道路勘测第四章纵断面设计素材
113页1、第四章 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。,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,反映沿着中线地面的起伏变化情况。 设计线:它是设计人员从技术、经济、美学等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。它由直线和竖曲线组成。 直线:即均匀坡度线,有上坡和下坡,用坡度和水平长度表示。 竖曲线:在直线的坡度转折处为平顺过渡而设置的曲线。竖曲线有凸、凹之分,其大小用半径和水平长度表示。,路线纵断面图构成,规范对路基设计标高的规定,地面标高:中线上地面点高程。 设计标高:即路基设计标高。规范规定如下: 1.新建公路的路基设计标高 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。,规范对路基设计标高的规定,2.改建公路的路基设计标高 一般
2、按新建公路的规定办理,也可视具体情况而采用行车道中线处的标高。 对于城市道路,设计标高指建成后的行车道中线路面标高或中央分隔带中线标高。 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,一、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。 确定最大纵坡的依据: 1.汽车的动力特性:汽车在规定速度下的爬坡能力。 2.道路等级:等级高,行驶速度大,要求坡度阻力尽量小,纵坡就小。 3.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。 山区公路可缩短里程,降低造价。,城市道路最大纵坡约相当于公路按设计速度计的最大纵坡减小1。 高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时,经技术经济论证合理,最大纵坡可增加1。 位于海拔2000m以上或严寒冰冻地区,四级公路山岭、重丘区的最大纵坡不应大于8。,各级公路最大纵坡的规定,表4-1,对桥上及桥头路线的最大纵坡:小桥与涵洞处纵坡应按路线规定采用;大、中桥上纵坡不宜大于4,紧接大、
3、中桥桥头两端的引道纵坡应与桥上纵坡相同。 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;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:平原、微丘区一般不大于23;山岭、重丘区一般不大于45。,各级公路最大纵坡的规定,1高原为什么纵坡要折减? 在高海拔地区,因空气密度下降而使汽车发动机的功率、汽车的驱动力以及空气阻力降低,导致汽车的爬坡能力下降。另外,汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统。 2规范规定:位于海拔3000m以上的高原地区,各级公路的最大纵坡值应按表4-3的规定予以折减。折减后若小于4%,则仍采用4%。,二、高原纵坡折减,三、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡,1. 理想的最大纵坡i1:是指设计车型即载重汽车在油门全开的情况下,持续以理想速度V1等速行驶所能克服的坡度。 V1取值:对低速路为设计速度,高速路为上述载重汽车的最高速度。,i1=D1-f,i1理想最大纵坡,理想的最大纵坡固然好,但不是总能争取到。因此,有必要允许车速由V1降到V2以获得较大坡度i2。V2称为允许速度。,2.容许速度V2:不同等级的道路容
4、许速度应不同,其值一般应不小于设计速度的1/22/3(高速路取低限,低速路取高限)。 3.不限长度最大纵坡:与允许速度V2相对应的纵坡i2称为不限长度的最大纵坡。 i2=D2-f 4.陡坡、缓坡:大于i1的纵坡称为陡坡;小于i1的纵坡称为缓坡。凡大于i2的纵坡都应限制长度。,最小纵坡:各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。 最小纵坡值:0.3%,一般情况下0.5%为宜。 适用条件:横向排水不畅路段:长路堑、桥梁、隧道、设超高的平曲线、路肩设截水墙等。 当必须设计平坡(0%)或小于0.3%的纵坡时,边沟应作纵向排水设计。 在弯道超高横坡渐变段上,为使行车道外侧边缘不出现反坡,设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率。 干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。,四、最小纵坡,坡长: 坡长是纵断面上相邻两变坡点间的长度。坡长限制,主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。 1最小坡长限制 最小坡长通常规定汽车以设计速度行驶915s的行程为宜。 标准和城规规定了各级道路的最小坡长。见表4-5、4-6。,五、坡长限制,标准规定各级公路最大坡长限制。见表4-7。,2最大坡长限制,城规规定的
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