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第三章 道路纵断面设计 第一节 概述 一、基本概念 1.地面线：根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线，反映了沿着中线地面的起伏变化情况。 2.设计线：经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线，反映了道路路线的起伏变化情况。 3.道路的纵断面：用一曲面沿道路中线竖直剖切，展开成平面称为道路的纵断面。 4.纵坡度的表示：不用角度，而用百分数，上坡“＋”，下坡“－”。 5.设计标高：纵断面设计线上的标高。 ⑴．新建公路 ⑵．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; ⑶．城市道路：车行道中心 高速公路和一级公路：中央分隔带外侧边缘标高；新建二、三、四级公路：路基边缘标高； 在设置超高和加宽路段－－在设置超高加宽之前该处标高。 二、纵断面图 第二节 纵坡设计 一、纵坡度 一、纵坡设计的一般要求 二、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。 （1）制订最大纵坡的依据 ⑵. 道路的行车条件 ⑶. 车辆行驶安全性及工程、运行经济性 汽车动力特性 隧道部分路线纵坡： 隧道内纵坡不应大于3%，但独立明洞和短于50m的隧道其纵坡不受此限制；紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。 在非机动车交通比例较大路段，为照顾其交通要求可跟据具体情况将纵坡适当放缓。 平原、微丘区一般不大于2%～3%；山岭、重丘区一般不大于4%～5%。 三、最小纵坡 为使道路上行车快速、安全和通畅，希望道路纵坡设计的小一些为好。但是，在长路堑、低填以及其它横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5%为宜。 二、坡长限制 坡长：变坡点与变坡点之间的水平距离。 坡长限制－－最大坡长限制、最小坡长限制。 最短坡长的限制主要是从汽车行平顺的要求考虑的。 ①如果坡长过短，使变坡点增多，车行驶在连续起伏地段产生的增重减中的变化频繁，导致乘客感觉不适，车速越高越感突出。(实例) ②从路容美观、相临两竖曲线的设和纵面视距等也要求坡长应有一定短长度。通常取9－10秒的行程距离。 最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低允许速度时所行驶的距离。纵坡大，坡长较长对行车表现在： ①使行车速度显著下降，甚至要换较抵挡位克服坡度阻力； ②易使水箱“开锅”，导致汽车爬坡无力，甚至熄火； ③下坡行驶制动次数频繁，易使制动器发热而失效，甚至造成车祸。 三、合成坡度 合成坡度：道路在平曲线路段，若纵向有纵坡且横向又有超高时，则最大坡度在纵坡和超高横坡所合成的方向上，这时的最大坡度称为合成坡度。 在陡坡急弯处，若合成坡过大，将产生附加阻力、汽车重心偏移等不良现象，应对合成坡度加以限制。 四、平均纵坡、缓和坡段 平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度的比值。 二级、三级、四级公路越岭路线的平均纵坡，一般以接近5.5%（相对高差200m～500m）和5%（相对高差大于500m）为宜，并注意任何相连3km路段的平均纵坡不宜于5.5%。 缓和坡段：在纵断面设计中，当陡坡的长度达到限制坡长时应安排一段缓坡，用以恢复在陡坡上降低的速度。同时考虑下坡安全的需要。《标准》规定缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应不小于最短坡长。 五、纵坡设计的一般要求 1、公路纵坡设计一般要求 （1）纵坡设计必须符合《标准》、《公路路线设计规范》和《城市道路设计规范》关于纵坡的有关规定。 （2）纵坡设计应考虑地形特征。 （3）纵面线形应与地形相适应，设计成视觉连续、平顺而圆滑的线形，并重视平纵面线形的组合。 （4）纵坡设计应结合自然条件综合考虑。 （5）纵坡设计为保证路基稳定，应尽量减少深路堑和高填方，在设计中应重视纵、横向填挖的调配利用，争取填挖平衡，尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，降低工程造价。 （6）纵坡设计应结合道路沿线的实际情况和具体条件进行设计，并适当照顾农业机械、农田水利等方面的要求。 2、城市道路纵坡设计一般要求 （1）纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除。 （2）为保证行车安全、舒适，纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。 （3）山城道路及新辟道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡、汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高。 （4）机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车爬坡能力设计纵坡度。 （5）纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水要求综合考虑。 六、纵坡设计的方法与步骤 1、准备工作 （1）路线纵断面图的地面线; （2）绘出平面直线、平曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及沿线土壤地质说明资料; （3）并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料