第五章纵断面设计精选文档.ppt
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1、第五章纵断面设计本讲稿第一页,共二十九页下一页退出上一页返回 1.1.道路的纵断面道路的纵断面 用一曲面沿道路中线竖直剖切,展开成平面。用一曲面沿道路中线竖直剖切,展开成平面。一、一、概概 述述 2.2.路线纵断面图路线纵断面图 反映路线在纵断面上的形状、位置及尺寸的图形。反映路线在纵断面上的形状、位置及尺寸的图形。该图反映了路线所经地区中线的地面起伏与设计标高之间该图反映了路线所经地区中线的地面起伏与设计标高之间的关系的关系,与平面图、横断面图结合起来,能完整地表达道路的与平面图、横断面图结合起来,能完整地表达道路的空间位置和立体线形。空间位置和立体线形。本讲稿第二页,共二十九页下一页退出上
2、一页返回 3.3.路基设计标高的规定路基设计标高的规定 (1)(1)新建公路新建公路 高速公路和一级公路:采用中央分隔带外侧边缘标高;高速公路和一级公路: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,在设置超高和加二、三、四级公路:采用路基边缘标高,在设置超高和加宽路段,指在设置超高加宽之前该处标高。宽路段,指在设置超高加宽之前该处标高。(2)(2)改建公路改建公路 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。或行车道中线标高。(3)(3)城市道路城市道路 路基设计标高一般是指车行道中心。路基设计标高一
3、般是指车行道中心。本讲稿第三页,共二十九页下一页退出上一页返回 4.4.纵断面图上的两条主要线纵断面图上的两条主要线 1)1)地面线地面线(黑线黑线)根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线,它反根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线,它反根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线,它反根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线,它反映了沿着中线地面的起伏变化情况。映了沿着中线地面的起伏变化情况。映了沿着中线地面的起伏变化情况。映了沿着中线地面的起伏变化情况。2)2)设计线设计线(红线红线)经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的一经过技术上、经济上以及美学上等多
4、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。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。本讲稿第四页,共二十九页下一页退出上一页返回 (2)(2)竖曲线:竖曲线:在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖曲线,按坡度转折形式的不同,竖曲线有凹有凸,其大小用曲线,按坡度转折形式的不同,竖曲线有凹有凸,其大小用半径和水平长度表示。半径和水平长度表示。(1)(1)直线直线(即均匀坡度线即均匀坡度线):有上坡和下坡,用高差和水有上坡和下坡,用高差和水平长度表示。直线的坡度和长度影响着汽车的行驶速度和运平长度表示。直线的坡度和长度影响着
5、汽车的行驶速度和运输的经济以及行车的安全,它们的一些临界值的确定和必要输的经济以及行车的安全,它们的一些临界值的确定和必要的限制,是以通行的汽车类型及行驶性能来决定的。的限制,是以通行的汽车类型及行驶性能来决定的。3)3)设计线设计线(红线红线)的组成:的组成:由直线和竖曲线组成。由直线和竖曲线组成。本讲稿第五页,共二十九页下一页退出上一页返回 5.5.纵坡度的表示方式纵坡度的表示方式 不用角度,而用百分数不用角度,而用百分数(),即每,即每100m100m的路线长度其两的路线长度其两端高差几米,就是该路段的纵坡,其上坡为端高差几米,就是该路段的纵坡,其上坡为“+”“+”,下坡为,下坡为“-”
6、“-”。例如某段路线长度为。例如某段路线长度为8080米,高差为米,高差为-2m-2m,则纵坡度为,则纵坡度为-2.5%-2.5%。沈大高速公路沈大高速公路L LH HLL本讲稿第六页,共二十九页下一页退出上一页返回 7.7.纵断面设计主要内容纵断面设计主要内容 在路线的测设过程中,平面设计和纵断面设计是分开进在路线的测设过程中,平面设计和纵断面设计是分开进行的,这样做固然有其方便之处。但是,必须注意平面设计行的,这样做固然有其方便之处。但是,必须注意平面设计和纵断面设计要互相配合,设计中要发挥设计人员对平、纵和纵断面设计要互相配合,设计中要发挥设计人员对平、纵组合的空间想象力,否则,不可避免
7、会在技术经济上和美学组合的空间想象力,否则,不可避免会在技术经济上和美学上产生缺陷。纵断面设计是路基设计、桥涵设计及其它设计上产生缺陷。纵断面设计是路基设计、桥涵设计及其它设计的基础,要与道路上行驶的汽车的技术性能相适应,满足汽的基础,要与道路上行驶的汽车的技术性能相适应,满足汽车行驶力学要求、驾驶员视觉及心理要求和乘客的舒适性要车行驶力学要求、驾驶员视觉及心理要求和乘客的舒适性要求,主要解决道路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题,求,主要解决道路线形在纵断面上的位置、形状和尺寸问题,在路线纵断面图上决定坡度坡长、竖曲线半径等数值以及做在路线纵断面图上决定坡度坡长、竖曲线半径等数值以及做有关
8、的计算工作。道路纵断面线形由直线和竖曲线组成,其有关的计算工作。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两项。通过纵断面设计设计内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。通过纵断面设计所完成的纵断面图是道路设计文件重要内容之一。所完成的纵断面图是道路设计文件重要内容之一。本讲稿第七页,共二十九页下一页退出上一页返回 它是纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区,直它是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。接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。1)1)定义:指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。定义:指在纵
9、坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。二、纵坡设计二、纵坡设计 1.1.最大纵坡最大纵坡 2)2)影响因素影响因素 各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件级、自然条件(地形起伏、海拔高度、气温、降雨、冰雪地形起伏、海拔高度、气温、降雨、冰雪)以及以及工程、运营经济等因素,通过综合分析,全面考虑,合理确定工程、运营经济等因素,通过综合分析,全面考虑,合理确定的。的。本讲稿第八页,共二十九页下一页退出上一页返回 国内外的事故资料都表明,下坡路段的事故发生频率明显高国内外的事故资料都表明,下坡路段的事故发生频率明显高于上坡路段
10、,特别是长大下坡路段。重型载重车辆的快速行驶更于上坡路段,特别是长大下坡路段。重型载重车辆的快速行驶更易引发重大、恶性交通事故。根据下坡路段的事故原因分析,超易引发重大、恶性交通事故。根据下坡路段的事故原因分析,超过半数的肇事车辆是由于制动失效引起的。过半数的肇事车辆是由于制动失效引起的。长、大纵坡对载重汽车行驶很不利,上坡会使车速减慢,长、大纵坡对载重汽车行驶很不利,上坡会使车速减慢,妨碍后续的快速车辆,使超车需求增多,妨碍后续的快速车辆,使超车需求增多,“强超硬会强超硬会”的可的可能性增大,安全性降低;而下坡会使刹车过热、制动效能减弱,能性增大,安全性降低;而下坡会使刹车过热、制动效能减弱
11、,更易发生交通事故。因此,各级公路必须对连续上坡和连续下更易发生交通事故。因此,各级公路必须对连续上坡和连续下坡路段按平均纵坡进行控制。坡路段按平均纵坡进行控制。本讲稿第九页,共二十九页下一页退出上一页返回 综合各方因素后,我国标准规定的公路最大纵坡如综合各方因素后,我国标准规定的公路最大纵坡如小表所示。小表所示。3)3)标准规定标准规定本讲稿第十页,共二十九页下一页退出上一页返回 (1)(1)设计速度为设计速度为120km/h120km/h、100km/h100km/h、80km/h80km/h的高速公路受地的高速公路受地形条件或其它特殊情况限制时,经技术经济论证,最大纵坡值可形条件或其它特
12、殊情况限制时,经技术经济论证,最大纵坡值可增加增加1%1%;4)4)最大纵坡应用过程中的注意事项最大纵坡应用过程中的注意事项 (2)(2)公路改建中,设计速度为公路改建中,设计速度为40km/h40km/h、30km/h30km/h、20km/h20km/h的利用原有公路的路段,经技术经济论证,最大纵坡值可增的利用原有公路的路段,经技术经济论证,最大纵坡值可增加加1%1%;(3)(3)越岭路线连续上坡越岭路线连续上坡(或下坡或下坡)路段,相对高差为路段,相对高差为200200500m500m时,平均纵坡应时,平均纵坡应5.5%5.5%;相对高差;相对高差500m500m时,平均纵坡时,平均纵坡
13、应应5%5%。任意连续。任意连续3km3km路段的平均纵坡应路段的平均纵坡应5.5%5.5%;本讲稿第十一页,共二十九页下一页退出上一页返回 (4)(4)四级公路位于海拔四级公路位于海拔2000m2000m以上或积雪冰冻地区的路段,最以上或积雪冰冻地区的路段,最大纵坡应大纵坡应8%8%;(5)(5)对桥上及桥头路线的最大纵坡: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;小桥与涵洞处纵坡应按路线规定采用;桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相桥梁及其引道的平、纵、横技术指标应与路线总体布设相协调,各项技术指标应符合路线布设的规定。大、中桥上纵坡应协调,各项技术指标应
14、符合路线布设的规定。大、中桥上纵坡应4%4%,桥头引道纵坡,桥头引道纵坡5%5%,引道紧接桥头部分的线形应与桥上线形,引道紧接桥头部分的线形应与桥上线形相配合相配合(引道纵坡引道纵坡=桥上纵坡相桥上纵坡相);位于市镇附近非汽车交通量大的路段,桥上及桥头引道位于市镇附近非汽车交通量大的路段,桥上及桥头引道纵坡均应纵坡均应3%3%。本讲稿第十二页,共二十九页下一页退出上一页返回 (6)(6)隧道及其洞口两端路线的纵坡:隧道及其洞口两端路线的纵坡:隧道内的纵坡应隧道内的纵坡应0.3%0.3%,并,并3%3%,但独立明洞和短,但独立明洞和短于于100m100m的隧道不受此限;的隧道不受此限;高速公路、
15、一级公路的中、短隧道,当条件受限时,经高速公路、一级公路的中、短隧道,当条件受限时,经技术经济论证后最大纵坡可适当加大,但应技术经济论证后最大纵坡可适当加大,但应4%4%;紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同;紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同;隧道的纵坡宜设置成单向坡;地下水发育的隧道及特长、隧道的纵坡宜设置成单向坡;地下水发育的隧道及特长、长隧道宜采用人字坡;长隧道宜采用人字坡;本讲稿第十三页,共二十九页下一页退出上一页返回 (8)(8)设计速度设计速度80km/h80km/h位于海拔位于海拔3000m3000m以上高原地区的公路,以上高原地区的公路,最大纵坡应按下节表中的规定予
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