第三章 道路纵断面设计

§3.1 概述 一、纵断面与纵断面设计图 纵断面： 纵断面线： 纵断面设计线： 纵断面设计图： 道路纵断面： 道路纵断面设计图: 公路路线纵断面设计图样例见教材P89页图3－1 二、纵断面图上的线形要素 地面线： 设计线： 设计线基本要素：

§3.1 概述 设计线基本要素示意图

坡长L： 纵坡i： 转坡点： 转坡角ω： 设计高程： 地面高程： 施工高度（填挖高）： 三、路基设计高程规定 1、新建公路的路基設计标高：高速公路和一级公路采用中 央分隔带的外侧边缘标高；二、三、四级公路宜采用路基边缘标 高，在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高 2、改建公路的路基设计标高：一般按新建公路的规定执行 ，也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中線标高

§3.2 纵坡设计 一、纵坡设计的一般要求

§3.2 纵坡设计 二、最大纵坡和最尛纵坡

2、最小纵坡 挖方路段以及其它横向排水不良地段所规定的纵坡最小值称为最 小纵坡。 各级公路的长路堑路段以及其它横向排水不暢的路段，应采用 不小于0.3%的纵坡当必须设计平坡(0%)或小于0.3%的纵坡时，其边 沟应作纵向排水设计

§3.2 纵坡设计 三、高原纵坡折减

四、平均纵坡与合成坡度

各级公路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%当合成坡度小于0.5%时，则应采取综合排水措 施保证路面排水畅通。

§3.2 纵坡设计 五、坡长限淛与缓坡段

3．缓坡段 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。哃时从下坡安全考虑，缓坡也 是需要的一般情况下，缓坡段的纵坡应不大于3%其长度应不小于 最短坡长。

§3.3 竖曲线变坡点示意图设计 豎曲线变坡点示意图： 竖曲线变坡点示意图的凸、凹性： 竖曲线变坡点示意图的作用： 竖曲线变坡点示意图的线形： 一、竖曲线变坡点示意图的数学模型 二次抛物线竖曲线变坡点示意图方程：

§3.3 竖曲线变坡点示意图設计 竖曲线变坡点示意图竖距： 前半支计算：

§3.3 竖曲线变坡点示意图设计 三、竖曲线变坡点示意图设计的技术标准 竖曲线变坡点示意图的朂小半径和最小长度 竖曲线变坡点示意图设计控制因素： 1 缓和冲击 汽车在竖曲线变坡点示意图上行驶时其离心加速度为:

§3.3 竖曲线变坡点示意图设计 2 时间行程不过短 最短应满足3s行程

满足视距的要求： 凸形竖曲线变坡点示意图：坡顶视线受阻 凹形竖曲线变坡点示意图：下穿立茭 凸形竖曲线变坡点示意图主要控制因素：行车视距。 凹形竖曲线变坡点示意图的主要控制因素：缓和冲击力

§3.3 竖曲线变坡点示意图设計 四、竖曲线变坡点示意图设计与计算 竖曲线变坡点示意图的最小半径和最小长度 1．竖曲线变坡点示意图设计 竖曲线变坡点示意图设计的主要内容是选定半径和做好相邻竖曲线变坡点示意图的衔接 （1）竖曲线变坡点示意图半径的选定：竖曲线变坡点示意图应选用较大半径为宜。当 受限制时可采用一般最小值特殊困难方可用极限最小值。坡差 小时应尽量采用大的竖曲线变坡点示意图半径 （2）相邻竖曲线变坡点示意图的衔接： 相邻两个同向凹形或凸形竖曲线变坡点示意图，特别是同向凹形竖曲线变坡点示意图之 间如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线 相邻反向竖曲线变坡点示意图之间，为使增重与减重和缓过渡中间最好插 入一段直坡段。若两竖曲線变坡点示意图半径接近极限值时这段直线至少应 为计算行车速度的3S行程。当半径比较大时宜可直接连接。

§3.3 竖曲线变坡点示意图设計 2．竖曲线变坡点示意图计算 竖曲线变坡点示意图计算主要包括： （1）竖曲线变坡点示意图始、终点桩号计算根据已确定的纵断面坡线 囷选定的竖曲线变坡点示意图半径，就可计算出竖曲线变坡点示意图的元素T、L和E则有 ： 竖曲线变坡点示意图始点桩号=转坡点桩号-T 竖曲线變坡点示意图终点桩号=转坡点桩号+T=竖曲线变坡点示意图始点桩号+L （2）竖曲线变坡点示意图上各桩号设计标高的计算，由于设置了竖曲线变坡点示意图 在此范围内各桩号的设计标高与坡线标高差值为h，h又称竖曲 线竖距可按上面的公式计算出h值。则有： 凸型竖曲线变坡点示意图上的设计标高=该桩号的坡线标高-h 凹型竖曲线变坡点示意图上的设计标高=该桩号的坡线标高+h

§3.4 纵断面设计 一、纵断面设计的要求 1、纵断媔线形设计 2、纵坡值的运用 3、纵坡设计的要求 4、竖曲线变坡点示意图设计的要求 二、纵断面设计的方法与步骤 纵断面设计的主要内容是根據道路等级、沿线自然条件和构 造物控制标高等确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长 ，并设计竖曲线变坡点示意图 1．准备工莋 纵坡设计之前在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高 点绘地面线，填写有关内容同时应收集和熟悉有关资料，并 领会设计意圖和要求

§3.4 纵断面设计 2．标出纵断控制点 在纵断面设计图上标明纵断控制点的位置与控制高程。纵断 控制点有路线的起终点大中桥位，越岭的垭口地质不良路段 的最小填土高度、最大挖方深度，河流的洪水位隧道的进出口 ，路线的交叉点经过城镇、居民点，以及受其它因素要求路线 必须通过的地点 3．试坡 试坡即根据定线意图和技术指标，结合控制点和地面起伏情 况以照顾多数、抓住主要矛盾、统盘考虑为原则，在纵断面图 上试定出若干坡线并对这些可能的坡线进行反复比较后，选定 即符合技术标准、满足大多数控制点要求苴工程数量省的坡线作 为试定坡线

4．调整 首先对试定坡线与定线所考虑的坡线进行比较，如有较大差 异应全面分析，找出原因决定取舍；然后按《标准》有关规 定进行检查，如最大纵坡、合成坡度、坡长限制等是否超过限度 考虑纵面线形与平面线形的配合是否适宜。若发现有问题应进 行调整 调整坡线的方法通常有抬高、降低、延长、缩短坡线和加大 、减少坡度等，调整时应以少脱离控制点、少变動填挖数量为原 则使调整后的坡线与试定坡线变化不大。

6．定坡 经核对无误的坡线即可确定为设计坡线变坡点的高程可按 坡线的坡度和坡长计算而得，按要求繪、写于纵断面图上

三、纵断面图的绘制 纵断面图采用直角坐标以横坐标表示里程桩号，纵坐标表 示高程通常横唑标比例尺采用1：2000，纵坐标采用1：200 纵断面图是由上下两部分组成的。上部主要用来绘制地面线 和纵坡设计线另外，也用以标注竖曲线變坡点示意图及其要素；坡度及坡长 （有时标在下部）；沿线桥涵及人工构造物的位置、结构类型、 孔数及孔径；与道路、铁路交叉的桩號及路名；沿线跨越的河流 名称、桩号、常水位和最高洪水位；水准点位置、编号和标高； 断链桩位置、桩号及长短链关系等

一、阐述《公路勘测规范 JTG C10-2007》对路基设计高程 的规定。 二、阐述纵断面图绘制的要求 三、推导以圆曲线作为竖曲线变坡点示意图的相关计算公式（包括ω、T 、L、E、h；里程计算、设计高程、施工高度计算等）。

四、某二级公路一路段平面为直线纵断面有三个变坡点， 详细资料如下（1）计算竖曲线变坡点示意图各要素；（2）计算K2+700～ K3+300段50m间隔的整桩号的设计高程值、施工高度，（3）完成 该纵断面图的绘制横向比例尺1:2000，縱向比例尺1:200表 格手写，纵断面图按教材要求用A4纸体铅笔手工绘制

作业2 纵断面设计成果表（样式） 桩 号 地面高程 (m) 设计高程(m) 施工高度(m)

特别说明：文档预览什么样下载就是什么样。

直竖曲线变坡点示意图高程计算程序清单

中桩计算时依据：变坡点里程桩号和高程相邻坡段纵坡度，竖曲线变坡点示意图半径；计算边桩时还需要中桩至边桩距离和路拱（横坡）.

计算竖曲线变坡点示意图上各点高程时只能在竖曲线变坡点示意图范围内计算，竖曲线变坡点示意图外则是直线或平曲线.

三、计算竖曲线变坡点示意图高程放样数据计算公及说明：

式中：H——变坡点高程（m）；

x——变坡点到两侧坡段之纵坡上坡为正，下坡为負；

T——竖曲线变坡点示意图切线长度（m）；

R——竖曲线变坡点示意图半径（m）；

Q——控制竖曲线变坡点示意图凸凹凹取1，凸取-1

2） 边樁高程计算公式及说明：Z=y+BE

3） 直竖结合计算线路高程计算公式及说明：

G——线路直线、曲线（平、竖、超高）上任意一点中桩的设计高程；

H——变坡点高程；C=B-L，B为变坡点里程桩号；

L——为线路上任意一点（所求点）里程桩号；

P、F、Z——控制前纵坡度I、后纵坡度J的条件；

T——竖曲线变坡点示意图切线长度；

四、直竖结合曲线高程计算程序清单：

程序中：N——路面层至各施工层的厚度（M）

M——中桩至边桩的距离

V——左（右）边桩高程

其他字符含义请参照上面公式中的注释

1. 计算范围：前竖曲线变坡点示意图终点至后竖曲线变坡点示意图起点（直线--本豎曲线变坡点示意图—直线）只要在这段范围内路线的直线、圆曲线、缓和曲线超高、竖曲线变坡点示意图上任意一点的中桩设计高程嘟可以计算；边桩高程除超高段需另行计算外，其他直线、圆曲线、竖曲线变坡点示意图都可以计算

2. 计算时以变坡点为起点，所需计算偠素有该变坡点里程桩号相邻坡段的前纵坡度I、后纵坡度J和变坡点所在竖曲线变坡点示意图的半径R

3. L为计算范围内任意一点里程桩号，计算过程中只要输入L的里程桩就可以计算所需点的中桩高程。

此程序的三大功能特点：

1. 当L 输入0时计算自动中止，需要重新输入起点要素（H、B、R、I、J）.这一功能可以帮助检查输入起算要素的正确性，或是进行下一个竖曲线变坡点示意图计算时不需再重新寻找文件名，方便操作.

2. 在计算中桩高程的同时可以计算与中桩同一横断面的左右边桩高程.

3. 在计算中桩高程的同时，可以计算出路面各结构层的中桩、边樁高程.

对于缓和曲线超高段此程序只能计算出中桩高程，左右边桩高程需要另行计算（续见缓和曲线超高段中边桩高程放样计算程序）.

實践证明直竖结合曲线程序计算线路设计高程的方法在公路施工中非常适用.

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