文档介绍：第四章纵断面设计
第一节概述
定义:沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断面。
纵断面设计:在路线纵断面图上研究路线线位高度及坡度变化情况的过程。
任务:研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。
依据:汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等。
地面线:它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线;
设计线:路线上各点路基设计高程的连续。
路线纵断面图构成:
地面线:它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线;
设计线:路线上各点路基设计高程的连续。
路线纵断面图构成:
地面高程:中线上地面点高程。
设计高程:一般公路,路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。
设分隔带公路,一般为分隔带外边缘。
路基高度:横断面上设计高程与地面高程之高差。
路堤:设计高程大于地面高程。
路堑:设计高程小于地面高程。
纵断面设计内容:坡度及坡长
竖曲线
第二节纵坡及坡长设计
一、纵坡设计的一般要求
《标准》的各项规定。
,纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。
尽量避免采用极限纵坡值。
合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。
连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段。
越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。
、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑,视具体情况加以处理,以保证道路的稳定与通畅
,尽量使挖方运作就近路段填方,以减少借方和废方,降低造价和节省用地。——即纵向填挖平衡设计。
,或池塘、湖泊分布较广,纵坡除应满足最小纵坡要求外,还应满足最小填上高度要求,保证路基稳定。——即包线设计。
,如大、中桥引道及隧道两端接线等,纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处前后的纵坡应平缓一些,
,充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
二、最大纵坡
最大纵坡:是指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。
影响因素:
汽车的动力特性:汽车在规定速度下的爬坡能力。
道路等级:等级高,行驶速度大,要求坡度阻力尽量小。
自然条件:海拔高程、气候(积雪寒冷等)。
纵坡度大小的优劣:
坡度大:行车困难:上坡速度低,下坡较危险。
山区公路可缩短里程,降低造价。
1. 设计速度为120km/h、l00km/h、80km/h的高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时,经技术经济论证,最大纵坡值可增加1%。
2. 公路改建中,设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的利用原有公路的路段,经技术经济论证,最大纵坡值可增加1%。
各级公路最大纵坡的规定(表4-3)
设计速度
(km/h)
120
100
80
60
40
30
20
最大纵坡(%)
3 4 5 6 7 8 9
?
在高海拔地区,困空气密度下降而使汽车发动机的功率、汽车的驱动力以及空气阻力降低,导致汽车的爬坡能力下降。另外,汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统。
2.《规范》规定:位于海拔3000m以上的高原地区,各级公路的最大纵坡值应按表4-5的规定予以折减。折减后若小于4%,则仍采用4%。
三、高原纵坡折减
四、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡
1. 理想的最大纵坡i1:是指设计车型即载重车在油门全开的情况下,持续以V1等速行驶所能克服的坡度。V1取值,对低速路为设计速度,高速路为上述载重车的最高速度。
i1=λD1-f
容许速度V2:不同等级的道路容许速度应不同,其值一般应不小于设计速度的1/2~2/3(高速路取低限,低速路取高限)。
i2=λD2-f
最小纵坡:各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。
最小纵坡值:%,%为宜。
适用条件:横向排水不畅路段:长路堑、桥梁、隧道、设超高的平曲线、路肩设截水墙等。
当必须设计平坡(0%)%的纵坡时,边沟应作纵向排水设计。
在弯道超高横坡渐变段上,为使行车道外侧边缘不出现反坡,设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率。
干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。
五、最小纵坡