)行研究分析，以保持視覺的連續(xù)性，使行車具有足夠的舒適感和安全感的綜合設(shè)計稱為視覺分析。第五節(jié)道路平、縱線形組合設(shè)計

第3頁，共64頁。2．視覺與車速的動態(tài)規(guī)律(1)駕駛員的注意力集中和心理緊張的程度隨著車速的增加而增加。(2)駕駛員的注意力集中點(diǎn)和視野距離隨著車速增加而增大。當(dāng)車速增加到97km／h時，他的注意力集中點(diǎn)在前方600m以外的某一點(diǎn)。當(dāng)車速超過97km／h時，對前景細(xì)節(jié)的視覺開始模糊起來。(3)視角隨車速的增加而逐漸變窄。當(dāng)車速達(dá)到72km/h時，駕駛者可以看到公路兩側(cè)視角30～40°的范圍，而當(dāng)車速增加到97km/h時，視角減至20°以下。當(dāng)車速再增加，駕駛者的注意力隨之引向景象中心而置兩側(cè)于不顧。第4頁，共64頁。視覺評價方法：利用視覺印象隨時間變化的道路透視圖道路透視圖：是按照汽車在道路上的行駛位置，根據(jù)線形的幾何狀況確定的視軸方向以及由車速確定的視軸長度，利用坐標(biāo)透視的原理繪制的。通過透視圖，可直觀地看出立體線形是否順適，有否易產(chǎn)生判斷錯誤或茫然的地方，路旁障礙是否有妨礙視線的地方等等。若存在上述缺陷則要在設(shè)計階段進(jìn)行修改，然后再繪出透視圖分析研究，直至滿意為止。3．視覺評價方法第5頁，共64頁。第6頁，共64頁。第五節(jié)道路平、縱線形組合設(shè)計一、視覺分析二、道路平、縱線形組合設(shè)計第7頁，共64頁。二、道路平、縱線形組合設(shè)計（一）平、縱組合的設(shè)計原則（二）平、縱組合的設(shè)計的基本要求（三）平、縱線形組合設(shè)計要點(diǎn)（四）平、縱線形設(shè)計中應(yīng)注意避免的組合（五）道路線形與景觀的協(xié)調(diào)配合第8頁，共64頁。二、道路平、縱線形組合設(shè)計

（一）平、縱組合的設(shè)計原則

1．應(yīng)在視覺上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。

2．注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡,使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)。

3．排水順暢，以利于路面排水和行車安全。

4．選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，并?yīng)注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與協(xié)調(diào)。它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度。適用條件：（1）當(dāng)設(shè)計速度大于或等于60km/h時，必須注重平、縱的合理組合；（2）當(dāng)設(shè)計速度小于或等于40km/h時，在條件允許情況下力求做到各種線于要素的合理組合，并盡量避免和減輕不利組合。第9頁，共64頁。二、道路平、縱線形組合設(shè)計（一）平、縱組合的設(shè)計原則（二）平、縱組合的設(shè)計的基本要求（三）平、縱線形組合設(shè)計要點(diǎn)（四）平、縱線形設(shè)計中應(yīng)注意避免的組合（五）道路線形與景觀的協(xié)調(diào)配合第10頁，共64頁。

（二）平、縱組合的設(shè)計的基本要求1、平曲線與豎曲線組合宜相互對應(yīng)，且稍長于豎曲線。2、合成坡度的設(shè)計應(yīng)與線形組合設(shè)計相結(jié)合。有條件時，最大合成坡度不宜大于8%，最小合成坡度不小于0.5%。3、平、縱面線形組合設(shè)計應(yīng)使線形與自然環(huán)境和景觀相配合、協(xié)調(diào)。4、平曲線緩而長，且豎曲線坡差小于1%時，平曲線中可包含多個豎曲線。5、豎曲線半徑宜大于平曲線半徑的10～20倍以上。隨著平曲線半徑的增大，豎曲線半徑的增大倍數(shù)也宜增加。第11頁，共64頁。二、道路平、縱線形組合設(shè)計（一）平、縱組合的設(shè)計原則（二）平、縱組合的設(shè)計的基本要求（三）平、縱線形組合設(shè)計要點(diǎn)（四）平、縱線形設(shè)計中應(yīng)注意避免的組合（五）道路線形與景觀的協(xié)調(diào)配合第12頁，共64頁。1.平面直線與縱斷面的組合（三）平、縱線形組合設(shè)計要點(diǎn)：第13頁，共64頁。（1）平面直線與縱面直坡組合（直-直（坡度不變）組合）第14頁，共64頁。（2）平面直線與凹型豎曲線組合（凹型直線）（3）平面直線與凸型豎曲線組合（凸型直線）直線上一次變坡是很好的平、縱組合，從美學(xué)觀點(diǎn)講以包括一個凸型豎曲線為好，而包括一個凹型線次之；直線中短距離內(nèi)二次以上大的（即ω大于1%）變坡會形成反復(fù)凸凹的“駝峰”和“凹陷”。

凹形直線第15頁，共64頁。浪形（坡度差大）第16頁，共64頁。

斷背曲線的改善

斷背曲線

平面直線與相鄰兩縱斷面曲線組合不合理的表象形成斷背曲線（相鄰兩曲線間距離過短）第17頁，共64頁。建成后的濱海大橋雄姿第18頁，共64頁。長直線內(nèi)多次變坡、曲線間距離短第19頁，共64頁。鋸齒形路段第20頁，共64頁。暗凹路段（坡差大、豎曲線半徑?。┑?1頁，共64頁。2.平面曲線與縱斷面的組合第22頁，共64頁。1）平面曲線與縱斷面直線組合

（具有恒等坡度的平曲線）

這是非常好的組合形式，但要注意小平面曲線半徑時，縱坡不宜過大，注意選擇適當(dāng)?shù)暮铣善隆?）平面曲線與縱斷面曲線組合（1）平面曲線與凹型豎曲線組合

（凹下去的平曲線）（2）平面曲線與凸型豎曲線組合

（凸起的平曲線）第23頁，共64頁。1、當(dāng)豎曲線與平曲線組合時，豎曲線應(yīng)包含在平曲線之內(nèi)，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。

平、縱曲線形組合的基本要求第24頁，共64頁。注意：a、如果平曲線半徑及豎曲線半徑均很大時，可不受上述限制；

b、如果平曲線半徑及豎曲線半徑均很小時不宜重合設(shè)置，而應(yīng)分開設(shè)置。以下為臨界值。V8060403020R平4002001005050R豎50002500200015001000不應(yīng)重合設(shè)置的半徑臨界值第25頁，共64頁。第26頁，共64頁。2、要保持平曲線與豎曲線大小的均衡半徑：豎曲線半徑大約為平曲線半徑的10～20倍時長度：平曲線應(yīng)稍長于豎曲線第27頁，共64頁。

德國在考慮了視覺、工程費(fèi)用后用計算機(jī)計算得的R平與R豎均衡的關(guān)系如下。R平60070080090010001100120015002000R豎1000012000160002000025000300004000060000100000第28頁，共64頁。3、當(dāng)平曲線緩而長、縱斷面坡差較小時（ω<1%時），可不要求平、豎曲線一一對應(yīng)，平曲線中可包含多個豎曲線或豎曲線略長于平曲線。注意：不能一個大而緩而另一個多而小進(jìn)行組合。如圖3-19圖3.19平曲線和豎曲線大小不均衡第29頁，共64頁。蛇形路線第30頁，共64頁。二、道路平、縱線形組合設(shè)計（一）平、縱組合的設(shè)計原則（二）平、縱組合的設(shè)計的基本要求（三）平、縱線形組合設(shè)計要點(diǎn)（四）平、縱線形設(shè)計中應(yīng)注意避免的組合（五）道路線形與景觀的協(xié)調(diào)配合第31頁，共64頁。(四)平、縱線形設(shè)計中應(yīng)注意避免的組合1、避免豎曲線的頂、底部插入小半徑的平曲線2、避免使豎曲線頂、底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合凸形豎曲線與反向平曲線拐點(diǎn)重合

第32頁，共64頁。3、避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍、斷背、折曲等使駕駛員視線中斷的線形跳躍第33頁，共64頁。暗凹第34頁，共64頁。4、小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重疊。5、平面轉(zhuǎn)角小于7°的平曲線不宜與坡度角較大的凹形豎曲線組合在一起。6、在完全通視的條件下，應(yīng)極力避免長上（下）坡路段的平面線形多次轉(zhuǎn)向形成蛇形的組合線形。

7、長直線配長坡。8、直線上短距離內(nèi)多次變坡。9、直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。10、在長直線上設(shè)置坡陡及曲線長度短、半徑小的凹形豎曲線。第35頁，共64頁。二、道路平、縱線形組合設(shè)計（一）平、縱組合的設(shè)計原則（二）平、縱組合的設(shè)計的基本要求（三）平、縱線形組合設(shè)計要點(diǎn)（四）平、縱線形設(shè)計中應(yīng)注意避免的組合（五）道路線形與景觀的協(xié)調(diào)配合第36頁，共64頁。（五）道路線形與景觀的協(xié)調(diào)配合線形與景觀的配合應(yīng)遵循以下原則：1．應(yīng)在道路的規(guī)劃、選線、設(shè)計、施工全過程中重視景觀要求，尤其在規(guī)劃和選線階段，比如對風(fēng)景旅游區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、名勝古跡區(qū)、文物保護(hù)區(qū)等景點(diǎn)和其它特殊地區(qū)，一般以繞避為主。2．盡量少破壞沿線自然景觀，避免深挖高填。3．應(yīng)能提供視野的多樣性，力求與周圍的風(fēng)景自然地融為一體。4．不得已時，可采用修整、植草皮、種樹等措施加以補(bǔ)救。5．條件允許時，以適當(dāng)放緩邊坡或?qū)⑵渥兤曼c(diǎn)修整圓滑，以使邊坡接近于自然地面形狀，增進(jìn)路容美觀。6．應(yīng)進(jìn)行綜合綠化處理，避免形式和內(nèi)容上的單一化，將綠化視作引導(dǎo)視線、點(diǎn)綴風(fēng)景以及改造環(huán)境的一種技術(shù)措施進(jìn)行專門設(shè)計。第37頁，共64頁。景觀★路線第38頁，共64頁。景觀★路線第39頁，共64頁。景觀★路線第40頁，共64頁。景觀★路線第41頁，共64頁。景觀★路線第42頁，共64頁。景觀★路線第43頁，共64頁。第三章縱斷面設(shè)計第一節(jié)概述第二節(jié)汽車的動力性能(dynamicforce)第三節(jié)縱坡設(shè)計第四節(jié)豎曲線（verticalcurve）第五節(jié)平縱線形組合設(shè)計第六節(jié)縱斷面設(shè)計方法及縱斷面圖(verticalprofilemap)

第44頁，共64頁。第六節(jié)縱斷面設(shè)計方法及縱斷面圖(verticalprofilemap)

一、縱斷面設(shè)計要點(diǎn)二、縱斷面設(shè)計的一般原則三、縱斷面設(shè)計方法、步驟及注意問題四、縱斷面圖的繪制第45頁，共64頁。1、關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用根據(jù)汽車動力特性和考慮經(jīng)濟(jì)等因素制定的極限值，設(shè)計時不可輕易采用應(yīng)留有余地。一般講，縱坡緩些為好，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡不應(yīng)低于0.3%～0.5%。2、關(guān)于最短坡長坡長不宜過短，以不小于計算行車速度9秒的行程為宜。對連續(xù)起伏的路段，坡度應(yīng)盡量小，坡長和豎曲線應(yīng)爭取到一般值的一倍或二倍以上，避免鋸齒形的縱斷面。3、各種地形條件下的縱坡設(shè)計（1）平原、微丘區(qū)：縱坡應(yīng)均勻平緩，注意保證最小填土高度和最小縱坡的要求。（2）山嶺、重丘區(qū)：按縱向填挖平衡設(shè)計。一、縱斷面設(shè)計要點(diǎn)

第46頁，共64頁。一般情況下：豎曲線應(yīng)選用較大半徑為宜。坡差小時：應(yīng)盡量采用大的豎曲線半徑。條件受限制時：可采用一般最小值特殊困難情況下：方可用極限最小值。有條件時：宜采用表3-14ˊ規(guī)定的滿足視覺要求的最小半徑。

4、關(guān)于豎曲線半徑的選用

表3-14ˊ

視覺要求的最小豎曲線半徑值第47頁，共64頁。5、關(guān)于相鄰豎曲線的銜接同向曲線(adjacentcurveinonedirection)：相鄰兩個同向凹形或凸形豎曲線，特別是同向凹形豎曲線之間，如直坡段不長應(yīng)合并為單曲線或復(fù)曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線。第48頁，共64頁。反向曲線(reversecurve)：相鄰反向豎曲線之間，為使增重與減重間和緩過渡，中間最好插入一段直坡段。若兩豎曲線半徑接近極限值時，這段直坡段至少應(yīng)為計算行車速度的3s行程。當(dāng)半徑比較大時，亦可直接連接。第49頁，共64頁。第六節(jié)縱斷面設(shè)計方法及縱斷面圖(verticalprofilemap)

一、縱斷面設(shè)計要點(diǎn)二、縱斷面設(shè)計的一般原則三、縱斷面設(shè)計方法、步驟及注意問題四、縱斷面圖的繪制第50頁，共64頁。第六節(jié)縱斷面設(shè)計方法及縱斷面圖(verticalprofilemap)

一、縱斷面設(shè)計要點(diǎn)二、縱斷面設(shè)計的一般原則三、縱斷面設(shè)計方法、步驟及注意問題四、縱斷面圖的繪制第51頁，共64頁。二、縱斷面設(shè)計的一般原則1、應(yīng)滿足縱坡和豎曲線的各項規(guī)定（坡度、坡長、豎曲線等）。2、縱坡應(yīng)均勻平順。3、設(shè)計標(biāo)高的確定應(yīng)結(jié)合沿線自然條件（如地形、土壤、水文、氣候等）4、縱斷面設(shè)計應(yīng)與平面線形和周圍地形景觀相協(xié)調(diào)。5、應(yīng)爭取填挖平衡、以降低工程造價。6、以路線的性質(zhì)要求，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的要求。7、城市道路的縱坡和設(shè)計標(biāo)高的確定，還應(yīng)保證排水、地下管線的最小覆土厚度的要求。第52頁，共64頁。JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=三、縱斷面設(shè)計方法、步驟及注意問題（一）縱斷面設(shè)計方法與步驟

1．準(zhǔn)備工作：（1）應(yīng)收集有關(guān)設(shè)計資料：①里程樁號和地面高程；②平面設(shè)計成果；③沿線地質(zhì)資料等。（2）點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。第53頁，共64頁。2．標(biāo)注控制點(diǎn)位置

所謂控制點(diǎn)，是指影響路線縱坡設(shè)計的高程控制點(diǎn)。如：①路線起、終點(diǎn)；②越嶺啞口；③重要橋涵；④最小填土高度；⑤最大挖深；⑥沿溪線的洪水位；⑦隧道進(jìn)出口；⑧平面交叉和立體交叉點(diǎn)；⑨鐵路道口；⑩城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標(biāo)高以及受其它因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等。山區(qū)道路的“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”或“挖方點(diǎn)”等。

JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=.第54頁，共64頁。3．試坡：根據(jù)地形起伏情況及控制點(diǎn)、“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”等，初擬縱坡線。

試坡應(yīng)以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”。要點(diǎn)為：“前后照顧，以點(diǎn)定線，反復(fù)比較，以線交點(diǎn)”。JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=第55頁，共64頁。JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=4．調(diào)整：按平縱配合要求及《標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行情況等進(jìn)行檢查調(diào)整。

調(diào)整方法：有抬高、降低、延長、縮短縱坡線和加大、減小縱坡度等。第56頁，共64頁。5．核對：根據(jù)調(diào)整后的坡度線，選擇有控制意義的橫斷面，如高填深挖、擋土墻等，在縱斷面圖上讀出填挖高度，進(jìn)行“戴帽子”，檢查是否有填挖過大、坡腳落空等問題。JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=第57頁，共64頁。6．定坡：確定變坡點(diǎn)位置及變坡點(diǎn)高程或縱坡度。精度要求（1）變坡點(diǎn)樁號：一般要調(diào)整到10m的整樁號（2）坡度值：精確到小數(shù)點(diǎn)兩位，即0.00%（3）變坡點(diǎn)高程：精確到小數(shù)點(diǎn)三位，即0.000（4）中樁高程：精確到小數(shù)點(diǎn)兩位，即0.00JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=第58頁，共64頁。7、設(shè)置豎曲線：確定豎曲線半徑、計算豎曲線要素JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=R=T=E=R=T=E=R=T=E=8、高程推算第59頁，共64頁。第60頁，共64頁。縱斷面設(shè)計方法與步驟盤點(diǎn)1．準(zhǔn)備工作：（1）應(yīng)收集有關(guān)設(shè)計資料：①里程樁號和地面高程；②平面設(shè)計成果；③沿線地質(zhì)資料等。（2）點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。2．標(biāo)注控制點(diǎn)位置所謂控制點(diǎn)，是指影響路線縱坡設(shè)計的高程控制點(diǎn)。如：①路線起、終點(diǎn)；②越嶺啞口；③重要橋涵；④最小填土高度；⑤最大挖深；⑥沿溪線的洪水位；⑦隧道進(jìn)出口；⑧平面交叉和立體交叉點(diǎn)；⑨鐵路道口；⑩城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標(biāo)高以及受其它因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等。山區(qū)道路的“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”或“挖方點(diǎn)”等。