第三章道路平面与纵断面线形设计

1、n本章主要介绍道路平纵线形设计的基本理论 和方法。学习构成道路线形的基本要素及这 些要素的设计要求，掌握设计成果的整理。 第三章 道路平面与纵断面线形设计 3 路线设计的任务路线设计的任务 在调查研究掌握大量材料的基础上，设计出一条有 一定技术标准、满足行车要求、工作费用最省的路线 一路线(route)的概念 1线形几何学线形几何学-研究道路所在空间曲线的几何特性（如几何构成，几何形状， 几何元素关系等）及各种线形路用特性的一门学科。 2公路平纵横的概念公路平纵横的概念 路线的平面-公路的中线在水平面上的投影。 平面图（plan）-反应路线在平面上的形状、位置、尺寸的图形。 路线的纵断面-路线

2、的中线在、竖直面上的投影。 纵断面图（verticalprofilemap）-反应路线在纵断面上的形状、位置、尺 寸的图形。 道路的横断面-沿道路中线上任意一点作的法向剖面。 横断面图（cross-sectionprofilemap）-反映道路在横断面上的结构、形状 、位置、尺寸的图形。 这个轨迹是连续的和圆滑 的，即在任何一点上不出现错头和 破折。 其曲率的变化率是连续的 ，即轨迹上任一点不出现两个曲率 变化率的值。如图33。 其曲率是连续的，即轨迹 上任一点不出现两个曲率的值。如 图32所示， 二平面线形设计的基本要求 1汽车行驶轨迹汽车行驶轨迹 经过大量的观测研究表明，行 驶中的汽车，其

3、轨迹在几何性 质上有以下特征： 4 路线设计的顺序路线设计的顺序 horizontalalignmentdesignverticalalignmentdesigncross-sectiondesign 现代高等级道路一般采用图34类型的平面线形。 直线(line)； 圆曲线(circularcurve)； 缓和曲线(transitioncurve)。 称之为“平面线形三要素”。 2平面线形要素平面线形要素 2行车方向明确，行驶受力简单，驾驶操作简易。 一直线的特点 1路线便捷，两点之间以直线为最短。 3测设简单，施工容易。 4过长的直线易使驾驶人感到单调、疲倦，难以目测车间距离，于是产生尽快

4、驶出直线的急燥情绪，易超车。 5直线线形大多难于与地形相协调。 1下述路段可采用直线：下述路段可采用直线： 受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地； 市镇及其近郊，或规划方正的农耕区等以直线为条为主的地区； 长大桥梁、隧道等构造物路段； 路线交叉点及其前后； 双车道公路提供超车的路段。 二直线的运用 Australia Arizona 合宁高速 B A C K 2 直线的应用直线的应用 直线的最大长度应有所限制。当采用长的直线线形时，为弥补景观单调直线的最大长度应有所限制。当采用长的直线线形时，为弥补景观单调 之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施并注意下述问题：之缺陷，应结合沿线具

5、体情况采取相应的技术措施并注意下述问题： 长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶更易导致高速度长直线上纵坡不宜过大，因长直线再加下陡坡行驶更易导致高速度 长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，可以使生硬呆板的直线得到长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜，可以使生硬呆板的直线得到 一些缓和一些缓和 两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同两侧地形过于空旷时，宜采取种植不同树种树种或设置一定或设置一定建筑物、建筑物、 雕塑雕塑 、广告牌广告牌等措施，以改善单调的景观。等措施，以改善单调的景观。 长直线或长下坡尽头的平曲线必须采取设置标志、增加路面抗滑能长直线或长下坡尽头的平曲线必须采取设置标志、增加路面抗

6、滑能 力等安全措施力等安全措施 德国和日本规定直线的最大长度（以米计）为德国和日本规定直线的最大长度（以米计）为2020v v，前苏联为，前苏联为8 8kmkm，美美 国为国为180180s s行程。我国地域辽阔，地形条件在不同的地区有很大的不同，对直行程。我国地域辽阔，地形条件在不同的地区有很大的不同，对直 线最大长度很难作出统一的规定。线最大长度很难作出统一的规定。 直线的最大长度，在城镇附近或其他景色有变化的地点大于直线的最大长度，在城镇附近或其他景色有变化的地点大于2020V V是可以是可以 的；在景色单调的地点最好控制在的；在景色单调的地点最好控制在2020V V以内；而在特殊的地理

7、条件下应特殊以内；而在特殊的地理条件下应特殊 处理。处理。 无论是高速公路还是一般公路在任何情况下都要避免追求长直线的错误无论是高速公路还是一般公路在任何情况下都要避免追求长直线的错误 倾向倾向 3 “长直线长直线”的量化的量化 1 同向曲线同向曲线(adjacent curve in one direction)间的直线最小长度间的直线最小长度 互相通视的同向曲线间若插以短直线，容易产生把直线和两端的曲线看成互相通视的同向曲线间若插以短直线，容易产生把直线和两端的曲线看成 为反向曲线的错觉，当直线过短时甚至把两个曲线看成是一个曲线，这种线形为反向曲线的错觉，当直线过短时甚至把两个曲线看成是一

8、个曲线，这种线形 破坏了线形的连续性，且容易造成驾驶操作的失误，通常称为破坏了线形的连续性，且容易造成驾驶操作的失误，通常称为断背曲线断背曲线。设计。设计 中应尽量避免。中应尽量避免。 规范推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于规范推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6 6v v为宜。为宜。 2反向曲线反向曲线(reverse curve)间的直线最小长度间的直线最小长度 转向相反的两圆曲线之间，考虑到为设置超高和加宽缓和段的需要以转向相反的两圆曲线之间，考虑到为设置超高和加宽缓和段的需要以 及驾驶员转向操作的需要如无缓和曲线时，宜设置一定长度的直线。及驾驶员转向操作的需要如无缓和曲线时，宜设置

9、一定长度的直线。 规范规定反向曲线间最小直线长度（以规范规定反向曲线间最小直线长度（以m m计）以不小行车速度（以计）以不小行车速度（以 km/hkm/h计）的计）的2 2倍倍为宜。为宜。 三直线的最小长度 圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，使用十圆曲线具有易与地形相适应、可循性好、线形美观、易于测设等优点，使用十 分普遍。分普遍。 圆曲线的几何元素（见图圆曲线的几何元素（见图3 37 7）为：）为： 一圆曲线的几何元素(geometry element) 2 a RtgT= aRaRL01745. 0 180 = ) 1- 2 (sec a RE= LTJ-2=

10、T 1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据 )(127 2 h i V R 二曲线半径curve radius 1 1确定半径的理论依据确定半径的理论依据2最小半径的计算最小半径的计算3圆曲线最大半径圆曲线最大半径 横向力系数横向力系数的确定的确定 行车安全行车安全 要求横向力系数低于轮胎与路面之间所能提供的横向摩阻系数f： f (32) 增加驾驶操纵的困难 轮胎产生横向变形，增加了汽车在方向操纵上的困难。 增加燃料消耗和轮胎磨损 的存在使车辆的燃油消耗和轮胎磨损增加。 行旅不舒适 值过大，增加了驾驶者在弯道行驶中的紧张。对于乘客来说，值过大，增加了驾驶者在弯道行驶中的紧张。对于乘客来说，

11、值的增大值的增大 ，同样感到不舒适，乘客随，同样感到不舒适，乘客随的变化其心理反应如下。的变化其心理反应如下。 当当400050005000 折减值（%）123 四四 最小纵坡最小纵坡 为使道路上行车快速、安全和通畅，希望道路纵坡设计的小一些为好。但是，在长 路堑、低填以及其它横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响 其稳定性，均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5%为宜。 五五 坡长限制坡长限制 最短坡长的限制主要是从汽车 行驶平顺的要求考虑的。 如果坡长过短，使变坡点增 多，汽车行驶在连续起伏地段产生 的增重与减中的变化频繁，导致乘 客感觉不舒适，车速

12、越高越感突出 从路容美观、相临两竖曲线 的设置和纵面视距等也要求坡长应 有一定最短长度。 通常取910秒的行程距离。 1最短坡长限制最短坡长限制 最大坡长限制是指控制汽车在坡道 上行驶，当车速下降到最低允许速度 时所行驶的距离。 纵坡大，坡长较长的时候对行车表 现在： 使行车速度显著下降，甚至要换 较抵挡位克服坡度阻力； 易使水箱“开锅”，导致汽车爬 坡无力，甚至熄火； 下坡行驶制动次数频繁，易使制 动器发热而失效，甚至造成车祸 2最大坡长限制最大坡长限制 公路等级高速公路一二三四 计算行车速度 （km/h） 120100806010060804060304020 纵 坡 坡 度 （%） 39

13、00 100011001200100012001100 4700800900100080010009001100100011001100 1200 5 600700800 8007009000800900900 100 0 6 500600 600 700600700700800 7 500 500 600 8 300 400 9 200 各级公路纵坡长度限制表4-10 六六缓和坡段缓和坡段 在纵断面设计中，当陡坡的长度达到限制坡长时应安排一段缓坡，用以在纵断面设计中，当陡坡的长度达到限制坡长时应安排一段缓坡，用以 恢复在陡坡上降低的速度。同时考虑下坡安全的需要。恢复在陡坡上降低的速度。同时考

14、虑下坡安全的需要。 在缓坡上汽车将以加速行驶，因此缓坡的长度应适应加速的需要。但实际设在缓坡上汽车将以加速行驶，因此缓坡的长度应适应加速的需要。但实际设 计中很难满足这个要求。计中很难满足这个要求。 标准规定缓和坡段的纵坡应不大于标准规定缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应不小于最短坡长。，其长度应不小于最短坡长。 七七 平均纵坡平均纵坡 平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度的比值。平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度的比值。 二级、三级、四级公路越岭路线的平均纵坡，一般以接近二级、三级、四级公路越岭路线的平均纵坡，一般以接近5.5%（相对高（相对高 差差200

15、m500m）和和5%（相对高差大于（相对高差大于500m）为宜，并注意任何相连为宜，并注意任何相连3km 路段的平均纵坡不宜于路段的平均纵坡不宜于5.5%。 纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段曲线来缓和，称为竖曲线。 竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线，在使用范围二者几乎没有差别。 一、竖曲线要素的计算公式一、竖曲线要素的计算公式 1 用二次抛物线作为竖曲线的基本方程用二次抛物线作为竖曲线的基本方程 式式 在图示坐标下，二次抛物线一般方程为 ixx k y 2 2 1 对竖曲线上任一点P，其斜率为 i k x dx dy i p 取XOY坐标系如图4-2所示， 设变坡点相临两纵坡坡度分

16、别为i1和 i2，它们的代数差用表示，即， 当为“+”时，表示凹形竖曲线； 为“-”时，凸形竖曲线。 12 ii 当x=0时，i=i1;x=L时，,则 （2） 抛物线上任一点的曲率半径为 式中，代入上式，得 21 ii k L i L ii L k 12 2 2 2/32 /)(1 dx yd dx dy R kdx yd i dx dy1 , 2 2 2/32 )1 (ikR 因为I介于i1和i2之间，且i1,i2均很小，故i2可略去不计，则（3） 将（2）、（3）式代入（1）式，得二次抛物线竖曲线基本方程式为 （4-3） kR xix R yxix L y 1 2 1 2 2 1 2 或

17、2竖曲线诸要素计算公式竖曲线诸要素计算公式 竖曲线长度L或竖曲线半径R:（4-4） 竖曲线切线长T：因为T=T1T2,（4-5） 竖曲线上任一点竖距h: 因为 则（4-6） 竖曲线外距E:（4-7） L RRL或 22 RL T , 2 21 2 xixi R x yyPQh QP R x h 2 2 4882 22 TLR E R T E或 )( 2222 12 ii RL Rtg a RtgT )( 180 12 iiRRRaL ER T E RTER 2 )( 2 222 R x Y 2 2 x y E与R相比甚小，忽略不记 R T E 2 2 竖曲线中个点纵横坐标 计算按照下式： 竖曲

18、线（圆曲线）要素计算 T 二、竖曲线的最小半径二、竖曲线的最小半径 )/( 2 2 sm R v a 缓和冲击 汽车在竖曲线上行驶时，其离心加速度为 1. 竖曲线半径限制因素竖曲线半径限制因素 竖曲线最小半径考虑了三方面的要求 缓和冲击时间行程不过短 满足视距的要求 )( 13 2 m a V R 将v(m/s)化成V(km/h)并整理，得 根据实验，a 限制在0.5m/s20.7m/s2比较合适。但考虑到不因冲击而造成的不 舒适感，以及视觉平顺等的要求，我国标准规定的凹形竖曲线最小半径值相当 于a=0.278m/s2。 二、竖曲线的最小半径二、竖曲线的最小半径 1. 竖曲线半径限制因素竖曲线

19、半径限制因素 竖曲线最小半径考虑了三方面的要求 缓和冲击时间行程不过短 满足视距的要求 2 . 16 . 3 min V t V L L R min 时间行程不过短 汽车从直线坡道行驶到竖曲线上，尽管竖曲线半径较大，如其长过短，汽车 倏然而过旅客会感到不舒适。因此，应限制汽车在竖曲线上的行程时间不过短。 最短应满足3s行程，即 二、竖曲线的最小半径二、竖曲线的最小半径 1. 竖曲线半径限制因素竖曲线半径限制因素 竖曲线最小半径考虑了三方面的要求 缓和冲击时间行程不过短 满足视距的要求 满足视距的要求 汽车行驶在凸形竖曲线上，如果半径太小，会阻挡司机的视线。为了行车安全 对凸形竖曲线的最小半径或

20、最小长度应加以限制。 2. 凸形竖曲线最小半径和最小长度凸形竖曲线最小半径和最小长度 凸形竖曲线最小长度应以满足视距要求为主，分为两种情况。 当LST 如图4-3所示 当LST 如图4-4所示 4 2 )(2 2 2 21 min TT S hh SL 2 111 2 1 2 1 1 2 22 tRhd R t R d h则 2 222 2 2 2 2 2 2 22 tRhd R t R d h则 ,2 2 1111 ltRhldt 2 1 1 l l Rh t )(2)( 2 2222 lLtRhlLdt 2 2 2 lL lL Rh t 由 由 得 得 lL RhL l Rh tLtST

21、21 21 2 视距长度 2. 凸形竖曲线最小半径和最小长度凸形竖曲线最小半径和最小长度 凸形竖曲线最小长度应以满足视距要求为主，分为两种情况。 当LST 如图4-3所示 当LST 如图4-4所示 4)(2 )( 2 )(2 2 2 21 2 min 21 2121 TT T T S hh S L hh L S hhRddS 或 11 2 1 1 2 2 Rhd R d h则 22 2 2 2 2 2 Rhd R d h则 比较以上两种情况，显然式（4- 11）计算结果大于式（4-10）， 应将式（4-11）作为有效控制。 (4-11) 3.3.凹形竖曲线最小半径和最小长度凹形竖曲线最小半径和

22、最小长度 凹形竖曲线的最小半径主要考虑了缓和 冲击的要求。因此依据（48）得： 6 . 36 . 3 2 min 2 min V L V R或 某山岭区二级公路，边坡点桩号K1+080.00，高程为 1860.80m，i1=+5%,i2=-4%，竖曲线半径R=2500m。试 计算竖曲线要素以及桩号为K1+060.00和K1+160.00处 的设计高程。 举例 一、设置爬坡车道的条件 1. 上坡方向载重车的行驶速度低到表上坡方向载重车的行驶速度低到表4-154-15的的允许最低速度以下时，可设置爬坡车道允许最低速度以下时，可设置爬坡车道。 计算行车速度（km/h）1201008060 容许最低速

23、度（km/h）60555040 上坡方向允许最低速度表 4-15 2上坡路段的设计通行能力小于设上坡路段的设计通行能力小于设 计小时交通量时，应设置爬坡车道。计小时交通量时，应设置爬坡车道。 二、爬坡车道的设计 1横断面组成横断面组成 爬坡车道设于上坡方向正线 行车道右侧，如图4-9所示。爬坡 车道的宽度一般为3.5米包括设于 其左边路缘带的宽度0.5米 2横坡度横坡度 因为爬坡车道的行车速度比正线小，为了行车安全，高速公路正线超高坡度与爬 坡车道的超高坡度之间的对应关系见表4-16所示。若爬坡车道位于直线路段时，其横 坡度的大小同正线路拱坡度，采用直线式横坡，坡向相外。 正线的超高坡度（%）

24、1098765432 爬坡车道的超高坡度（%）5432 3平面布置与长度平面布置与长度。 合成坡度是指由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组合而成的坡度，其方 向即流水线方向。 合成坡度的计算公式为I = 2 2 iih 在应用最大允许合成坡度时，用规定值如10%来控制合成坡度，并不意味着横坡为 10%的弯道上就完全不允许有纵坡。无论是纵坡或是横坡中任何一方采用最大值时允 许另一方采用缓一些的坡度，一般不大于2%为宜。 以上为最大允许合成坡度的规定。相反，合成坡度过小也不好，它会导致路面排 水不畅，影响行车安全。各级公路最小合成坡度不宜小于0.5%。当合成坡度小于0.5% 时，应采取综合排水措施

25、，以保证路面排水畅通。 一、概念 1 视觉分析的意义视觉分析的意义 道路的线形、周围的景观、标志以及其他有关信息，几乎都是通过驾驶员的视觉感 受到的。因此，视觉是联结道路与汽车的重要媒介。 从视觉心理出发，对道路的空间线形及其与周围的自然景观和沿线建筑的协调等进 行研究分析，以保持视觉的连续性，使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称 为视觉分析。 2 控制公路线形的两个因素控制公路线形的两个因素 汽车运动学、行驶力学要求 视觉上和心理上顺适良好。线形与周围环境、景观协调。在线形设计的最后阶 段重点讨论视觉问题。 一、视觉分析 3视觉与车速的动态规律视觉与车速的动态规律 驾驶员的视觉判断能力

26、与车速密切相关，车速越高，其注视前方越远，而视角变小。 4视觉评价方法视觉评价方法 利用视觉印象随时间变化的道路透视图来评价。 二、道路平、纵线形组合设计 1. 平、纵组合的设计原则平、纵组合的设计原则 .应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。任何使驾驶员感 到茫然、迷惑或判断事物的线形，必须尽力避免。在视觉上能否自然地诱导视线，是 衡量平纵组合的最基本问题。 注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且 与工程费用相关。对纵面线形反复起伏，在平面上却采用高标准的线形事无意义的。 反之亦然。 选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。 注意与道

27、路周围环境的配合。它是可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起 到引导视线的作用。 2. 平曲线与竖曲线的组合平曲线与竖曲线的组合 平曲线与竖曲线应互相重合， 且平面线应稍长于竖曲线 当竖曲线与平曲线组合时，竖曲线 宜包含在平曲线之内，且平曲线应稍 长于竖曲线。这种布置通常称为平曲 线与竖曲线的对应，其优点是，当车 辆驶入凸形竖曲线的顶点之前，即能 清楚地看到平曲线的始端，辩明弯道 的走向，不致因判断错误而发生事故 。图10是平曲线与竖曲线相互对应。 图11是按此要求设计的线形，既顺适又美观 实例 澳大利亚 德 国 平曲线与竖曲线大小应保持均衡平曲线与竖曲线大小应保持均衡 平曲线与竖曲线的大小如

28、果不平衡，会给人不愉快的感觉，失去了视觉上的均衡性。根据 经验，平曲线半径如果不大于1000m，竖曲线的半径大约为平曲线的1020倍，便可达到平衡。 图12和图13为平曲线与竖曲线的组合对比。其中图12a）和图13a）布置得当，而图12b）和 图13b）欠妥。 实 例 .凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部， 应避免插入小半径平曲线”。因为在凸形竖 曲线的顶部如果有小半径的平曲线，不仅不 能引导视线而且要急转方向盘，行车是危险 的，见图14。凸形竖曲线顶部前面的平曲线部 分以虚线表示，这一部分驾驶人员是看不到 的，易发生危险。 凹形竖曲线的底部如果有小半径的平曲 线就会引起汽车在加速时急转弯，行

29、车是危 险的 在长的平曲 线内如必须设置 几个起伏的纵坡 时，需用透视图 法检验。实际上 是要避免出现多 个凹凸竖曲线。 这种线形多在平 曲线半径很大并 接近直线时出现 ，其缺点是将整 个线形切断，只 能看到眼前与远 处，而看不见中 间凹下的部分， 导致驾驶人员产 生踌躇和不安全 感，见图15。 为了便于实际应用，把平曲线与竖曲线的组合形象地表示为图4-14所示。竖曲线的 起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外 的直线上，也不要放在圆弧段之内。如平、竖曲线半径都很大，则平、竖位置可不受 上述限制；若做不到平竖曲线较好的组合，宁可把二者拉开相当距离，使平曲线位

30、于 直坡段或竖曲线位于直线上。 平面的长直线与纵面得直坡 线配合，对双车道道路超车方 便，在平坦地区易与地形相适 应，但行车单调乏味易疲劳。 直线上一次变坡是很好的平纵 结和，从美学观点将以包括一 个凸形竖曲线为好，而包括一 个凹形线次之；直线中短距离 内二次以上变坡会形成反复凹 凸的“驼峰”和“凹陷”，看 上去线形既不美观也不连贯， 使驾驶员的视线中断。因此， 只要路线有起有伏，就不要采 用长直线，最好使平面路线随 纵坡的变化略加转折，并把平 、竖曲线合理的组合。但要避 免驾驶员一眼能看到路线方向 转折两次以上或纵坡起伏三次 以上。 3.直线与纵断面的组合 4.平、纵线形组合与景观的协调配合

31、 应在道路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求。尤其在规划和选 线阶段，比如对风景旅游区、自然保护区、名胜古迹区、文物保护区等景点和其他特 殊地区，一般以绕避为主。 尽量少破坏沿线自然景观，避免深挖高填。比如沿线周围的地貌、地形、天然 树林、池塘湖泊等。纵面尽量减少填挖；横面设计要使边坡造型和绿化与现有景观相 适应，弥补必要填挖对自然景观的破坏。 应能提供视野的多项性，力求与周围的风景自然地融为一体。 不得已时，可采用修整、植草皮、种树等措施加以补救。 条件允许时，以适当放缓边坡或将其变坡点修整圆滑，以使边坡接近于自然地 面形状，增进路容美观。 应进行综合绿化处理，避免形式和内容上的单

32、一化，将绿化视作引导视线、点 缀风景以及改造环境的一种技术措施进行专门设计 道路景观欣赏 一、纵断面设计要点 1.关于纵坡极限值的运用关于纵坡极限值的运用 在受限制较严，如越岭线为争取高度、缩短路线长度或避开艰巨工程等，才有条件 的采用。一般将，纵坡缓些为好，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.3% 0.5%。 2.关于最短坡长关于最短坡长 坡长是指纵断面两变坡点之间的水平距离。坡长不宜过短，以不小于计算行车速度 9秒的行程为宜。 3.各种地形条件下的纵坡设计各种地形条件下的纵坡设计 平原、微丘地形的纵坡应均匀平缓，注意保证最小填土高度和最小纵坡的要求 山岭、重丘地形的沿河线应尽量采用平

33、缓纵坡，坡长不应超过限制长度，纵 坡不宜大于6%,注意路基控制标高要求。 越岭线的纵坡应力求均匀，尽量不采用极限或接近极限的坡度，更不宜在连续 采用极限长度的陡坡之间加短的缓和坡段。 山脊线和山腰线除结合地形不得已时采用较大纵坡外，在可能条件下纵坡应缓 些。 4.关于竖曲线半径的选用关于竖曲线半径的选用 竖曲线应选用较大半径为好。当受限制时可采用一般最小值，特殊困难方可用极限 最小值。坡差小时应尽量采用较大的竖曲线半径。当有条件时，宜按表4-20的规定进行 设计。 5.关于相邻竖曲线的衔接关于相邻竖曲线的衔接 相邻两个向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合 并为单曲线或

34、复曲线，避免出现断背曲线，这样要求对行车是有利的，相邻反向竖曲 线之间，为使增重与减重间和缓过渡，中间最好插入一段直坡线。若两竖曲线半径接 近极限值时，这段直坡段至少应为计算行车速度的3s行程。当半径比较大时，亦可直 接连接， 计算行车速度 （km/h） 竖曲线半径（m） 凸形凹形 1202000012000 1001600010000 80120008000 6090006000 4030002000 表4-20 视觉要求的最小竖曲线半径 二、纵断面设计方法步骤及注意问题 1. 纵断面设计方法与步骤纵断面设计方法与步骤 准备工作：纵坡设计之前在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点 绘地

35、面线，填写有关内容。收集和熟悉有关资料，并领会设计意图和要求。 标注控制点：控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。 控制性的控制点：如路 线起点、终点，越岭垭口， 重要桥涵，地质不良地段的 最小填土高度，等。 经济性的控制点：山区 道路还有根据路基填挖平衡 控制路中心填挖值的标高点 。如图4-16。 试坡：以“控制点” 为依据，照顾多数“经济点 ”的原则，在这些点位间进 行穿插于取直，试定出若干 直坡线。 调整：将所定坡度与选时坡度的安排比较，二者应基本相符，若有较大差异时应 全面分析，权衡利弊，决定取舍。 核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖、地面横坡较陡路基、挡土墙 、重要桥涵以及其

36、他重要控制电灯，在纵断面图上直接读出对应桩号的填、挖高度. 定坡：经调整核对无误后，逐渐把直线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来 。坡度值可用三角板推平行线法确定，要求取值到千分之一，即0.1%。变坡点一般要调 整到10m的整桩号上，相邻变坡点桩号之差为坡长。变坡点标高是由纵坡度和坡长以次 推算而得。 设置竖曲线：拉坡时已考虑了平、纵结合问题，此步根据技术标准、平纵组合 均衡等确定数曲线半径，计算数竖线要素。 2.纵坡设计应注意的问题纵坡设计应注意的问题 设置回头曲线地段，拉坡时应按回头曲线技术标准先定出该地段的纵坡，然后 从两端接坡，应注意在回头曲线地段不宜设竖曲线。 大、中桥上部已设置数曲

37、线，桥头两端竖曲线的起、中点应设在桥头10m以外 小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上，为保证行车平顺，应尽量避免在小桥涵 处出现“驼峰式”纵坡。 注意平面交叉口纵坡及两端接线要求。道路与道路交叉时，一般宜设在水平坡 段，其长度应不小于最短坡长规定。两端接线纵坡应不大于3%，山区工程艰巨地段不 大于5%。 拉坡时如受“控制点”或“经济点”制约，导致纵坡起伏过大，或土石方工程 量太大，经调整仍难以解决是，可用纸上移线的办法修改原定纵坡线。 三、纵断面图的绘制 纵断面设计图是道路设计重要技术文件之一，也是纵断面设计的最后成果。 纵断面采用直角坐标，以横坐标表示里程桩号，纵坐标表示高程。为了明显地反映

38、沿着中线地面起伏形状，通常横坐标比例尺采用1：2000，纵坐标采用1：200。如图4-18 和图4-19所示。 纵断面是由上、下两部分内容组成的。上部主要用来绘制地面线和纵坡设计线，另 外，也用以标注数曲线及其要素；坡度及坡长；沿线桥涵及人工构造物的位置、结构 类型、孔数和孔径；与道路、铁路交叉的桩号及路名；沿线跨越的河流名称、桩号、 常水位和最高洪水位；水准点位置、编号和标高；断链桩位置、桩号及长短链关系等 。 一、城市道路纵断面设计要求 1.纵断面设计应参照城市规划控制标高、适应临街建筑立面布置以及沿路范围内地纵断面设计应参照城市规划控制标高、适应临街建筑立面布置以及沿路范围内地 面水的排除面水的排除 确定道路中线设计标高时，必须满足下列各控制点标高的要求： 城市桥梁桥面标高H桥 H桥=h水+h浪+h净+h桥+h面 (m) 立交桥桥面标高H桥 桥下为铁路时 H桥=h轨+h净+h桥+h面+h沉（） 桥下为道路时H桥=h路+h净+h面+h桥 （m） 铁路道口应以铁路轨顶标高为准。 相交道路交叉点应以交叉中心规划标高为准。 满足沿街两侧建筑物前地坪标高（图4-20）。 2.应与相交道路、街坊、广场和沿街建筑物的出入口平顺的衔接。应与相交道路、街坊、广场和沿街建筑物的出入口平顺的衔接。 3.山城道路及新建道路的纵断面设计应尽量使土石方平衡。山城道路及新建道