道路工程(運輸)第3章課件

第3

章縱斷面設(shè)計3.1概述3.2縱斷面線形設(shè)計3.3道路平、縱組合設(shè)計3.4縱斷面設(shè)計方法及成果第3章縱斷面設(shè)計13.1概述3.1概述21.縱斷面設(shè)計內(nèi)容（1）縱坡設(shè)計：坡度、坡長（2）豎曲線設(shè)計：豎曲線半徑、豎曲線長度2.設(shè)計標(biāo)高公路：

新建公路：路基邊緣點（沒有超高前）中央分隔帶邊緣點（沒有超高前）

改建公路：路基邊緣點或路基中線點（沒有超高前）城市道路：道路中線點（沒有超高前）中央分隔帶邊緣點（沒有超高前）1.縱斷面設(shè)計內(nèi)容3

設(shè)計標(biāo)高的位置設(shè)計標(biāo)高的位置43.2

縱斷面線形設(shè)計

3.2.1

縱坡及坡長設(shè)計1.縱向設(shè)計的一般要求（1）應(yīng)滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《城市道路設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。（2）縱坡平順。（3）應(yīng)綜合考慮沿線地形、地質(zhì)、水文、氣候和排水等因素。（4）一般情況下考慮填、挖方平衡。（5）還應(yīng)滿足最小填土高度要求。（6）連接段縱坡要求。（7）在實地調(diào)查的基礎(chǔ)上，公路應(yīng)充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求；城市道路應(yīng)充分考慮管線綜合的要求。3.2縱斷面線形設(shè)計

3.2.1縱坡及坡長設(shè)計1.53.2.2縱坡及坡長技術(shù)指標(biāo)1.最大縱坡：各級道路允許采用的最大坡度值。（公路、城市道路）確定原理：（1）汽車動力特性（2）道路等級（3）自然條件（4）工程、運營經(jīng)濟因素特殊地段最大縱坡：海拔2000m以上或嚴(yán)寒冰凍地區(qū)：四級公路山嶺、重丘區(qū)的最大縱坡不應(yīng)大于8%；橋上及橋頭路線的最大縱坡：橋上4%，引道5%

隧道部分路線縱坡：3%

非機動車道最大縱坡：平原微丘區(qū)2%~3%，山嶺重丘4%~5%

設(shè)計車速1201008060403020最大縱坡34567893.2.2縱坡及坡長技術(shù)指標(biāo)1.最大縱坡：各級道路允許6《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：位于海拔3000m以上的高原地區(qū)，各級公路的最大縱坡值應(yīng)按3000~4000m折減1%；4000~5000m折減2%；5000m以上折減3%的規(guī)定予以折減。折減后若小于4%，則仍采用4%。城市道路則按課本表附注折減。2.高原縱坡折減《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：位于海拔3000m以上的高原地區(qū)，7理想的最大縱坡i1：希望車速V1等速行駛坡度i2（不限長度的縱坡）：V2的速度等速行駛，V2稱為容許速度﹥i2：減速行駛直至熄火。故：對大于i2的縱坡應(yīng)限制長度。3.理想的最大縱坡和不限長度的最大縱坡理想的最大縱坡i1：希望車速V1等速行駛3.理想的84.坡長限制

（1）最大坡長限制（公路和城市道路）見課本P145表7-6（2）最小坡長限制5.最小縱坡

：考慮排水要求。公路：長挖方地段及橫向排水不通暢地段一般0.5%，特殊0.3%城市道路：一般0.5%，特殊0.3%4.坡長限制9

6.緩和坡段

作用：以恢復(fù)在上陡坡的速度通常。采用緩和坡段的縱坡不大于3%，其長度應(yīng)不小于最小坡長

7.平均縱坡

：一定長度的路段縱向所克服的高差與路線長度的比值。

iCP=⊿H/L《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：二、三、四級公路越嶺路線的平均縱坡，一般以接近5.5%（相對高差為200m~500m）和5%（相對高差大于500m）為宜，并注意任何相連3㎞路段的平均縱坡不宜大于5.5%。

6.緩和坡段10（1）最大合成坡度：考慮行車安全，用于急轉(zhuǎn)彎和陡坡路段組合的情形。

《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》：對各級公路最大允許合成坡度規(guī)定見表。

《城市道路規(guī)范》：城市道路最大允許合成坡度

規(guī)定見表.（2）最小合成坡度：考慮排水要求，應(yīng)大于或等于0.5%。8.合成坡度：指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡的矢量和。（1）最大合成坡度：考慮行車安全，用于急轉(zhuǎn)彎和陡坡路段組合的113.2.3

豎曲線定義：縱斷面設(shè)計線上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車用一段曲線來緩和的線型。規(guī)定：（1）在縱斷面上只計水平距離和豎直高度，斜線不計角度而計坡度。

ωi1﹥0i2﹤0i3=0﹤0凸形豎曲線

ω=i2-i1

﹥0凹形豎曲線（2）上坡為正，下坡為負(fù)。3.2.3豎曲線定義：縱斷面設(shè)計線上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了121.豎曲線要素的計算公式

（1）豎曲線的基本方程式y(tǒng)=x2/2k+i1xiP=dy/dx=x/k+i1當(dāng)x=0,iP=i1當(dāng)x=L,iP=L/k+i1=i2則k=L/(i2-

i1)=L/ω因R=k(1+i2)3/2≈k則y=x2ω/2L+i1x即y=x2/2R+i1x

1.豎曲線要素的計算公式（1）豎曲線的基本方程式13豎曲線長度L：L=Rω豎曲線半徑R：R=L/ω豎曲線切線長T：T=L/2豎曲線任一點豎距h：h=x2/2R（2）豎曲線諸要素計算公式豎曲線長度L：L=Rω（2）豎曲線諸要素計算公式14（1）豎曲線設(shè)計限制因素●緩和沖擊a=v2/R=V2/12.96R(m/s2)Rmin=V2/12.96a=V2/3.6(取a=0.278m/s2)●

行程時間不能過短取t=3(s)Lmin=vt=V/1.2(m)●

滿足行車視距要求凸形豎曲線：行車視距為有效控制因素。凹形豎曲線：緩和沖擊為有效控制因素。2.豎曲線的最小半徑（1）豎曲線設(shè)計限制因素2.豎曲線的最小半徑15道路工程(運輸)第3章ppt課件16道路工程(運輸)第3章ppt課件17道路工程(運輸)第3章ppt課件18道路工程(運輸)第3章ppt課件193.豎曲線的計算3.豎曲線的計算204.爬坡車道爬坡車道：陡坡路段正線行車道外側(cè)增設(shè)供載重車行駛的專用車道。4.爬坡車道爬坡車道：陡坡路段正線行車道外側(cè)增設(shè)供載重車21（1）設(shè)置爬坡車道的條件●允許最低速度以下；●設(shè)計通行能力小于設(shè)計小時交通量。（2）爬坡車道的設(shè)計●橫斷面組成●平面布置與長度爬坡車道（1）設(shè)置爬坡車道的條件爬坡車道22分離漸變段

匯流漸變段爬坡車道分離漸變段匯流漸變段爬坡車道235.避險車道5.避險車道24道路工程(運輸)第3章ppt課件25道路工程(運輸)第3章ppt課件26道路工程(運輸)第3章ppt課件276.緊急停車帶當(dāng)高速公路硬路肩寬度小于2.5米時，須每隔一段距離設(shè)置緊急停車帶。6.緊急停車帶28道路工程(運輸)第3章ppt課件293.3視覺分析及道路平、縱組合設(shè)計3.3.1視覺分析

1.定義：從駕駛?cè)藛T的視覺及其心理反應(yīng)出發(fā)，對道路的空間線形及其與周圍自然環(huán)境和沿線建筑物的協(xié)調(diào)進行研究分析，以保持視覺連續(xù)性和舒順性，使行車具有足夠的心理舒適感和安全感的綜合設(shè)計。2.視覺與車速動態(tài)規(guī)律3.視覺評價方法:

透視圖3.3視覺分析及道路平、縱組合設(shè)計3.3.1視覺分析301.定義：指在滿足汽車運動學(xué)和力學(xué)要求前提下，研究道路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。2.平、縱組合的設(shè)計原則（1）應(yīng)保持視覺的連續(xù)性。（2）平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)保持平衡。（3）選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露取＃?）注意與道路周圍環(huán)境的配合。3.3.2道路平、縱線形組合設(shè)計

1.定義：指在滿足汽車運動學(xué)和力學(xué)要求前提下，研究道路如何滿31（1）平包豎（2）平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡（3）暗、明彎與凸、凹豎曲線（4）平、豎曲線應(yīng)避免的組合3.平曲線與豎曲線的組合設(shè)計（1）平包豎3.平曲線與豎曲線的組合設(shè)計32道路工程(運輸)第3章ppt課件33道路工程(運輸)第3章ppt課件34道路工程(運輸)第3章ppt課件35道路工程(運輸)第3章ppt課件36道路工程(運輸)第3章ppt課件37道路工程(運輸)第3章ppt課件384公路與景觀設(shè)計4公路與景觀設(shè)計394.公路與景觀設(shè)計4.公路與景觀設(shè)計404.公路與景觀設(shè)計4.公路與景觀設(shè)計41道路工程(運輸)第3章ppt課件42名神高速公路名神高速公路43名神高速公路名神高速公路44隔離柵的位置隔離柵的位置45日本畫家安藤廣重，描繪日本舊時由江戶(今東京)至京都所經(jīng)過的53個宿場(驛站之意)的景色。(1797--1858),日本畫家安藤廣重，描繪日本舊時由江戶(今東京)至京都所經(jīng)過的463.4縱斷面設(shè)計方法及成果（1）極限指標(biāo)的應(yīng)用（2）最短坡長的運用（3）縱坡與地形相結(jié)合（4）豎曲線的半徑選用（視覺要求的最小半徑）（5）豎曲線的銜接3.4縱斷面設(shè)計方法及成果（1）極限指標(biāo)的應(yīng)用47（1）控制標(biāo)高的影響（2）非機動車的考慮（3）地下管線的影響（4）與沿線出入口的銜接（5）最小縱坡度的要求●城市道路縱斷面設(shè)計應(yīng)注意的問題：（1）控制標(biāo)高的影響●城市道路縱斷面設(shè)計應(yīng)注意的問題：481.收集資料

2.標(biāo)注控制點

3.試坡

4.調(diào)整坡度線

5.核對重要斷面

6.定坡度、坡長及變坡點的位置

7.豎曲線設(shè)計3.4.2縱斷面的設(shè)計步驟1.收集資料3.4.2縱斷面的49道路工程(運輸)第3章ppt課件501.縱坡及坡長技術(shù)指標(biāo)：最大縱坡，最小縱坡，高原縱坡折減，坡長限制，平均縱坡，緩和坡段，合成坡度2.豎曲線最小半徑緩和沖擊，行程時間，視距要求。3.豎曲線計算