道路交通设计4第四章道路纵断面线形.ppt

第四章 道路纵断面线形,第一节 概述,一、道路纵断面线形定义：通过道路中线的竖向剖面，称为纵断面。反映路线起伏、纵坡度、原地面的切割等情况。道路纵断面线形是根据道路等级、性质、行车技术要求、排水，结合地形地物布置的需要所确定的直线和曲线组合。,二、纵断面设计基本要求满足纵坡和竖曲线的各项规定（最大纵坡、坡长限制、路段最小长度、竖曲线最小半径及最小长度）纵坡均匀平顺设计标高的确定应结合沿线自然条件，如地形、土壤、水文、气候等因素。纵断面应与平面线形和周围地形景观协调。争取在相近路段上填挖量平衡。,三、城市道路特殊要求保证与相交道路、街坊、广场和沿街建筑的出入口平顺衔接非机动车要求，城市最大纵坡不应超过3%，最小纵坡满足排水需要，不小于0.3%-0.5%。,四、纵断面形式及主要内容,地面线：表示原地面高程起伏变化的标高线。设计线：沿道路中心线所做的立面设计线。是经过技术上、经济上以及美学等方面比较分析而定的，由直线、竖曲线相互连接组成。地面标高设计标高,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。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线标高。,五、纵断面设计的基本步骤和方法1、勘测、描绘原地面线2、标出沿线各控制点的标高3、试定纵坡4、确定纵坡设计线5、选择竖曲线半径并计算其要素6、计算设计标高和填挖高度7、设计锯齿形边沟8、绘制纵断面图,第二节 道路纵坡设计,一、道路最大纵坡汽车动力性道路等级自然因素,表4.1最大纵坡,1、公路最大纵坡 1）设计速度为120km/h、100km/h、80km/h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，最大纵坡可增加1%。2）公路改建中，利用原有公路的设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的路段，经技术经济论证，最大纵坡可增加1%。3）海拔2000m以上或积雪冰冻地区的四级公路，最大纵坡不应大于8%。,海拔3000m以上的高原地区，各级公路的最大纵坡应按表4.2的规定予以折减。最大纵坡折减后若小于4%，则仍采用4%。,表4.2 高原纵坡折减值,2、城市道路最大纵坡,位于市镇附近非汽车交通比例较大的路段，纵坡可根据具体情况适当放缓：平原、微丘区宜不大于2%3%；山岭、重丘区宜不大于4%5%。二、坡长限制 坡长限制包括了两方面的内容：一是最小坡长，二是最大坡长的限制。长距离的陡坡对汽车行驶不利，因此对陡坡长度予以限制（见表4.4）。,表4.3 城市道路机动车最大纵坡,表4.4公路不同纵坡最大坡长(m),三、平均纵坡 越岭路线连续上坡（或下坡）路段，相对高差为200500m时平均纵坡不应大于5.5%；相对高差大于500m时平均纵坡不应大于5%，且任意连续3km路段的平均纵坡不应大于5.5%。,1、高速公路、一级公路，由几个连续上坡（或下坡）路段组合而成时，应采用平均纵坡进行检验。2、公路连续上坡或下坡，连续纵坡大于5%时应在不大于表4.4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%，其长度应符合表4.4最小坡长的规定。,表4.5公路缓和纵坡最小坡长,注：表中所列“一般值”为正常情况下的采用值；“最小值”为条件受限制时可采用的值。,四、爬坡车道 高速公路、一级公路以及二级公路当纵坡对载重汽车的上坡运行速度、路段通行能力、安全等产生严重影响的路段，应对载重汽车上坡运行速度的降低值和设计通行能力进行验算，符合下列情况之一者，宜在上坡方向行车道右侧设置爬坡车道。,1、沿上坡方向载重汽车的运行速度降低到表4.6的容许最低速度以下时，宜设置爬坡车道。表4.6上坡方向容许最低速度,2、上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时，宜设置爬坡车道。,高速公路、一级公路爬坡车道长度大于500m时，应在其右侧按规定设置紧急停车带。爬坡车道的长度应与主线相应纵坡长度一致。爬坡车道起点、终点处应按规定设置分流、合流渐变段,五、合成坡度合成坡度的计算公式为：iH=式中 iH 合成坡度(%)；ih 超高坡度或路面横坡(%)；iZ 纵坡坡度(%)。,公路最大合成坡度值不得大于表4.7的规定。,表4.7 公路最大合成坡度,注：在积雪冰冻地区，公路合成坡度值应不大于8%。,第三节 竖曲线,一、竖曲线含义 在纵断面设计线的变坡点处，为保证行车安全、缓和纵坡折线而设的曲线称为竖曲线。变坡点处的转角称为变坡角，以表示。=i1-i2i1、i2为相邻纵坡线的坡度值，上坡为正，下坡为负。当0，为凸形竖曲线；当0，为凹形竖曲线,图4.1 竖曲线与变坡角,1、各级公路在纵坡变更处均应设置竖曲线，竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线。竖曲线的设计，首先要确定竖曲线半径。半径的选定原则与平曲线相似，也是尽量取大值为佳，在困难地段采用最小半径，因此须确定竖曲线的最小允许半径。,看不见的区域,2、竖曲线最小半径 1）凹形竖曲线最小半径 凹形竖曲线不存在视距的问题，设置竖曲线所考虑的因素就是缓和行车时的颠簸与震动。2）凸形竖曲线最小半径 当 时，即表示变坡角较小，视距可保证。即表示必须设置一定的凸形竖曲线，才能保证视距的要求。,3、竖曲线最小长度 按汽车以计算行车速度行驶3秒的运行距离来计算。各级公路竖曲线半径及最小长度规定如表4.8,表4.8竖曲线半径及其最小长度,二、竖曲线要素竖曲线要素包括：竖曲线长度L、切线长度T、外距E。,图4.2 竖曲线要素,三、竖曲线上的视距保证 夜间汽车在小半径凸形竖曲线上行驶时，很难照到高度较低的路面障碍物；而在小半径的凹形竖曲线上行驶时，车头灯照在路面上的照距很短，也影响了视距。因此，在夜间交通密度较大的道路，应采用大竖曲线半径。在凹形竖曲线的路段，应考虑到沿路植树的上部树枝可能阻碍司机的视线，应注意植树的地点或经常修剪树枝，清除视距障碍。,满足超车视距路段的凸形竖曲线半径应不小于表4.9规定。,表4.9满足超车视距的凸形竖曲线半径,原因：路口在坡顶 司机有盲区。事故多发生在下午6时左右，由于南边100米处有一个大约20度的坡，路口正好位于坡顶，司机上坡一般会加速，而刚到坡顶时视线上存在一个盲区，若天色不好，很难看到行人。,案例分析,第四节 道路平纵线形总体设计,一、道路总体设计原则1、确定最优路线；2、确定设计速度并制定采用的平纵线形技术标准；3、规划设计道路中心线；4、重视环境保护。,二、平、纵线形的配合1、平、纵配合的原则线形能自然诱导驾驶人视线，保持视觉连续性；平纵线形技术指标均衡；合成坡度组合适当，利于排水和行车安全。平纵线形组合设计应注意与自然环境和景观的配合与协调。,2、平纵线形配合的基本要求平曲线与竖曲线相互对应竖曲线半径宜大于平曲线半径的1020倍以上，平曲线半径增大竖曲线半径的放大倍数也宜增大凸形竖曲线顶部或凹形曲线底部不得插入小半径平曲线，并不得与反向曲线的拐点重合直线上的纵面线形不应反复凹凸长直线或长陡坡顶端避免小半径曲线相邻坡段的纵坡，以及相邻曲线的半径不宜相差悬殊,作业：查阅相关资料，通过实例分析说明平纵线形组合设计应注意哪些问题？,