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    城市与公路道路纵断面设计技术总结

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      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。

      城市与公路道路纵断面设计技术总结

      第一节概述

      1、纵断面设计内容: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组合关系情况进行综合设计。

      2、纵断面:用一个曲面沿道路中线竖直剖切,展开成的平面称为道路的纵断面。

      3.对路基设计标高的规定:对于新建公路,高速、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时,在设置之处标高;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。

      第二节 纵坡设计

      一、纵坡度

      1、最大纵坡:在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。

      制定依据:动力特性、道路等级、自然条件、行车安全以及经济因素

      2、最小纵坡:以排水为主要考虑因素。各级路段路堑,低填方路段及其他排水不畅地段,应采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计平坡或小于0.3%的纵坡时,边沟应做纵向排水设计。

      3、平均纵坡:一定路线长度范围内,端点的高差与路线长度的比值。是衡量路线线形设计质量的主要指标之一。平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差H与路线长度L之比。

      a .相对高差为200~300m,平均纵坡接近5.5%

      b.相对高差大于500 m,平均纵坡接近5%为宜

      c.任一连续3000 m范围内平无纵坡不大于5.5%

      二、三、四公路越岭线的平均纵坡控制在5.5%以内为宜。

      高原纵坡折减:考虑高原空气稀薄对汽车功率的影响.

      城市与公路道路纵断面设计技术总结

      二、坡长限制

      1、坡长:指变坡点与变坡点之间的水平长度,坡长限制包括陡坡的最大坡长和最小坡长限制。

      2、最大坡长限制:由汽车动力性能来决定。各级公路当连续纵坡较大时,应在不大于规定长度两端设缓和曲线坡段。一般坡度控制在2%以内。

      3、组合坡长:当连续陡坡是由几个不同受限坡度值的坡段合成时,按不同坡度的坡长限制折算确定。

      三、合成坡度:纵向有纵坡横向有超高时,最大坡度为其合成坡度。合成坡度的限制:避免对行车安全带来影响。<10%

      四、纵坡设计一般要求

      1.公路纵坡设计的一般要求

      ⑴复合《标准》和《路线设计规范》的规定,不要轻易使用最大纵坡;

      ⑵根据不同地形合理选择纵坡:平原、丘陵、山岭;

      ⑶纵面线形应与地形相适应,避免频繁变坡,避免出现隐蔽路段,并与平面线形相配合。

      (4)控制最小纵坡以保证排水,保证路线的最低标高以免受洪水冲刷,确保路基稳定;

      (5)减少高填与深挖,争取填挖平衡;

      (6)结合沿线实际进行设计,适当照顾农机及农田水利等的要求。

      2.城市道路纵坡设计的一般要求

      (1)符合城市道路设计规范要求,并参照城市规划控制标高及满足排水要求;

      (2)纵坡宜缓顺,起伏不宜频繁;

      (3)合理确定路面设计标高;

      (4)混合行驶的车行道,按非机动车爬坡能力设计纵坡度;

      (5)纵断面设计应考虑地形、地下管线、水文地质及排水要求;

      五、纵断面设计方法与步骤

      1.准备工作:绘出地面线及平面直线、曲线示意图,标出土壤地质情况、熟悉全线情况;

      2.标注控制点

      控制点:影响纵坡设计的高程控制点.

      控制性的控制点:必须通过或限制通过;

      参考性的控制点:经济点.地面横坡不大,找到填挖平衡点;

      地面横坡较大时,采用多挖少填;

      地面横坡很陡,需砌筑挡墙时,采用全挖路基;

      3.试坡:初步定出纵坡设计线以满足多数经济点为原则, 试坡的要点:前后照顾,以点定线,反复比较,以线交点.

      4.调坡 

      (1)结合选线示意图进行调坡;

      (2)对照技术标准或规范进行调坡,调坡的方法:抬高、降低、延长、缩短、加大或减小纵坡。

      5.核对:主要在有控制意义的特殊断面上进行。

      6.定坡: 把坡度值、变坡点桩号和高程定下来。

      注意点:

      (1)与平面线形合理组合;

      (2)回头曲线路段纵坡的特殊要求;

      (3)大中桥上不宜设置竖曲线;

      (4)交叉口、城镇、大中桥、隧道等路段;

      (5)计算竖曲线。确定竖曲线半径,计算竖曲线要素。

      (6)高程计算:计算各桩号的设计标高。

      第三节 竖曲线设计

      一.竖曲线的计算

      二、竖曲线设计标准设计标准:竖曲线最小半径和竖曲线长度(凹形与凸形设计标准也不同)

      1、竖曲线极限最小半径

          A、凹形竖曲线极限最小半径:离心力、夜间行车灯照射的影响在跨桥线桥下的视距,从限制离心力、夜间行车及桥下视距三方面计算分析。

          B、凸形竖曲线极限最小半径:限制失重不致过大,保证纵面行车视距

          C、竖曲线一般最小半径:多采用大于极限最小半径1.5—2.0倍的半径值

          D、竖曲线最小长度:按照汽车在竖曲线上的3S的行程时间控制竖曲线的最小长度。

      2、设计要求:a宜选用交大的竖曲线半径;b同向竖曲线应避免“断背曲线”;c应-满足排水要求;d反向曲线间,一般由直坡段连接,也可径向连接(直坡段长度应能保证汽车设计车速的3S行程)

      城市与公路道路纵断面设计技术总结

      三、竖曲线设计

      1、一般要求

      (1)宜选用较大的竖曲线半径;

      (2)避免同向竖曲线出现“断背曲线”;

      (3)反向曲线间,宜设置3秒行程的直线;

      (4)竖曲线应满足排水要求。

      2、半径的选择:

      (1)满足规范要求;

      (2)不过分增加工程量的前提下,采用较大半径;

      (3)通过外距值控制,选择竖曲线半径;

      (4)考虑相邻竖曲线的连接限制曲线长度,按切线长度选择半径;

      (5)避免半径过大造成排水和施工的不方便;

      (6)考虑夜间行车灯光照射距离满足要求。

      第四节  平、纵面线形组合设计

      一、组合设计的原则

      (1)在视觉上能够自然地诱导驾驶员的视线,保持视觉的连续性;

      (2)平、纵面线形指标要大小均衡;

      (3)合成坡度大小得当,以利排水和行车安全;

      (4)注意与道路的周围环境相协调。

      二、线形组合设计要点:

      1、平曲线与竖曲线的组合:

      (1)平包竖;

      (2)平曲线与竖曲线大小保持均衡;

      (3)明、暗弯与凹、凸竖曲线组合得当;

      (4)应避免的不利组合:

      2、直线与纵断面的组合

      3、平、纵线形组合与景观的协调配合

      遵循原则:

      (1)全过程重视景观要求;

      (2)充分利用自然风景,避免生硬感和隔断自然;

      (3)减少高填深挖,少破坏沿线景观;

      (4)把公路绿化美化与自然景观相结合;

      (5)公路绿化避免形式和内容上的单一;

      (6)构造物设计满足技术与景观的要求。

      第五节   爬坡车道

      爬坡车道:陡坡路段主线行车道外增设的供载重车行驶的专用车道。

      一般应选择设计不设爬坡车道的路线纵断面。

      一、设置爬坡车道的条件:

      1、公路

      高速公路、一级公路:

      (1)上坡时载重汽车行驶速度降低到允许速度以下时;

      (2)上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时。

      注意进行设置爬坡车道与改善主线方案不设爬坡车道的技术经济比较;

      设置爬坡车道导致工程费用增加很大时,可不设;

      设计时速80Km/h以下,可不设爬坡车道;

      2、城市道路

      快速路以及行车速度60Km/h的主干道,纵坡大于5%的路段或符合以下情况之一,可设:

      (1)大型车速度降低明显;

      (2)上坡路段大型车降低了路段通行能力;

      (3)经综合分析设计爬坡车道比降低纵坡经济合理。

      二、 爬坡车道的设计

      1、横断面的组成:

      爬坡车道一般宽为3.5m,包括设与其左侧路缘带的宽度0.5m。硬路肩宽度可降低。

      2、横坡度:

      考虑爬坡车道行车速度较低,其超高也应降低,超高的旋转轴为爬坡车道内侧边缘;

      3、平面布置与长度

      总长度由起点处渐变段(45m)、爬坡车道和终点处渐变段(60m)组成;

      高工
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