1、1,a,道 路 勘 測 設(shè) 計,主 講：何 佼 龍,中 南 林 業(yè) 科 技 大 學(xué),2,a,第四章 縱斷面設(shè)計,本章主要內(nèi)容： 一、縱斷面線形設(shè)計原理 二、縱斷面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 三、豎曲線設(shè)計 四、道路平、縱線形組合設(shè)計 五、縱斷面設(shè)計方法及縱斷面圖 六、縱斷面設(shè)計成果,3,a,設(shè)計任務(wù)：1.縱斷面設(shè)計，2.拉坡設(shè)計， 設(shè)計成果：1.縱斷面設(shè)計圖 ，2.豎曲線表,教學(xué)內(nèi)容摘要：了解縱斷面線形設(shè)計原理，掌握豎曲線的要素計算、豎曲線與路基設(shè)計標(biāo)高的計算；熟悉縱斷面設(shè)計要點；掌握縱斷面設(shè)計方法與步驟；熟悉公路縱斷面設(shè)計圖及其繪制。 重 點：縱斷面設(shè)計要點。 豎曲線與路基設(shè)計標(biāo)高的計算； 難 點：平、縱線形

2、的組合設(shè)計；縱斷面設(shè)計要點。 豎曲線與路基設(shè)計標(biāo)高的計算；,4,a,第一節(jié) 縱斷面線形設(shè)計原理,一、汽車行駛要求： 汽車行駛的牽引力來源于汽車的發(fā)動機，發(fā)動機將燃料燃燒所放出的熱能轉(zhuǎn)化為機械能；汽車行駛的阻力有空氣阻力、滾動阻力、坡度阻力和慣性阻力，要保證汽車正常行駛，牽引力必須大于或等于各項阻力之和；但汽車牽引力發(fā)揮受輪胎和路面之間摩阻力限制，如果輪胎和路面之間摩阻力不夠大時，牽引力就不可能發(fā)揮作用，車輪只能空轉(zhuǎn)打滑，所以汽車的牽引力又受驅(qū)動輪與路面之間摩阻力的限制。當(dāng)路面阻力較大時，汽車行駛條件較差，當(dāng)路面阻力超過一定限度，汽車將無法行駛。,5,a,二、汽車在坡道上的行駛要求,1.縱坡度力

3、求平緩； 2.陡坡宜短，長坡道的縱坡度應(yīng)加以嚴格限制； 3.縱坡度的變化不宜太多，尤其應(yīng)避免急劇起伏變化，力求縱坡均勻。,6,a,三、汽車行駛的牽引力及運動方程,1牽引力計算： 牽引力的大小可按下式計算： （4-1） 式中：汽車牽引力（N）； 變速器的變速比； 汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩（Nm）； 傳動系統(tǒng)的機械效率，載貨汽車一般為0.80.85，小汽車一般為0.850.95； 計入輪胎變形后的車輪工作半徑，一般為車輪幾何半徑（m）的0.930.96倍。,7,a,8,a,燃料熱能活塞機械能產(chǎn)生有效功率N 曲軸產(chǎn)生每分鐘n的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn) 產(chǎn)生發(fā)動機曲軸扭矩M 離合器變 速器傳動軸主傳動器差速器等驅(qū)動 輪 產(chǎn)生

4、驅(qū)動輪扭矩MK,汽車的牽引力,9,a,汽車在道路上行駛時，必須有足夠的驅(qū)動力 來克服各種行駛阻力。汽車行駛的驅(qū)動力來自它 的內(nèi)燃發(fā)動機，其傳力過程如下： 在發(fā)動機里熱能轉(zhuǎn)化為機械能 有效功率N 曲軸旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速為 n），產(chǎn)生扭矩M 經(jīng)變速和傳動，將M傳給驅(qū)動輪，產(chǎn)生扭矩MK 驅(qū)動汽車行駛。,10,a,汽車傳動系統(tǒng)：,11,a,功率(N)，發(fā)動機功率,單位千瓦(Kw)/馬力（hp）, 1hp = 0.7457 kW. 扭矩(M),表征汽車牽引力的大小,單位牛頓.米/千克.米,1千克.米=9.8牛頓.米 燃油消耗(ge),發(fā)動機每小時產(chǎn)生每千瓦功率消耗的燃油量，單位（克/千瓦/小時） 轉(zhuǎn)速(n)，單

5、位 轉(zhuǎn)/分鐘,有一個簡單的公式可以表明功率、牽引力和速度的關(guān)系： 功率 （N)(牽引力)扭矩(M)速度(V),2）用車速表示的牽引力計算公式：,12,a,發(fā)動機曲軸上的扭矩M經(jīng)過變速箱（速比ik）和主傳動器（速比i0）兩次變速 兩次變速的總變速比為：=i0ik； 傳動系統(tǒng)的機械效率為TD時 a0 減速行駛,53,a,(4)臨界速度（最小穩(wěn)定速度） 每一排擋都存在各自的最大動力因數(shù)Dmax ，與之對應(yīng)的速度稱為臨界速度（最小穩(wěn)定速度），用VK 表示。某一排擋的臨界速度可從動力特性圖上查得，也可用下式計算： 由dD/dV=0，得 (2-22),54,a,汽車等速行駛的速度稱為平衡速度，用VP表 示

6、，可用下述方法求得：,(5). 平衡速度,55,a,56,a,(6).最高速度 汽車的最高速度是指節(jié)流閥全開、滿載的情況下，在表面平整堅實的水平路面上作穩(wěn)定行駛時的最大速度。每一排擋都有各自的最高速度，可按下式計算： 式中：nmax 汽車發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)數(shù) (r/min),57,a,汽車的最小穩(wěn)定速度：是指滿載（不帶掛車）在路面平整堅實的水平路段上，穩(wěn)定行駛時的最低速度（即臨界速度Vk）。,58,a,在每一排擋下，汽車都有最高速度和最小穩(wěn)定速度，二者差值越大，表示汽車對道路阻力的適應(yīng)性越強。,59,a,五、汽車行駛的縱向穩(wěn)定性,汽車的行駛穩(wěn)定性是指汽車在行駛過程中，在外界不利因素的影響下，尚能保

7、持正常行駛狀態(tài)和方向，不致失去控制而產(chǎn)生滑移或傾覆等的能力。,60,a,影響汽車行駛穩(wěn)定性主要有以下三方面的因素 汽車本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 2. 駕駛員的因素。如駕駛員開車時的思想集中狀 況、反應(yīng)快慢、技術(shù)熟練程度、動作靈活程度等 因素對駕駛員能否作出準(zhǔn)確判斷、及時采取措施 使汽車趨與穩(wěn)定有直接關(guān)系。 3. 道路與環(huán)境等外部因素。,61,a,汽車的行駛穩(wěn)定性是指汽車在行駛過程中，在外 部因素作用下，汽車尚能保持正常行駛狀態(tài)和方 向，不致失去控制而產(chǎn)生滑移、傾覆等現(xiàn)象的能 力。 穩(wěn)定性： 縱向 橫向 表現(xiàn)： 滑移 傾覆,62,a,縱向穩(wěn)定性： 表現(xiàn)：傾覆、滑移（倒溜）,63,a,橫向穩(wěn)定性： 表現(xiàn)：

8、傾覆、滑移（側(cè)滑）,64,a,汽車行駛的縱向穩(wěn)定性,1縱向傾覆 ：,臨界狀態(tài)：汽車前輪法向反作用力Z1為零 。 Z1L - Gl2cos0 + Ghgsin0=0 Z1L = Gl2cos0 - Ghgsin0=0,65,a,2縱向滑移（驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)）,臨界狀態(tài)：下滑力等于驅(qū)動輪與路面的附著力 GsinGk 因為sin tg= i，則縱向滑移臨界狀態(tài)條件：,縱向滑移的極限狀態(tài)倒溜發(fā)生條件： GsinG i = tg = 結(jié)論：當(dāng)坡道傾角或道路縱坡度ii時，汽車可能產(chǎn)生縱向滑移。,66,a,當(dāng)坡道傾角（或道路縱坡度 時），汽車可能 發(fā)生縱向滑移。 i的大小主要取決于驅(qū)動輪荷 載GK與汽車總重力G的

9、比值，以及附著系數(shù)值， 因此，要防止汽車滑移一方面要增加汽車重量， 另一方面要增加車輪與路面的附著力。,67,a,3縱向穩(wěn)定性的保證,一般 接近于1，而 遠遠小于1，,所以， i i0 即汽車在坡道上行駛時，在發(fā)生縱向傾覆之前，首先發(fā)生縱向滑移現(xiàn)象。 道路設(shè)計只要滿足不產(chǎn)生縱向滑移，就可避免汽車的縱向傾覆現(xiàn)象出現(xiàn)。 汽車行駛時縱向穩(wěn)定性的條件為,68,a,所以，汽車行駛的縱向穩(wěn)定條件為 只要設(shè)計的道路縱坡度滿足上式條件，當(dāng)汽車滿載時, 一般都能保證縱向行駛的穩(wěn)定性。但在運輸中裝載過高時，由于重心高度hg的增大，有可能破壞縱向穩(wěn)定性條件，所以，應(yīng)對汽車裝載高度有所限制。,69,a,汽車行駛的縱橫

10、組合向穩(wěn)定性,汽車行駛在小半徑平曲線上時，較直線上增加了一項彎道阻力。 對上坡的汽車耗費的功率增加，使行車速度降低。對下坡的汽車有沿縱橫組合的合成坡度方向傾斜、滑移和裝載偏重的可能，這對汽車的行駛是危險的。,70,a,汽車行駛在縱坡為i(tg)和超高橫坡為ih（tg）的下坡路段上，作用在前軸上荷載W1為,71,a,前軸總荷載W為 :,在平直路段上，作用于前軸的荷載W為,在有平曲線的坡道上，前軸荷載增量與W的比值為,對載重汽車，一般hg/l21，則,72,a,直坡道上ih0則I=i。即汽車沿直坡道下坡時，前軸荷載增量與在平直路段前軸荷載的比率等于該路段的縱坡度。在曲線上如果也以直線上相同大小的最

11、大縱坡imax作為控制，則有下式成立,縱坡折減：,最大縱坡在平曲線上的折減計算方法：,73,a,汽車的制動性是指汽車行駛中強制降低車速以 至停車，或在下坡時能保持一定速度穩(wěn)定行駛的 能力。 汽車的制動性直接關(guān)系到汽車的行駛安全，一 些重大交通事故往往與制動距離太長有關(guān)。所 以，具有良好的制動性能，是汽車安全行駛的重 要保障。,六、 汽車的制動性能,74,a,（一）、汽車制動性的評價指標(biāo) 1 制動效能 （制動距離） 2 制動效能的熱穩(wěn)定性 3 制動時汽車的方向穩(wěn)定性 其中制動距離是最基本的評價指標(biāo)，是汽車從降低車速開始到停車的最小距離。后兩個指標(biāo)與道路設(shè)計無關(guān)，主要應(yīng)用于汽車的設(shè)計與制造。,75

12、,a,（二）、制動距離 1 制動平衡方程式 汽車制動時，給車輪施加以制動力P以阻止車輪前進。在急剎車時P值最大，而最大的P值取決于輪與路面之間的附著力。在附著系數(shù)較小的路面上，若制動力大于附著力，車輪將在路面上滑移，易使制動方向失去控制，這是絕對不允許的。所以，制動力P的極限值為 PG,76,a,式中：G分配到制動輪上的重力。現(xiàn)代汽車全部車輪均為制動輪，G值變?yōu)槠嚨目傊亓Γ?路面與輪胎之間的附著系數(shù)，見表2-5。 制動力P的方向與汽車的運動方向相反。另外，因汽車制動時速度減少很快，可忽略空氣阻力。所以，制動平衡方程式為 即,(2-40),(2-41),77,a,2 制動距離,因,則,將v(m

13、/s)化為V(km/h)并積分，得,(2-42),78,a,式中：S制動距離 (m) ； V1制動初速度 (km/h) ； V2制動終速度 (km/h) 。 當(dāng)制動到汽車停止時 V20，則,(2-43),79,a,七、汽車的爬坡能力,汽車的爬坡能力是指汽車在良好路面上等速 行駛時克服了其它行駛阻力后所能爬上的縱坡度。,a=0，則 i=D-f,最大爬坡度：指汽車在堅硬路面上用最低檔作等速行駛時所能克服的最大坡度。 cos1，sintgi， DImax=fcos+sin 解此三角函數(shù)方程式，得最大坡角：,80,a,在每一排擋下，汽車的爬坡能力都不相同。一般來說，排擋越低，爬坡能力越強。,81,a,

14、1.汽車的加、減速行程,1計算加、減速行程 由ds=vdt，a=dv/dt，得,設(shè)初速V1，終速V2，則,82,a,2. 加、減速行程圖,東風(fēng)EQ-140加、減速行程圖,83,a,加、減速行程圖用法,84,a,第二節(jié) 縱斷面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),一、 概述,85,a,沿著道路中線豎直剖開，然后在展開即為路線 縱斷面。,86,a,沿著道路中心線豎直剖切開然后展開即為道路路線縱斷面，主要反映路線的起伏、縱坡以及與原地面的填挖情況，縱斷面設(shè)計就是要根據(jù)汽車的動力特性、道路等級和自然地形，研究道路起伏的坡度和長度，以便達到安全迅速、經(jīng)濟合理以及舒適的目的。,87,a,1 . 地面線 它是根據(jù)中線上各樁點的高程而點

15、繪的一條不規(guī)則的折線，反映了地面的起伏與變化情況。 2 . 設(shè)計線 它是綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟和美學(xué)等諸因素之后，人為定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路的起伏變化情況。縱斷面設(shè)計線是由直線和豎曲線組成的。,88,a,3.直線（均勻坡度線） 直線有上坡和下坡之分，是用高差和水平長度表示的。 4.豎曲線 在直線的坡度轉(zhuǎn)折處為平順過渡要設(shè)置豎曲線，按坡度轉(zhuǎn)折形式不同，豎曲線有凹有凸，其大小用半徑和水平長度表示。,89,a,二、道路縱斷面控制指標(biāo),（一）最大縱坡 最大縱坡是道路縱坡設(shè)計的極限值，各級道路允許采用的最大坡度值。是縱斷面線形設(shè)計的一項重要指標(biāo)。在高差較大的地區(qū)，坡度越大，公路里程就越短

16、，一般來說工程數(shù)量也越?。坏捎谄嚨臓恳τ幸欢ǖ南薅?，故縱坡不能采用太大，必須對縱坡加以限制。最大縱坡是道路縱坡設(shè)計的極限值，是縱斷面線形設(shè)計的一項重要指標(biāo)。最大縱坡的大小將直接影響路線的長短、使用質(zhì)量、行車安全以及運營成本和工程的經(jīng)濟。,90,a,最大縱坡是指在縱斷面設(shè)計中，各級道路容許采用的 最大坡度值。它是路線設(shè)計中一項重要的控制指標(biāo)。 在地形起伏較大的地區(qū)，它直接影響路線的長短、 使用質(zhì)量的好壞、行車的安全、運輸?shù)某杀竞凸こ淘?價。 各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)汽車的動力特性、道 路等級、自然條件以及工程、運營、經(jīng)濟等因素，通 過綜合分析，全面考慮，合理確定的。,91,a,1.確定

17、最大縱坡應(yīng)考慮的因素,1）汽車的動力性能 2）道路等級 3）自然因素,92,a,1、城市道路最大縱坡見表 42 城市道路最大縱坡,備注：海拔30004000m高原城市按表值減小1，積雪寒冷地區(qū)應(yīng)控制在6以內(nèi),表4-2,93,a,各級公路最大縱坡,表4-3,備注：（1）高速公路受地形條件或其它情況限制時，經(jīng) 技術(shù)經(jīng)濟論證合理,最大縱坡可增加1； （2）海拔2000m以上或嚴寒冰凍區(qū)的山嶺重丘區(qū) 四級公路，最大縱坡 不應(yīng)大于8。,2、各級公路最大縱坡的規(guī)定見表43。,94,a,3、橋上及橋頭路線的最大坡度： 小橋與涵洞處縱坡應(yīng)按路線規(guī)定采用； 大、中橋上縱坡不宜大于4； 橋頭引線的縱坡不宜大于5，

18、且緊接橋頭不短于10m（山嶺、重丘區(qū)可減至5m）范圍內(nèi)的引道縱坡應(yīng)與橋上縱坡相同；,95,a,4、隧道部分路線的縱坡： 隧道內(nèi)縱坡不應(yīng)大于3，且不小于0.3； 緊接隧道洞口30m范圍內(nèi)的縱坡應(yīng)與隧道內(nèi)的縱坡相同（明洞和長度小于50m的隧道，可不受上述規(guī)定的限制）。,96,a,5、在非機動車交通比例較大的路段，可將縱坡適當(dāng)放緩：平原、微丘區(qū)一般不大于23；山嶺、重丘區(qū)一般不大于45。,a,97,（二）、 高原縱坡折減,98,a,規(guī)范規(guī)定：位于海拔3000以上的高原地區(qū)，各級公路的最大縱坡值應(yīng)按表4-5的規(guī)定予以折減。折減后若小于4%，則仍采用4%。,高原縱坡折減值 表4-5,a,99,（三）、理

19、想的最大縱坡和不限長度的最大縱坡,100,a,1、理想最大縱坡 理想的最大縱坡是指設(shè)計車型即載重汽車在油門全開的情況下，持續(xù)等速行駛所能克服的坡度，可按下式計算，即 式中： i1理想的最大縱坡； D1汽車行駛速度V1對應(yīng)的動力因數(shù); V1汽車行駛速度，對低速路取計算行車速度；對高速路取最高速度； f滾動阻力系數(shù)，見表24； 海拔荷載修正系數(shù)。,101,a,2 不限長度的最大縱坡 理想的最大縱坡固然好，但這種坡度常因地形等條件的限制很難實現(xiàn)。為此，在某些路段應(yīng)允許汽車由最大車速V1降到V2 ，以獲得較大的坡度。V2 稱為容許速度，不同等級的道路容許速度應(yīng)不同，其值為 式中：V計算行車速度 (km

20、/h) ，高速路取低限，低速路取高限，見表11和表12。,102,a,與容許速度V2 相對應(yīng)的縱坡稱為不限長度的最大縱坡，可按下式計算，即 式中： i2不限長度的最大縱坡； D2與容許速度V2對應(yīng)的動力因數(shù)。,103,a,當(dāng)汽車在坡度小于或等于不限長度最大縱坡的坡道上行駛時，只要初速度大于容許速度，汽車至多減速到容許速度，與坡長長短無關(guān)；當(dāng)實際坡度大于不限長度的最大縱坡時，為防止汽車行駛速度低于容許速度，應(yīng)對其坡長加以限制。,104,a,理想的最大縱坡i1和不限長度的最大縱坡i2(%) 表4-6,105,a,最大縱坡的總結(jié)： A，城市道路為公路按設(shè)計車速的最大縱坡-1。 B，大、中橋4% C，

21、非機動車 2.5%，2.5%時有坡長限制（表4-12）。 D，隧道3% E, 海拔：公路：2000m以上，i8%。 3000m以上，比正常值減13%。 F，高寒冰凍：公路：i8%， 城市道路：i6%,a,106,（四）最小縱坡,107,a,在挖方路段、低填方路段和橫向排水不暢通的路段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下以不小于 0.5%為宜。 當(dāng)必須設(shè)計平坡或縱坡小于0.3%時，邊溝應(yīng)單獨作排水設(shè)計。在彎道路段，為使行車道外側(cè)邊緣不出現(xiàn)反坡，設(shè)計最小縱坡不宜小于超高允許漸變率。 干旱少雨地區(qū)最小縱坡不受限制。,a,108,（五）、 坡長

22、限制,109,a,1、最短坡長限制,最小坡長是指縱斷面上兩個變坡點之間的最小長度。最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的，如果坡長過短，使變坡點增多，汽車行駛在連續(xù)起伏的路段會產(chǎn)生增重與減重的頻繁變化，導(dǎo)致乘客感到極不舒適，車速越高越感突出。另外，坡長太短，變坡點之間不能設(shè)置相鄰兩豎曲線的切線長；此外，對兩凸型變坡點間的距離還應(yīng)滿足行車視距的要求?？紤]上述因素，應(yīng)對最小坡長加以限制。,110,a,.行車平順，避免臺階式起伏。.方便司機換檔。.設(shè)置豎曲線要求，美觀.,城市道路最短坡長 表4-8,計算行車速度（km/h）80 60 50 40 30 20 最短坡長 290 170 140

23、 110 85 60,111,a,2、最大坡長限制,道路縱坡的大小及其坡長對汽車正常行駛影響很大。縱坡越陡、坡長越長，對汽車影響也越大。主要表現(xiàn)在：上坡時使汽車行駛速度顯著下降，需換較低排擋以克服坡度阻力，同時，坡長太長，易是水箱“開鍋”，導(dǎo)致汽車爬坡無力，甚至熄火；下坡時制動次數(shù)頻繁，易使制動器發(fā)熱而失效，甚至造成車禍。因此，為保證行車的正常與安全，應(yīng)對坡長加以限制。,112,a,(1) 各級公路縱坡長度限制,113,a,(2) 城市道路縱坡長度限制,城市道路縱坡長度限制 表4-11,114,a,當(dāng)計算行車速度V80km/h的道路，當(dāng)連續(xù)縱坡大于長度限制時，應(yīng)設(shè)緩和坡段； 當(dāng)公路上有大量獸力

24、車通行時，在可能的情況下，宜在不超過500m處設(shè)置一段不大于23的緩坡。以利于獸力車通行； (5) 城市道路的非機動車道縱坡宜小于2.5%，否則應(yīng)限制其坡長。,a,115,（六）、 緩和坡段,116,a,當(dāng)陡坡的長度超過最大坡長的限制時，應(yīng)在中間適當(dāng)位置設(shè)置緩坡路段，用以恢復(fù)汽車上陡坡時已降低的車速。同時，從下坡安全考慮，緩坡也是需要的。根據(jù)實際觀測，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3，其長度應(yīng)不小于最短坡長。,117,a,緩和坡段的具體位置應(yīng)結(jié)合縱向地形的起伏情況，盡量減少填挖方工程數(shù)量來確定。一般情況下，緩和坡段宜設(shè)置在平面的直線或較大半徑的平曲線上，以便充分發(fā)揮緩和坡段的用，提高道路的使用

25、質(zhì)量。在極特殊的情況下，可以將緩和坡段設(shè)于半徑比較小的平曲線上，但應(yīng)適當(dāng)增加緩和坡段的長度。,a,118,（七）、 平均縱坡,119,a,平均縱坡是指一定長度的路段縱向所能克服的高差與路線長度之比，它是衡量線形設(shè)計質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，即,式中：H相對高度 (m) ； l路段長 度 (m) 。,（）,120,a,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：二、三、四級公路越嶺路線的平均坡度，一般以接近5.5（相對高差為200500m）和5.0（相對高差大于500m）為宜，并注意相連3km路段的平均縱坡不宜大于5.5。城市道路的平均縱坡按上述規(guī)定減少1.0。對于海拔3000m以上的高原地區(qū)，平均縱坡應(yīng)較規(guī)定值減少0.51.0。,1

26、21,a,平均縱坡,某段路線高差與水平距離之比。i平=H/L（%） (1）作用： .衡量縱斷面線型質(zhì)量。 .可供放坡定線參考。 (2）規(guī)定： .越嶺線高差200500m時，i平5.5%為宜。 .越嶺線高差500m時，i平5.0%為宜。 .任何連續(xù)3km內(nèi)，i平5.5%。 .要考慮公路等級影響。,a,122,（八）、 合成坡度,123,a,所謂合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的坡度，其方向即流水線方向。合成坡度的計算公式為,式中：I合成坡度（）； ih超高橫坡度或路拱橫坡度（）； i路線縱坡度（）。,a,124,（一）、 最大允許合成坡度,125,a,各級公路最大允許合成坡

27、度 表4-18,當(dāng)陡坡與比較小平曲線重合時，在條件允許的情況下，以采用較小的坡度為宜；在積雪嚴寒地區(qū)、自然橫坡較陡的傍山路段以及非汽車交通比率較高的路段，其合成坡度不大于8；,126,a,對于積雪嚴寒地區(qū)各級城市道路，其合成坡度不大于6%。在進行平曲線設(shè)計時，可按下式計算平曲線上允許的最大縱坡，即,式中：iR平曲線上的允許最大縱坡度（）； Imax最大允許合成坡度（）； ih橫向超高坡度（）。,a,127,（二）、 最小允許合成坡度,128,a,各級道路最小合成坡度不宜小于0.5%。當(dāng)合成坡度小于0.5時，應(yīng)采取綜合排水措施，以保證路面排水暢通。,a,129,（九）、縱坡設(shè)計的一般要求,130

28、,a,1、 縱坡設(shè)計必須滿足標(biāo)準(zhǔn)的各項規(guī)定； 2、 應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。 3、 縱坡設(shè)計應(yīng)對沿線的地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候、排水等方面綜合考慮，視具體情況妥善處理。 4、 縱坡設(shè)計應(yīng)考慮填挖平衡，減少借方和廢方，以降低工程造價和節(jié)省用地。,131,a,5、 平原微丘地區(qū)地下水埋藏較淺，池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應(yīng)滿足最小坡度要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度的要求，以保證路基穩(wěn)定。 6、 對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端引線等，縱坡應(yīng)小些，避免產(chǎn)生突變。路線交叉處前后的縱坡也平緩一些。 7、在實地調(diào)查的基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。,a,132,第

29、三節(jié) 豎曲線設(shè)計,133,a,縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車用一段曲線來緩和，稱為豎曲線。豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍二者幾乎沒有差別，但在設(shè)計和計算上，拋物線比圓曲線更為方便。所以，豎曲線一采用拋物線者居多。,a,134,一、 豎曲線要素計算公式,135,a,136,a,如圖42所示，建立XOY坐標(biāo)系統(tǒng)，設(shè)變坡點相鄰兩縱坡坡度分別為i1和i2，它們的代數(shù)差用表示，稱為坡度差，即 i2i1 式中：坡度差（）； i1，i2分別為相鄰縱坡線的坡度值，上坡為正，下坡為負。 當(dāng)為“”時，表示凹型豎曲線，變坡點在曲線下方；當(dāng)為“”時，表示凸型豎曲線，變坡點在曲線上方。,137,a

30、,1 二次拋物線的基本方程式 在圖示坐標(biāo)系下，二次拋物線一般方程為 (1) 對豎曲線上任意一點P，其斜率為 當(dāng)X0時， ；當(dāng)XL時， 則 (2),138,a,拋物線上任意一點P的曲率半徑為 式中： , ，代入上式，得 因為iP介于i1 、i2之間，且i1 、i2均很小，故iP可忽略不計，則 (3),139,a,由此可見，拋物線各點的曲率半徑近乎為常數(shù)。將式（2）代入式（1），得二次拋物線豎曲線的基本方程式為 或 （43） 式中：坡度差（）； L豎曲線長度 (m) ； R豎曲線半徑 (m) 。,140,a,2 豎曲線諸要素計算公式 （1）豎曲線長度 LR （2）豎曲線半徑 RL/ (4-4) （

31、3）豎曲線切線長 (4-5),141,a,（4）豎曲線上任意一點P的豎距： (4-6) （5）豎曲線外距,(4-7),142,a,值得注意的是：由于在縱斷面上只計水平距離和豎直高度，斜線不計角度而計坡度。因此，豎曲線的切線長與曲線長是其在水平面上的投影，切線支距是豎直的高程差，相鄰兩坡度線的交角用坡度差表示。,a,143,二、 豎曲線的最小半徑,a,144,（一）豎曲線設(shè)計限制因素,145,a,1、緩和沖擊,汽車在豎曲線上行駛時，其離心加速度為 (m/s2) 離心加速度a=0.50.7 m/s2較為合適。但考慮到視覺平順等的要求，我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定豎曲線最小半徑和最小長度可按下式計算，相當(dāng)于a=0.

32、278 m/s2，即 或 (4-8),Alleviate Collision,146,a,限制汽車在豎曲線上的行駛時間不過短。最短應(yīng)滿足3S的行程，即 或 (4-9),2、時間行程不過短,Time Route Not Too Short,147,a,為了行車安全，對凸形豎曲線的最小半徑或最小長度應(yīng)加以限制。當(dāng)汽車行駛在凹形豎曲線上時，若豎曲線半徑過小，在夜間行車時前燈照射距離近，同樣影響行車速度和安全?？偠灾瑹o論是凸形豎曲線還是凹形豎曲線都要受到上述三種因素的控制。需要指出的是，哪一種限制因素為最不利的情況，則該種因素為有效控制因素。,3、滿足視距的要求,Meet The request

33、of Sight Distance,a,148,1）凸形豎曲線最小長度和最小半徑,149,a,凸形豎曲線最小長度應(yīng)以滿足視距要求為主，按豎曲線長L和停車視距ST的關(guān)系，分為兩種情況。 1、當(dāng)LST 時（見圖44）,152,a,153,a,凸曲線最小半徑,凸曲線最小長度應(yīng)以滿足視距為主。,（1）L視距）,按視距,按沖擊,作為控制,154,a,在標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)緩和沖擊、時間行程及視距要求三個限制因素，可計算出各設(shè)計速度時凸形豎曲線的最小半徑和最小長度，如表411所示。表中“一般最小半徑”約為“極限最小半徑”的1.52.0倍，在條件允許時，應(yīng)盡量采用大于“一般最小半徑”的豎曲線為宜。表中“豎曲線最小長

34、度”相當(dāng)于各級道路在計算行車速度下的3S行程，即用式（49）計算取整而得。,a,155,2） 凹形豎曲線最小長度和最小半徑,156,a,凹形豎曲線的最小長度，應(yīng)滿足兩種視距要求：一是保證夜間行車安全，前燈照明應(yīng)有足夠的距離；二是保證跨線橋下行車有足夠的視距。,157,a,1 夜間行車前燈照射距離要求 （1）當(dāng)L ST時（見圖46）,159,a,160,a,2 、跨線橋下行車視距要求 （1） 當(dāng)L ST 時（見圖47）,161,a,162,a,163,a,（2） 當(dāng)L ST 時（見圖48）,164,a,凹曲線最小半徑（前燈）,凹曲線最小長度應(yīng)以滿足兩種視距要求，前燈和跨線橋的要求。,（1）L視距

35、）,作為控制,165,a,凹曲線最小半徑（跨線橋）,（1）L視距）,作為控制,166,a,豎曲線最小半徑分為一般值和極限值，極限值是汽車在縱坡變更處行駛時為了緩和沖擊和保證視距所需的最小半徑的計算值。該值在受地形等特殊情況約束時方可采用豎曲線半徑一般值是豎曲線最小半徑極限值的1.5 -2.0 倍。,167,a,三、豎曲線的設(shè)計和計算,1.豎曲線設(shè)計 豎曲線設(shè)計，首先應(yīng)確定合適的半徑。在不過分增加工程量的情況下，宜選擇較大的豎曲線半徑；只有當(dāng)?shù)匦蜗拗苹蚱渌厥饫щy時，才選用極限最小半徑。 為獲得更好的視覺效果，使視覺上感到舒適暢順。從視覺觀點考慮的豎曲線半徑為表4-17所列一般最小值的1.54.

36、0倍。常用的視覺觀點考慮的豎曲線最小半徑見表4-18。,168,a,相鄰豎曲線銜接時應(yīng)注意： 1）同向豎曲線：特別是兩同向凹形豎曲線間如果直線坡段不長，應(yīng)合并為單曲線或復(fù)曲線形式的豎曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線。 2）反向豎曲線：反向豎曲線間應(yīng)設(shè)置一段直線坡段，直線坡段的長度一般不小于設(shè)計速度的3秒行程。以使汽車從失重（或增重）過渡到增重（失重）有一個緩和段。 3）豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足排水需要。若鄰縱坡之代數(shù)差很小時，采用大半徑豎曲線可能導(dǎo)致豎曲線上的縱坡小于0.3%，不利于排水，應(yīng)重新進行設(shè)計。,169,a,2.豎曲線計算,1）計算豎曲線的基本要素： 豎曲線長：L、切線長：T、外距：E 2）計算豎曲線

37、的起、終點的樁號 豎曲線的起點的樁號 = 變坡點的樁號T 豎曲線的終點的樁號 = 變坡點的樁號+T 3）計算豎曲線上任意點切線標(biāo)高及改正值(豎距) 切線標(biāo)高 = 變坡點的標(biāo)高（）i,170,a,設(shè)計高程計算：,對于凸曲線，設(shè)計標(biāo)高=未設(shè)豎曲線時的標(biāo)高-y 對于凹曲線，設(shè)計標(biāo)高=未設(shè)豎曲線時的標(biāo)高+y,X,X,本書的方法,h,171,a,以前的方法,X,X,172,a,第四節(jié) 道路平、縱線形組合設(shè)計,173,a,道路線形是一條立體的、空間曲線，立體線形組合的優(yōu)劣最后集中反映在汽車的行駛速度上，如果只按平面線形和縱面線形的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計，而不將二者結(jié)合起來統(tǒng)籌考慮，最終的設(shè)計不一定是好設(shè)計。平、縱線形

38、組合設(shè)計是指在首先滿足汽車運動學(xué)和力學(xué)要求的前提下，來研究如和滿足視覺、心理方面的連續(xù)和舒適，與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，以及良好的排水條件。,a,174,一、 視覺分析,175,a,1、視覺分析的意義 道路設(shè)計除應(yīng)考慮自然條件、汽車行駛特性以外，還要駕駛?cè)藛T在心理和視覺上的反應(yīng)作為重要因素來考慮。汽車在道路上行駛時，道路的線形、周圍的景觀、標(biāo)志以及其它有關(guān)信息，幾乎都是通過駕駛?cè)藛T的視覺感受到的。因此，視覺是連接道路與汽車駕駛的重要媒介。,176,a,視覺分析具有如下意義：,保證道路空間線形的順適性； 保證道路與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性； 保證行車的安全性； 保證視覺的連續(xù)性。,177,a,2.視覺與車速的動

39、態(tài)規(guī)律,駕駛員的注意力集中程度隨車速的增加而增加； 駕駛員的心理緊張程度隨車速的增加而增加； 駕駛員的注意力集中點和視距隨車速的增大而增 大,對一些細節(jié)開始變得模糊不清； 駕駛員的視角隨車速的增大而減小，高速駕駛時 一無法顧及兩側(cè)景象了。,a,178,二、道路平、縱線形組合設(shè)計,179,a,（一） 平、縱組合設(shè)計的原則,1、 保持視覺的連續(xù)性。應(yīng)在視覺上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。任何使駕駛員感到茫然、迷惑或判斷失誤的線形都應(yīng)避免。在視覺上能否自然地引導(dǎo)視線，是衡量平、縱線形組合的最基本問題。 2、 保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。對縱面線形不斷起伏，而在平面上卻采用高標(biāo)準(zhǔn)

40、的線形是無意義的。反之，在平面上線形迂回前進、彎道較多，而在縱斷面設(shè)計上采用高標(biāo)準(zhǔn)也同樣沒有意義。,180,a,3、 選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩?4、 注意與周圍環(huán)境相配合。如配合得好，可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。,181,a,（二）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)稍長于豎曲線 這種組合是使平曲線與豎曲線對應(yīng)，最好使豎曲線的起點和終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎”。,182,a,圖4-12,183,a,2、平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡 平曲線與豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要形成多而小

41、。一個長的平曲線內(nèi)有兩個以上的豎曲線，或一個大的豎曲線含有兩個以上的平曲線，看上去都非常別扭，如圖413所示。根據(jù)德國的統(tǒng)計資料，當(dāng)平曲線半徑小于1000m時，豎曲線半徑大約為平曲線半徑的1020倍為好。,184,a,3、暗、明彎與凸、凹豎曲線 暗彎與凸形豎曲線組合，以及明彎與凹形豎曲線組合較為合理，且給人一種平順舒適的感覺。平曲線與豎曲線重合是一種理想的組合，但由于地形等條件限制，這種組合并不是總能爭取得到的。如果平曲線的中點與豎曲線的頂（底）點位置錯開距離不超過平曲線長度的四分之一時，效果仍然令人滿意。但是，如果錯位過大或大小不均衡，就會出現(xiàn)視覺效果很差的線形。,185,a,（1）要避免使

42、凸形豎曲線的頂部與反向平曲線的拐點重合。否則，宜出現(xiàn)扭曲的外觀，會使駕駛員操縱失誤，產(chǎn)生交通事故； （2）要避免使凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合。否則，也宜出現(xiàn)扭曲的外觀，會使路面排水困難，產(chǎn)生積水；,186,a,（3）小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重合。對凸形豎曲線引導(dǎo)性差，事故率較高；對凹形豎曲線，路面排水不良； （4）計算行車速度在40km/h以上的道路，應(yīng)避免在凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部插入小半徑的平曲線。前者引導(dǎo)性差，駕駛員在接近坡頂時才發(fā)現(xiàn)平曲線，導(dǎo)致匆忙減速甚至交通事故；后者會出現(xiàn)汽車高速行駛時急轉(zhuǎn)彎，行車不安全。,187,a,188,a,189,a,如圖414所示

43、，將平曲線與豎曲線的組合形象地表示出來，以便于實際應(yīng)用。豎曲線的起點和終點最好分別放在平曲線的兩個緩和曲線段內(nèi)，其中任一點都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓曲線段內(nèi)。有時，若做不到平、豎曲線較好的組合，可把二者拉開相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。,190,a,191,a,（三） 直線與縱斷面的組合,在平坦地區(qū)，宜出現(xiàn)平面的長直線與縱面的直坡線相配合，這對雙車道道路超車較為方便。但距離過長時，行車單獨乏味，易疲勞，宜發(fā)生交通事故。這時，可采用一次變坡的平、縱組合，其中以包括一條凸形豎曲線為最好，而包括一條凹形豎曲線次之。,192,a,直線中短距離內(nèi)兩次以上變坡是較差的組

44、合，會形成反復(fù)凸凹的“駝峰”和“凹陷”，看上去既不美觀也不連貫，宜使駕駛員的視線中斷。因此，只要路線有起伏，就不要一味采用直線，最好使平面曲線隨縱坡的變化略加轉(zhuǎn)折，把平曲線與豎曲線合理地組合。,193,a,（四） 平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合,平、縱線形組合設(shè)計必須是在充分與自然景觀相配合的基礎(chǔ)上進行。否則，即使線形組合滿足所有規(guī)定也不一定是良好設(shè)計。特別是高速公路、一級公路，其線形組合設(shè)計與自然景觀相配合尤為重要。,194,a,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。如對風(fēng)景旅游區(qū)、自然保護區(qū)、名勝古跡區(qū)、文物保護區(qū)和其它特殊地區(qū)等，一般以繞避為主。 2 、盡量少破壞自

45、然景觀，避免深挖高填。比如，對沿線的地貌、樹林、池塘、湖泊等要少破壞；對填挖路段，在橫斷面設(shè)計時要使邊坡造型和綠化與現(xiàn)有景觀相適應(yīng)，禰補由于填挖對自然景觀的破壞。,195,a,3、 應(yīng)能提供視覺的多樣性，力求與周圍的風(fēng)景自然地融為一體。充分利用湖泊、樹木、水壩、橋梁、高煙窗、或在路旁設(shè)置一些設(shè)施，以消除單調(diào)感，并使道路與自然密切配合。 4 、必要時可采用修整、植草皮、種樹等措施 改善景觀。 5 、 有條件時進行綜合綠化。,196,a,用透視圖來檢查線形設(shè)計及組合情況,透視圖法是根據(jù)道路的平面線形、縱斷面線形及道路的橫斷面設(shè)計資料，繪制出駕駛?cè)藛T在不同樁號處注視前方道路時映入眼簾的透視圖，以此來

46、判斷路線平縱線形是否協(xié)調(diào)，道路與景觀的配合是否適當(dāng)，曲線之間的連接是否平順，道路的走向是否清楚，通視條件是否良好等。如果檢查中發(fā)現(xiàn)線形有缺點時，應(yīng)對設(shè)計作某些修改，使施工后的道路空間線形達到較為完美的程度。 透視圖有一般有路線概略透視圖、包含適當(dāng)?shù)匦渭暗匚锏娜巴敢晥D和經(jīng)過渲染處理的真實感的透視圖，這些透視圖的作用各不相同，繪制的難易程度也不相同，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，原本是很困難的工作也可以很輕松地完成。,197,a,1、 路線概略透視圖 這種透視圖只繪出道路中心線和路基路面的邊線，一般有五根線，這種透視圖繪制簡單迅速，目前一般CAD系統(tǒng)均應(yīng)具備此功能，主要是在進行平、縱、橫設(shè)計時實時檢查使

47、用，雖然簡單但可以有效解決平縱組合方面的問題，所以線位透視圖也成為高等級公路初步設(shè)計中的重要的文件之一。,198,a,199,a,2、 全景透視圖 如果將道路兩側(cè)的地形繪制出來，就形成了全景透視圖，不僅能反映道路線形的優(yōu)劣，而且可以檢查與周圍景觀的配合情況，隨著數(shù)字地形模型的應(yīng)用，道路全景透視圖的繪制已經(jīng)比較方便了，圖為一公路的全景透視圖。,200,a,3、 真實感的透視圖 這種透視圖的制作難度較大，需要先建立模型，再進行渲染而成，主要應(yīng)用于方案評價和匯報，圖為一公路的具有真實感的透視圖。,201,a,a,202,第五節(jié)縱斷面設(shè)計方法及縱斷面圖,203,a,縱斷面設(shè)計的主要內(nèi)容是確定路線合適的

48、標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長，并設(shè)計豎曲線。其基本要求是縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當(dāng)平面與縱面組合設(shè)計協(xié)調(diào)、以及填挖平衡等，主要注意以下問題。,一 、縱斷面設(shè)計要點,204,a,（一）關(guān)于縱坡極限值的運用 縱坡坡度應(yīng)控制在最大縱坡與最小縱坡之間。最大縱坡在設(shè)計時不可輕易采用，并應(yīng)留有余地。在特殊情況下，如越嶺線為爭取高度、縮短路線長度或避開艱巨工程等，才可以有條件地采用。一般來講，縱坡緩些為好，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡應(yīng)不低于0.3%0.5%。,205,a,（二） 關(guān)于坡長 坡長是指縱斷面兩變坡點之間的上坡距離，坡長應(yīng)在最短坡長與最大坡長限制之間選取。坡長不宜過短，實踐證明

49、，坡長以不小于計算行車速度9S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)爭取到最小極限值的一倍或兩倍以上，避免鋸齒形的縱斷面。但不應(yīng)超過最大坡長限制。,206,a,（三） 各種地形條件下的縱坡設(shè)計 1 、對于平原地形，注意保證最小填土高度和最小縱坡的要求。 2 、對于微丘地形，其縱坡應(yīng)均勻平緩，應(yīng)避免過分遷就地形而使路線連續(xù)起伏，并應(yīng)注意縱坡的順適性，不產(chǎn)生突變。,207,a,3 、山嶺、重丘地形的沿河線應(yīng)盡量采用平緩縱坡，坡長不應(yīng)超過最大坡長限制，坡度不宜大于6。 4 、越嶺線的縱坡應(yīng)力求均勻，盡量不采用極限或接近極限的坡度，更不宜在連續(xù)采用極限長度的陡坡之間夾短的緩和線。

50、5 山脊線和山腰線除結(jié)合地形在不得已時采用較大縱坡外，在可能條件下縱坡應(yīng)緩些。,208,a,（四）關(guān)于豎曲線半徑的選用 豎曲線應(yīng)選用較大半徑為宜。當(dāng)受限制時，可采用一般最小半徑；特殊情況下方可采用極限最小半徑。當(dāng)條件允許時，宜按表420的規(guī)定進行設(shè)計。,209,a,（五） 關(guān)于相鄰豎曲線的銜接 相鄰兩個同向豎曲線，特別是同向凹曲線之間，如直坡段不長應(yīng)合并為單曲線或復(fù)合曲線，這樣要求對行車是有利的。 相鄰反向豎曲線之間，中間最好插入一段直坡段，以使增重與減重和緩過渡。若兩豎曲線半徑接近最小極限值時， 插入的直坡段至少應(yīng)為計算行車速度3S的行程。但當(dāng)兩豎曲線半徑較大時，亦可直接連接。,210,a,

51、211,a,二、縱斷面設(shè)計的一般要求,縱斷面的設(shè)計要求為：保證行車的平順、安全及汽車運輸?shù)慕?jīng)濟，使道路建筑費最低，路基和構(gòu)造物具有足夠的穩(wěn)定性。 縱斷面設(shè)計的具體要求包括： （1）應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項規(guī)定（最大縱坡、坡長限制、坡段最小長度、豎曲線最小半徑及豎曲線最小長度等）。 （2）縱坡應(yīng)均勻平順?？v坡盡量平緩、起伏不宜過大和頻繁；變坡點處盡量設(shè)置大半徑豎曲線，盡量避免極限縱坡值；緩和段配合地形布設(shè)腴口處縱坡盡量放緩；越嶺線應(yīng)盡量避免設(shè)置反坡段（升坡段中的下坡?lián)p失）。 （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、氣候等因素綜合考慮。 （4）縱斷面的設(shè)計應(yīng)與平面線形和周圍的景觀

52、相協(xié)調(diào)，即應(yīng)考慮人體視覺心理上的要求，按照平豎曲線相協(xié)調(diào)及半徑的均衡，來確定縱斷面的設(shè)計線。,212,a,（5）應(yīng)爭取填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土石方量，降低工程造價。 （6）依路線的性質(zhì)要求，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運輸工具、農(nóng)業(yè)機械、農(nóng)田水利等方面的要求。 （7）城市道路的縱坡設(shè)計及設(shè)計標(biāo)高的確定，還應(yīng)考慮沿線兩側(cè)街坊地坪標(biāo)高及保證地下管線最小覆土深度要求。一般應(yīng)使側(cè)石頂面標(biāo)高低于兩側(cè)街坊或建筑物的地坪標(biāo)高,213,a,三、縱斷面設(shè)計方法與步驟,1、 準(zhǔn)備工作 首先在繪圖紙上，按比例標(biāo)注樁號和標(biāo)高。然后點繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。同時，應(yīng)收集和熟悉有關(guān)設(shè)計所需資料，并領(lǐng)會設(shè)計意圖和要求。,214

53、,a,2、標(biāo)注控制點,所謂控制點是指影響縱坡設(shè)計的標(biāo)高控制點。如路線的起點、終點、越嶺啞口、重要橋涵、地質(zhì)不良地段的最小填土高度、最大挖深、沿溪線的洪水位、隧道進出口、平面交叉點、立體交叉點、鐵路道口、城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計標(biāo)高以及受其它因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點等。此外，對于山區(qū)道路還有根據(jù)路基填挖平衡關(guān)系確定的標(biāo)高點，稱為“經(jīng)濟點”。平原地區(qū)道路一般無經(jīng)濟點的問題。,215,a,在山區(qū)道路上，除考慮上述控制點外,還應(yīng)考慮各橫斷面上的“經(jīng)濟點”，以求降低造價。 橫斷面經(jīng)濟點有以下三種情況： 1）當(dāng)?shù)孛鏅M坡不大時，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，縱坡設(shè)計應(yīng)盡量通過該點； 2）當(dāng)?shù)?/p>

54、面橫坡較陡，填方往往不易填穩(wěn)，用多挖少填或全挖路基的方法比砌筑坡腳、修筑擋墻經(jīng)濟，此時多挖少填或全挖路基的標(biāo)高為經(jīng)濟點； 3）當(dāng)?shù)孛鏅M坡很陡，無法填方時，需砌筑擋土墻，此時采用全挖路基比填方修筑擋墻經(jīng)濟。,216,a,217,a,218,a,3、試坡,在已標(biāo)出“控制點”和“經(jīng)濟點”的縱斷面圖上，本著以“控制點”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟點”的原則，在這些點位之間進行穿插與取直，大致勾畫出若干直坡線。對各種可能坡度線方案反復(fù)比較，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點要求，且土石方較省的設(shè)計線作為初定坡度線，將前后坡度線延長交會出變坡點的初步位置。,219,a,4、調(diào)整,將初定坡度與選線時的坡度安排進

55、行比較，二者應(yīng)基本相符，若有較大差異時應(yīng)進行全面分析，權(quán)衡利弊，決定取舍。然后對照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否滿足要求，平、縱組合是否適當(dāng)，以及路線交叉、橋梁、隧道和接線等處的縱坡是否合理，若有問題應(yīng)進行調(diào)整。,220,a,5、核對,選擇有控制意義的重點橫斷面，主要檢查是否填挖過大、坡腳落空或過遠、擋土墻工程過大、橋梁過高或過低、涵洞過長等情況，若有問題應(yīng)及時調(diào)整縱坡。,221,a,6、定坡,經(jīng)調(diào)整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標(biāo)高確定下來。,7、設(shè)置豎曲線,根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，并計算豎曲線要素。,222,a,8.根據(jù)已定的縱坡和變坡點

56、的設(shè)計標(biāo)高及豎曲線半徑，即可計算出各樁號的設(shè)計標(biāo)高。中樁設(shè)計標(biāo)高與對應(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；為“-”則是挖方。,223,a,（二）縱斷面設(shè)計注意事項,（1）設(shè)置回頭曲線地段，拉坡時應(yīng)按回頭曲線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)先定出該地段的縱坡，然后從兩端接坡，應(yīng)注意在回頭曲線地段不宜設(shè)豎曲線。 （2）大、中橋上不宜設(shè)置豎曲線，橋頭兩端豎曲線的起、終點應(yīng)設(shè)在橋頭10m以外，參考圖5-2-2。 （3）小橋涵允許設(shè)在斜坡地段或豎曲線上，為保證行車平順，應(yīng)盡量避免在小橋涵處出現(xiàn)“駝峰式”縱坡，見圖5-2-3。 （4）注意平面交叉口縱坡及兩端接線要求。道路與道路交叉時，一般宜設(shè)在水平坡段，

57、其長度應(yīng)不小于最小坡長規(guī)定。兩端接線縱坡應(yīng)不大于3%，山區(qū)工程艱巨地段不大于5%。 （5）拉坡時如受“控制點”或“經(jīng)濟點”制約，導(dǎo)致縱坡起伏過大，或土石方工程量太大，經(jīng)調(diào)整仍難以解決時，可用紙上移線的方法修改原定縱坡線。,224,a,四、縱斷面圖的繪制 縱斷面設(shè)計圖是道路設(shè)計重要技術(shù)文件之一，也是縱斷面設(shè)計的最后成果。 縱斷面采用直角坐標(biāo)，以橫坐標(biāo)表示里程樁號，縱坐標(biāo)表示高程。為了明顯地反映地面起伏情況，通常橫坐標(biāo)比例尺采用1：2000（城市道路采用1：5001：1000），縱坐標(biāo)采用1：200（城市道路為1：501；100）。,225,a,縱斷面圖是由上下兩部分組成的。上部主要用來繪制地面線和縱坡設(shè)計線，另外，也可用于標(biāo)注豎曲線及其要素；坡度及坡長（有時標(biāo)在下部）；沿線橋涵及人工構(gòu)造物的位置、結(jié)構(gòu)類型、孔數(shù)及孔