文档介绍：道路勘测设计(第三章纵断面设计)
内容提要纵断面设计
纵断面的概念和线形组成要素。
最大纵坡和最小纵坡;坡长限制和缓和坡段;平均纵坡和合成坡度。
竖曲线
平、纵线形组合设计要点。
纵断面设计方法、步骤及设计成果。
第一节概述
一、一般概况
1、路线纵断面定义:沿中线竖直剖切再行展开的断面。它是一条有起伏的空间线,包括两条线。
2、地面线:根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线,反映了沿着中线地面地形的起伏变化情况。
3、设计线:经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后设计人员定出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。它由直线和曲线组成。
纵断面设计线
直坡段
坡度=两变坡高差/平距
上坡为正
下坡为负
平坡为0
坡长:水平距离
竖曲线段
凸型竖曲线
凹型竖曲线
半径R
长度L(水平距离)
竖距h
二、设计线
路直线的坡度和长度影响着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的限制,是以通行的汽车类型及行驶性能来决定的。
路线纵断面线形布置包括路基设计标高、纵坡、变坡点。
其中路基设计标高,《规范》规定如下:
:
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。
:
一般按新建公路的规定办理,也可视具体情况而采用行车道中线处的标高。
三、汽车行驶力学与运动学
(一).行驶力学

(2)道路阻力RR (N):是由弹性轮胎变形和道路的不同路面类型及纵坡度而产生的阻力,主要包括滚动阻力和坡度阻力。
RR=G·(f + i)
汽车在坡度i(倾角α)的道路上行驶时,车重G在平行于路面方向的分力为G·sinα=G·i,上坡时它与汽车前进方向相反,阻碍汽车行驶;而下坡时与前进方向相同,助推汽车行驶。
汽车行驶阻力:空气阻力、滚动阻力、坡度阻力和惯性阻力。
(1)空气阻力Rw(N):汽车在行驶中,由于迎面空气质点的压力,车后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进,总称为空气阻力。由空气动力学知,Rw = KρAvn /2,取空气密度ρ=(Ns2/m4),n=2,将v(m/s)化为V(km/h),则:
Rw = K· A· V2/
(3)惯性阻力RI(N):汽车的质量分为平移质量和旋转质量(如飞轮、齿轮、传动轴和车轮等)两部分。
汽车变速行驶时,需要克服其质量变速运动时产生的惯性力和惯性力矩称为惯性阻力,用RI表示。
RI =δ·(G/ g) ·a

插图
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