1、第4章 城市道路纵断面线形规划设计n纵断面规划设计的内容n道路纵坡n竖曲线n纵断面线形规划设计第4章 城市道路纵断面线形规划设计第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.1 纵断面规划设计的内容纵断面规划设计的内容n道路纵断面线形-道路中线在垂直水平面方向上的投影，它反映道路竖向地走向、高程、纵坡的大小，即道路起伏情况。n城市道路的纵断面设计-是结合城市规划要求、地形、地质情况，以及路面排水、工程管线埋设等综合因素考虑，所确定的一组由直线和曲线组成的线形设计。4.1 纵断面规划设计的内容纵断面规划设计的内容n道路纵断面设计的主要内容：根据道路性质、等级、行车技术要求和当地气候、地形、水文、地质条件
2、、排水要求以及城市竖向设计要求、现状地物、土方平衡等，合理地确定连接有关竖向控制点（或特征点）的平顺起伏线形。n具体包括：确定沿线纵坡大小及坡段长度以及变坡点的位置；选定满足行车技术要求的竖曲线；计算各桩点的施工高度，以及确定桥涵构筑物的标高等。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.1 纵断面规划设计的内容纵断面规划设计的内容n沿道路中心线的竖向剖面的展平面为纵断面。在纵断面图上，有两条主要的线：n设计线：是根据设计计算后确定出来的一条形状规则的几何线形。它反映了道路的起伏和高程，由直线和变坡的竖曲线构成，曲线的位置和高程表示路面的设计高程。n地面线：路线中心所对应的地面线，它是路线各桩的地面
3、高程的连线。它代表地面起伏的情况，它是纵断设计的主要依据。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.1 纵断面规划设计的内容纵断面规划设计的内容n城市道路的道路纵断面设计n一般均以道路车道中心线的竖向线形作为基本纵断面。n当道路横断面为有高差的多幅路或设有专用的自行车道时，应分别定出各个不同车行道中心线的纵断面。n当设计纵坡很小，在采用锯齿形边沟排泄路面水的路段，需作出锯齿形边沟的纵断面设计线。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2 道路纵坡n道路纵坡-道路中心线（纵向）坡度。n坡长-指道路中心线上某一特定纵坡路段的起止长度。n道路纵坡的大小关系到交通条件、排水状况与工程经济。第4章 城市道路纵
4、断面线形规划设计4.2.1.1 影响因素n一条道路的容许最大设计纵坡，要考虑行车技术要求、工程经济等因素，同时还必须根据道路类型、交通性质、当地自然环境以及临街建筑规划布置要求等，来拟定相应的技术标准。n考虑各种机动车辆的动力要求 汽车的动力因数：当车辆驶上较大的纵坡时，必然要降低车速，增加车流密度。因此，为了保证一定的设计行车速度，道路的纵坡就不能过大。一般情况，机动车道的最大纵坡多不超过8%。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.1.1 影响因素n考虑非机动车行驶的要求n自行车爬坡能力：n适合自行车骑行的道路坡度宜为2.5%以下；n适合平板三轮车骑行的纵坡宜为2%及以下。n我国山城重庆
5、、贵阳等地由于受地形条件限制，道路纵坡均较大。n一般平原城市道路的纵坡应尽可能控制在2.5%以下，城市机动车道的最大纵坡宜控制在5%以下。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.1.1 影响因素n考虑非机动车行驶的要求n当纵坡较大时，对坡长也应有所控制。因为，当纵坡大于2%时，自行车上坡速度会降低。人骑车上坡所消耗的功能和持续时间有关。根据自行车实际爬坡情况，可以找出一条比较省力的功率时间曲线，再根据骑车爬坡速度换算成一条坡度与坡长的关系曲线。第4章 城市道路纵断面线形规划设计骑车爬坡坡度与坡长关系曲线4.2.1.1 影响因素n考虑非机动车行驶的要求n还应考虑自行车下坡的冲坡情况：3%左右的
6、长坡道，可在路面上设振动带以提醒骑车人降低车速；若坡度大于4%，应适当控制坡长，宜用短陡坡，并在坡道末端加一段小于1%的缓坡段以缓和车速。n对于爬陡坡或长坡的，也需要设缓坡段。n机动车与非机动车交通可分开，采用各自容许纵坡度。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.1.1 影响因素n考虑自然条件的影响n我国幅员辽阔，各地自然气候、地理环境差异较大。n道路所在地区的地形起伏、海拔高度、气温、雨量、湿度等，都在不同程度上影响机动车辆的行驶状况和爬坡能力。n气候寒冷、路面易产生季节性冰冻积雪的北部地区，或气候湿热多雨的东南、南方地区，若路面泥泞，有时需适当降低最大容许纵坡的取值。第4章 城市道路纵
7、断面线形规划设计4.2.1.1 影响因素n考虑自然条件的影响n高原城市车辆的有效牵引力常因空气稀薄而减小，从而降低了汽车的升坡能力，因此，一般将最大容许纵坡度折减1%。n北方城市，冬天公交车需求变大，影响公交车的服务，在道路设计中应考虑。第4章 城市道路纵断面线形规划设计高原地区公路纵坡折减值 4.2.1.1 影响因素n考虑沿街建筑物的布置与地下管道敷设要求l纵坡过大，将增加地下管道埋设的困难，如需要增加跌水井的设备，或不必要的管道埋深。l纵坡过大会给临街建筑及街坊内部的建筑布置带来不便，并影响街景美观。l因此，选择纵坡最大值，应在干道网规划布局基础上，结合城市规划、管线综合的状况慎重考虑。第
8、4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.1.2 最大纵坡要求n综合以上因素，城市道路的最大纵坡容许值参考建议值并结合设计情况确定。n山城道路应控制平均纵坡度。n越岭路段的相对高差为200500m时，平均纵坡度宜为4.5%；相对高差大于500m时，宜采用4%；任意连续3000m长度范围内的平均纵坡度不宜大于4.5%。n若设计最大纵坡度超过建议值，需采取相应措施，如加设交通标志、降低车速等以保证行车安全。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.1.2 最大纵坡要求n 城市道路机动车道最大纵坡限制值 注：海拔高度在30004000高原地区城市道路最大纵坡推荐值按列表数值折减1%。积雪寒冷地区最大纵
9、坡度推荐值不超过6%。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.1.3 坡长限制n道路纵坡一定时，尚需对陡坡路段的坡长适当限制。n根据一般载重汽车的性能：n当道路纵坡大于5%时，需对坡长宜加以限制，并相应设置坡度不大于23%的缓和坡段；n当城市交通干道的缓和坡段长度不宜小于100m，对居住区道路及其他区干道，亦不得小于50m。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.1.3 坡长限制n道路纵坡的坡长限制可参见下表:n非机动车车行道纵坡度宜小于2.5%。大于或等于2.5%时，应按下表规定限制坡长。城市道路机动车道较大纵坡坡长限制值 第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.1.3 坡长限制n坡长
10、既不宜过长，但也不宜过短。n过短的破段，路线起伏频繁，对行车、道路视距及临街建筑布置均不利，一般其最小长度应不小于相邻两竖曲线切线长度之和。n当车速2050km/h时，坡段长不宜小于60140m。n 城市道路纵坡段最小长度 第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.1.4 合成坡度n当汽车行驶在弯道与陡坡重叠的路段上时：n在小半径弯道上行车，弯道内侧车行道的圆弧长度小于道路中线处，车行道内侧的纵坡相应大于道路中线处的设计纵坡。弯道半径约小越明显。n合成坡度-道路弯道超高的坡度与道路纵向坡度组成的矢量和。n为保证汽车在小半径弯道路段上安全而不降速行驶，须使该处道路设计纵坡比直线段上所容许的最大纵
11、坡度有所减少，使合成坡度在规定范围内。n设计时应尽可能避免陡坡与急弯组合。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.1.4 合成坡度n n合成坡度的计算公式为：式中 i合 合成坡度（%）；i纵 弯道上的纵坡（%）；i超 超高横坡度（%）。22纵超合iii第4章 城市道路纵断面线形规划设计弯道合成坡度限制 注：积雪地区道路合成坡度应小于或等于6%。4.2.2 最小纵坡n道路最小纵坡值-能适应路面上雨水排除，和防止并不致造成雨水排泄管道淤塞所必需的最小纵向坡度值。n为保证道路地面水与地下排水管道内的水能通畅快速的排除，道路纵坡也不宜过小，一般希望道路最小纵坡度应大于或等于0.5%，困难时可大于或等
12、于0.3%，n遇特殊困难纵坡度小于0.3%时，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.2 最小纵坡n 纵坡值应根据当地雨季降雨量大小、路面类型以及排水管道直径大小而定，一般变化于0.30.5%之间。n不同路面的纵坡限制值如下表。不同类型路面最小纵坡限制值 第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.3 道路排水4.2.3.1 排水方式概述n城市道路路面排水系统，根据构造特点可以分为明式系统、暗式和混合式三种。n明式系统n公路和一般乡镇道路采用明沟排水，在街坊出入口、人行横道处增设增设一些盖板、涵管等构造物。n明沟可设在路面的两边或一边，也可在车行道的中间。n
13、当道路处于农田区时，边沟要处理好与农田排灌的关系。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.3.1 排水方式概述n暗式系统n包括街沟、雨水口、连管、干管、检查井、出水口等主要部分。n道路上及其相邻地区的地面水依靠道路设计的纵横坡度，流向车道两侧的街沟，然后顺街沟的纵坡流入沿街沟设置的雨水口，再由地下的连管通到干管，排入附近河流或其他水体中去。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.3.1 排水方式概述n混合式系统 这是明沟和暗管相结合的一种形式。城市中排除雨水可用暗管，也可用明沟。采用明沟可以降低造价。但在建筑物密度较高和交通频繁的地区，采用明沟往往引起生产、生活和交通不便，桥涵费用增加，占
14、用土地较多，并影响环境卫生。因此，这些地区应采用暗式系统。而在城镇的郊区或其他建筑物密度较小，交通稀少的地区应首先考虑采用明沟。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.3.2 锯齿形街沟n当道路纵坡小于0.3%时，为利于路面雨水的排除，将位于街沟附近的路面横坡在一定宽度内变化，提高街沟的纵坡，使其大于0.3%0.5%，从而形成锯齿形边沟如图所示。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.3.2 锯齿形街沟n锯齿形街沟设置方法：n在保持侧石顶面线与路中心线平行（即两者纵坡相等）的条件下，交替改变侧石顶面线与平石（或路面边缘）之间的高度，及交替改变侧石外露于路面的高度。n在最低处设雨水进水口，使
15、进水口处的路面横坡大于正常横坡，而在两相邻近进水口之间的分水点的路面横坡小于正常横坡。n雨水由分水点流向两旁低处进水口，街沟纵坡交替升降，成锯齿形。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.3.2 锯齿形街沟n锯齿形街沟设计：首先 确定好街沟纵坡转折点 间的距离，以便布置雨 水口。雨水口位置布设 的关系因素如右图。图中h1、h2 分别为雨水口、分水处的侧石高度；l为雨水井的间距；i中为道路中线纵坡；i1及i2为锯齿形街沟设计纵坡。分水点距两边的雨水口距离将分别为x及L-x。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.3.2 锯齿形街沟n标准侧石高 h=15cm，使h在1220cm间变化，常取i1
16、=i2，此时：n横坡变动宽度b视道路的宽度而定，一般以1m宽为宜。2211212)(中iiihhL112)(iiiLx中第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.2.3.3 山区道路排水n山区道路曲线往往沿山坡，冲坳设置，易于受暴雨，山洪冲刷，造成水毁，因此，n宜尽可能在曲线傍山一侧加大边沟或设置截水沟，将水迅速排走；n至于曲线内侧的雨水，若流量也较大，则可在水流汇集地点增设跌水井和涵洞，引水从曲线上首路基内侧穿过曲线下首路基排除。第4章 城市道路纵断面线形规划设计 山区道路排水措施示意4.2.3.3 山区道路排水n山城道路减缓纵坡的方法：n展线及设置必要的回头曲线；n修建高架桥与隧道等工程措施
17、来解决特殊地形、地质情况下的布线问题。n路线跨越峡谷、深沟或两山岗之间的较窄低洼地带，以及地质构造不良的谷地，可考虑修建高架桥；n城市环山道路之间的联系可结合城市人防工程修建隧道。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3 竖曲线4.3.1 竖曲线概述n道路纵断面上的设计坡度线，系由许多折线所组成，车辆在这些折线处行驶时，会产生冲击颠簸。n当遇到凸形转折的长坡段处，易使驾驶人员视线受阻；当遇到凹形转折处，由于行车方向突然改变，不仅会使乘客感到不舒服，而且由于离心力的作用，会引起车辆底盘下的弹簧超载。n为了使路线平滑柔顺，行车平稳、安全和舒适，必须在路线竖向转坡点处设置平滑的竖曲线，将相邻直线坡段
18、衔接起来。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.1 竖曲线概述n纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲线竖曲线。n竖曲线有圆弧线形圆弧线形和抛物线形抛物线形两种。目前我国多采用圆弧线形，简称圆形竖曲线圆形竖曲线。n竖曲线的形状，通常采用平曲线平曲线或二次抛物线二次抛物线两种。在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。n竖曲线因坡段转折处是凸形或凹形的不同而分为凸形竖曲线凸形竖曲线和凹形竖曲线凹形竖曲线两种。第4章 城市道路纵断面线形规划设计变坡点变坡点坡度线坡度线变坡点变坡点4.3.1 竖曲线概述n纵断面上相邻两条纵坡线相交形成变坡
19、点变坡点，其相交角用转坡角转坡角表示。变坡点处需设置竖曲线竖曲线。竖曲线采用二次抛物线。凹型竖曲线凹型竖曲线凸型竖曲线凸型竖曲线设计线设计线凸型竖曲线凸型竖曲线凹型竖曲线凹型竖曲线第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.1 竖曲线概述n 为转坡角转坡角，等于两相交坡段线的倾斜角之差；为倾斜角倾斜角，一般纵坡不大，倾斜角较小，近似等于其正切函数值；n=|i1-i2|，i（升坡为正，降坡为负）；为正，变坡点在曲线上方，为负，变坡点在下方。纵断面各转坡点的布置示意第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.2 竖曲线的作用 n为保证行车安全、舒适以及视距的需要，在变坡处应该设置竖曲线。竖曲线的主要作
20、用是：缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的冲击作用；确保道路纵向行车视距；将竖曲线与平曲线恰当组合，有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒适感。标准和规范均规定在变坡点处应设置竖曲线。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.2 竖曲线的作用n凸形竖曲线设置的目的在于缓和纵坡转折线，保证汽车的行驶视距。n凹形竖曲线主要为缓和行车时的颠簸与振动而设置。n各级道路纵坡变更处应设置竖曲线，以保证行车安全与线形的平顺。凸形转坡点处转坡角与视距的关系第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.3 竖曲线基本要素n竖曲线基本组成要素包括竖曲线长度L,切线长度T和外距E,如图，设R为竖曲线半径，为两纵坡地段的变
21、坡角，由几何关系可得：n由于很小，同时L值也可近似以两倍T值计算，故竖曲线各项要素可按下述各近似式计算：第4章 城市道路纵断面线形规划设计LTTEi1RR=L2R=2L=TR8L=R2T=E222Rtg=Ti24.3.4 竖曲线半径的计算与确定 n竖曲线设计，关键在半径的选择半径的选择。一般而言，应根据道路交通要求、地形条件，力求选用较大半径，至于凸形、凹形竖曲线的容许最小半径值，则分别按视距要求及行车不产生过分颠簸来控制。4.3.4.1 凸形竖曲线半径n凸形竖曲线半径的确定，是以在凸形转坡点，前进的车辆能看清对面的来车、前方的车尾或地面障碍物为原则，按两种情况分析。第4章 城市道路纵断面线形
22、规划设计4.3.4.1 凸形竖曲线半径n竖曲线长L大于行车容许最小安全视距S的情况，即LS，如图：从图中可知：式中d1与2R值相比很小，故 可略去d1，从而近似地得：同理可得：LS21S+S=S22121R+S=)d+R(1121d)d+R2(=S11Rd2=S 22Rd2=S第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.4.1 凸形竖曲线半径n竖曲线长L大于行车容许最小安全视距S的情况，即LS：或：近似的令S=R，若S为会车视距S会，d1=d2，则上两式可改写为：若S为会车视距S停，则上两式可改写为：)d+d(R2=S+S=S2121)d+d(2S=R212凸S)d+d(2221会Sd8112d
23、8S=R会凸 第4章 城市道路纵断面线形规划设计停Sd2112d2S=R停凸4.3.4.1 凸形竖曲线半径n竖曲线长L小于行车容许最小安全视距S的情况，即LS，如图：从图中可知：值很小，可以近似地 认为切线的总长（CP1 +P1P2+P2D）等于竖曲 线长度L，故：因此：第4章 城市道路纵断面线形规划设计2R=2L=PP21d+2R+d=BP+PP+AP=S2112114.3.4.1 凸形竖曲线半径n竖曲线长L小于行车容许最小安全视距S的情况，即LS，从前面计算可知：故：若S为会车视距S会，d1=d2，则上式变为：若S为会车视距S停，d2为0，则上式变为：)d+d(=r=d+d221min21
24、 第4章 城市道路纵断面线形规划设计)d+d(+2R=S221)d+d(S2=R221凸142dSR会凸12dSR停凸4.3.4.1 凸形竖曲线半径n通常，利用查表法来求得凸形竖曲线半径。若已知计算行车速度和两相邻纵坡段的坡度差，即可直接查得满足安全行车视距的凸形竖曲线要求半径。n当车辆通过城市桥梁时，由于其上下行分车道，标志清晰，且一般不允许超车，故此处S可采用停车视距S停；在双向车辆混用车道时，S应采用S会。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.4.2 凹形竖曲线n当车辆沿凹形竖曲线行驶时，为了不致产生过大颠簸，从而使汽车支架弹簧超载过多，一般应对离心力及离心加速度加以限制。n通常认为
25、，为保证行车条件适应乘客舒适的要求，离心加速度a的值不宜超过0.50.7 m/s。n根据运动学原理，离心加速度为 （m/s），有：设 a=0.5m/s，则 v与V均为计算行车速度，单位分别m/s及km/h。Rva2第4章 城市道路纵断面线形规划设计aVaVavR136.32222凹)(5.65.01322minmVVR4.3.4.2 凹形竖曲线n当车辆通过下穿道路或铁路的通道时，凹形竖曲线半径的设置除了应考虑上述要求外，还需保证桥下视距要求（如下图）。若上下行分车道，S为停车视距S停，若双向车辆混用车道时S应采用S会。汽车通过桥洞时的最小安全视距第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.4.2
26、 凹形竖曲线n一般竖曲线半径应按100的整数倍取设计值。竖曲线半径一般应尽量采用大于竖曲线一般最小半径的数值，其值约为极限最小半径的1.5倍；特殊困难时，应大于或等于极限最小半径值。不同车速竖曲线半径选用表 注：非机动车道，凸、凹行竖曲线最小半径为500m。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.4.3 应用举例【例一】某城市大学园区内主干路，计算行车速度为40km/h。图中，l1=326m，l2=270m，l3=185m，i1=1.0%，i2=3.0%，i3=3.24%。试根据给出的坡度、坡长分别求出A、B两转折点处的竖曲线半径及竖曲线各要素。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.4.
27、3 应用举例【解】由公式=|i1-i2|可求得A、B分别为：A=4.0%，B=6.24%查表可知，A处的最小半径应为600m，B 处的最小半径应为700m。考虑到在坡长容 许的情况下可以使行车更为舒适，因此半 径可以更大，也可查计算行车速度、坡 度值代数差与凸形竖曲线长度、半径关系 图确定较适宜的半径值。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.4.3 应用举例【解】可确定A处半径值RA=4000m，B处的半径 值RB=2000m。根据公式 计算，求得竖曲线各项要素为：LA=160m，TA=80m，EA=0.8m，LB=124.8m，TB=62.4%m，EB=0.97m。RL 2RT RLE8
28、2第4章 城市道路纵断面线形规划设计不同车速竖曲线最小长度 第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.5 竖曲线最小长度n为满足汽车司机操作的需要，竖曲线最小长度按计算行车速度行驶3秒的距离计算：V 计算行车速度（km/h）。n我国城市道路设计规范对竖曲线最小长度的规定如下表。n实际工作中，竖曲线的长度一般至少为20m。6.3V3=L4.3.6 竖曲线的连接n竖曲线之间连接时，可以在其间保留一段直坡段，也可以不留直坡段而直接连接成同向或反向复曲线形式，只要不使两竖曲线相交或搭接即可。n若两相邻的竖曲线相距很近，中间直坡段太短，应将两者结合并成复曲线形式。n一般情况下，则应力求两竖曲线之间留一段
29、直坡段L，坡长建议以不小于汽车行驶3s的距离为宜。V 计算行车速度（km/h）V83.0=36.3VL 第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.7 平、纵面线形组合设计n组合设计的原则n自然地诱导驾驶员视线，保持视觉连续性；n平纵线形技术指标大小均衡，保持视觉和心理协调；（根据德国计算统计，若平曲线半径小于1000m，竖曲线半径大约为平曲线半径的1020倍时，便可达到均衡）n合成坡度组合得当，有利行车和排水；n注重与道路周围景观的配合。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.7 平、纵面线形组合设计n线形组合设计要点n平曲线与竖曲线的组合：平包竖组合原则n竖曲线与平曲线重合，且平曲线比竖曲
30、线稍长，即“平包竖”。竖曲线的起、终点分别放在平曲线的两个缓和曲线中间最理想。n优点：当车辆驶入凸形竖曲线的顶点之前，就能看清楚平曲线的始端，辨明转弯的走向。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.7 平、纵面线形组合设计n线形组合设计要点n在一个平曲线范围内应避免多个竖曲线，反之亦然。n不要在凸形竖曲线顶部、凹形竖曲线底部插入小半径平曲线。n避免变坡点设在反向曲线拐点处。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.7 平、纵面线形组合设计n线形组合设计要点n直线与纵断面的组合n长直线配长坡。n直线上短距离内多次变坡。n直线段内不能插入短的竖曲线。n在长直线上设置坡陡及曲线长度短、半径小的凹形
31、竖曲线。n平面直线段不宜设置多次变坡，避免出现驼峰、凹陷、跳跃等使视觉中断的线形。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.3.7 平、纵面线形组合设计n线形组合设计要点n平、纵线形组合与景观的协调配合n应使路线融入自然，不要硬性隔断景观；n减少高填深挖，重视环境保护；n综合绿化；n讲究结构物的造型和色彩。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4 纵断面线形规划设计4.4.1 纵断面线形设计的一般原则 城市道路纵面的线性设计一般要满足以下要求：1.保证行车的安全与迅速。n一般要求路线转折少、纵坡平缓，在纵坡转折处尽可能用较大半径的竖曲线衔接，以适应行车视距与舒适的要求。2.与相交道路、街坊、广场以
32、及沿街建筑物的出入口有平顺的衔接。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.1 纵断面线形设计的一般原则 3.在保证路基稳定、工程经济的条件下，力求设计线与地面线相接近，以减少路基土石方工程量，并最少地破坏自然地理环境。n在地形起伏较大或系主要道路时，应适当拉平设计线，以消除过大纵坡与过多坡度转折，即使这样会增加一些填挖土量和其他工程构筑物工作量，也往往是适当的。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.1 纵断面线形设计的一般原则 4.应保证道路两侧街坊和路面上雨水的排除。n道路侧石顶面一般宜低于街坊地面和沿街建筑物的地坪标高，在多雨的南方地区更应如此。n当地形复杂，街坊建筑群排水规划方向系
33、背离道路时，则侧石顶面可高于街坊建筑群地面，但应在街坊出入口处增设雨水口(亦称进水井)截流地面雨水。n对可能有渍水的城市用地，尚应注意使道路设计标高距渍水位有足够高度(一般宜1.0m)，以保证路基的稳定。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.1 纵断面线形设计的一般原则 5.在城市滨河地区，往往要求滨河道路起防洪堤的作用。其路面设计标高应在最高洪水位以上。n对于同滨河路相衔接的道路，由于其标高也均被提高，故也应协调滨河地区道路之间的坡度与坡长。6.道路设计线要为城市各种地下管线的埋设提供有利条件。因此，设计纵坡应综合考虑管线布置的要求，并保证各类管线有必要的最小覆土深度。第4章 城市道路纵
34、断面线形规划设计4.4.1 纵断面线形设计的一般原则 7.综合纵断面设计线形，妥善分析确定各竖向控制点的设计标高。n对影响纵断面设计线标高、坡度和位置的各竖向控制点：如相交道路的中线标高、城市桥梁的桥面设计标高、铁路平交点处的轨顶标高、沿街重要建筑物的底层地坪标高、滨河路的河流最高洪水位以及人防工程的顶面标高等，在定线时，需要对纵断面线形上的相关控制点综合考虑，一并分析，经统一协调后再具体确定竖向控制点处的设计标高。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.2 纵断面线形设计步骤纵断面线形设计步骤包括：n勘测道路中心线的地面线n确定道路纵断面的设计线n计算填挖高度n标明构筑物及有关特征点位置、
35、高程n绘制纵断面图等。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.2.1 勘测道路中心线的地面线n首先，根据规划拟定的、经道路平面设计确定的路线每一段落的具体走向、转折点坐标、曲线半径，以及直线段与曲线段的衔接等，将图纸上确定的道路中心线通过现场勘测，准确地移放到地面的实际位置上去并埋桩；n接着进行道路中线各桩点的水准测量，并按里程桩号及地面自然地形起伏变化处补设的特征点加桩，测记各桩点地面标高；n然后，按规定比例尺在厘米方格纸（或电脑）上绘出地面线。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.2.2 确定道路纵断面的设计线n在定设计线前先根据路网规划要求，结合地形、地物现状、排水、工程地质水文条
36、件分析，拟定各立面控制点的标高，并标注在图纸上；n然后试定设计纵坡线（习惯上称“拉坡”）。n此过程要求根据纵坡设计的技术要求，注意土石方填挖量的平衡，特别要从沿路两侧街坊竖向规划的土石方综合平衡来考虑整个道路、街坊土石方调配、运输的经济合理性。在原地面线的基础上，逐步调整设计线（也可调整或增减转坡点），直至坡度线合理且工程较经济为止。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.2.2 确定道路纵断面的设计线n最后，在已定设计线的各转坡点间，根据该道路等级选定合适半径的竖曲线进行衔接，然后按坡度代数差查圆形竖曲线表或用计算方法定出竖曲线各要素；并将直线、曲线段的各桩号高程、填挖施工高度标注于纵断面
37、图上。n纵断面设计线多用粗红线描绘以区别于用黑线绘制的原地面线。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.2.3 绘制纵断面图n道路纵断面设计图，一般应包括下述内容：道路中线的地面标高线、纵坡设计线、竖曲线及其组成要素、起、终点及其它各桩点的设计标高、施工高度、土质剖面图、桥涵位置、孔径和结构类型以及相交道路交汇点、重要临街建筑物出入口的地坪标高、已有地下管线位置和地下水位线等。n同时，对沿线的水准点位置、高程及最高洪水位线也应加以标明。n此外，还应绘制路线平面简图以资对照。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.2.3 绘制纵断面图n纵断面图的比例尺。n在技术设计阶段，一般水平方向用1：5
38、001：1000，垂直方向用1：501：100的比例尺；n对地形平坦的路段，垂直方向还可放大。n至于作路网规划方案比较或初步设计时，也可采用水平方向为12000以上的小比例尺。n基本概念n纵断面图上表示原地面起伏的标高线称为地面线地面线。n地面线上各点的标高称为地面标高地面标高（黑色标高黑色标高）。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.2.3 绘制纵断面图n基本概念n表示道路中线纵坡设计的标高线称为设计线设计线。一般多指路面设计线。n设计线上各点的标高称为设计标高设计标高（红色标高红色标高）。n设计线上各点的标高与原地面线上各对应点标高（高程）之差称为施工高度施工高度或填挖高度填挖高度。n
39、设计线高于地面线，需填土；n低于地面线需挖土；n与地面线重合可不挖不填。第4章 城市道路纵断面线形规划设计4.4.2.3 绘制纵断面图n当设计线为路面纵坡设计线时，确定路基实际施工高度或计算土方量需考虑路面结构设计厚度及路槽形式、施工方法等予以修正。n从道路纵断面上可看出路线纵向大致的平衡程度和路基土石方填挖平衡概况。n在A3图幅的坐标纸上绘制中线地面高程点并连线，形成纵断面地面线；绘制平面线形示意图，以利进行平纵组合；写出桩号及对应的地面原始高程。在A3图幅的坐标纸上绘制各桩号横断面地面线，形成横断面图。第4章 城市道路纵断面线形规划设计本章思考题本章思考题：1、城市道路纵断面设计的一般原则是什么？2、如何设计城市道路的纵坡，为什么城市道 路中应考虑最小纵坡、？3、城市道路纵断面图包括哪些内容？4、城市道路如何排水？5、竖曲线有什么作用，如何进行设计？第4章 城市道路纵断面线形规划设计复习思考题n何为路线纵断面？n纵坡和坚曲线的标准各有哪些？n为什么标准要对最大从坡加以限制？规定最大纵坡主要考虑哪些因素？n何为平均纵坡、合成纵坡、最小坡长？n何为缓和坡段？它设置的条件和设置的位置各是什么？n标准在制定坚曲线半径时，主要考虑了哪些因素？n各种线形组合要点和注意问题？n简述纵断面设计的一般步骤和方法？第4章 城市道路纵断面线形规划设计
