第4章 纵断面设计

第4章纵断面设计

4.1 纵断面设计原则

纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题。具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。

4.1.1．纵坡设计的具体方法和步骤如下：

（1）准备工作。在地形图上，用等高线内插法，读出各中桩地面高程值（精确到0.1米），然后点绘纵断面地面线。

（2）标注纵面控制点。即将对路线纵坡有控制作用的点位，如路线起终点，中间高程控制点，垭口设计高、桥涵隧道控制标高，沿溪线洪水控制标高、交叉口控制标高以及其他因素（如重要城镇、重要建筑物、不良地质限制等）控制的标高，标在纵断面图上。

（3）试坡。试坡的要点可归纳为：“前后照顾，以点定线，反复比较，以线交点”几句话。前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑，不能只局限于某一坡段上。以点定线就是按照纵面技术标准的要求，满足“控制点”，参考“经济点”，初步定出坡度线。然后用推平行线的方法，移动坡度线，反复试坡，交出变坡点的初步位置。

（4）调坡。结合路线平面和纵面设计标准逐段检查，调整坡度线。

（5）根据横断面图核对纵坡线。选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其他重要控制点的断面，试“戴帽子”，若有填挖过大、坡脚落空、挡墙太高及边坡不稳现象，则需调整纵坡线。

（6）确定纵坡线。将变坡点调到整10米桩，坡度值一般精确到千分之一，即0.1%。规范规定，高速公路的最大纵坡不能超过3%，最小坡长不能小于300米，最大坡长也有限制，不同纵坡限制不同。但要特别注意的是连续陡坡长度不宜超过规定的限制，如不得已需要连续放陡坡，则应在适宜的距离间设坡度小于等于3%的缓坡调节。

4.1.2．竖曲线设计：竖曲线应选用较大的半径。当条件受限制时，可采用一般最小值。同向竖曲线间，特别是同向凹形竖曲线间，如直线坡段不长，应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线；反向竖曲线间宜插入直线坡段，亦可

直接连接；同时还应满足排水的需要。

纵断面有以下四条设计原则：

（1）纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。

（2）纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。

（3）平面与纵断面组合设计应满足:

（4）视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。

4.2 纵坡设计

4.2.1设计要求

（1）设计必须满足各项规范。

（2）纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。

（3）沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。

（4）应尽量做到填挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。

4.2.2具体规范规定如下：

（1）最大纵坡是指在纵坡设计时各级公路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区，直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。各级道路允许的最大纵坡是根据当前具有代表性标准车型的汽车动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营经济因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。我国《公路工程技术标准》在规定最大纵坡时，对汽车在坡道上行驶情况进行了大量调查、试验，并广泛征求了各有关方面特别是驾驶人员的意见，同时考虑了汽车带拖挂车以及畜力车通行的情况，结合交通组成、汽车性能、工程费用和营运经济等，经综合分析研究后确定了道路的最大纵坡。各级公路最大纵坡的规定见表4—1所示。

表4—1 各级速度的最大纵坡

计算行车速度120 100 80 60 40 最大纵坡（%） 3 4 5 6 7 （2）坡长限制：最小坡长：最小坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求

考虑的，如果坡长过短，使道路纵向变坡点增多，汽车行驶在连续起伏路段产生

的超重与失重的变化频繁，导致乘客感觉不舒适，车速越高越感突出。纵坡变换

频繁，尤其是过短的起伏纵坡，使驾驶员频繁换挡，加剧驾驶劳累。换挡引起能

量，油料和时间的损失，加速齿轮，离合器和轮胎的磨损。

为满足汽车行驶力学的要求，保证车辆行驶安全性和司乘人员在视觉和心理

两方面的连续性，舒适性，《公路路线设计规范JTG D20—2006》规定了各级公

路最小坡长。

表3—2 最小坡长

设计速度（Km/h）120 100 80 60 40

最小坡长最小值

（m）

300 250 200 150 120

最小坡长一般值

（m）

400 350 250 200 160 （3）竖曲线最小半径：在纵断面设计中，竖曲线的设计要受到许多因素的限

制，其中有三个因素决定着竖曲线的最小半径，即最小半径须满足缓和冲击、行

驶时间不过短和行驶视距的要求。查《公路路线设计规范JTG D20—2006》得：

设计车速为120Km/h时，凸形竖曲线极限最小半径为11000m，一般值为17000m；

凹形竖曲线极限最小半径为4000m，一般值为6000m。竖曲线最小长度为100m。

见表4—3：

表4—3 竖曲线最小半径与竖曲线长度

设计速度(km/h) 120 100 80 60 40 30 20

凸形竖曲线最小半径(m) 一般值17000 10000 4500 2000 700 400 200 极限值11000 6500 3000 1400 450 250 100

凹形竖曲线最小半径(m) 一般值6000 4500 3000 1500 700 400 200 极限值4000 3000 2000 1000 450 250 100

竖曲线长度

(m) 一般值250 210 170 120 90 60 50 最小值100 85 70 50 35 25 20

4.3 竖曲线设计

竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半

径。《标准》规定：各级公路的最大纵坡及坡长长度限制不易轻易采用，而应有适当的余地。为了有利于路面排水和边沟排水，一般情况下，以采用不小于0.3%纵坡为宜。坡长限制主要是控制一般纵坡的最小坡长。

该段广西南友路三级公路全长3756.75m ，全线共设四个竖曲线。其中两个凹形竖曲线，两个凸形竖曲线。 变坡点桩号：

纵坡坡度：-0.36%、1.06%、-1.01%、-4.14%、0.35% 竖曲线半径：12400m 、10300m 、8000m 、3200m 竖曲线要素的计算公式汇总如下：

ω

R L = （3.1）

2L T =

（3.2）

R T

E 22

=

（3.3）

R

x

y 22

=

（3.4）

式中： R ——竖曲线半径，（m ）；

T ——切线长，（m ）； L ——竖曲线长，（m ）； E ——外距，（m ）；

x —竖曲线上任意一点到曲线起点或终点的水平距离。

y

——计算点纵距。

如：以变坡点1（K0+770)为例，根据以上所述的原则，为了使竖曲线包在平曲线内，取半径R=12400m ，坡度角ω=i i 12-=|1.06%-（-0.36%）|=1.42%

竖曲线长度 L =R ×ω=176.08m

(3.5)

切线长 T =L /2=88.04m (3.6)

外距 E = T 2/(2R)=0.3125m

(3.7)

计算出竖曲线起点桩号为K0+681.96，计算桩号为K0+701.96的设计标高，运用上面公式得：

y = x2/(2R) =202/(2×12400) = 0.016 m

H1 = H0-(T-x)×i = 156.2-（88.04-20）×（-0.36%）=156.43 m

H = H1+y =156.43+0.016=156.446 m

第五章-高速公路纵断面设计复习课程

第五章高速公路纵断面设计 第一节概述 定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断面。 纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度及坡度变化情况的过程。 任务：研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。 依据：汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等。 路线纵断面图构成： 地面线：它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。 地面高程：中线上地面点高程。 设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。 设分隔带公路，一般为分隔带外边缘。 路基高度：横断面上设计高程与地面高程之高差。 路堤：设计高程大于地面高程。 路堑：设计高程小于地面高程。 纵断面设计内容：坡度及坡长、竖曲线 第二节纵坡及坡长设计 一、纵坡设计的一般要求 1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2．为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。 尽量避免采用极限纵坡值。 合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。 连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。 越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。 3．纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅 4．一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。——即纵向填挖平衡设计。 5．平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填上高度要求，保证路基稳定。——即包线设计。 6．对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处前后的纵坡应平缓一些， 7．在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。 二、最大纵坡 最大纵坡：是指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。 影响因素： 汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。 道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力尽量小。 自然条件：海拔高程、气候（积雪寒冷等）。 纵坡度大小的优劣： 坡度大：行车困难：上坡速度低，下坡较危险。

纵断面设计教案

授课时间2009年3月27日1，2节 授课 方式 课堂授课 授课 学时 2学时 授课 题目 第12讲：竖曲线 目的与要求： 1. 了解竖曲线的作用、线形； 2．掌握竖曲线计算方法； 3. 掌握竖曲线最小半径计算方法。 重点：1．竖曲线计算方法； 2. 竖曲线最小半径计算方法。 难点：1．竖曲线最小半径计算方法 授课内容摘要： 第4章纵断面设计 4.3 竖曲线 竖曲线的作用及线形；竖曲线要素的计算公式；竖曲线的最小长度和最小半径；逐桩设计高程计算。 参考文献：1．《公路工程技术标准》JTG B01-2003 2．《公路路线设计规范》JTG D20-2006 3．《道路勘测设计》. 张雨化主编，人民交通出版社出版 教具课件PPT课件 习题 作业 作业：习题4-2,4-3 课后小结： No. 12

4.3 竖曲线 第12讲：2学时 4.3.1 竖曲线的作用及线形 定义：纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车所设置的一段曲线。 变坡点：相邻两条坡度线的交点。 变坡角：相邻两条坡度线的坡角差，通常用坡度值之差代替，用ω表示，即 ω=α2-α1≈tgα2- tgα1=i2-i1 竖曲线的作用： （1）其缓冲作用：以平缓曲线取代折线可消除汽车在变坡点的突变。 （2）保证公路纵向的行车视距： 凸形：纵坡变化大时，盲区较大。 凹形：下穿式立体交叉的下线。 （3）将竖曲线与平曲线恰当组合，有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒 适感。 竖曲线线形：圆曲线 二次抛物线 《规范》规定采用二次抛物线。 要求：抛物线纵轴保持直立，且与两相邻纵坡线相切。一般情况下，竖曲线在 变坡点两侧是不对称的，但两切线长保持相等。 由于在纵断面上只计水平距离和竖直高度，斜线不计角度而计坡度。因此，竖 曲线的切线长与曲线长是其在水平面上的投影，切线支距是竖直的高程差，相邻两 坡度线的交角用坡度差表示。

道路平面、纵断面设计出图格式

平面图比例1：3000 节点比例1：2000 特别情况除外 一、文字部分： 1、模型空间：字高——保证出图文字大小为2.5，可根据出图比例进行调节 以1：3000为例——文字字高：7.5号字；宋体；黑色；高宽比1； 坐标字高：7.5号字；宋体；黑色；高宽比1； 桩号字高：6号字；宋体；黑色；高宽比0.75； 图层名：文字 2、布局空间：文字字高：2.5号字；宋体；黑色；高宽比1； 图例文字字高：2.5号字；宋体；黑色；高宽比0.75； 图层名：图框文字 相交道路规划范围偏离主线中心线200。 图层顺序（按照从上到下的顺序）：沿线单位→地形→高速公路填充→高压铁塔→上跨桥梁部分→道路部分→下穿隧道部分→轨道（若轨道为高架形式则应位于道路部分之上）→拆迁 相交道路名字——位于主线道路下方，相交道路右侧（若相交道路由不同路名的路组成，则路名分别位于本道路右侧）

视图比例1：1 以上为纵断面出图时要求说明，关于纵断面在布局中各项说明标准见文件“纵断面示意图.dwg”

隧道，桥梁结构部分填充使用ansi31,45度，比例0.25 三、道路横断面设计出图格式 标注样式（采用样式——横断面） 直线： 尺寸线——颜色：黑色；线型：直线；线宽：0.0000；超出标记：0.0000；基线间距：0.3800；不隐藏尺寸线。 尺寸界限——颜色：黑色；尺寸界线1：直线；尺寸界线2：直线；线宽：0.0000；超出尺寸线：0.4000；起点偏移量：0.0625；不固定尺寸界线的长度；不隐藏尺寸界线。 箭头和符号： 箭头——第一项：建筑标记；第二项：建筑标记；引线：倾斜。 圆心标记——标记大小：0.0900。 弧长符号——标注文字的前缀。 半径标注折弯——折弯角度：90。 文字： 文字外观——文字样式：宋体长宽比例1 ；文字颜色：黑色；填充颜色：黑色；文字高度：0.8；不绘制文字边框。 文字位置——垂直：上方；水平：置中；从尺寸线偏移：0.0900。 文字对齐——与尺寸线对齐。 调整： 调整选项——文字和箭头。 文字位置——尺寸线旁边。 标注特征比例——将标准缩放到布局。 优化——不选。 主单位： 线性标注——单位格式：小数；精度：0.0；小数分隔符：’.’（句点）；舍入：0.0000。测量

纵断面设计要点

第五节纵断面设计要点 教学目的：掌握纵坡设计要点和设计方法步骤 重点难点：纵坡设计方法与步骤 经济点 教学方法：课堂讲授+多媒体 教学课时：2课时 教学过程： Ⅰ复习提问 1．常见的平纵线形组合方式 2．平曲线和竖曲线组合时的一般要求是什么？ Ⅱ导入新课 前面讲解了纵断面图的基本组成，纵坡大小的选择，坡长以及平纵线形组合的相关内容，在这些基础上，进入纵断面设计的学习。纵断面设计时要注意对前面只知识的综合应用。Ⅲ讲解新课 一、纵断面设计要点 1．纵断面设计的主要内容： 根据公路等级、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。 2．基本要求： 纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵面组合设计协调、以及填挖经济、平衡 （一）设计标高的控制 1、平原微丘区，主要由保证路基稳定的最小填土高度控制。 为了保证路基的稳定性，最小填土高度为60-80公分，一般高速公路一级公路最少80公分，不管是填方段还是挖方段。 2、丘陵地区，设计标高主要是保证填挖平衡、降低工程造价。 3、山岭区设计标高主要由纵坡度和坡长控制。 4、沿河线设计标高主要由洪水位控制，要高出设计洪水位0.5米。 5、高、一、二公路的最小净空高度为5米，三、四级公路为4.5米，考虑将来可能变化， 净空高应预留0.2米。 天桥标志牌 6、人行通道和农用车辆通道的净空最小值分别为2.2和2.7米。 7、公路越铁路时，路线桥下净空应符合现行铁路部门净空高度要求。 8、电力线、地下设施、水运航道地段，也应满足最小净高高度要求。 （二）关于纵坡极限值的运用 1．纵坡的极限值，设计时不可轻易采用，应留有余地。 2．在受限制较严的地带，可有条件地使用纵坡极限值。 3．纵坡应力求平缓，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.3%～0.5%。 （三）关于最小纵坡 1．坡长不宜过短，以不小于设计速度9秒的行程为宜。 2．对连续起伏的路段，坡度应尽量小，一般可争取到竖曲线最小长度的-5倍。 （四）各种地形条件下的纵坡设计 1、各级公路的最大纵坡值及陡坡限制坡长，一般不轻易采用，而应适当留有余地。 2、平原微丘区纵坡应均匀平缓，丘陵区的纵坡应避免过分迁就地形而使路线起伏过大。 3、山岭重丘区的沿河线，应尽量采用平缓的纵坡，坡长不宜过短，纵坡不宜大于6%。

第三章_纵断面设计

第三章纵断面设计 3.1 设计原则 沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面。由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线。纵断面的设计是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速、运输经济合理以及乘客感觉舒适的目的。所以在进行纵断面设计时要考虑的主要因素是：满足道路等级要求的行驶速度、运输的经济性、行车的安全性。 3.1.1道路纵断面设计原则如下 1、纵断面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。 2、为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。 3、纵坡设计应考虑填挖平衡，并利用挖方就近作为填方，以减轻对自然地面横坡与景观的影响。 4、相邻纵坡之代数差较小时，应采用大的竖曲线半径。 5、连续上坡（或下坡）路段，应符合平均纵坡的规定并采用运行速度对通行能力与行车安全进行检验。 6、路线交叉处前后的纵坡应平衡。 7、位于积雪或冰冻地区的公路，应避免采用陡坡。 3.1.2纵坡设计标准 一、道路最大纵坡限制 道路最大纵坡限制表表3-1 《标准》规定： 1、设计速度为120 km/h、100 km/h、80 km/h的高速公路受地形条件或其他特殊情况限制是，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1﹪。 2、公路改建中，设计速度为40 km/h、30 km/h、20 km/h的利用原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡之可增加1﹪。 二、道路纵坡长度限制 设计纵坡度大于表3-2所列推荐值时，可按表3-1的规定限制坡长。设计纵坡度超过5%，坡长超过表3-1规定值时，应设纵坡缓和段。缓和段的坡度为3%。 1、最大坡长限制理由 长距离的陡坡对汽车行驶不利。连续的上坡发动机过热影响机械效率，使行驶条件恶化，下坡则因制动频繁而危及行车安全。 2、最大坡长的规定见下表

第四章-纵断面设计说明

第四章纵断面设计 一、填空题 1、在公路路线纵断面图上，有两条主要的线：一条是（）；另一条是（）。 2、纵断面的设计线是由（）和（）组成的。 3、纵坡度表征匀坡路段纵坡度的大小，它是以路线（）和（）之比的百分数来度量的。 4、新建公路路基设计标高即纵断面图上设计标高是指：高速、一级公路为 （）标高；二、三、四级公路为（）标高。 5、纵断面线型的布置包括（）的控制，（）和（）的决定。 6、缓和坡段的纵坡不应大于（），且坡长不得（）最小坡长的规定值。 7、二、三、四级公路越岭路线的平均坡度，一般使以接近（）和 （）为宜，并注意任何相连3KM路段的平均纵坡不宜大于 （）。 8、转坡点是相邻纵坡设计线的（），两坡转点之间的距离称为 （）。 9、在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部应避免插入（）平曲线，或将这些顶点作为反向平曲线的（）。 10、纵断面设计的最后成果，主要反映在路线（）图和 （）表上。 二、选择题 1、二、三、四级公路的路基设计标高一般是指（）。 A 路基中线标高 B 路面边缘标高 C 路基边缘标高 D路基坡角标高 2、设有中间带的高速公路和一级公路，其路基设计标高为（）。 A 路面中线标高 B 路面边缘标高 C 路缘带外侧边缘标高 D 中央分隔带外侧边缘标高

3、凸形竖曲线最小长度和最小半径地确定，主要根据（）来选取其中较大值。 A 行程时间，离心力和视距 B 行车时间和离心 力 C 行车时间和视距 D 视距和理性加速度 4、竖曲线起终点对应的里程桩号之差为竖曲线的（）。 A切线长 B 切曲差 C 曲线长 5、平原微丘区一级公路合成坡度的限制值为10%，设计中某一路段，按平曲线半径设置超高横坡度达到10%则此路段纵坡度只能用到( ). A 0% B 0.3% C 2% D3% 6、最大纵坡的限制主要是考虑（）时汽车行驶的安全。 A 上坡 B 下坡 C 平坡 7、确定路线最小纵坡的依据是（）。 A 汽车动力性能 B 公路等级 C 自然因素 D 排水要求 8、公路的最小坡长通常是以设计车速行驶（）的行程来规定的。 A 3-6s B 6-9s C 9-15s D 15-20s 9、在平原区，纵断面设计标高的控制主要取决于（）。 A 路基最小填土高度 B 土石方填挖平衡 C 最小纵坡和坡长 D 路基设计洪水频率 10、在纵坡设计中，转坡点桩号应设在（）的整数倍桩号处。 A 5m B 10m C 20m D 50m 11、《公路工程技术标准》规定，公路竖曲线采用（）。 A 二次抛物线 B 三次抛物线 C 回旋曲线 D 双曲线 12、路基设计表是汇集了路线（）设计成果。 A 平面 B 纵断面 C 横断面 D 平、纵、横 三、名称解释 1．公路的纵坡度

纵断面计算题

第三章纵断面设计 思考题 1.纵断面设计成果包括哪些内容 2.简述纵坡设计的步骤； 3.竖曲线上的设计高如何计算 4.如何进行平、纵组合 5. 习题 一、填空题 1．在公路路线纵断面图上，有两条主要的线：一条是_____；另一条是___________。 2.纵断面设计就是根据汽车的_________、__________、___________和__________，以及当地气候、地形、地物、地质、水文、土质条件、排水要求、工程量等来研究这条空间线形的纵坡布置。 3．纵断面的设计线是由_________和____________组成的。 4．纵坡度表征匀坡路段纵坡度的大小，它是以路线________和__________之间的百分数来量度的，即i=h／l(%)。 5．理想的纵坡应当________平缓，各种车辆都能最大限度以接近__________速度行驶。6．汽车在公路上行驶，要受到_______阻力、________阻力、__________阻力和________阻力等四种行车阻力的作用。 7．最大纵坡的确定主要根据汽车的_______、__________、__________，并要保证________________。 8．最小坡长通常以计算行车速度行驶__________的行程来作规定。 9．设置爬坡车道的目的主要是为了提高高速公路和一级公路的________，以免影响_________的车辆行驶。 10．纵断面线型的布置包括_______的控制，__________和_________的决定。 11．纵断面图上设计标高指的是____________的设计标高。 12．转坡点是相邻纵坡设计线的___________，两转坡点之间的水平距离称为___________。13．调整纵坡线的方法有抬高、降低、_________、__________纵坡线和__________纵坡度等。 14．凸形竖曲线的最小长度和半径主要根据___________和____________来选取其中较大者。15．凹形竖曲线的最小长度和半径主要根据_________和_________来选取其中较大者。16．纵断面设计图反映路线所经中心________和________之间的关系。 17．竖曲线范围内的设计标高必须改正，按公式h=l2／2R计算，l代表距________的距离，竖曲线上任一点l值在转坡点前从竖曲线_______标起，在转坡点后从竖曲线__________标起。 18．凸形竖曲线的标高改正值为__________，凹形竖曲线为_________；设计标高=未设竖曲线的标高________________。 19．当路面为表处(_f=，解放牌汽车用Ⅲ档，以30km／h不减速行驶(D=时，可爬升的最大纵坡为____________。 20．在确定竖曲线半径大小时，《规范》规定当条件受限制时，方可采用_________最小值，

道路纵断面设计步骤

道路纵断面设计步骤： 一、平面线形规范检查（检查线形是否满足规范） 用业主给你的平面总图用鸿业—平面—平面规范输入道路参数进行检查，检查线形是否满足规范，如不满足用鸿业—平面—导线法线型设计—基本型缓和曲线进行设计（参数可以从规范上查到）； 二、道路纵断面图设计：检查道路纵断面设计时是否会出现高程差特大或不满足要求等情况，涉及到是否需要改线（使用鸿业来完成） 1、地形 地形识别：地形—自然等高线—快速转化—先单击一条地形线—按all表示全部选择同类型的线—回车； 离散：地形—自然等高线—离散—回车（离散间距为10/20 可自行调节，不调也行。 自然标高离散点：文本定义—选择任意高程点文字（按all表示全部选择）—回车—按提示进行下一步； 如果是属性块的情况：属性块定义—选择任意高程点文字（按all表示全部选择）—回车—按提示进行下一步。 标高检查：在自然标高离散点里选择标高检查，选择任意高程点文字（按all表示全部选择）—根据提示输入最大最小标高—检查

完后删除全部的无效点即可。 2、平面 中心线定义：选择中心线定义—回车手动选择图上的中心线—回车按提示完成即可。 桩号 定义桩号：选择定义桩号的中心线，先选择一条中心线，输入all表示选择全部同类型的线性—回车—按提示进行下步操作。 自动标注桩号：在桩号里面自动标注桩号—选择标注的线性—按提示即可。 还可以进行标注桩号设置 线转道路：为了使生成的土石方量准确，按提示完成即可。 超高加宽设计：

根据图在桩号代号右侧单击横断面形式，出现下图 选择左右对称，选择板块型式（有单幅路、双幅路、三幅路等，单幅路表示没有中央分隔带，没有两侧分隔带；双幅路是指有中央分隔带，没有两侧分隔带；三幅路是指有中央分隔带，有两侧分隔带；

纵断面设计——竖曲线设计

纵断面设计——竖曲线设计 纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲线。 竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点，其相交角用转坡角表示。当竖曲线转坡点在曲线上方时为凸形竖曲线，反之为凹形竖曲线。 一、竖曲线 如图所示，设相邻两纵坡坡度分别为i1 和i2，则相邻两坡度的代数差即转坡角为ω= i1-i2 ，其中i1、i2为本身之值，当上坡时取正值，下坡时取负值。 当i1- i2为正值时，则为凸形竖曲线。当i1 - i2 为负值时，则为凹形竖曲线。 （一）竖曲线基本方程式 我国采用的是二次抛物线形作为竖曲线的常用形式。其基本方程为： 若取抛物线参数为竖曲线的半径，则有： （二）竖曲线要素计算公式 竖曲线计算图示 1、切线上任意点与竖曲线间的竖距通过推导可得： 2、竖曲线曲线长：L = Rω 3、竖曲线切线长：T= TA =TB ≈ L/2 = 4、竖曲线的外距：E = ⑤竖曲线上任意点至相应切线的距离： 式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m； R—为竖曲线的半径，m。 二、竖曲线的最小半径 (一)竖曲线最小半径的确定 1.凸形竖曲线极限最小半径确定考虑因素 （1）缓和冲击 汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力，使汽车在凸形竖曲线上重量减小，所以确定竖曲线半径时，对离心力要加以控制。 （2）经行时间不宜过短 当竖曲线两端直线坡段的坡度差很小时，即使竖曲线半径较大，竖曲线长度也有可能较短，此时汽车在竖曲线段倏忽而过，冲击增大，乘客不适；从视觉上考虑也会感到线形突然转折。因此，汽车在凸形竖曲线上行驶的时间不能太短，通常控制汽车在凸形竖曲线上行驶时间不得小于3秒钟。 （3）满足视距的要求 汽车行驶在凸形竖曲线上，如果竖曲线半径太小，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和最小长度应加以限制。 2.凹形竖曲线极限最小半径确定考虑因素 （1）缓和冲击： 在凹形竖曲线上行驶重量增大；半径越小，离心力越大；当重量变化程度达到一定时，就会影响到旅客的舒适性，同时也会影响到汽车的悬挂系统。 （2）前灯照射距离要求

公路纵断面设计

公路纵断面设计 一、概述 1. 纵断面设计定义沿道路中心线纵向垂直剖切的一个立面。它表达了道路沿线起伏变化的状况。道路纵断面设计主要是根据道路的性质和等级，汽车类型和行驶性能，沿线地形、地物的状况，当地气候、水文、土质的条件以及排水的要求，具体确定纵坡的大小和各点的标高。为了适应行车的要求，各级公路和城市道路中的快速路、主干路及相邻坡度代数差大于1％的其他道路，在纵坡变更处均应设置竖曲线，因而，道路纵断面设计线是由直线和竖曲线所组成。 在纵断面图上，通过路中线的原地面上各桩点的高程，称为地面标高，相邻地面标高的起伏折线的连线，称为地面线。设计公路的路基边缘相邻标高的连线，称为设计线，设计线上表示路基边缘各点的标高，称为设计标高。在同一横断面上设计标高与地面标高之差，称为施工高度。当设计线在地面线以上时，路基构成填方路堤；当设计线在地面线以下时，路基构成挖方路堑。施工高度的大小直接反映了路堤的高度和路堑的深度。 2. 纵断面设计原则 2.1 设计原则 （1）纵坡设计必须符合《公路工程技术标准》中有关纵坡的各项规定，如各级公路的最大纵坡，按排水要求的最小纵坡等。 （2）为保证汽车以一定的车速安全顺利地通过，纵坡应具有一定的平顺性。 （3）对沿线的自然条件，应作通盘研究，依据不同的具体情况分别处理，使公路畅通和稳定。 （4）按路线起伏综合考虑农田水利方面的特殊要求。 （5）在水文条件不良或地下水位很高的路段，应考虑适当的路基高度。 （6）在保证路基的强度和稳定的前提下，争取填挖平衡，节省土石方及其他工程量，降低工程造价。 7）考虑到今后公路改建时，尽量利用原有路面作为新路面的基层或面层的下。 8）纵坡设计应与平面设计密切配合协调。 2.2 城市道路纵断面设计原则除参照公路纵断面设计的原则外，尚须注意下列各点：

第四章纵断面设计

第四章纵断面设计 第一节概述 沿着道路中线竖直剖开，然后在展开即为路线纵断面，见图4－1。由于自然因素的影响以及经济性的要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线。 一、纵断面设计主要任务与目的 纵断面设计主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线的几何构成与要素，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客舒适的目的。 二、地面线与设计线 纵断面图是道路纵断面设计的主要成果，也是道路设计的重要技术文件之一。把道路纵断面图与平面图结合起来，就能准确地定出道路的空间位置。在纵断面图上有两条主要的线：一条是地面线，另一条是设计线。 1 地面线它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线，反映了地面的起伏与变化情况。 2 设计线它是综合考虑技术、经济和美学等诸因素之后，人为定出的一条具有规则形状的几何线，反映了道路的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。 （1）直线（均匀坡度线）直线有上坡和下坡之分，是用高差和水平长度表示的。 105

（2）竖曲线在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖曲线，按坡度转折形式不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。 第二节纵坡及坡长设计 一、纵坡设计的一般要求 为使纵坡设计经济合理，必须在全面掌握勘测资料的基础上，经过综合分析、反复比较定出设计纵坡。纵坡设计的一般要求为：1纵坡设计必须满足《标准》的各项规定； 2应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。 为保证车辆能以一定速度安全、顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大或过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡和下坡路段，应避免设置反坡段。 3 纵坡设计应对沿线的地形、地下管线、地质、水文、气候、排水等方面综合考虑，视具体情况妥善处理，以保证道路的稳定与畅通。 4 纵坡设计应考虑填挖平衡，减少借方和废方，以降低工程造价和节省用地。 5 平原微丘地区地下水埋藏较浅，池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小坡度要求外，还应满足最小填土高度的要求，以保证路基稳定。 106

纵断面最小坡长

第三章纵断面设计 第一节概述第二节纵坡及坡长设计 教学内容：1.初步了解纵断面图的内 容； 2.理解公路最大、最小纵坡和最大、最小坡长确定所考虑的因素，在纵断面设计中能正确运用最大（小）纵坡、最大（小）坡长、平均纵坡、合成纵坡及缓和坡段、纵坡折减等 重点：《标准》对公路最大、最小纵坡和最大、最小坡长的确定及考虑的因素。 难点：最大（小）纵坡、最大（小）坡长、平均纵坡、合成纵坡、缓和坡段。 第一节概述 路线纵断面图：沿着公路中线竖直剖切然后展开即为公路的纵断面。 纵断面图是公路纵断面设计的主要成果，也是公路设计的重要技术文件之一。把公路的纵断面图与平面图结合起来，就能准确地定出公路的空间位置。 纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度及坡度变化情况的过程。 纵断面设计的主要任务：根据汽车的动力特性、公路等级、地形、地物、水文地质，综合考虑路基稳定、排水以及工程经济性等，研究纵坡的大小、长短、竖曲线半径以及与平面线形的组合关系，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。 路线纵断面图的构成： 纵断面图上由两条主要的线和文字资料两部分构成； （1）地面线：它是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：路线上各点路基设计高程的连续线，是经过技术上、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，反映了公路路线的起伏变化情况； 纵断面设计线是由直线和竖曲线两种线形要素所组成。 直线（即均坡度线）有上坡和下坡，是用水平长度及纵坡度表示的。纵坡度i表征匀坡路段 坡度的大小，用高差h与水平长度l之比量度，即 (%) l h i 路线纵断面图上的标高： （1）设计标高，即路基设计标高，《规范》规定如下：

纵断面设计说明

第3章路线纵断面设计 纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。纵断面设计应根据公路的性质、任务、等级和地形地物、地质等情况，考虑路基排水等的要求，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曲线线形组合关系进行设计。 3.1本路段纵断面概况 《公路工程技术标准》JTG B01-2003对纵坡所作规定如下： 1.最小坡长：150 m 2.最大纵坡：6.0% 3.纵坡长度限制：i=3% 最大坡长1200m i=4% 最大坡长1000m i=5% 最大坡长800m i=6% 最大坡长600m 4.竖曲线最小半径和最小长度： 凸形竖曲线半径（m）：一般值:2000 极限值:1400 凹形竖曲线半径（m）: 一般值:1500 极限值:1000 竖曲线最小长度（m）: 50 当连续上坡（或下坡）时，应在不大于上述最大坡长所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应符合上述规定。 长路堑路段及其它横向排水不畅的路段，均应采用不小于0.3%的坡。 本路段共设变坡点3个，最大纵坡-4.54%，最小纵坡 0.52%，两个凹形竖曲线及一个凸型曲线，半径均满足要求。 3.2纵坡设计 3.2.1设计的基本原则 1.纵坡设计必须满足《标准》的有关规定，一般不轻易采用极限值。

2.纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡。 3.纵面线形应连续、平顺、均衡，并重视纵面线形的组合，在纵面线形的组合上应注意以下几点： （1）在短距离内应避免线形起伏过于频繁，由于纵面线形连续起伏使纵面线形发生中断，视距不良。 （2）避免“凹陷”路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全。 （3）在较长的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓。 （4）纵坡变化小时，宜采用较大的竖曲线半径。 （5）纵面设计时应注意与平面线形相协调，尽量作到“平包竖”，“竖包圆”。 4. 纵坡设计应争取填挖平衡，尽量做到利用挖方作就近填方，以减少借方和废方。节省土石方数量，降低过程造价。 3.2.2纵坡设计步骤 1.加桩及地面标高的读取 关于地面高程的读取，采用等高线内插法读取，结果保留一位小数。 2.点绘地面线 根据各中桩所对应的地面高程，在规定图纸或计算机上点绘地面线，具体采用的比例分别为：横向（里程方向） 1:2000 ，纵向（高程方向） 1:200。同一张图纸中可以采用不同的高程坐标系，以有利于绘图。绘出平面直线、曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面高程、设计高程、填挖高、坡度、坡长、以及土壤地质说明。 3. 标注纵断面控制点 本路段的主要控制点有：起点、终点、两座中桥。在起点和终点处的填挖值均为0。 4. 试坡 按满足控制点，照顾经济点的原则，用三角板推平行线的办法，移动坡度线，反复试坡，对各种可能的坡度线方案进行比较，最后确定既符合标准、又能保证控制点要求，而且土石方量最省的坡度线，将其延长交出变坡点的位置。 5. 调坡 将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较，两者基本相符。根据初定变坡点的位置，详细检查设计最大纵坡，坡长限制，纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准要求，特别是注意陡坡与平曲线、桥头接线等的地方是否一致，如不符合，将对其进行修正和调整，同时考虑选线的意图。

《道路勘测设计》第3章纵断面设计课后习题及答案

第三章 纵断面设计 3-9 某条道路变坡点桩号为K25+，高程为，i1＝％，i2＝5％，竖曲线半径为5000m 。（1）判断凸、凹性；（2）计算竖曲线要素；（3）计算竖曲线起点、K25+、K25+、K25+、终点的设计高程。 解：（1）判断凸、凹性 0%2.4%8.0%512>=-=-=i i ω，凹曲线 （2）竖曲线要素计算 m R L 210%2.45000=?==ω； m L T 1052 == ； m R T E 1.15000 210522 2=?== （3）设计高程计算 起点里程桩号=交点里程桩号—T 终点里程桩号=交点里程桩号+T =K25+ = K25++105 = K25+355 = K25+565 第一种方法：（从交点开算） 里程桩号 切线高程 竖距R x h 22= 设计高程 起点 K25+355 ×%= 0202 ==R h +0= K25+400 ×%= 2.02452 ==R h += K25+460 ×%= 1.121052 ==R h += K25+500 +40×5%= 42.02652 ==R h += 终点 K25+565 +105×5%= 0202 ==R h +0=

第二种方法：（教材上的方法-从起点开算） 里程桩号 切线高程 竖距R x h 22= 设计高程 起点 K25+355 ×%= 0202 ==R h +0= K25+400 +45×%= 2.02452 ==R h += K25+460 +105×%= 1.121052 ==R h += K25+500 +145×%= 1.221452 ==R h += 终点 K25+565 +210×%= 41.422102 ==R h += 3-10某城市I 级干道，其纵坡分别为i1＝％、i2＝+％，变坡点桩号为K1+，标高为429.00m ，由于受地下管线和地形限制，曲线中点处的标高要求不低于429.30m ，且不高于429.40m ，试确定竖曲线的半径，并计算K1+、K1+、K1+点的设计标高。 解：判断凸、凹性 0%0.4%5.2-%5.112>=-=-=）（i i ω，凹曲线 竖曲线要素半径计算 因 ） ；（）；（4.03.00.429-40.4290.429-30.42922 ===R T E ；且 2 2ω R L T = = ，代入后解得：m R )2000;1500(= 分下面三种情况计算： （1）取半径m R 1750= m R L 70%0.41750=?==ω； m L T 352 == ； m R T E 35.01750 23522 2=?==

道路纵断面设计

第二节纵断面设计 第5.2.1条纵断面设计原则如下： 一、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。 二、为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。 三、山城道路及亲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。 四、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。 五、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。 1、路线经过水文地质条件不良地段时，应提高路基标高以保证路基稳定。当受规划控制标高限制不能提高时，应采取稳定路基措施。 2、旧路改建在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。 3、沿河道路应根据路线位置确定路基标高。位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0.5m。当岸边设置挡水设施时，不受此限。位于河岸外侧道路的标高应按一般道路考虑，符合规划控制标高要求，并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响。 4、道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求。 5、道路最小纵坡度应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于0.3%，遇特殊困难纵坡度小于0.3%时，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。 六、山城道路应控制平均纵坡度。越岭路段的相对高差为200～500m时，平均纵坡度宜采用4.5%；相对高差大于500m时，宜采用4%，任意连续3000m长度范围内的平均纵坡度不宜大于4.5%。 第5.2.2条机动车车行道最大纵坡度推荐值与限制值见表5.2.2。 第5.2.3条坡长限制规定如下： 一、设计纵坡度大于表5.2.2所列推荐值时，可按表5.2.3-1的规定限制坡长。设计纵坡度超过5%，坡长超过表5.2.3-1规定值时，应设纵坡缓和段。缓和段的坡度为3%，长度应符合本条第二款规定。

线路纵断面(竖曲线)测量设计

线路纵断面测量设计 第一节基平测量与中平测量 线路的纵断面测量设计就是把线路的各点中桩的高程测量出来，并绘制到一定比例尺的图上进行纵断面的拉坡设计、竖曲线设计、设计高程计算等。 一、基平测量 当线路较长时，为保证测量中桩各点高程的准确性，通常需要把已知的高程点引测到整条线路的附近，每隔一定的距离引测一点，作为线路的基平点。在此点附近的线路中桩高程都可以用此点作为基础高程进行测量。这个引测得过程就称为基平测量。如下图： 图2-1 实线为线路中心线，虚线为水准仪测量的路线。 BM0为已知水准高程点，BM1、BM2、……为线路基本点。 1、2、3、……为水准仪的测站点。 L1、L2、L3、……为高程传递点。 注意事项： 1、水准仪在摆站时要注意整平，点位尽量落在与前视后视距离相近的位置，确保消除仪器的内部误差。 2、瞄准后视读数后，立即转向瞄准前视，这时还必须保持整平状态，若此时精

平水准泡错开，则瞄准前视后，还必须在此状态下进行精平，然后再读数。 3、为确保测量的准确性，要求往返测量，精度在普通测量学的要求以内，读数方可使用。也可以用双面尺的方法进行校核，在测量中尽量每站进行校核。 4、基平测量的数据应进行平差处理后方可使用。具体平差方法见普通测量知识。 5、测量时，水准尺应该垂直，读数时应首先消除视差，司仪者读中丝卡位的最小数据，以保证读数最准确。 6、立尺的测量员必须保证尺的底端不带泥土，用塔尺时要注意尺间不脱节。 二、中平测量 中平测量就是在基平测量的基础上，基平时引测的高程点作为基准高程，用水准仪测出每个中桩的地面高程，又称中桩抄平。 图2-2 三、记录 记录时应该注意的是要保证填写准确，判断哪些是前视，哪些是中视，哪些是后视。传递高程的点应该既有前视也有后视，只有中视的点没有传递高程。 例题：按下图填写表格，并计算高程，1点高程100.00。 图2-3

简析城市道路纵断面设计中常见问题

简析城市道路纵断面设计中常见问题 摘要：城市道路是服务城市居民生活的重要基础设施，它的设计和施工质量的好坏，直接影响城市功能的运营效率。本文笔者结合近期做的一城市道路工程实际，对纵断面方案设计出现的问题及改进方案进行了具体分析比对，以供参考并共勉。 关键词：道路纵断面；问题；方案；总结 Abstract: urban road is service of urban life and the important infrastructure, its design and construction quality is good or bad, directly influence the operation efficiency of the function of the city. In this paper the author of a recent city road engineering practice, the design scheme of longitudinal the problems and improvement scheme than a concrete analysis, for reference and mutual encouragement. Key words: longitudinal road; Problem; Project; summary 纵坡的存在对汽车尤其是载重汽车的运行速度影响较大，严重影响交通安全。在纵坡较大的上坡路段，载重车爬坡时需克服较大的坡度阻力，车速下降，载重车与小汽车的速差变大，超车频率增加，对行车安全不利。纵断面设计方案的合理与否，不仅对城市道路工程质量、景观、行车舒适性与安全性影响较大，而且还在一定程度上决定了道路占地面积以及施工的难易程度等。因此，设计时应给予高度重视。 1在纵断面设计中经常出现的问题 1.1 第一个问题就是注意道路标高与地面排水、地下管线、两侧建筑物等的配合，刚开始做道路设计时并没有意识到踏勘现场的重要性，去了现场后只是走马观花的匆匆看一遍了事，直到在纵断面设计时无从下手才真正意识到勘察道路周边环境等的重要性。纵断面拉完坡后要根据路面横坡反推出到这些特征物时的高程，否则出现道路设计高出地下室很多或者挖出行道树树根等情况就很麻烦了，要不厌其烦地反复、逐个计算出这些特殊点的高程，以保证设计的安全性。 1.2 第二个问题就是在进行新建道路设计时，一定要按照设计规范要求进行，道路纵坡坡度大于或等于3%，纵坡的坡长要大于相邻两个竖曲线切线长度之和。 表1纵坡坡段最小长度