3縱斷面設(shè)計(jì).ppt

,道路勘測(cè)設(shè)計(jì),武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,本章主要內(nèi)容 一、縱斷面設(shè)計(jì)的一般要求 二、縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì) 三、爬坡車道 四、合成坡度 五、豎曲線 六、縱斷面設(shè)計(jì)方法及表達(dá) 七、視覺分析及平縱組合,第四章 縱斷面設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)任務(wù)：1.縱斷面設(shè)計(jì)，2.拉坡設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)成果：1.縱斷面設(shè)計(jì)圖 ，2.豎曲線表,沿著道路中心線豎直剖切開然后展開即為道路路線縱斷面，主要反映路線的起伏、縱坡以及與原地面的填挖情況，縱斷面設(shè)計(jì)就是要根據(jù)汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)和自然地形，研究道路起伏的坡度和長(zhǎng)度，以便達(dá)到安全迅速、經(jīng)濟(jì)合理以及舒適的目的。,縱斷面設(shè)計(jì)任務(wù)：根據(jù)汽車動(dòng)力特性、道路等級(jí)、當(dāng)?shù)刈匀坏乩項(xiàng)l件以及工程經(jīng)濟(jì)性等，研究起伏空間線幾何構(gòu)成的大小及長(zhǎng)度，以便達(dá)到行車安全迅速、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客感覺舒適的目的。,縱斷面圖是道路縱斷面設(shè)計(jì)的主要成果，把它與路線的平面圖組合起來，就確定了道路的空間位置。在縱斷面圖上有兩條線：一條為地面線（又稱黑線），它是根據(jù)道路中線的原地表標(biāo)高而點(diǎn)繪成的一條折線；另一條為設(shè)計(jì)線（又稱紅線），它是道路設(shè)計(jì)標(biāo)高的連線，它是經(jīng)過技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條規(guī)則的幾何線，反映了路線的起伏變化程度?？v斷面線形設(shè)計(jì)要素包括縱坡和豎曲線。新建道路中，縱斷面設(shè)計(jì)線指路基邊緣設(shè)計(jì)標(biāo)高的連線，路基邊緣各點(diǎn)的標(biāo)高稱為設(shè)計(jì)標(biāo)高（城市道路設(shè)計(jì)標(biāo)高為道路橫斷面的中點(diǎn)標(biāo)高）。同一橫斷面上設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面中心標(biāo)高之差稱為施工高度（成稱填、挖高度）。設(shè)計(jì)線與地面線的相對(duì)關(guān)系反映了填或挖土方的工程量大小。,在坡度轉(zhuǎn)折處為平順過渡要設(shè)置豎曲線，豎曲線有凹有凸，其大小用半徑和水平長(zhǎng)度表示。 因此縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：縱坡（坡度、坡長(zhǎng)）及豎曲線的要素。（設(shè)計(jì)線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及計(jì)算）,一、縱坡設(shè)計(jì)的一般要求,縱坡設(shè)計(jì)俗稱拉坡。為使縱坡達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的，必須全面掌握勘測(cè)資料，結(jié)合選線的意圖進(jìn)行綜合分析、反復(fù)比較，確定較為合理的縱坡及坡長(zhǎng)?？v坡設(shè)計(jì)的一般要求為： （1）縱坡設(shè)計(jì)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定； （2）為保證車輛行車順適、安全，縱坡應(yīng)具有一定的平順性，盡量避免采用極限值。連續(xù)上坡或下坡，應(yīng)盡量避免設(shè)置反坡，山區(qū)道路越嶺線埡口處的縱坡應(yīng)盡量緩和；,（3）縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮沿線的地形、地質(zhì)、水文、氣候、地下管線和排水等因素，保證路基的穩(wěn)定和交通的順暢； （4）減少借方和棄方，降低造價(jià)、節(jié)約用地，力求近挖近填、挖填互補(bǔ)； （5）平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡應(yīng)滿足最小縱坡要求和最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定；,（6）對(duì)大、中橋引道、隧道及交叉處前后等兩端的連接段縱坡應(yīng)緩和，避免出現(xiàn)突變； （7）做好實(shí)地考察，充分考慮農(nóng)田水利、通道等方面的需要，盡量照顧當(dāng)?shù)卮迕竦倪\(yùn)輸工具、農(nóng)業(yè)機(jī)械等運(yùn)營工具的要求。,最大縱坡是根據(jù)汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、自然條件以及工程與運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性等因素，通過綜合分析、全面考慮確定的。這是因?yàn)榈缆飞细鞣N汽車的爬坡性能和車速不盡相同；道路等級(jí)不同，交通密度和車速不同等。我國有關(guān)部門對(duì)汽車在坡道上行駛情況進(jìn)行了大量調(diào)查、試驗(yàn)，并廣泛征求了各方面的意見，同時(shí)考慮了汽車帶一拖掛車及畜力車通行的狀況，結(jié)合交通組成、汽車性能、工程費(fèi)用和營運(yùn)經(jīng)濟(jì)等，經(jīng)綜合分析后確定了最大縱坡值。,二、坡度及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì),1、最大縱坡p34,最大爬坡能力（滿載）,d可以查動(dòng)力特性圖（是v的函數(shù)）或者按照公式計(jì)算,3 4%的最大縱坡適合于高速公路和一級(jí)公路以較高行車速度行駛當(dāng)高速公路受地形條件或其他特殊情況限制時(shí)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證最大縱坡可增加1% 。8 9%的最大縱坡適合于設(shè)計(jì)速度為30km/h 的三級(jí)公路以及設(shè)計(jì)速度為20km/h 的四級(jí)公路上低速行駛。5 7%的最大縱坡適合于80km/h 60km/h 40km/h 的設(shè)計(jì)速度。,2、海拔對(duì)縱坡的影響,海拔大于3000米按照表格折減，不小于4%,最大縱坡的總結(jié)： a，城市道路為公路按設(shè)計(jì)車速的最大縱坡-1。 b，大、中橋4% c，非機(jī)動(dòng)車 2.5%，2.5%時(shí)有坡長(zhǎng)限制。 d，隧道3% e, 海拔：公路：2000m以上，i8%。 3000m以上，比正常值減13%。 f，高寒冰凍：公路：i8%， 城市道路：i6%,3、理想最大縱坡和不限坡長(zhǎng)的最大縱坡,v1低速路為設(shè)計(jì)車速，高速路為載重車的最高速度，這是理想狀態(tài)，i1稱為理想最大縱坡。可指望載重車與小客車、重車與輕車之間的速差最小，通行能力最大。 但實(shí)際上（地形條件制約）情況并非如此，v1降低，i1可以增加。,v2稱容許速度，i2稱為不限坡長(zhǎng)縱坡。,4、最小縱坡,為使道路上行車快速、安全和通暢，希望道路縱坡設(shè)計(jì)得小一些為好。但是在挖方、低填方路段以及其它橫向排水不暢路段，為保證排水需要，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的最小縱坡，一般使用0.5%。當(dāng)必須設(shè)置平坡（0%）或小于0.3%的縱坡時(shí)，其邊溝應(yīng)做縱向排水設(shè)計(jì)。,5、坡長(zhǎng)限制,大于i1（理想最大縱坡）為陡坡，汽車減速行駛，初速為v1（希望速度），終速不得低于v2（容許速度），大于i2的縱坡要限制其長(zhǎng)度。 （1）最小坡長(zhǎng)的限制 .行車平順，避免臺(tái)階式起伏。.方便司機(jī)換檔。.設(shè)置豎曲線要求，美觀。（在平面交叉、立體交叉的匝道及過水路面地段不受此限制）,(2)最大坡長(zhǎng)限制 當(dāng)汽車在坡道上行駛，車速下降到最低容許速度時(shí)所行駛的距離稱為最大坡長(zhǎng)限制。.上坡時(shí)，汽車的動(dòng)力性能（水箱開鍋，爬坡無力）。.下坡的行車安全（頻繁制動(dòng)而發(fā)熱失效）。大于5%有坡長(zhǎng)限制，大于限制坡長(zhǎng)應(yīng)設(shè)3%的緩坡。其長(zhǎng)度應(yīng)大于最小坡長(zhǎng)。,6、緩和坡段,大于限制坡長(zhǎng)應(yīng)設(shè)3%的緩和坡段，其長(zhǎng)度應(yīng)大于最小坡長(zhǎng)。 適應(yīng)加速過程的需要；布置位置應(yīng)考慮填挖土方量及平面線形 要素（直線或大半徑平曲線上）。,7、平均縱坡,某段路線高差與水平距離之比。i平=h/l（%），合理運(yùn)用最大縱坡、坡長(zhǎng)和緩和坡長(zhǎng)的規(guī)定，以保證順利行駛的限制性指標(biāo)。,根據(jù)山區(qū)道路行車的實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有時(shí)雖然道路縱坡設(shè)計(jì)完全符合最大縱坡、坡長(zhǎng)限制及緩和坡長(zhǎng)的規(guī)定，但也不一定能保證順利安全。如地形困難、高差大的地段，交替使用極限長(zhǎng)度的最大縱坡及緩和坡長(zhǎng)，形成“臺(tái)階式”縱斷面線形，這是一種合法不合理的做法。這種坡到上汽車會(huì)較時(shí)間頻繁地使用低檔行駛，對(duì)機(jī)件和久拖不辦都不利。,(1）作用： .衡量縱斷面線型質(zhì)量。 .可供放坡定線參考。 (2）規(guī)定 .越嶺線高差200500m時(shí)，i平5.5%為宜。 .越嶺線高差500m時(shí)，i平5.0%為宜。 .任何連續(xù)3km內(nèi)，i平5.5%。 .要考慮公路等級(jí)影響。,三、爬坡車道,1.定義 陡坡路段為載重車上坡行駛所設(shè)置的專用附加車道。為了消除陡坡上車輛的坡度阻力及車輛混合行駛時(shí)對(duì)快車的行駛自由度限制等不利影響，宜在陡坡路段增設(shè)爬坡車道，把載重車與小汽車分離，以確保行車安全和提高路段的通行能力。 但容易造成路線迂回或路基高填深挖，解決問題的根本是精選路線，定出縱坡值較小而經(jīng)濟(jì)使用的路線。,2.設(shè)置條件 公路：.高速、一級(jí)公路縱坡長(zhǎng)度受限制路段（i4% ）。.v下降到容許速度。 城道：.快速路及v60km/h的主干道，i5%的路段。.大車v下降，8050、 6040。.由于上坡路段混入大型車輛的干擾降低適行能力時(shí)。.經(jīng)綜合分析認(rèn)為設(shè)置爬坡車道比降低縱坡經(jīng)濟(jì)合理時(shí)。 坡車道寬3.5m。,3.爬坡車道橫斷面設(shè)計(jì),4.爬坡車道橫坡設(shè)計(jì) 超高坡度的旋轉(zhuǎn)軸為爬坡車道的內(nèi)側(cè)邊緣線。如果爬坡車道位于直線路段上，爬坡車道的橫坡坡度的大小可以與正線的相同。 正線爬坡車道超高坡度 9105% 48-4% 3-3% 2-2%,5.爬坡車道平面設(shè)計(jì),爬坡車道的總長(zhǎng)度由起點(diǎn)處漸變段長(zhǎng)度l1、爬坡車道的主線長(zhǎng)度l、終點(diǎn)處的附加長(zhǎng)度l2三部分組成，如圖示。l1用來使正線車輛駛?cè)肱榔萝嚨?，一般?5m；l一般應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)的縱斷面線形，通過加速、減速行程圖繪制出載重車車速曲線，找出小于允許最低速度的路段，從而得到需設(shè)爬坡車道的路段并確定長(zhǎng)度；l2用來供車輛駛?cè)胝€前加速至最低車速所需的長(zhǎng)度（包括終點(diǎn)漸變段長(zhǎng)度，一般取60m）,四、合成坡度,路線在平曲線上的最大縱坡與超高橫坡組合后形成的最大坡度，其方向即流水方向。,汽車行駛在道路彎道上，除受坡度阻力外，還受曲線阻力。如果縱坡大而曲線半徑小時(shí)，由于離心力作用會(huì)給汽車行駛造成危險(xiǎn)。為防止汽車沿合成坡度方向滑移，應(yīng)將超高橫坡與縱坡的合成坡度控制在一定的范圍之內(nèi)。目的就在于盡可能的避免急彎和陡坡的不利組合，防止因合成坡度過大而引起的橫向滑移和行車危險(xiǎn)，保證車輛在彎道安全而順適的行駛。,在陡坡與小半經(jīng)平曲線相重疊時(shí)，在條件許可的情況下，以采用較小的合成坡度為宜。在冬季路面有積雪、結(jié)冰的地區(qū)，自然橫坡較陡峻的傍山路段以及非汽車交通比率高的路段，合成坡度必須小于8%。,在路線的平面和縱坡設(shè)計(jì)基本完成以后，檢查合成坡度。如果超過最大容許合成坡度時(shí)，可減少縱坡或者加大平曲線半徑以減小橫坡，或者兩方面同時(shí)減小。,用合成坡度臨界圖或者公式驗(yàn)算最大允許合成坡度。,無論縱坡還是橫坡采用最大值，允許另一方采用不大于2%的緩坡，同時(shí)最小合成坡度不宜小于0.5%。在超高過渡的變化處，合成坡度不應(yīng)設(shè)計(jì)為0%，當(dāng)合成坡度小于0.5%時(shí)，則應(yīng)采取綜合排水措施，保證路面排水通暢。,五、豎曲線,縱斷面上兩縱坡線交點(diǎn)稱為變坡點(diǎn)。在變坡點(diǎn)處，為保證行車安全、順適以及視距而設(shè)置的縱向曲線即是豎曲線。豎曲線可以采用二次拋物線或圓曲線，幾乎沒有差別，但在設(shè)計(jì)和計(jì)算上二次拋物線比圓曲線方便，但仍以豎曲線半徑來表示。,1.豎曲線的要素計(jì)算,（1）二次拋物線的基本公式,幾個(gè)參數(shù)： 前坡，后坡，坡差（正凹負(fù)凸）,（2）豎曲線要素計(jì)算,設(shè)計(jì)高程計(jì)算：,對(duì)于凸曲線，設(shè)計(jì)標(biāo)高=未設(shè)豎曲線時(shí)的標(biāo)高-h 對(duì)于凹曲線，設(shè)計(jì)標(biāo)高=未設(shè)豎曲線時(shí)的標(biāo)高+h,x,x,現(xiàn)行方法,h,2.豎曲線的限制因素,豎曲線的設(shè)計(jì)受眾多因素的限制，其中有三個(gè)限制因素決定著豎曲線的最小半徑或最小長(zhǎng)度。 （1）緩和沖擊 汽車行駛在豎曲線上時(shí)，產(chǎn)生徑向離心力。這個(gè)力在凹形豎曲線上是增重，在凸形豎曲線上是減重。這種增重與減重達(dá)到某種程度時(shí)，旅客就會(huì)有不舒適的感覺，同時(shí)對(duì)汽車的懸掛系統(tǒng)也有不利影響，所以確定豎曲線半徑時(shí)，對(duì)離心加速度要加以控制。,（2）時(shí)間行程不過短 汽車從直坡道行駛到豎曲線上，盡管豎曲線半徑較大，如其長(zhǎng)度過短，汽車倏忽而過旅客會(huì)感到不舒適。因此，應(yīng)限制汽車在豎曲線上的行程時(shí)間不過短，最短應(yīng)滿足3s行程。,（3）滿足視距的要求 汽車行駛在凸形豎曲線上，如果半徑太小，會(huì)阻擋司機(jī)的視線。為了行車安全，對(duì)凸形豎曲線的最小半徑或最小長(zhǎng)度應(yīng)加以限制。當(dāng)汽車行駛在凹形豎曲線上時(shí)，也同樣存在視距問題。對(duì)地形起伏較大地區(qū)的道路，在夜間行車時(shí)，若豎曲線半徑過小，前燈照射距離近，影響行車速度和安全。在高速公路及城市道路上有許多跨線橋、門式交通標(biāo)志及廣告宣傳牌等，如果它們正好處在凹形豎曲線上方，也會(huì)影響駕駛員的視線。,3.凸曲線最小半徑,凸曲線最小長(zhǎng)度應(yīng)以滿足視距為主。,（1）lst（豎曲線長(zhǎng)度停車視距）,（2）lst（豎曲線長(zhǎng)度停車視距）,按視距,按沖擊,作為控制,4.凹曲線最小半徑（前燈）,凹曲線最小長(zhǎng)度應(yīng)以滿足兩種視距要求，夜間前燈的要求。,（1）lst（豎曲線長(zhǎng)度視距）,（2）lst（豎曲線長(zhǎng)度視距）,作為控制,5.凹曲線最小半徑（跨線橋）,（1）lst（豎曲線長(zhǎng)度視距）,（2）lst（豎曲線長(zhǎng)度視距）,作為控制,豎曲線最小半徑分為一般值和極限值，極限值是汽車在縱坡變更處行駛時(shí)為了緩和沖擊和保證視距所需的最小半徑的計(jì)算值。該值在受地形等特殊情況約束時(shí)方可采用豎曲線半徑一般值是豎曲線最小半徑極限值的1.5 -2.0 倍。,6.最小豎曲線長(zhǎng)度,最短應(yīng)滿足3s行程,六、縱斷面設(shè)計(jì)方法及表達(dá),（一）縱斷面設(shè)計(jì)的一般要求,縱斷面的設(shè)計(jì)要求為：保證行車的平順、安全及汽車運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)，使道路建筑費(fèi)最低，路基和構(gòu)造物具有足夠的穩(wěn)定性。,縱斷面設(shè)計(jì)的具體要求包括： （1）應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定（最大縱坡、坡長(zhǎng)限制、坡段最小長(zhǎng)度、豎曲線最小半徑及豎曲線最小長(zhǎng)度等）。 （2）縱坡應(yīng)均勻平順?？v坡盡量平緩、起伏不宜過大和頻繁；變坡點(diǎn)處盡量設(shè)置大半徑豎曲線，盡量避免極限縱坡值；緩和段配合地形布設(shè)，縱坡盡量放緩；越嶺線應(yīng)盡量避免設(shè)置反坡段。,（3）設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定應(yīng)結(jié)合沿線自然條件如地形、土壤，水文、氣候等因素綜合考慮。 （4）縱斷面的設(shè)計(jì)應(yīng)與平面線形和周圍的景觀相協(xié)調(diào)，即應(yīng)考慮人體視覺心理上的要求，按照平豎曲線相協(xié)調(diào)及半徑的均衡，來確定縱斷面的設(shè)計(jì)線。,（5）應(yīng)爭(zhēng)取填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土石方量，降低工程造價(jià)。 （6）依路線的性質(zhì)要求，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的要求。 （7）城市道路的縱坡設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定，還應(yīng)考慮沿線兩側(cè)街坊地坪標(biāo)高及保證地下管線最小覆土深度要求。一般應(yīng)使側(cè)石頂面標(biāo)高低于兩側(cè)街坊或建筑物的地坪標(biāo)高。,（二）縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn),縱斷面設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是根據(jù)道路等級(jí)、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等，確定路線合適的標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長(zhǎng)，并設(shè)計(jì)豎曲線?；疽笫强v坡均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、平面與縱面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。這些要求雖在選、定線階段有所考慮，但要在縱面設(shè)計(jì)中具體加以實(shí)現(xiàn)。,（1）關(guān)于縱坡極限值的運(yùn)用 根據(jù)汽車動(dòng)力特性和考慮經(jīng)濟(jì)等因素制定的極限值，設(shè)計(jì)時(shí)不可輕易采用應(yīng)留有余地。在受限制較嚴(yán)，如越嶺線為爭(zhēng)取高度、縮短路線長(zhǎng)度或避開艱巨工程等，才有條件地采用。好的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量考慮人的視覺、心理上的要求，使駕駛員有足夠的安全感、舒適感和視覺上的美感。一般講，縱坡緩些為好，但為了路面和邊溝排水，最小縱坡不應(yīng)低于0.3%0.5%。,（2）關(guān)于最短坡長(zhǎng) 坡長(zhǎng)是指縱斷面兩變坡點(diǎn)之間的水平距離。坡長(zhǎng)不宜過短，以不小于計(jì)算行車速度9秒的行程為宜。對(duì)連續(xù)起伏的路段，坡度應(yīng)盡量小，坡長(zhǎng)和豎曲線應(yīng)爭(zhēng)取到極限值的一倍或二倍以上，避免鋸齒形的縱斷面，以使增重與減重變化不致太頻繁，從路容美觀方面也應(yīng)以此設(shè)計(jì)為宜。,（3）各種地形條件下的縱坡設(shè)計(jì) 平原、微丘地形的縱坡應(yīng)均勻平緩，注意保證最小填土高度和最小縱坡的要求。丘陵地形應(yīng)避免過分遷就地形而起伏過大，注意縱坡應(yīng)順適不產(chǎn)生突變。 山嶺、重丘地形的沿河線應(yīng)盡量采用平緩縱坡，坡長(zhǎng)不應(yīng)超過限制長(zhǎng)度，縱坡不宜大于6%，注意路基控制標(biāo)高的要求。,越嶺線的縱坡應(yīng)力求均勻，盡量不采用極限或接近極限的坡度，更不宜在連續(xù)采用極限長(zhǎng)度的陡坡之間夾短的緩和坡段。越嶺路線一般不應(yīng)設(shè)置反坡。 山脊線和山腰線除結(jié)合地形不得已時(shí)采用較大縱坡外，在可能條件下縱坡應(yīng)緩些。,（4）關(guān)于豎曲線半徑的選用 豎曲線應(yīng)選用較大半徑為宜。當(dāng)受限制時(shí)可采用一般最小值，特殊困難方可用極限最小值。坡差小時(shí)應(yīng)盡量采用大的豎曲線半徑。有條件時(shí)，宜按視覺要求的最小豎曲線半徑進(jìn)行設(shè)計(jì)。,（5）關(guān)于相鄰豎曲線的銜接 相鄰兩個(gè)同向凹形或凸形豎曲線，特別是同向凹形豎曲線之間，如直坡段不長(zhǎng)應(yīng)合并為單曲線或復(fù)曲線，避免出現(xiàn)斷背曲線，這樣要求對(duì)行車是有利的。 相鄰反向豎曲線之間，為使增重與減重間緩和過渡，中間最好插入一段直坡段。若兩豎曲線半徑接近極限值時(shí)，這段直坡段至少應(yīng)為計(jì)算行車速度的3s行程。當(dāng)半徑比較大時(shí)，亦可直接連接。,（三）縱斷面設(shè)計(jì)步驟,（1） 準(zhǔn)備工作：縱坡設(shè)計(jì)（俗稱拉坡）之前在厘米繪圖紙上，按比例標(biāo)注里程樁號(hào)和標(biāo)高，點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。同時(shí)應(yīng)收集和熟悉有關(guān)資料，并領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和要求。,（2）標(biāo)注控制點(diǎn)：控制點(diǎn)是指影響縱坡設(shè)計(jì)的標(biāo)高控制點(diǎn)。如路線起、終點(diǎn)，越嶺啞口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進(jìn)出口，平面交叉和立體交叉點(diǎn)，鐵路道口，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標(biāo)高以及受其它因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等。山區(qū)道路還有根據(jù)路基填挖平衡關(guān)系控制路中心填挖值的標(biāo)高點(diǎn)，稱為“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”。,（3）試坡：在已標(biāo)出“控制點(diǎn)”、“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化，本著以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的原則，在這些、點(diǎn)位間進(jìn)行穿插與取直，試走出若干直坡線。對(duì)各種可能坡度線方案反復(fù)比較，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點(diǎn)要求，且土石方較省的設(shè)計(jì)線作為初定坡度線，將前后坡度線延長(zhǎng)交會(huì)出變坡點(diǎn)的初步位置。,（4）調(diào)整：將所定坡度與選線時(shí)坡度的安排比較，二者應(yīng)基本相符，若有較大差異時(shí)應(yīng)全面分析，權(quán)衡利弊，決定取舍。然后對(duì)照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)計(jì)的最大縱坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)限制等是否滿足規(guī)定，平、縱組合是否適當(dāng)，以及路線交叉、橋隧和接線等處的縱坡是否合理，若有問題應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整方法是對(duì)初定坡度線平抬、平降、延伸、縮短或改變坡度值。,（5）核對(duì)：選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，如高填深挖、地面橫坡較陡路基、擋土墻、重要橋涵以及其它重要控制點(diǎn)等，在縱斷面圖上直接讀出對(duì)應(yīng)樁號(hào)的填、挖高度，用“模板”在橫斷面圖上“戴帽子”，檢查是否填挖過大、坡腳落空或過遠(yuǎn)、擋土墻工程過大、橋梁過高或過低、涵洞過長(zhǎng)等情況，若有問題應(yīng)及時(shí)調(diào)整縱坡。在橫坡陡峻地段核對(duì)更顯重要。,（6）定坡：經(jīng)調(diào)整核對(duì)無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)和標(biāo)高確定下來。 （7）設(shè)置豎曲線：拉坡時(shí)已考慮了平、縱組合問題，此步根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計(jì)算豎曲線要素。,（四）縱斷面設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),（1）設(shè)置回頭曲線地段，拉坡時(shí)應(yīng)按回頭曲線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)先定出該地段的縱坡，然后從兩端接坡，應(yīng)注意在回頭曲線地段不宜設(shè)豎曲線。 （2）大、中橋上不宜設(shè)置豎曲線，橋頭兩端豎曲線的起、終點(diǎn)應(yīng)設(shè)在橋頭10m以外。,（3）小橋涵允許設(shè)在斜坡地段或豎曲線上，為保證行車平順，應(yīng)盡量避免在小橋涵處出現(xiàn)“駝峰式”縱坡。 （4）注意平面交叉口縱坡及兩端接線要求。道路與道路交叉時(shí)，一般宜設(shè)在水平坡段，其長(zhǎng)度應(yīng)不小于最小坡長(zhǎng)規(guī)定。兩端接線縱坡應(yīng)不大于3%，山區(qū)工程艱巨地段不大于5%。 （5）拉坡時(shí)如受“控制點(diǎn)”或“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”制約，導(dǎo)致縱坡起伏過大，或土石方工程量太大，經(jīng)調(diào)整仍難以解決時(shí)，可用紙上移線的方法修改原定縱坡線。,公路,城市道路,七、視覺分析及平縱組合,為保證汽車行駛的安全與舒適，應(yīng)把道路平、縱、橫三面結(jié)合作為立體線形來分析研究。平面與縱面線形的協(xié)調(diào)組合將能在視覺上自然地誘導(dǎo)司機(jī)的視線，并保持視覺的連續(xù)性。,(一)平、縱線形組合設(shè)計(jì),當(dāng)計(jì)算行車速度大于或等于 60km/小時(shí)，必須注重平、縱的合理組合； 當(dāng)計(jì)算行車速度小于或等于 40km小時(shí)，首先應(yīng)在保證行駛安全的前提下，正確地運(yùn)用線形要素規(guī)定值（最大、最小值），在條件允許情況下力求做到各種線形要素的合理組合，并盡量避免和減輕不利組合。,平、縱線形組合設(shè)計(jì)是指在滿足汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)要求前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)、舒適、與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件。,1、平、縱組合的設(shè)計(jì)原則 （1）應(yīng)在視覺上能自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。任何使駕駛員感到茫然、迷惑或判斷失誤的線形，必須盡力避免。在視覺上能否自然地誘導(dǎo)視線，是衡量平、縱線形組合的最基本問題。,（2）注意保持平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費(fèi)用相關(guān)。對(duì)縱面線形反復(fù)起伏，在平面上卻采用高標(biāo)準(zhǔn)的線形是無意義的。反之亦然。 （3）選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全?（4）注意與道路周圍環(huán)境的配合。它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。,2、平曲線與豎曲線的組合 （1）平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線。 這種組合是使平曲線和豎曲線對(duì)應(yīng)，最好使豎曲線的起終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎”。這種立體線形不僅能起誘導(dǎo)視線的作用，而且可取得平順而流暢的效果。對(duì)于等級(jí)較高的道路應(yīng)盡量做到這種組合，并使平、豎曲線半徑都大一些才顯得協(xié)調(diào)，特別是凹形豎曲線處車速較高，二者半徑更應(yīng)該大一些。,（2）平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡。平曲線和豎曲線其中一方大而平緩，那么另一方就不要形成多而小。一個(gè)長(zhǎng)的平曲線內(nèi)有兩個(gè)以上豎曲線，或一個(gè)大的豎曲線含有兩個(gè)以上平曲線，看上去非常別扭，下圖即為上述兩種組合的透視形狀。根據(jù)德國計(jì)算統(tǒng)計(jì)，若平曲線半徑小1000m，豎曲線半徑大約為平曲線半徑的1020倍時(shí)，便可達(dá)到均衡的目的。,（3）暗、明彎與凸、凹豎曲線。暗彎與凸形豎曲線及明彎與凹形豎曲線的組合是合理的，悅目的。對(duì)暗與凹、明與凸的組合，當(dāng)坡差較大時(shí)，會(huì)給人留下舍坦坡、近路不走，而故意爬坡、繞彎的感覺。此種組合在山區(qū)難以避免，只要坡差不大，矛盾也不很突出。,（4）平、豎曲線應(yīng)避免的組合。平、豎曲線重合是一種理想的組合，但由于地形等條件限制，這種組合往往不是總能爭(zhēng)取到的。如果平曲線的中點(diǎn)與豎曲線的頂（底）點(diǎn)位置錯(cuò)開不超過平曲線長(zhǎng)度的四分之一時(shí)，仍然可以獲得比較滿意的外觀。但是，如果錯(cuò)位過大或大小不均衡就會(huì)出現(xiàn)視覺效果很差的線形。,要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。二者都存在不同程度的扭曲外觀；前者會(huì)使駕駛員操作失誤引起交通事故；后者雖無視線誘導(dǎo)問題，但路面排水困難，易產(chǎn)生積水。 小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。對(duì)凸形豎曲線誘導(dǎo)性差，事故率較高；對(duì)凹形豎曲線路面排水不良。,計(jì)算行車速度40km/h的道路，應(yīng)避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。前者失去引導(dǎo)視線的作用，駕駛員須接近坡頂才發(fā)現(xiàn)平曲線，導(dǎo)致不必要的減速或交通事故；后者會(huì)出現(xiàn)汽車高速行駛時(shí)急轉(zhuǎn)彎，行車不安全。,為了便于實(shí)際應(yīng)用，把平曲線與豎曲線的組合形象地表示為下圖所示。豎曲線的起終點(diǎn)最好分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，其中任一點(diǎn)都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧段之內(nèi)。若平、豎曲線半徑都很大，則平、豎位置可不受上述限制；若做不到平、豎曲線較好的組合，寧可把二者拉開相當(dāng)距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。,3、直線與縱斷面的組合 平面的長(zhǎng)直線與縱面的直坡線配合，對(duì)雙車道道路超車方便，在平坦地區(qū)易與地形相適應(yīng)，但行車單調(diào)乏味，易疲勞。直線上一次變坡是很好的平、縱組合，從美學(xué)觀點(diǎn)講以包括一個(gè)凸形豎曲線為好，而包括一個(gè)凹形曲線次之；直線中短距離內(nèi)二次以上變坡會(huì)形成反復(fù)凸凹的“駝峰”和“凹陷”，看上去線形既不美觀也不連貫，使駕駛員的視線中斷。因此，只要路線有起有伏，就不要采用長(zhǎng)直線，最好使平面路線隨縱坡的變化略加轉(zhuǎn)折，并把平、豎曲線合理地組合。但要避免駕駛員一眼能看到路線方向轉(zhuǎn)折兩次以上或縱坡起伏三次以上。,4、平、縱線形組合與景觀的協(xié)調(diào)配合 道路作為一種人工構(gòu)造物，應(yīng)將其視為景觀的對(duì)象來研究。修建道路會(huì)對(duì)自然景觀產(chǎn)生影響，有時(shí)產(chǎn)生一定破壞作用。而道路兩側(cè)的自然景觀反過來又會(huì)影響道路上汽車的行駛，特別是對(duì)駕駛員的視覺、心理以及駕駛操作等都有很大影響。 平、縱線形組合必須是在充分與道路所經(jīng)地區(qū)的景觀相配合的基礎(chǔ)上進(jìn)行。否則，即使線形組合滿足有關(guān)規(guī)定也不一定是良好設(shè)計(jì)。對(duì)于駕駛員來說，只有看上去具有滑順優(yōu)美的線形和景觀，才能稱為舒適和安全的道路。對(duì)計(jì)算行車速度高的道路，平、縱線形組合設(shè)計(jì)與周圍景觀配合尤為重要。,道路景觀工程包括內(nèi)部協(xié)調(diào)和外部協(xié)調(diào)兩方面。其中內(nèi)部協(xié)調(diào)主要指平、縱線形視覺的連續(xù)性和立體協(xié)調(diào)性；而外部協(xié)調(diào)是指道路與兩側(cè)坡面、路肩、中間帶、沿線設(shè)施等的協(xié)調(diào)以及道路宏觀位置。實(shí)踐證明，線形與景觀配合應(yīng)遵