《道路工程》第4章 纵断面设计.ppt

;本章主要内容： 一、纵断面设计的一般要求 二、纵坡及坡长设计 三、竖曲线 四、爬坡车道 五、合成坡度 六、纵断面设计方法及表达 七、视觉分析及平纵组合;纵断面定义：沿着道路中心线竖直剖切开的断面即为线路纵断面。 绘制纵断面的目的：主要反映路线的起伏、纵坡以及与原地面的填挖情况。 纵断面设计：就是根据汽车的动力特性、道路等级和自然地形，研究道路起伏的坡度和长度，以便达到行车的安全、舒适迅速和经济合理的目的。;线路纵断面图;;一、纵断面设计的一般要求;二、纵坡及坡长设计;最大爬坡能力（满载）;海拔大于3000米按照表格折减，折减后不小于4%。;3%、 4%的最大纵坡适合于高速公路和一级公路以较高行车速度行驶，当高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时，经技术经济论证最大纵坡可增加1% 。 8%、 9%的最大纵坡适合于设计速度为30km/h 的三???公路以及设计速度为20km/h 的四级公路上低速行驶。 5%、6% 、7%的最大纵坡适合于80km/h 、60km/h 、40km/h 的设计速度。; 城市道路车行线、人行道线应与路中心线纵坡相同； 道路纵坡过大，将使临街建筑物地面标高难与人行道纵坡协调而影响街景； 道路纵坡过大不利于地下管线的敷设，如雨污管是重力管，为减小管道纵坡便要增加跌水井的设备。 在机非混合行驶的道路上，确定设计容许最大纵坡时，需考虑非机动车上、下坡的安全和爬坡能力。 适于自行车行驶的纵坡宜在2．5％以下。;最大纵坡的总结： A，城市道路为公路按设计车速的最大纵坡-1。 B，大、中桥≯4% C，非机动车≯ 2.5%，＞2.5%时有坡长限制。 D，隧道≯3% E, 海拔：公路：2000m以上，i≯8%。 3000m以上，比正常值减1～3%。 F，高寒冰冻：公路：i≯8%， 城市道路：i≯6%;3、理想最大纵坡和不限坡长的最大纵坡;3、理想最大纵坡和不限坡长的最大纵坡;;【例4-1】：计算东风EQ 140载重车装载75％时，各计算行车速度理想的最大纵坡i1和不限长度的最大纵坡i2;4、最小纵坡;（1）最小坡长的限制;考虑因素： ①.上坡时，汽车的动力性能。 ②.下坡的行车安全。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。;;【例4-2】以东风EQ—140载重车为例、若取λ＝l，f=1.5％。计算从希望速度开始，在大于不限长度的最大纵披上减速行驶，当坡道终点速度下降到容许速度时所行驶的距离（即容许最大坡长）。;6、缓和坡段;三、竖曲线;1.竖曲线的要素计算;1.竖曲线的要素计算;2.竖曲线设计的限制因素;离心加速度;汽车行驶在凸形竖曲线上，如果半径太小，会阻挡司机的视线。为了行车安全，对凸形竖曲线的最小半径或最小长度应加以限制。 汽车行驶在凹形竖曲线上时，同样存在视距问题。 地形起伏较大地区的道路，在夜间行车时，若竖曲线半径过小，前灯照射距离近，影响行车速度和安全。 在高速公路及城市道路上有许多跨线桥、门式交通标志及广告宣传牌等，如果它们正好处在凹形竖曲线上方，也会影响驾驶员的视线。;汽车从直坡道行驶到竖曲线上，尽管竖曲线半径较大，如其长度过短，汽车倏忽而过旅客会感到不舒适。因此，应限制汽车在竖曲线上的行程时间不过短，最短应满足3s行程。;3.凸曲线最小半径;3.凸曲线最小半径;4.凹曲线最小半径（前灯）;5.凹曲线最小半径（跨线桥）;竖曲线最小半径极限值是汽车在纵坡变更处行驶时为了缓和冲击和保证视距所需的最小半径值。竖曲线半径一般值是最小半径极限值的1.5 -2.0 倍。;;【例4-3】;;;四、爬坡车道;四、爬坡车道;城市道路： 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、 60→40 ③. 上坡路段混入大型车辆的干扰降低通行能力时。 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。;3.爬坡车道横断面设计;4.爬坡车道横坡设计;5.爬坡车道平面设计;五、合成坡度;;如果合成坡度超过最大容许值时，可减少纵坡或者加大平曲线半径以减小横坡，或者两方面同时减小； 无论纵坡还是横坡采用最大值，允许另一方采用不大于2%的缓坡，同时最小合成坡度不宜小于0.5%； 在超高过渡的变化处，合成坡度不应设计为0%； 合成坡度小于0.5%时，应采取综合措施保排水通畅。;六、纵断面设计方法及表达;（3）设计标高应结合沿线自然条件如地形、土壤，水文、气候等因素综合考虑。 （4）应与平面线形和周围的景观相协调，即应考虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调及半径均衡原则，来确定纵断面的设计线。 （5）应争取填挖平衡，尽量移挖作填。 （6）依路线的性质要求，适当照顾当地民间运输