第六章：城市道路縱斷面

第六章城市道路縱斷面設(shè)計(jì)本章教學(xué)基本內(nèi)容

重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.豎曲線要素計(jì)算2.城市道路縱斷面設(shè)計(jì)要求3.鋸齒形街溝設(shè)計(jì)第一節(jié)概述第二節(jié)縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)第三節(jié)豎曲線第四節(jié)城市道路縱斷面設(shè)計(jì)要求及鋸齒形街溝設(shè)計(jì)第一節(jié)概述

1.地面線：根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程而點(diǎn)繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面的起伏變化情況。一、基本概念

2.設(shè)計(jì)線：經(jīng)過(guò)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具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況?？v斷面設(shè)計(jì)線是由直線和豎曲線組成的。

3.設(shè)計(jì)標(biāo)高：縱斷面設(shè)計(jì)線上的標(biāo)高⑴．新建公路⑵．改建公路⑶．城市道路(一)道路縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)參照城市規(guī)劃控制標(biāo)高，并適應(yīng)臨街建筑物立面布置及沿線范圍內(nèi)地面水的排除。二、設(shè)計(jì)原則第一節(jié)概述確定道路中線設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，必須滿足下列各控制點(diǎn)標(biāo)高的要求：⑴．城市橋梁橋面標(biāo)高H橋H橋=h水+h浪+h凈+h橋+h面(m)⑵．立交橋橋面標(biāo)高H橋①橋下為鐵路時(shí)H橋=h軌+h凈+h橋+h面+h沉(ｍ)②

橋下為道路時(shí)H橋=h路+h凈+h面+h橋（m）⑶．鐵路道口應(yīng)以鐵路軌頂標(biāo)高為準(zhǔn)。⑷．相交道路交叉點(diǎn)應(yīng)以交叉中心規(guī)劃標(biāo)高為準(zhǔn)⑸．滿足沿街兩側(cè)建筑物前地坪標(biāo)高(ha-H中=0.3～0.5m)（二）為保證行車(chē)安全、舒適，縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。（三）山城道路及新辟道路的縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮土石方工程量平衡和汽車(chē)運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益等因素，合理確定路面設(shè)計(jì)標(biāo)高。（四）對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)混合行駛的車(chē)行道，宜按非機(jī)動(dòng)車(chē)爬坡能力設(shè)計(jì)道路縱坡。（五）縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線地形、地物、地質(zhì)、水文、氣候、地下管線和排水要求綜合考慮。第一節(jié)概述（一）縱坡設(shè)計(jì)：包括坡度設(shè)計(jì)和坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)；（二）豎曲線設(shè)計(jì)：在兩條相鄰坡度線的交匯處即變坡點(diǎn)處，設(shè)計(jì)適當(dāng)曲率和適當(dāng)長(zhǎng)度的豎向曲線，以緩和坡的變化，保證行車(chē)的平穩(wěn)和舒適；（三）視距驗(yàn)算：縱斷面上產(chǎn)生視距不足的情況主要在小半徑的凸形曲線處和設(shè)置立交橋的凹形曲線路段，在這些地方應(yīng)進(jìn)行視距驗(yàn)算，避免出現(xiàn)視距不足的情況發(fā)生；（四）鋸齒形街溝的設(shè)計(jì)：在道路縱坡＜0.3%時(shí)，其街溝的縱向排水能力很差，為此，需要人為調(diào)整加大街溝溝底縱坡，鋸齒形街溝（或稱(chēng)齒形街溝）便是一種好的辦法；（五）平面及縱斷面組合設(shè)計(jì)。第一節(jié)概述三、設(shè)計(jì)內(nèi)容第二節(jié)縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)一、

縱坡設(shè)計(jì)的一般要求①必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定②縱坡應(yīng)該盡量平順起伏不易過(guò)大③考慮沿線地形地質(zhì)、水文等④縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡⑤平原區(qū)應(yīng)滿足最小填土高度要求⑥橋梁隧道交叉口前后縱坡應(yīng)較緩二、

最大縱坡

①城市道路的最大縱坡減小1%；②在非機(jī)動(dòng)車(chē)交通比例較大路段，平原、微丘區(qū)一般不大于2%～3%；山嶺、重丘區(qū)一般不大于4%～5%。

計(jì)算車(chē)速(km/h)

80

60

50

40

30

20最大縱坡（%）推薦值

4

5

5.5

6

7

8限制值

6

7

7

8

9

9表4-1城市道路最大縱坡表4-2各級(jí)公路最大縱坡公路等級(jí)高速公路一二三四計(jì)算行車(chē)速度（km/h）120100806010060804060304020最大縱坡（%）345546576869第二節(jié)縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)備注：海拔3000～4000m高原城市按表值減小1％，積雪寒冷地區(qū)應(yīng)控制在6％以內(nèi)三、

最小縱坡

道路最小縱坡度應(yīng)大于或等于0.5％，困難時(shí)可大于或等于0.3％，遇特殊困難縱坡度小于0.3％時(shí)，應(yīng)設(shè)置鋸齒形街溝或采取其他排水措施。

四、

坡長(zhǎng)限制

最短坡長(zhǎng)的限制主要是從汽車(chē)行駛平順的要求考慮的。①如果坡長(zhǎng)過(guò)短，使變坡點(diǎn)增多，汽車(chē)行駛在連續(xù)起伏地段產(chǎn)生的增重與減中的變化頻繁，導(dǎo)致乘客感覺(jué)不舒適，車(chē)速越高越感突出②從路容美觀、相臨兩豎曲線的設(shè)置和縱面視距等也要求坡長(zhǎng)應(yīng)有一定最短長(zhǎng)度。通常取9－10秒的行程距離。1．最短坡長(zhǎng)限制最大坡長(zhǎng)限制是指控制汽車(chē)在坡道上行駛，當(dāng)車(chē)速下降到最低允許速度時(shí)所行駛的距離。縱坡大，坡長(zhǎng)較長(zhǎng)的時(shí)候?qū)π熊?chē)表現(xiàn)在：①使行車(chē)速度顯著下降，甚至要換較抵擋位克服坡度阻力；②易使水箱“開(kāi)鍋”，導(dǎo)致汽車(chē)爬坡無(wú)力，甚至熄火；③下坡行駛制動(dòng)次數(shù)頻繁，易使制動(dòng)器發(fā)熱而失效，甚至造成車(chē)禍2．最大坡長(zhǎng)限制第二節(jié)縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)城市道路最短坡長(zhǎng)限制計(jì)算行車(chē)速度（km/h）806050403020最短坡長(zhǎng)2901701401108560城市道路最大坡長(zhǎng)限制 計(jì)算行車(chē)速度（km/h）80605040縱坡坡度（％）55.5666.5766.576.578縱坡長(zhǎng)度限制（m）600500400400350300350300250300250200第二節(jié)縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)在進(jìn)行平曲線設(shè)計(jì)時(shí)，可按下式計(jì)算平曲線上允許的最大縱坡，即

式中：iR―――平曲線上的允許最大縱坡度（％）；

Imax―――最大允許合成坡度（％）；

ih―――橫向超高坡度（％）。三、合成坡度第二節(jié)縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)第三節(jié)豎曲線縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車(chē)用一段曲線來(lái)緩和，稱(chēng)為豎曲線。豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍上二者幾乎沒(méi)有差別，但在設(shè)計(jì)和計(jì)算上，拋物線比圓曲線更為方便。所以，豎曲線一般采用拋物線者居多。一、喚豎曲夠線基鈔本要思素第三累節(jié)葡豎曲獅線（1）豎肆曲線潑長(zhǎng)度L＝Rω（2）豎睜曲線離半徑R＝L/芹ω（3）豎羊曲線野切線嚷長(zhǎng)（4）豎諒曲線男上任琴意一尿點(diǎn)P的豎奶距：（5）豎量曲線鳴外距第三箱節(jié)覺(jué)豎曲辮線二、爽豎曲勻線的堵最小柄半徑⑴緩和沖擊汽車(chē)在豎曲線上行駛時(shí)，其離心加速度為1.豎曲長(zhǎng)線半煌徑限的制因捆素豎曲尾線最鐵小半卸徑考旺慮了鹿三方所面的狹要求⑴緩虛和沖礦擊⑵時(shí)侵間行餅程不陸過(guò)短⑶滿欲足視竄距的棕要求將v(m/s)化成V(km/h)并整理，得根據(jù)傍實(shí)驗(yàn)搞，a限制百在0.朱5m/鄉(xiāng)豐s2～0漿.7瓣m/圈s2比較斥合適翁。但今考慮尚到不教因沖歸擊而掉造成殿的不竄舒適忌感，性以及明視覺(jué)旋平順聾等的脅要求項(xiàng)，我疼國(guó)《觸標(biāo)準(zhǔn)鍋》規(guī)然定的城凹形欲豎曲同線最柱小半適徑值馳相當(dāng)欺于a=罵0.張27藥8m后/s2。第三輕節(jié)同豎曲葉線二、賣(mài)豎曲玩線的企最小喪半徑1.豎曲養(yǎng)線半顫徑限浸制因鐮素豎曲成線最殘小半芒徑考擦慮了廟三方允面的蘇要求⑴緩異和沖宜擊⑵時(shí)慶間行功程不過(guò)過(guò)短⑶滿僅足視師距的脅要求

⑵時(shí)間行程不過(guò)短

汽車(chē)從直線坡道行駛到豎曲線上，盡管豎曲線半徑較大，如其長(zhǎng)過(guò)短，汽車(chē)倏然而過(guò)旅客會(huì)感到不舒適。因此，應(yīng)限制汽車(chē)在豎曲線上的行程時(shí)間不過(guò)短。最短應(yīng)滿足3s行程，即第三龜節(jié)托豎曲描線二、室豎曲歌線的郊最小樹(shù)半徑1.豎曲碧線半琴?gòu)较拮熘埔蚣?jí)素豎曲提線最秩小半申徑考友慮了蕉三方南面的通要求⑴緩綁和沖母擊⑵時(shí)眼間行良程不靠過(guò)短⑶滿揀足視露距的再要求⑶滿午足視趨距的逐要求汽車(chē)蒸行駛蠟在凸給形豎醬曲線舉上，徹如果鏟半徑罩太小再，會(huì)喪阻擋燈司機(jī)命的視壯線。接為了蛙行車(chē)漸安全鼓對(duì)凸原形豎磨曲線宴的最繁小半依徑或練最小暮長(zhǎng)度悅應(yīng)加珠以限丑制。第三桐節(jié)向豎曲京線第三厭節(jié)延豎曲螺線已知置某城抵市快備速路租設(shè)計(jì)敬車(chē)速范為8推0km棉/h倚，在道侮路上陡有一街變坡叉點(diǎn)，駁樁號(hào)王為K3規(guī)+5疾00輛，標(biāo)高相為3牛6.樹(shù)50m，相鄰葡坡段瘦的縱靠坡度瘡分別煩為i1=2美.5賠%，奔i2=-倦3.章5%鹿。試設(shè)綿計(jì)該厲變坡挺點(diǎn)處獅的豎吸曲線劇。1.文計(jì)算季豎曲腦線的與基本征要素2.辮求豎暖曲線撤起點(diǎn)濫和終產(chǎn)點(diǎn)樁易號(hào)3.哄求豎希曲線痕范圍閉內(nèi)各彈樁號(hào)冰的設(shè)流計(jì)標(biāo)托高第三壇節(jié)么豎曲蟲(chóng)線三、顫豎曲價(jià)線計(jì)白算示威例1.尾什么爭(zhēng)是鋸誦齒形似街溝所謂咬街溝層是指棉城市蝕道路腔上利蛙用高昨出路逢面的杜緣石柄與路男面邊譜緣（鋪或平聚石）祖地帶愚作為也排除峽地面港水的嚴(yán)溝道轟。交替醒地改級(jí)變緣乒石頂草面線員與路散面邊獲緣（漲或平種石）慢之間誓的高鏡度，架縱坡梅呈上兔下連庸續(xù)交卻替狀睡，稱(chēng)非之為劉鋸齒口形街冬溝。2.割設(shè)置殲鋸齒歇形街派溝的父目的對(duì)設(shè)擱計(jì)縱廊坡很伴小路萌段，調(diào)為保趴證路竄面排絲式水通惜暢，撓其中鉛設(shè)置驗(yàn)鋸齒廚形街兵溝（斬或稱(chēng)梯偏溝盼）就稠是一遞種有指效方肯法。3.浩設(shè)置耽鋸齒既形街饒溝的授條件當(dāng)?shù)辣饴分信憔€縱恩坡小誕于0維.3項(xiàng)%時(shí)蒜，就靠要采取取措藥施保競(jìng)證路普面排則水通尿暢。蒸所以衫，《帝城規(guī)夫》規(guī)磁定：圈道路惠中線誘縱坡紛度小于解0.休3%時(shí)，矩可在炮道路鋤兩側(cè)移車(chē)行厲道邊差緣1m～葬3m寬度山范圍昨內(nèi)設(shè)訂置鋸養(yǎng)齒形令街溝。二、徑鋸齒揉形街布溝設(shè)惕計(jì)第四冬節(jié)鋸齒嗚形街亡溝設(shè)殼計(jì)⑴其設(shè)計(jì)撞方法鋸齒嶼形街腥溝的侵設(shè)計(jì)金方法障就是箱保持碗緣石藍(lán)頂面草線與謎道路長(zhǎng)中線凳縱坡翻設(shè)計(jì)租線平碰行的微條件勻下，貝交替改地改命變緣劑石頂尿面線極與路肚面邊遙緣（攀或平理石）騎之間陽(yáng)的高牲度，條在最漢低處羊設(shè)置嗓雨水肌進(jìn)水惡口，艱使雨被水口條處鋸診齒形規(guī)街溝勤范圍跟內(nèi)路訪面橫賽坡度亦增大束，兩抬雨水幻玉口之充間分關(guān)水點(diǎn)芽處的寫(xiě)路面援橫坡碌減少絮，從害而使極路面矩邊緣誓（或間平石讓?zhuān)┑脑卓v坡鎮(zhèn)度增哪大到瘦0.騎3%邊以上挺，達(dá)溝到縱研向排乳水要騎求。⑵標(biāo)緣石較外露允高度：一般辟，在方雨水晴口處否緣石丑外露別高度hg亡=0累.1蜘8m萄～0倡.2拘0m奸，在分尋水點(diǎn)據(jù)處hw求=0撥.1我0m跑～0脫.1估2m勾，雨水傘口處呼與分執(zhí)水點(diǎn)宴處的框緣石六高差hg欺-h敵w宜控節(jié)制在柴0.捎06m～襪0.展10深m范圍福內(nèi)。⑶汗分水坐點(diǎn)和猶雨水膜口位伯置：鋸齒溪形街?jǐn)系慕碓O(shè)計(jì)綢主要拉是確役定分四水點(diǎn)傾和雨嗽水口攪的位肌置，稅即街販溝縱胡坡邊召坡點(diǎn)事之間些的距饒離，恐以便緞布置蛛雨水科口。4.布鋸齒技形街注溝的笨設(shè)計(jì)第四時(shí)節(jié)鋸齒趁形街蒙溝設(shè)泄計(jì)如圖徐4-進(jìn)21嚇?biāo)驹?，設(shè)雪相鄰譜雨水頂口間黃距為l，分水爹點(diǎn)至祝雨水扭口的特距離狠分別孕為l1和l-走l1;雨水最口