1、.,1,第四章縱斷面設(shè)計(jì)4.1概述,定義：用一曲面沿道路中線豎直剖切，展開成平面。作用：反映路線在縱斷面上的形狀、位置及尺寸的圖形叫路線縱斷面圖，它反映路線所經(jīng)地區(qū)中線之地面起伏情況與設(shè)計(jì)標(biāo)高之間的關(guān)系，它與平面圖、橫斷面圖結(jié)合起來(lái)，就能夠完整地表達(dá)道路的窨位置和立體線形。設(shè)計(jì)依據(jù)：縱斷面線形設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)道路的性質(zhì)、任務(wù)、等級(jí)和地形、地質(zhì)、水文等因素，考慮路基穩(wěn)定、排水及工程量等的要求，對(duì)縱坡的大小、長(zhǎng)短、前后縱坡情況、豎曲線半徑大小以及與平面線形的組合關(guān)系等進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),.,2,4.1概述,目的：設(shè)計(jì)出縱坡合理、線型平順圓滑的理想線形，以達(dá)到行車安全、快速、舒適、工程費(fèi)較省、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較少的目的

2、。設(shè)計(jì)縱坡的基礎(chǔ)知識(shí)。第一，對(duì)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高的規(guī)定。對(duì)于新建公路，高速公路和一級(jí)公路采用中央分隔帶外緣標(biāo)高，二、三、四級(jí)公路采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高和加寬路段則是指在設(shè)置超高加寬之前該處標(biāo)高；對(duì)于改建公路，一般按新建公路的規(guī)定辦理，也可以采用中央分隔帶中線或行車道中線標(biāo)高。,.,3,4.1概述,對(duì)城市道路而言，路基設(shè)計(jì)標(biāo)高一般是指車行道中心。第二，縱坡度的表示方式不用角度，而用百分?jǐn)?shù)（%），即每一百米的路線長(zhǎng)度其兩端高差幾米，就是該路段的縱坡，其上坡為“+”，下坡為“-”。第三，一般認(rèn)為道路上3%的縱坡對(duì)汽車行駛不造成困難，即上坡時(shí)不必?fù)Q擋，下坡時(shí)不必剎車。對(duì)于小于3%的縱坡，可以不作特殊考

3、慮，只是為了排水的需要，一般要有一個(gè)不小于最小縱坡的坡度。如果排水上無(wú)困難，可以用平坡。但是采用大于5%的縱坡時(shí)，必須慎重考慮，因?yàn)榭v坡太大，上坡時(shí)汽車的燃料消耗大，,.,4,4.1概述,而下坡時(shí)又必須用剎車，重車或有拖掛車的車輛都易出事故，對(duì)運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)與安全極為不利?？v斷面的設(shè)計(jì)是路基設(shè)計(jì)、橋涵設(shè)計(jì)及其他設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，要與道路上行駛的汽車的技術(shù)性能相適應(yīng)，滿足汽車行駛力學(xué)要求，駕駛員視覺(jué)及心理要求和乘客的舒適性要求，主要解決道路線形在縱斷面上的位置、形狀和尺寸問(wèn)題，在路線縱斷面圖上決定坡度長(zhǎng)、豎曲線半徑等數(shù)值以及做有關(guān)的計(jì)算工作。,.,5,4.2縱坡設(shè)計(jì),1、縱坡度（1）最大縱坡最大縱坡是道路

4、縱坡設(shè)計(jì)的極限，是縱面線形設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。應(yīng)從汽車爬坡能力考慮對(duì)最大縱坡加以限制。最大縱坡的制定從下坡安全來(lái)考慮。標(biāo)準(zhǔn)和城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范分別對(duì)我國(guó)公路和城市道路的最大縱坡作出了如下規(guī)定，見(jiàn)表4.1和表4.2。P88P89但大、中橋上的縱坡不宜大于4%，橋頭引道的縱坡不宜大于5%，位于市鎮(zhèn)附近非汽車交通較多的地段，橋上及橋頭引道的縱坡均不得大于3%，緊接大、中橋橋頭兩端引道的縱坡應(yīng)與橋上縱坡相同。,.,6,4.2縱坡設(shè)計(jì),隧道內(nèi)縱坡不應(yīng)大于3%，并不小于0.3%，緊接隧道洞口的路線縱坡應(yīng)與隧道內(nèi)縱坡相同。（2）最小縱坡為了保證挖方地段、設(shè)置邊溝的低填方地段和橫向排水不暢地段的縱向排水，防止積

5、水滲入路基而影響其穩(wěn)定，規(guī)定各級(jí)公路的長(zhǎng)路塹路段、以及其他橫向排水不暢的路段，均應(yīng)采用不小于0.3%的縱坡.當(dāng)必須設(shè)計(jì)水平坡(0%)或小于0.3%的縱坡時(shí)，邊溝排水設(shè)計(jì)應(yīng)與縱坡設(shè)計(jì)一起綜合考慮，在城市道路中一般可采用設(shè)置鋸齒形偏溝或采取其他排水措施來(lái)處理。,.,7,4.2縱坡設(shè)計(jì),（3）平均縱坡在道路設(shè)計(jì)中，平均縱坡是指一定路線長(zhǎng)范圍內(nèi)，路線兩端點(diǎn)的高差與路線長(zhǎng)的比值。平均縱坡是衡量路線線形設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。實(shí)際調(diào)查，從汽車行駛方便和安全出發(fā)，為了合理利用最大縱坡、坡長(zhǎng)和緩和坡段的規(guī)定，還要控制平均縱坡。平均縱坡是在宏觀上控制路線縱坡。ip=H/L式中ip-平均縱坡；L-路線長(zhǎng)度（m）；

6、H-路線長(zhǎng)度L兩端的高差（m）。,.,8,4.2縱坡設(shè)計(jì),標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路越嶺路的平均縱坡，一般以接近5.5%（相對(duì)高差為200500m）和5%（相對(duì)高差大于500m）為宜，并注意任何相連3km路段的平均縱坡不宜大于5.5%。城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，山城道路應(yīng)控制平均縱坡，越嶺路段相對(duì)高差為200500m，平均縱坡宜采用4.5%；相對(duì)高差為大于500m，宜采用4%，任意連續(xù)3km長(zhǎng)范圍內(nèi)的平均坡不宜大于4.5%。（4）高原縱坡折減在海拔高度較高地區(qū)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率會(huì)因空氣稀薄而降低，相應(yīng)地降低了汽車的爬坡能力，因此對(duì)海拔高度在3000m以上地區(qū)公路最大縱坡應(yīng)予以折減，折減值見(jiàn)表4.

7、3。P90,.,9,4.2縱坡設(shè)計(jì),2、坡長(zhǎng)限制坡長(zhǎng)是指變坡點(diǎn)與變坡點(diǎn)之間的水平長(zhǎng)度，坡長(zhǎng)限制包括陡坡的最大坡長(zhǎng)限制和最小坡長(zhǎng)限制兩個(gè)方面。（1）最大坡長(zhǎng)限制目的：坡長(zhǎng)限制，是根據(jù)汽車動(dòng)力性能來(lái)決定的。長(zhǎng)距離怕陡坡對(duì)汽車行駛不利。連續(xù)上坡，發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱影響機(jī)械效率，從而使行駛條件惡化；下坡則因剎車頻繁而危及行車安全。標(biāo)準(zhǔn)和城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)陡坡的最大坡長(zhǎng)限制見(jiàn)表4.4和表4.5。P90對(duì)城市道路來(lái)講，坡長(zhǎng)限制還應(yīng)考慮到非機(jī)動(dòng)車的要求，城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定如表4.6P91,.,10,4.2縱坡設(shè)計(jì),(2)最小坡長(zhǎng)限制目的：最小坡長(zhǎng)是指相鄰兩個(gè)變坡點(diǎn)之間的最小長(zhǎng)度。若其長(zhǎng)度過(guò)短，就會(huì)使變坡點(diǎn)個(gè)數(shù)增

8、加，行車時(shí)顛簸頻繁，當(dāng)坡度差較大時(shí)還易造成視覺(jué)的中斷，視距不良，從而影響到行車的平順性和安全性。最小坡長(zhǎng)通常以計(jì)算行車速度行駛915s的行程作為規(guī)定值。一般在計(jì)算行車速度大于或等于60km/h時(shí)取9s，計(jì)算行車速度為40km/h時(shí)取11s，計(jì)算行車速度為20km/h時(shí)取15s.標(biāo)準(zhǔn)和城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)各級(jí)公路和城市道路的最小坡長(zhǎng)規(guī)定見(jiàn)表4.7和表4.8。P91,.,11,4.2縱坡設(shè)計(jì),（3）組合坡長(zhǎng)當(dāng)連續(xù)陡坡是由幾個(gè)不同受限坡度值的坡段組合而成時(shí)，應(yīng)按不同坡度的坡長(zhǎng)限制折算確定。3、合成坡度道路在平曲線路段，若縱向有縱坡且橫向又有超高時(shí)，則最大坡度在縱坡和超高橫坡所合成的方向上，這時(shí)的最大坡

9、度稱為合成坡度。在陡坡急彎處，若合成坡度過(guò)大，將產(chǎn)生附加阻力、汽車重心偏移等不良現(xiàn)象，影響行車安全，為防止汽車沿合成坡度方向滑移，應(yīng)對(duì)由超高橫坡和路線縱坡組成的合成坡度加以限制。,.,12,4.2縱坡設(shè)計(jì),標(biāo)準(zhǔn)和城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)公路和城市道路合成坡度的規(guī)定如表4.9和表4.10。4、縱坡設(shè)計(jì)一般要求（1）公路縱坡設(shè)計(jì)一般要求1）公路縱坡設(shè)計(jì)必須符合標(biāo)準(zhǔn)、公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范和城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于縱坡的有關(guān)規(guī)定。各級(jí)公路的最大縱坡值及陡坡限制坡長(zhǎng)，一般不輕易使用，應(yīng)當(dāng)留有余地。2）平原、微丘地形的縱坡應(yīng)均勻、平緩。3）縱斷面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，設(shè)計(jì)成視覺(jué)連續(xù)、平順而圓滑的線形，并重視平縱面線形的組

10、合。,.,13,4.2縱坡設(shè)計(jì),4）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合自然條件綜合考慮。5）縱坡設(shè)計(jì)為保證路基穩(wěn)定，應(yīng)盡量減少深路塹和高填方，在設(shè)計(jì)中應(yīng)重視縱、橫向填、挖的調(diào)配利用，爭(zhēng)取填挖平衡，盡量利用挖方就近作填方，以減少借方和廢方，降低工程造價(jià)。6）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合道路沿線的實(shí)際情況和具體條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并適當(dāng)照顧農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的要求。（2）城市道路縱坡設(shè)計(jì)一般要求1）縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)參照城市規(guī)劃控制標(biāo)高并適應(yīng)臨街建筑立面布置及沿路范圍內(nèi)地面水的排除。,.,14,4.2縱坡設(shè)計(jì),2）為保證行車安全、舒適、縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。3）山城道路及新辟道路的縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮土石方平衡、汽車運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益等因

11、素，合理確定路面設(shè)計(jì)標(biāo)高。4）機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車混合行駛的車行道，宜按非機(jī)動(dòng)車爬坡能力設(shè)計(jì)縱坡度。5）縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水要求綜合考慮。,.,15,4.3豎曲線設(shè)計(jì),1、基本概念變坡點(diǎn)：縱斷面上兩相鄰不同坡度線的交點(diǎn)稱為變坡點(diǎn)。豎曲線：變坡處設(shè)置的縱向曲線，即為豎曲線。作用：A.確保道路縱向行車視距；B.緩和縱向變坡處行車動(dòng)量變化而產(chǎn)生的沖擊緩沖作用。C.將豎曲線與平曲線恰當(dāng)組合，有利于路面排水和改善行車的誘導(dǎo)和舒適感。分類：,.,16,4.3豎曲線設(shè)計(jì),相鄰兩坡度線的交角及坡差“”表示，坡度角一般較小，可近似地用兩坡段坡度的代數(shù)差表示，即=i2-i1，式中i

12、1、i2分別為兩相鄰坡段的坡度值，上坡為正，下坡為負(fù)。凹形豎曲線：豎曲線開口向上，為負(fù)；凸形豎曲線：豎曲線開口向下，為正；設(shè)置位置：各級(jí)道路在變坡點(diǎn)處均應(yīng)設(shè)置豎曲線。2、豎曲線的計(jì)算用圓弧線作為豎曲線,.,17,4.3豎曲線設(shè)計(jì),豎曲線幾何要素計(jì)算豎曲線幾何要素主要有：豎曲線切線長(zhǎng)T、曲線長(zhǎng)L和外距E。L=RT=L/2E=T2/2R(3)豎曲線上任意點(diǎn)縱距的y計(jì)算y=x2/2R式中y-計(jì)算點(diǎn)縱距；x-計(jì)算點(diǎn)樁號(hào)與豎曲線起點(diǎn)的樁號(hào)差。,.,18,4.3豎曲線設(shè)計(jì),（4）豎曲線上任意點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高的計(jì)算1）計(jì)算切線高程H1=H0-(T-x)i式中H0-變坡點(diǎn)標(biāo)高（m）；H1-計(jì)算點(diǎn)切線高程（m）；i-

13、縱坡度2）計(jì)算設(shè)計(jì)標(biāo)高H=H1+y式中H-設(shè)計(jì)標(biāo)高（m）；+-當(dāng)為凹形豎曲線時(shí)取“+”，當(dāng)為凸形豎曲線時(shí)取“-”。,.,19,4.3豎曲線設(shè)計(jì),補(bǔ)充例題：某二級(jí)汽車專用公路上有一變坡點(diǎn)，樁號(hào)為K10+200，切線標(biāo)高為120.28m，兩相鄰路段的縱坡為i1=+5%，和i2=-3%，R=5000m。試設(shè)計(jì)該變坡處的豎曲線。解：1.計(jì)算豎曲線的基本要素轉(zhuǎn)坡角=0.05-（-0.03）=0.08豎曲線長(zhǎng)度L=R=50000.08=400(m)切線長(zhǎng)度T=L/2=200(m)外距E=T2/（2R）=（200）2/（25000）=4(m),.,20,4.3豎曲線設(shè)計(jì),2.求豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)樁號(hào)（1）豎曲

14、線起點(diǎn)樁號(hào)：K10+200-200=K10+000（2）豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)：K10+200+200=K10+4003.求各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高（1）K10+000豎曲線起點(diǎn)切線標(biāo)高120.28-2000.05=120.28-10.00=110.28(m)設(shè)計(jì)標(biāo)高110.28(m)（2）K10+100處至起點(diǎn)距離x=10200-10100=100(m)切線標(biāo)高110.28+1000.05=110.28+5.00=115.28(m),.,21,4.3豎曲線設(shè)計(jì),縱距y=x2/2R=1002/25000=100(m)設(shè)計(jì)標(biāo)高115.28-1.00=114.28(m)（3）K10+200豎曲線中點(diǎn)切線標(biāo)高120

15、.28(m)設(shè)計(jì)標(biāo)高120.28-4.00=116.28(m)（4）K10+300處至終點(diǎn)距離x=10400-10300=100(m)切線標(biāo)高120.28-1000.03=120.28-3.00=117.28(m)縱距y=x2/2R=1002/25000=1.00(m)設(shè)計(jì)標(biāo)高117.28-1.00=116.28(m),.,22,4.3豎曲線設(shè)計(jì),（4）K10+400豎曲線終點(diǎn)切線標(biāo)高120.28-2000.03=120.28-6.00=114.28(m)設(shè)計(jì)標(biāo)高114.28(m)用相似方法可計(jì)算得豎曲線上各樁號(hào)設(shè)計(jì)標(biāo)高見(jiàn)下表：,.,23,4.3豎曲線設(shè)計(jì),K10+200豎曲線計(jì)算表,.,24

16、,4.3豎曲線設(shè)計(jì),續(xù)上表,.,25,4.3豎曲線設(shè)計(jì),續(xù)上表,作業(yè)：某成都市級(jí)主干道，其縱坡分為i1=-2.5%，和i2=+1.5%,轉(zhuǎn)折點(diǎn)樁號(hào)為K0+640，切線標(biāo)高為9.00m見(jiàn)下圖。（1）試確定豎曲線最小半徑及計(jì)算豎曲線上各點(diǎn)高程（每隔5m樁號(hào)求一點(diǎn)高程）。（2）由于受地下管線和地形限制，凹曲線曲中點(diǎn)標(biāo)高要求不低于9.30m，而不高于9.40m，這時(shí)豎曲線半徑應(yīng)為多少。,.,26,4.3豎曲線設(shè)計(jì),.,27,4.3豎曲線設(shè)計(jì),2、豎曲線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)豎曲線的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有豎曲線最小半徑和豎曲線長(zhǎng)度。由于在凸形豎曲線和在凹形豎曲線上汽車行駛時(shí)的受力及視距等考慮因素的不同，凸形豎曲線和凹形豎曲線又有

17、不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。（1）豎曲線最小半徑1）凹形豎曲線極限最小半徑主要從限制離心力、夜間行車前燈照射的影響以及在跨線橋下的視距三個(gè)方面計(jì)算分析確定。A、從限制離心力不致過(guò)大考慮B、從汽車夜間行駛前燈照射距離考慮,.,28,4.3豎曲線設(shè)計(jì),C、從保證跨線橋下的視距考慮綜合分析以上三種情況后，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以限制凹形豎曲線離心力條件為依據(jù)，即采用4.10制定出凹形豎曲線極限最小半徑的規(guī)定值。2）凸形豎曲線極限最小半徑主要從限制失重不致過(guò)大和保證縱面行車視距兩個(gè)方面計(jì)算分析確定。A、從失重不致過(guò)大考慮B、從保證縱面行車視距考慮標(biāo)準(zhǔn)和城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的各級(jí)公路和城市道路的凸形豎曲線的極限最小半徑見(jiàn)表4.1

18、1和表4.12。,.,29,4.3豎曲線設(shè)計(jì),3)豎曲線一般最小半徑豎曲線極限最小半徑是緩和行車沖擊和保證行車視距所必須的豎曲線半徑的最小值，該值只朦朧在地形受限制迫不得已時(shí)才采用。通常為了使行車有交好的舒適條件，設(shè)計(jì)時(shí)多采用大于極限聞小半徑1.52.0倍的半徑值，此值即為豎曲線一般最小半徑。倍數(shù)1.52.0，隨設(shè)計(jì)車速減小而取用較大值。標(biāo)準(zhǔn)和城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的豎曲線一服般最小半徑如表4.11和表4.12。（2）豎曲線最小長(zhǎng)度,.,30,4.3豎曲線設(shè)計(jì),與平曲線相似，當(dāng)坡度角較小時(shí)，即使采用較大的豎曲線半徑，豎曲線的長(zhǎng)度也很短，這樣容易使司機(jī)產(chǎn)生急促的變坡感覺(jué)；同時(shí)，豎曲線長(zhǎng)度過(guò)短，易對(duì)

19、行車造成沖擊。我國(guó)公路按照汽車在豎曲線3s得行程時(shí)間控制豎曲線的最小長(zhǎng)度。標(biāo)準(zhǔn)和城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)豎曲線的最小長(zhǎng)度的規(guī)定如表4.11和表4.12。3、豎曲線設(shè)計(jì)（1）豎曲線設(shè)計(jì)的一般要求豎曲線是否平順，在視覺(jué)上是否良好，往往是構(gòu)成縱面線形優(yōu)劣的主要因素。豎曲線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：1）宜采用較大豎曲線半徑。,.,31,4.3豎曲線設(shè)計(jì),2）同向豎曲線應(yīng)避免“斷背曲線”。3）反向曲線間，一般由直坡段連接，也可徑相連接。4）豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足排水需要。（2）半徑的選擇1）選擇半徑應(yīng)符合表46所規(guī)定的豎曲線的最小半徑和最小長(zhǎng)度的要求。2）在不過(guò)分增加土石方工程量的情況下，為使行車舒適，宜采用較大的豎曲線

20、半徑。3）結(jié)合縱斷面起伏情況和標(biāo)高控制要求，確定合適的處距值，按外距控制選擇半徑。,.,32,4.3豎曲線設(shè)計(jì),4）考慮相鄰豎曲線的連接（即保證最小直坡段長(zhǎng)度或不發(fā)生重疊）限制曲線長(zhǎng)度，按切線長(zhǎng)度選擇半徑。5）過(guò)大的豎曲線半徑將使豎曲線過(guò)長(zhǎng)，從施工和排水來(lái)看都不利的，選擇半徑時(shí)應(yīng)注意。6）對(duì)夜間行車交通量較大的路段考慮燈光照明方向的改變，使前燈照射范圍受到限制，選擇半徑時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大，以使其有較長(zhǎng)的照射距離。,.,33,4.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì),道路的空間線形是指由道路的平面線形和縱面線形所組成的的空間立體形狀。道路線形設(shè)計(jì)首先是從路線規(guī)劃開始的，經(jīng)選線、平面線形設(shè)計(jì)、縱面線形設(shè)計(jì)和平縱線形組

21、合設(shè)計(jì)的過(guò)程。最終以平、縱組合的立體線形展現(xiàn)出來(lái)。道路的空間線形應(yīng)能保持視覺(jué)的連續(xù)性，并有足夠的舒適感和安全感。道路平面線形和縱面線形的組合設(shè)計(jì)，滿足汽車行駛安全、舒適的要求，使工程造價(jià)及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用經(jīng)濟(jì)，在司機(jī)視覺(jué)和心理狀態(tài)方面引起良好反映，使道路與沿線周圍環(huán)境和景觀協(xié)調(diào)的道路立體線形，達(dá)到安全、舒適、快速和經(jīng)濟(jì)的目的。,.,34,4.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì),1、組合設(shè)計(jì)的原則1）應(yīng)在視覺(jué)上能自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺(jué)的連續(xù)性。2）平、縱面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡，使線形在視覺(jué)上、心理上保持協(xié)調(diào)。3）合成坡度應(yīng)組合得當(dāng)，以利于路面排水和行車安全。4）注意與道路周圍環(huán)境一配合。2、線形組合

22、設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）平曲線與豎曲線的組合1）平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線，如圖4.9P102,.,35,4.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì),組合是使豎曲線和平曲線對(duì)應(yīng)，最好使豎曲線的起、終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎”。2）平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡所謂均衡，是指平、豎曲線幾何要素要大體平衡、勻稱、協(xié)調(diào)，不要把過(guò)緩與過(guò)急、過(guò)長(zhǎng)與過(guò)短的平曲線和豎曲線組合在一起。3）暗、明彎與凸、凹豎曲線暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理、悅目的。,.,36,4.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì),4）平、豎曲線應(yīng)避免的組合A、設(shè)計(jì)車速大于等于40km/h的公路，凸形豎曲線的頂部和凹

23、形豎曲線的底部，不得插入小半徑平曲線。B、凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部，不得與反向平曲線的頂點(diǎn)重合。C、小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相互重疊。D、平面轉(zhuǎn)角小于7度的平曲線不宜與坡度角較大的凹形豎曲線組合在一起。E、在完全通視的條件下，長(zhǎng)上（下）坡路段的平面線形多次轉(zhuǎn)向形成蛇形的組合線形，應(yīng)極力避免。,.,37,4.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì),（2）直線與縱斷面的組合平面的長(zhǎng)直線與縱面的直坡線配合，對(duì)雙車道公路超車方便，在平坦地區(qū)易與地形相適應(yīng)，但行車單調(diào)乏味，易疲勞。直線上一次變坡是較好的平、縱組合。使用時(shí)，應(yīng)避免：1）長(zhǎng)直線配長(zhǎng)坡。2）直線上短距離內(nèi)多次變坡。3）直線段內(nèi)不能插入短的豎曲線。

24、4）在長(zhǎng)直線上設(shè)置陡坡及曲線長(zhǎng)度短，半徑小的凹形豎曲線。,.,38,4.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì),5）直線上的縱斷面線形應(yīng)避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍等使駕駛者視覺(jué)中斷的線形。（3）平、縱線組合與景觀的協(xié)調(diào)配合平、縱線形組合必須是在充分與道路所經(jīng)地區(qū)的景觀相配合的基礎(chǔ)上進(jìn)行。道路景觀工程包括內(nèi)部協(xié)調(diào)和外部協(xié)調(diào)兩方面。其中內(nèi)部協(xié)調(diào)主要指平、縱線形視覺(jué)的連續(xù)性和立體協(xié)調(diào)；而外部協(xié)調(diào)是指道路與其兩側(cè)坡面、路肩、中間帶、沿線設(shè)施等的協(xié)調(diào)以及道路宏觀位置。實(shí)踐證明，線形與景觀的配合應(yīng)遵循以下原則：,.,39,1）應(yīng)在道路的規(guī)劃、選線、設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程中重視景觀要求。2）在選定路線時(shí)，應(yīng)充分利用自然景觀，如孤山

25、、湖泊、大樹等，或人工建筑物如水壩、橋梁、農(nóng)舍等，盡量做到路線與大自然融為一體，不產(chǎn)生生硬感和隔斷大自然。3）對(duì)道路本身不能僅把它當(dāng)作技術(shù)對(duì)象，還應(yīng)把它作為景觀來(lái)看待。4）橫面設(shè)計(jì)要使邊坡造型和綠化與現(xiàn)有景觀相適應(yīng)，彌補(bǔ)填挖對(duì)自然景觀的破壞。,4.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì),.,40,5）應(yīng)進(jìn)行綜合綠化處理，避免形式和內(nèi)容上的單一化，應(yīng)將綠化作為誘導(dǎo)視線、點(diǎn)綴風(fēng)景以及改造環(huán)境的一種措施而進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。6）應(yīng)根據(jù)技術(shù)和景觀要求合理選定構(gòu)造物的造型、色彩，使道路構(gòu)造物成為對(duì)自然景面的補(bǔ)充。,4.5平、縱面線形組合設(shè)計(jì),.,41,4.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖,1、縱斷面設(shè)計(jì)方法與步驟（1）準(zhǔn)備工作

26、繪出路線縱斷面圖的地面線，繪出平面直線、平曲線示意圖，寫出每個(gè)中樁的樁號(hào)和地面標(biāo)高以及沿線土壤地質(zhì)說(shuō)明資料，并熟悉和掌握全線有關(guān)勘測(cè)資料，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和要求。（2）標(biāo)注控制點(diǎn)所謂控制點(diǎn)，就是指影響縱坡設(shè)計(jì)的高程控制點(diǎn)?！翱刂泣c(diǎn)”分為兩類，一類是屬于控制性的“控制點(diǎn)”，控制路線縱坡設(shè)計(jì)時(shí)必須通過(guò)它或限制從其上方或下方通過(guò)。,.,42,4.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖,控制點(diǎn)主要有公路路線的起終點(diǎn)、埡口、重要橋梁及特殊涵洞、隧道的控制標(biāo)高，重要城鎮(zhèn)通過(guò)位置的標(biāo)高以及受其他因素限制而使路線必須通過(guò)的控制點(diǎn)標(biāo)高等；城市道路控制點(diǎn)是指城市橋梁橋面標(biāo)高控制點(diǎn)、立交橋橋面標(biāo)高控制點(diǎn)、鐵路道口標(biāo)高（按鐵路軌

27、頂標(biāo)高計(jì)算）、平面交叉相交中心點(diǎn)控制標(biāo)高、重要建筑物的地坪標(biāo)高、滿足重要管線最小覆土厚度的控制標(biāo)高等。第二類屬于參考性的“控制點(diǎn)”，叫經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。橫斷面上的經(jīng)濟(jì)點(diǎn)有以下三種情況：1）當(dāng)?shù)孛鏅M坡不大時(shí)，可在中樁地面標(biāo)高上下找到填方和挖方基本平衡的標(biāo)高，縱坡通過(guò)此標(biāo)高時(shí)，在該橫斷面上挖方數(shù)量基本等于填方數(shù)量。如圖4.10（a）P105,.,43,4.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖,2）當(dāng)?shù)孛鏅M坡較陡時(shí)，填方往往不宜填穩(wěn)，有時(shí)坡腳伸得較遠(yuǎn)，采用多挖少填甚至全部挖出路基的方法比砌石護(hù)坡經(jīng)濟(jì)，這時(shí)多挖少填或全挖路基的標(biāo)高為經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。如圖4.10（b）P105。3）當(dāng)?shù)孛鏅M坡很陡，無(wú)法填方時(shí)需砌筑擋土墻，此時(shí)寧

28、愿全部挖出路基或深挖，該全部挖出或深挖路基的標(biāo)高為其經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。如圖410（c）P105。（3）試坡初步定出縱坡設(shè)計(jì)線的工作。（4）調(diào)坡,.,44,4.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖,1）結(jié)合選線意圖進(jìn)行調(diào)坡。2）對(duì)照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范進(jìn)行調(diào)坡。（5）核對(duì)主要在有控制意義的特殊橫斷面上進(jìn)行。高填深挖、擋土墻、重要橋涵及人工構(gòu)造物以及其他重要控制點(diǎn)的斷面等。（6）定坡經(jīng)調(diào)整核對(duì)合理后，即可確定坡度線。所謂定坡，就是把坡度值、變坡點(diǎn)位置（樁號(hào)）和高程確定下來(lái)。,.,45,4.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖,縱坡設(shè)計(jì)還要注意：A、與平面線形的合理組合，以得到較佳的空間組合線形。B、回頭曲線路段縱坡的特殊要求

29、。C、大中橋上不宜曲線，即不宜設(shè)變坡點(diǎn)。D、注意交叉口、城鎮(zhèn)、大中橋、隧道等地段路線縱坡的特殊要求。（7）設(shè)計(jì)豎曲線根據(jù)道路等級(jí)和情況，確定豎曲線半徑，并計(jì)算豎曲線要素。（8）高程計(jì)算,.,46,4.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖,根據(jù)已定的縱坡和變坡點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高及去曲線半徑，即可計(jì)算出各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。中樁設(shè)計(jì)標(biāo)高與對(duì)應(yīng)原地面標(biāo)高之差即為路基施工高度，當(dāng)兩者之差為“+”，則是填方；兩者之差為“-”，則是挖方。2、縱斷面設(shè)計(jì)圖（1）公路縱斷面設(shè)計(jì)圖路線縱斷面圖是縱斷面設(shè)計(jì)的最終成果，是道路設(shè)計(jì)文件的重要組成部分，如圖4.12P107。在縱斷面圖上表示原地面的標(biāo)高線稱為地面線，標(biāo)高稱為地面標(biāo)高，

30、沿道路中線所作的縱坡設(shè)計(jì)線稱縱斷面設(shè)計(jì)線，在縱斷面設(shè)計(jì)線上的各地區(qū)點(diǎn)標(biāo)高稱為設(shè)計(jì)標(biāo)高（又稱為路基設(shè)計(jì)標(biāo)高）設(shè)計(jì)標(biāo)高與地面標(biāo)高之差稱為施工高度。,.,47,4.6縱斷面設(shè)計(jì)方法與縱斷面設(shè)計(jì)圖,在縱斷面圖中，圖的上半部應(yīng)包括如下主要內(nèi)容：A、高程、地面線、設(shè)計(jì)線、豎曲線及其要素；B、橋涵（橋梁按橋型、孔數(shù)及孔徑標(biāo)繪，注明橋名、結(jié)構(gòu)類型、中心樁號(hào)、孔數(shù)及孔徑）；C、隧道（按長(zhǎng)度、高度標(biāo)繪，注明名稱和起始點(diǎn)樁號(hào)）；D、與道路、鐵路交叉時(shí)的樁號(hào)及路名；E、水準(zhǔn)點(diǎn)的位置、編號(hào)及高程；F、斷鏈樁位置及長(zhǎng)短鏈關(guān)系；J、沿線跨越河流的現(xiàn)有水位和設(shè)計(jì)洪水位，影響路基穩(wěn)定的地下水位等。,.,48,4.6縱斷面設(shè)計(jì)方

31、法與縱斷面設(shè)計(jì)圖,圖的下部各欄應(yīng)示出土壤地質(zhì)情況、施工高度、設(shè)計(jì)高程、地面高程、坡長(zhǎng)及坡度、里程及樁號(hào)、直線及平曲線（包括緩和曲線）等。（2）城市道路縱斷面圖城市道路的縱斷面圖一般包括以下內(nèi)容：道路中線的地面線，縱坡設(shè)計(jì)線，施工高度（填挖值），土壤地質(zhì)剖面圖，沿線橋涵位置，街溝類型和孔徑，沿線交叉口位置和標(biāo)高，沿線水準(zhǔn)點(diǎn)位置、樁號(hào)和標(biāo)高等，以及在圖的下方附以簡(jiǎn)要的說(shuō)明表格。如圖4.13P108當(dāng)設(shè)計(jì)縱坡小于0.3%時(shí)，道路兩側(cè)街溝應(yīng)作鋸齒形街溝設(shè)計(jì)，以滿足排水要求，并分別算出雨水進(jìn)水口和分水點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，注在相應(yīng)的圖欄內(nèi)。,.,49,補(bǔ)充：城市道路的鋸齒形街溝,我國(guó)大多數(shù)城市位于平原地區(qū)，有些

32、舊城在街坊或沿街建筑已形成的情況下修建道路，以致縱坡很小甚至為零，雖對(duì)行車有利，但對(duì)街坊排水和道路路面排水極為不利。盡管道路路面設(shè)置路拱橫坡，排雨、雪水，但通常街溝和人行道的縱坡平行于路中心線縱坡，當(dāng)縱坡很小時(shí)，積留的雨、雪水，很難沿街溝的縱向排除，尤其在暴雨或多雨季節(jié)，路面成片積水，既影響路基路面的穩(wěn)定，又妨礙交通。所以城市道路縱坡小于0.3%的路段必須設(shè)置鋸齒形街溝。所謂街溝即指示燈露出部分的側(cè)石與路面邊緣或平石，作為城市道路排除水的三角形溝。鋸齒形街溝設(shè)置的方法是保持側(cè)石頂面線與路中心線平行（即兩者縱坡相等）的條件下，交替地改變側(cè)石頂面線與平石（或路面）之間的高度，即交替地改變側(cè)石外露于路面的高度。,.,50,補(bǔ)充：城市道路的鋸齒形街溝,在低處設(shè)置雨水進(jìn)水口，使進(jìn)水口的路面橫坡i1大于正常橫坡i橫，而在兩相鄰進(jìn)水口之間的分水點(diǎn)處的路面橫坡i2小于正常橫坡。這樣雨水由分水點(diǎn)流向兩旁低處進(jìn)水口，街溝縱坡（即平石縱坡或路面邊緣縱坡）升降交替，呈鋸齒形。通常側(cè)石全高30cm，露出路面部分的高度為1020cm。如露出值過(guò)低，則