第五章：纵坡设计.pptVIP

第三章 纵断面设计 3.1概述 3.2纵坡及坡长设计 3.3竖曲线设计 3.4高等级道路上的爬坡车道 3.5平纵面线形组合设计 3.6纵断面设计要点与方法 复习思考题 3.1 概述 道路的纵断面——用一曲面沿道路中线竖直剖切，展开成平面即为道路的纵断面。 路线纵断面图——反映路线在纵断面上的形状、位置及尺寸的图形。它反映路线所经地区中线之地面起伏情况与设计标高之间的关系,它与平面图、横断面图结合起来，就能够完整地表达道路的空间位置和立体线形。 纵断面线形设计应根据道路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定、排水及工程量等的要求，对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小以及与平面线形的组合关系等进行综合设计，从而设计出纵坡合理、线形平顺圆滑的理想线形，以达到行车安全、快速、舒适、工程费较省、运营费用较少的目的。 道路纵断面设计与选线有密切的关系，实际上在选线过程中已做了纵坡大小、坡长分配、纵面与平面配合等的考虑，纵断面设计是将选线的预想具体化，因此，可以认为纵断面设计是选线工作的继续和深化。当然，在纵断面设计过程中还将对选线的预想做些适当的修正，如果在选线过程中对纵坡值考虑不够，就可能改线。 一些关于纵坡的基础知识 对路基设计标高的规定 纵坡度的表示方式 其他 对路基设计标高的规定 对于新建公路，高速公路和一级公路采用中央分隔带外侧边缘标高，二、三、四级公路采用路基边缘标高，在设置超高和加宽路段则是指在设置超高加宽之前该处标高； 对于改建公路，一般按新建公路的规定办理，也可以采用中央分隔带中线或行车道中线标高。对城市道路而言，路基设计标高一般是指车行道中心。 纵坡度的表示方式 纵坡度的表示方式不用角度，而用百分数（％），即每一百米的路线长度其两端高差几米，就是该路段的纵坡，其上坡为“＋”，下坡为“－”。例如某段路线长度为８０米，高差为－２米，则纵坡度为－2.5％。 其他 一般认为道路上３％的纵坡对汽车行驶不造成困难，即上坡时不必换档，下坡时不必刹车。对于小于３％的纵坡，可以不作特殊考虑，只是为了排水的需要（公路边沟的沟底纵坡与路线纵坡一般是相同的），一般要有一个不小于最小纵坡的坡度。如果排水上无困难，可以用平坡。但是采用了大于５％的纵坡时，必须慎重考虑，因为纵坡太大，上坡时汽车的燃料消耗过大，而下坡时又必须用刹车，重车或有拖挂车的车辆都易出事故，对运输经济与安全极为不利。 在路线的测设过程中，平面设计和纵断面设计是分开进行的，这样做固然有其方便之处。但是，必须注意平面设计和纵断面设计要互相配合，设计中要发挥设计人员对平、纵组合的空间想象力，否则，不可避免会在技术经济上和美学上产生缺陷。 纵断面设计是路基设计、桥涵设计及其它设计的基础，要与道路上行驶的汽车的技术性能相适应，满足汽车行驶力学要求、驾驶员视觉及心理要求和乘客的舒适性要求，主要解决道路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题，在路线纵断面图上决定坡度坡长、竖曲线半径等数值以及做有关的计算工作。 道路纵断面线形由直线和竖曲线组成，其设计内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。通过纵断面设计所完成的纵断面图是道路设计文件重要内容之一。 3.2 纵坡及坡长设计 1. 纵坡度 2. 坡长限制 3. 合成坡度 4. 纵坡设计的一般要求 1.纵坡度 （1）最大纵坡 （2）最小纵坡 （3）平均纵坡 （4）高原纵坡折减 (1) 最大纵坡 最大纵坡是道路纵坡设计的极限值，是纵面线形设计的一项重要指标。 最大纵坡的大小将直接影响路线的长短、使用质量、行车安全以及运营成本和工程的经济性。 制定最大纵坡主要是依据汽车的动力特性、道路等级、自然条件、车辆行驶安全以及工程、运营经济等因素进行确定。 汽车沿陡坡行驶时，因升坡阻力增加而需增大牵引力，从而降低车速，若长时间爬陡坡，不但会引起汽车水箱沸腾、气阻，使行驶无力以致发动机熄火，使驾驶条件恶化，而且在爬坡时汽车的机件磨损也将增大。因此，应从汽车爬坡能力考虑对最大纵坡加以限制。与上坡相比，汽车下坡时的安全性更为重要。汽车下坡时，制动次数增加，制动器易因发热而失效，司机心理紧张，也容易发生车祸。根据行车事故调查分析，坡度大于8％、坡长为360m或坡长很短但坡度很大（１１％～１２％）的路段下坡的终点是发生交通事故的主要地点；同时，调查资料表明，当纵坡大于8.5％时，刹车次数急增，所以，最大纵坡的制定从下坡安全来考虑，其最大值应控制在８％为宜。另外，还要考虑拖挂车的要求。调查资料表明，拖挂车爬8％的纵坡需用一档；爬７～８％的纵坡需用二档或一档，从不致使拖挂车行驶困难来看，最大纵坡也应控制在8％为宜。 （3）平均纵坡 在道路设计中，平均纵坡是指一定路线长度范围内，路线两端点的高差与路线长度的比值。平