道路勘测设计3

1、道路勘测设计3内蒙古科技大学建筑与土木工程学院张玥3.1 概述路线纵断面：沿着道路中线竖直剖切然后展开得到的断面。3.1.1 纵断面设计的主要任务1）任务：确定起伏空间线几何构成的位置及尺寸大小：坡度、坡长、竖曲线要素设计高程2）考虑的因素汽车动力特性、道路等级沿线的自然地理条件工程经济的问题3）目的行车安全、迅速、 运输经济合理、乘客感觉舒适在规范中已考虑，并做出相应规定地形、地质、水文、气候等情况土石方数量、排水及防护工程数量3.1.2 纵断面的设计参数地面高程：反映原地面的起伏变化情况地面线设计高程：反映道路路线的起伏变化情况设计线设计高程取决于纵断面线形设计高程在横断面上的位置：新建公

2、路：高速、一级：中央分隔带外侧边缘二、三、四级：路基边缘（未加宽、超高前）改建公路：可视具体情况采用中央分隔带中线或行车道中线纵断面线形要素nnnnnnn1 ）直线坡度（纵坡）：上坡为+，下坡为-竖曲线半径竖曲线长（水平长度）3.2 汽车行驶特性nnnn 现代道路交通是以汽车交通为主体的，道路设计必需满足汽车的行驶要求，因此需要研究汽车的行驶特性及其对道路的具体要求，这是道路线形设计的理论基础。本节的主要内容汽车的驱动力及行驶阻力汽车的动力特性和加减速行程3.2.1 汽车的行驶性能nnnnn1 ）动力性能指汽车所具有的牵引力，是决定汽车加速、爬坡和最大速度的性能。汽车的动力性能越好，车速越高，

3、爬坡能力和加速能力就越好。汽车的动力性能决定了道路的最大纵坡、坡长限制以及陡坡与缓坡组合等技术指标。2）制动性指汽车强制停车和减低车速的能力。汽车制动性能的好坏，直接关系到行车安全，影响道路行车视距以及路面表面性能等技术指标。3）行驶稳定性指汽车在行驶过程中保持正常行驶状态和方向，不致失控而产生滑移、倾覆等现象的能力。 汽车行驶稳定性直接关系到行车安全，决定道路平曲线最小半径、纵横组合向合成坡度等技术指标。3.2.2 汽车的行驶性能nnnnnnnn4） 操纵稳定性指汽车遵循驾驶者意图行驶的能力，它包括汽车的转向特性、高速稳定性和操纵轻便性。其中转向稳定性影响汽车在弯道上的行驶轨迹。5）燃油经济

4、性汽车以最小的燃油消耗量完成单位运输工作的能力。6）行驶平顺性指汽车在不平道路上行驶时，汽车免受冲击和震动的能力。对汽车平均技术车速、乘车舒适性、运货完整性等有很大影响。7）通过性（越野性）指汽车在各种道路和无路地带行驶的能力。汽车通过性能越好，使用的范围就越广。3.2.3 汽车行驶对路线的要求nn1 ） 保证汽车在道路上行驶的稳定性即保证安全行车，不发生翻车、倒溜或侧滑。需要在研究汽车行驶过程中力系的平衡条件、分布情况和行车稳定性等的基础上，合理设置纵、横坡度及曲线半径，提高车轮与路面间的附着力。2）尽可能提高车速评价运输效率的指标是汽车运输生产率和运输成本，平均技术速度是主要影响因素之一。

5、为了提高车速，就需要充分发挥汽车行驶的动力性能。因此在公路设计时必须严格控制曲线半径、最大纵坡及坡长，并尽可能采取大半径曲线及平缓的纵坡。nn3.2.4 汽车行驶对路线的要求nnnn3） 保证行车畅通、连续为保证公路上行车不受阻碍或减少阻碍，公路线形设计需要保证视距和净空，合理设置平、竖曲线，还应尽可能地减少平面交叉以及增加交通安全和防止公害等措施。4）尽量满足行车舒适线形设计时，需要正确地组合平面线形和纵面线形，以增进驾驶者和乘客在视觉上和心理上的舒适感，采用符合视角舒顺要求的曲线半径，注意线形与景观的协调、沿线的植树绿化等。3.2.5 汽车的驱动力及行驶阻力nnn 汽车的行驶需要克服各种行

6、驶阻力，因而必须具备足够的驱动力（或称牵引力），驱动力取决于发动机的性能。汽车的动力传递过程发动机 （产生动力扭矩） 离合器变速器传动轴主传动器及车轴驱动轮1）汽车的驱动力nnnn（ 1）汽车发动机基本指标发动机有效功率N：发动机在单位时间内所做的功（kW）。转速n：发动机曲轴单位时间内的旋转次数（ r/min）。曲轴扭矩M：发动机产生于曲轴上的转动力矩（N· m）。转动角速度 ：发动机曲轴单位时间内转动的角度（rad/s）。n（ 2）发动机特性曲线及各指标的关系发动机特性曲线：表示发动机有效功率N、曲轴扭矩M 与曲轴转速n之间关系的曲线。发动机节流阀全开时的特性曲线称为发动机外特性

7、曲线；节流阀部分开启时称为发动机部分负荷特性曲线。NmaxM 最小转速minMNmax最大转速发动机各指标的关系功率的基本公式：N=M · （ W） =M · /1000（ kW） =2 · n/60（ rad s）则： N=2 · M · n/（1000× 60）=M · n/9549发动机曲轴扭矩：M=9549N/n（ N· m） kW）（ 3）驱动轮扭矩Mk 及驱动力Tn 经过变速器、传动机构的“降速增扭”作用，驱动轮 上的扭矩为：Mk=M · · T， 总变速比，驱T机械效率。n 动轮上

8、的转速为：nk=n/ ，相应的车速为：V=2 · r · nk· 60/1000=0.377n · r/ 驱动轮FT受力分析G G?驱动力：· · T/r=0.377n· M · T/V=3600N · T/V（ N） T=Mk/r=M*2）汽车的行驶阻力（ 1）空气阻力迎面空气质点压力、车后真空吸力、空身表面摩擦力RW=KA v2/2=KA V2/21.15（ N） K、 A 见教材。气质点与车2）汽车的行驶阻力2）道路阻力：滚动阻力、坡度阻力（ 1）滚动阻力：轮胎、路面变形以及路面不平整造成轮胎振动和

9、撞击引起的功率消耗：Rf=G· f· cos G· f， f见教材。（ 2）坡度阻力：Ri=G · sin G· i道路阻力：RR=Rf+Ri=G · （f+i）=G · ， 道路阻力系数3）惯性阻力：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RI= Ga/g 惯性力系数。3）汽车的运动方程与行驶条件（ 1）汽车的运动方程（驱动平衡方程、牵引平衡方程）T=R=RW+RR+RI（ 2）汽车的行驶条件必要条件：必须有足够的牵引力来克服各项阻力，即T R（驱动条件）充分条件：牵引力不能大于轮胎与路面间的摩擦力，

10、即 T GK（附着条件）， 附着系数，见教上述行驶条件，要求路面宏观上平整而坚实，以减少滚动阻力；微观上要粗糙而不光滑，以增大附着力。材，GK驱动轮荷载。3.2.6 汽车的动力特性及加、减速行程汽车的动力性能是指汽车所具有的加速、爬坡、 最大速度等性能。动力性能越好，速度就越高，所能克服的行驶阻力也越大，是评价汽车运输效率的重要指标，在道路设计中，为纵断面设计提供依据。1）汽车的动力因数将汽车运动方程作如下变形：T-RW =RR+R1)汽车的动力因数T-RW =G(f+i)+ ·G· a/g(T-RW)/G=(f+i)+ · a/g如果道路不在海平面上，汽车也不是

11、满载，应给D 乘以一个海拔荷载修正系数 ，即 D=(f+i)+ · a/g，其中 = G/G ， 海拔系数G满载重力G实载重力2)汽车的行驶状态g g ga=( D? )=(D)=(D ) 单位车重所受到的道路阻力? <D 时：驱动力大于行驶阻力，a>0，加速行驶? =D 时：驱动力等于行驶阻力，a=0，等速行驶? >D 时：驱动力小于行驶阻力，a<0，减速行驶2)汽车的行驶状态汽车的行驶状态以汽车行驶时速度的变化进行描述，特征值有：v平衡速度Vp：与任意 =D 相应的等速行驶的速度v临界速度 Vk：与各排档最大动力因数Dmax

12、对应的速度；是稳定行驶的极限速度最小稳定速度。v 最高速度Vmax： 汽车发动机节流阀全开，满载 (不带挂车)， 在表面平整坚实的水平路段作稳定行驶时的速度。Vmax 最小时的平衡速度DmaxD2D1VVk3)汽车的爬坡能力?爬坡能力：汽车在良好路面上等速行驶时克服了其它行驶阻力后所能爬上的坡度。ü最大爬坡度：汽车在坚硬路面上用最低档等速行驶时所能克服的坡度汽车爬坡能力的评价指标由于等速行驶，所以a=0，惯性阻力为零；而且坡度较大，cos 1， sin i，故 DImax=fcos +sin Imax DImax?f? D=arcsin21+f22Imax+f2 最大爬坡度：imax

13、=tan Imax4)汽车的加速时间和加速行程汽车的加速性能是指汽车在一定的使用条件下迅速增加行驶速度的能力，可用加速度、加速时间和加速行程来反映。?加速时间：一定速度范围内加速时所用的时间由a=dv/dt可知：dt=dv/a，则 ?加速行程：一定速度范围内加速时汽车所行驶的距离由 v=ds/dt 及 a=dv/dt 可知：ds=(v/a)dv，则3.3 纵坡与坡长nn3.3.1 纵坡设计的一般要求1）纵坡设计必须满足规范要求；2）纵坡平顺，起伏不宜过大、过于频繁；尽量避免采用极限指标；连续上坡路段避免设置反坡；大中桥、隧道两端接线，纵坡宜缓、避免突变；越岭线垭口附近、交叉口前后的纵坡应平缓一

14、些。3）综合考虑沿线地形、地质、水文、气候等条件和影响因素，与路基、排水、防护、桥涵等结构构造设计相结合，保证道路的稳定与畅通，尽量减少工程数量、降低造价、节约用地。4）在实地调查的基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。 nn3.3.2 设计标准1）最大纵坡在纵坡设计时某一等级的道路允许纵断面设计的主要控制指标之一（极确定最大纵坡时考虑的因素：汽车动力道路等级自然地理特性条件最大爬坡能力国产典型载重汽车设计速度交通组成气候条件行车安全下坡工程及运营经济工程数量其他因素桥涵2）高原纵坡折减n规范规定：海拔3000m 以上的高原地区，各级公路的最大纵坡应予折减，但折减后不小于4%。各级公路最

15、大纵坡12031004805606407308209设计速度（km/h）最大纵坡（%）高原纵坡折减海拔高度（m）折减值（%） 3000-400014000-50002>500033）理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡理想的最大纵坡：设计车型（载重车）在油门全开的情况下，由于地形的限制，道路纵坡小于等于理想的最大纵坡往往不易实现， 有必要允许载重汽车适当降低车速，降低至容许速度设计速度的1/2 2/3，（高速路取低限，低速路取高限）。与容许速度对应的纵坡称为不限长度的最大纵坡。当汽车在小于等于该坡度的道路上行驶时，可以保证行驶速度不低于容许速度；当道路坡度大于该坡度时，汽车需进一步

16、降低速度以克服坡度，为防止速度降低过多，需要对其坡长进行限制。4）最小纵坡nn 从行车角度讲，纵坡越小越好。但是在长路堑、低填方以及其他横向排水不畅的路段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其强度和稳定性，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。当必须设置平坡或小于0.3%的纵坡时，边沟应进行纵向排水设计。干旱少雨地区，最小纵坡可不受上述限制。n5）坡长限制nn（ 1）最短坡长限制坡长过短，使道路起伏变化频繁，增重减重不断变化，导致行车颠簸，乘客感觉不舒适。考虑汽车行驶平顺、竖曲线设置、路容美观以及纵面视距的要求，应对最短坡长进行限制。一般按9s行程控制。12040

17、030010035025080250200602001504016012030130100208060n设计速度（km/h）一般值（m）最小值（m）（ 2）最大坡长限制nnnnn 道路的纵坡及坡长对汽车的行驶状态有很大的影响。纵坡越陡、坡长越大，对行车影响也越大。陡坡：道路纵坡大于理想的最大纵坡时， 称为陡坡。凡是大于不限长度最大纵坡的纵坡，均应限制其长度。上坡行驶：行车速度显著下降，水箱易“开锅”，甚至熄火。下坡行驶：频繁制动，易使制动器发热失效，危及安全。最大坡长的控制：汽车在坡道上行驶时，车速下降到最低容许速度时所行驶的距离。不同纵坡最大坡长( m )设计速度(km/h)34纵坡坡度(%

18、)56789101209007001001000800600801100900700500601200100080060011009007005003001100900700500300200120010008006004003002004030206）缓和坡段nnn 当陡坡长度达到限制坡长时，应设置一段缓坡，用以恢复在陡坡上降低的速度。同时从下坡行驶安全考虑，缓坡段也是需要的。规范规定，缓和坡段的纵坡应不大于3%，其坡长应不小于最短坡长。缓和坡段的具体位置应结合纵向地形的起伏情况确定，尽量减少填挖方工程数量，同时要考虑与平面线形相配合。一般情况下，宜设置在平面的直线或大半径平曲线上，以充分发

19、挥缓和坡段的作用；如因地形困难而需将缓和坡段设置在小半径平曲线上，应适当增加缓和坡段的长度。7）平均纵坡n 平均纵坡：一定长度的路段所克服的高差与路线长度之比。是为了合理运用最大纵坡、最大坡长及缓和坡段，保证车辆安全顺利地行驶的限制性指标。平均纵坡的指标在选线阶段就要注意控制，否则在纵断面设计阶段已为时已晚，很难处理。规范规定：二、三、四级越岭线的平均纵坡，一般以接近5.5%（相对高差200 500m）和5%（相对高差大于500m）为宜，并注意任意连续3km 路段的平均纵坡不宜大于5.5%。nn8)合成坡度nn 合成坡度：由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组合而成的坡度。合成坡度的方向即为路面

20、的流水线方向。合成坡度的计算 iz=HBD ， ih=HDCI=HDEBC=BE+EC=BDBC?BDE:?BDC?=DEDCBD?=DE?DE=DCBD?DC?DE=22+BDDC2BDDC22H2H2?(BD2+DC2)H2H2222?=+?I=ih+iz2222DEBD?DCDCBDI=合成坡度的限制nn 显然，在有平曲线的坡道上，最大坡度既不是纵坡方向，也不是横坡方向，而是两者组合而成的流水线方向。因此要对最大合成坡度进行限制，目的是为了避免急弯与陡坡的不利组合，防止汽车沿纵横组合向滑移，保证车辆在弯道上安全而顺适地行驶。同时，为了保证路面排水，最小合成坡度不宜小于0.5%。公路最大合

21、成坡度公路等级设计速度（km/h）合成坡度值（%）高速、 一级公路1201008060二级公路809.0609.5三、 四级公路 40302010.010.010.510.510.010.010.0注：在积雪冰冻地区，公路的合成坡度值应不大于8%。3.4 竖曲线3.4.1 基本概念n1 ）竖曲线nn 为了保证行车安全、顺适及满足视距要求而在变坡点处设置的纵向曲线。3.4.1 基本概念2）竖曲线（3）竖曲线要素：（形式：1）圆曲线（2） 1）竖曲线半径：2）竖曲线长度：3）竖曲线切线长：4）竖曲线外距：抛物线RLTE 3.4.1 基本概念nn 需注意的问题在纵断面上只计水平距离和竖直高度，斜线不

22、计角度而以坡度表示，即：n 坡度=高差:水平距离。因此， 竖曲线的切线长和曲线长是其在水平面的投影；切线支距是竖直的高差；相邻两坡度线的交角用坡度差表示。n3.4.2 竖曲线计算1)二次抛物线与曲率半径2 一般方程：y = ax+bx+c任意点曲率：k=y''(1+y'2)32=2a?1+(2ax+b)?2232 抛物线上的最大曲率：kmax=| 2a |曲率最大点的坐标： ?b?b+4ac?4a?2a?3.4.2 竖曲线计算1)二次抛物线与曲率半径然，曲率最大的点为二次抛物线顶点，时，该点曲率半径最小，即： rmin=1/ | 2a 竖曲线要素

23、中的半径R即指 rmin，则：a = (±1/ 2R)因此，作为竖曲线的抛物线方程为：y = ± x2/ 2R + bx+ c 显 | 同3.4.2 竖曲线计算2)进一步的讨论为计算方便，把坐标原点放在顶点，则竖曲线方程变为：y = ±2x/ 2R2y = x 不失一般性，以进行介绍。/ 2R 为例3.4.2 竖曲线计算由y = x2/ 2R， i=y'=x/ Ri=y'=xB/ RA 点曲率为：kA=R(1+i)32213.4.2 竖曲线计算2)进一步的讨论则： A 点曲率半径为：RA= R(1+i12)1.52)1.5R= R(

24、1+i 同理， B 点曲率半径为：B2可见，RA、 RB 均大于R，但相差不多。当i=5%时，切点处曲率半径Rx=1.00375R当 i=10%时，切点处曲率半径Rx=1.015R结论：以R(最小曲率半径)作为竖曲线要素是可以接受的。3.4.2 竖曲线计算3)竖曲线要素计算L = xB-xA=Ri2-Ri1=R(i2-i1)=R 竖曲线长：3.4.2 竖曲线计算3)竖曲线要素计算竖距：h1= yh1 yA-L1i1= (xA+L1)2/(2R) xA2/ 2R L1xA/R = L12/(2R)3.4.2 竖曲线计算3)竖曲线要素计算竖距：h2= yh2 (yB L2i2)(xB L2)2/(

25、2R) (xB2/ 2R L2xB/ R)= L22/(2R)3.4.2 竖曲线计算3)竖曲线要素计算当L1=T1 时： E = h1= T12/ 2R当 L2=T2 时：E = h2= T22/ 2R 又： T1+T2=LT1= T2T= L/ 2= R / 2= L /8= T /422则： E = T / 2R= R /83.4.2 竖曲线计算竖曲线要素：L =R T= L/2= R /2E = T 2/2R= R 2/8= L /8= T /4 =i2-i1 ，当 >0 时，为凹形竖曲线，反之，为凸形3.4.3 竖曲线设计标准竖曲线的控制指标：最小半径Rmin 或最小长度

26、 Lmin。主要控制因素：1)缓和冲击竖向离心加速度： Rmin=V 2/3.62)行驶时间不过短3s行程3)满足视距要求凸形曲线：满足停车视距的要求一般均以停车视凹形曲线：夜间行车前灯照明距离距控制跨线桥下视距最小半径Rmin 或最小长度Lmin， 综合考虑上述因素，取最不利情况进行控制。竖曲线最小半径和最小长度设计速度(km/h)凸形竖曲线半径(m)凹形竖曲线半径(m)一般值极限值一般值极限值1201700011000600040001001001000065004500300085804500300030002000706020001400150010005040700450700450

27、3530400250400250252020010020010020竖曲线长度（m）竖曲线上任一点高程=该点切线高程竖距（h）凹形+3.5 爬坡车道、避险车道nn 爬坡车道：陡坡路段为载重车上坡行驶所设置的专用附加车道。位于正线上坡方向右侧。避险车道：长陡坡路段为失控车辆增设的专用附加车道。位于正线下坡方向右侧。3.5.1 设置爬坡车道的原因及条件nnnnnn1 ）设置原因陡坡路段，载重车速度下降，与小汽车速差增大，超车频率增加，不利于安全，影响通行能力。2）设置条件（1）上坡方向载重车速度降低到容许最低速度以下（2）上坡路段设计通行能力小于设计小时交通量（3）经技术经济论证，效益及安全性较优

28、时上坡方向容许最低速度设计速度（km/h）容许最低速度（km/h） 1206010055805060404025a）高速公路b）一级公路c）二级公路3.5.2 爬坡车道设计横断面合流渐变段全宽爬坡车道分流渐变段土路肩硬路肩行车道中间带硬路肩（供非汽车交通行驶部分）半幅平面土路肩3.5m 或 3.75m行车道宽度一半3.5.2 爬坡车道设计nnn1 ）高速公路、一级公路以及二级公路在连续上坡路段，当载重汽车对运行速度、通行能力、安全等产生影响时，宜设置爬坡车道，爬坡车道宽度应为3.5m。 2）高速公路的爬坡车道应紧靠车道的外侧设置，可利用硬路肩宽度，爬坡车道的外侧可只设土路肩。3）一级公路、 二

29、级公路的爬坡车道应紧靠车道的外侧设置，原来供混合车辆行驶的硬路肩部分移至爬坡车道的外侧。3.5.2 爬坡车道设计n 爬坡车道的长度与起、终点1)爬坡车道的起点，应设于陡坡路段上载重汽车运行速度降低至“容许最低速度”处。2)爬坡车道的终点， 应设于载重汽车爬经陡坡路段后恢复至 “容许最低速度”处，或陡坡路段后延伸的附加长度的端部。该陡坡路段后延伸的附加长度规定如下爬坡车道终点附加长度下坡100 平坡 150上0.52001.0250坡1.53002.0350附加段纵坡(%)附加长度 (m)3.5.2 爬坡车道设计n3)爬坡车道起点、终点处应设置分流、汇流渐变段，其长度规定如下表渐变段长度公路等级

30、分流渐变段长度(m)合流渐变段长度(m)10050150 20090高速公路、一级公路二级公路3.5.3 避险车道设计nn1 )作用公路连续长、陡下坡路段，汽车易发生制动器失效、速度失控的现象，导致汽车侧翻、冲出路基、撞击前方车辆等恶性交通事故，甚至车毁人亡。在长、陡下坡地段的适当位置设置避险车道，供失控车辆驶入，利用制动坡床的滚动阻力和坡度阻力迫使汽车减速停车，可避免或减轻人员及车辆损伤。3.5.3 避险车道设计nn2）组成引道：引导失控车辆由正线驶入制动车道，起连接作用制动车道：供失控车辆驶入并强制减速停车服务车道：设于制动车道右侧，用于施救遇险车辆以及制动车道的养护维修辅助设施：包括制动

31、车道前端缓冲装置、排水设施、指示标志、施救锚栓、监控系统及呼救电话、中央分隔带开口、照明设施等nnn3.5.3 避险车道设计n3）避险车道的类型a）上坡砂坑型：滚动阻力+坡度阻力，长度短，常用b）平坡砂坑型：滚动阻力，长度较长，特殊情况下采用c）下坡砂坑型：滚动阻力-坡度阻力，长度更长，不得已采用d）砂堆型：滚动阻力+坡度阻力，长度更短，冲级强烈，易引发二次事故，较少采用3.5.3 避险车道设计nnnn4）影响设置位置的因素（1）制动器温度：下坡行驶距坡顶的长度达到或超过使制动器达到失效温度的距离后，应设置。（2）正线平面线形：正线应为直线，视距良好；若为弯道，应设置在在失控车辆不能安全转弯的

32、主线弯道之前或从该曲线切线方向驶出。避开坡底人口稠密区，尽量远离正线上桥梁、隧道等构造物。进入避险车道的驶入角不应过大，以免引起侧翻或从避险车道侧向冲出。（3）沿线地形：正线右侧地形最好是高出路基边缘的山包、山坡、台地等，且易于开挖修筑。低于路基边缘的浅沟、平地等，易于填筑，也可设置。3.5.3 避险车道设计nn5）设置条件（参考）公路连续长、陡下坡路段，当平均纵坡4%，纵坡连续长度3km；车辆组成内大、中型重车占50%以上，且载重车缺乏辅助制动装置时，为避免车辆在行驶中速度失控而造成事故，应在长、陡下坡地段的右侧山坡上的适当位置设置避险车道。6）避险车道设置要求及构造nnnnn（ 1）引道正

33、线为直线时，流出角宜为3 5o，正线为曲线时，宜为其切线方向。路面结构应与正线相同分岔段纵坡宜与正线相同（下坡），凹形竖曲线宜设置在制动车道前最小长度：按入口速度计算的 3s行程6）避险车道设置要求及构造nnnnn（ 2）制动车道平面应为直线纵断面宜为直坡线，上坡，纵坡大小以地形条件、制动车道长度、坡床材料等综合确定，一般8% 20%宽度：应不小于4.5m，服务车道宽度不宜小于3.5m，设置护栏后，避险车道总宽度不宜小于9.0m长度：根据能量守恒原理，按制动距离公式计算（见教材）坡床材料：粒径2 5cm 的非级配卵（砾）石为佳坡床厚度：一般0.5 1.0m，入口处采用0.1m厚，设置5 10m

34、渐变段6）避险车道设置要求及构造nnnnnnnn（ 3）辅助设施缓冲装置：制动车道长度、纵坡满足要求时，末端堆砌沙袋、废轮胎等，高1.2 1.5m；否则需增设2道阻拦索及端头挡墙排水设施：制动车道底部设0.5 1%横坡，纵向设盲沟，并设置盖板，覆盖土工织物标志：正线上，避险车道之前，指示标志，禁令标志锚栓：服务车道右侧，间隔50m 监控系统、呼救电话：制动车道附近50m 范围中央分隔带开口：正线上，视线良好位置照明：制动车道范围内3.6 纵断面设计方法及纵断面图nnn3.6.1 纵断面设计要点主要内容根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计

35、竖曲线。基本要求纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。这些要求虽在选、定线阶段有所考虑，但要在纵面设计中具体加以实现。 nnn3.6.1 纵断面设计要点nn1 ) 关于纵坡极限值的运用根据汽车动力特性和考虑经济等因素制定的极限值，设计时不可轻易采用，应留有余地。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，才有条件地采用。好的设计应尽量考虑人的视觉、心理上的要求，使驾驶员有足够的安全感、舒适感和视觉上的美感。一般讲，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%。 n3.6.1 纵断面设计要点nn2)

36、 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，以不小于设计速度9s的行程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，坡长和竖曲线应争取到极限值的一倍或二倍以上，避免锯齿形的纵断面，以使增重与减重变化不致太频繁，从路容美观方 面也应以此设计为宜。3.6.1 纵断面设计要点nn3）各种地形条件下的纵坡设计（1）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。丘陵地形应避免过分迁就地形而起伏过大，注意纵坡应顺适不产生突变。（ 2）山岭、重丘地形的沿河线应尽量采用平缓纵坡，坡长不应超过限制长度，纵坡不宜大于6%，注意路基控制标高的要求。n3.6.1 纵断面设计要点n

37、n3）各种地形条件下的纵坡设计（3）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夹短的缓和坡段。越岭路线一般不应设置反坡。（ 4）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。n3.6.1 纵断面设计要点nn4） 关于竖曲线半径的选用竖曲线应选用较大半径为宜。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大的竖曲线半径。有条件时，宜按视觉要求的最小竖曲线半径进行设计。3.6.1 纵断面设计要点nn5） 关于相邻竖曲线的衔接相邻两个同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

38、单曲线或复曲线，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段。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。n3.6.2 纵断面设计的一般原则nn1 ）应满足纵坡及竖曲线的各项规定主要指标：最大纵坡、最大坡长、最小坡长、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等。2）纵坡应均匀平顺纵坡尽量平缓、起伏不宜过大和频繁；变坡点处尽量设置大半径竖曲线；尽量避免极限纵坡值；缓和段配合地形布设；垭口处纵坡尽量放缓；越岭线应尽量避免设置反坡段（升坡段中的下坡损失）。nn3.6.2 纵断面设计的一般原

39、则nn3）设计标高的确定应结合沿线自然条件如地形、土壤，水文、气候等因素综合考虑。4）纵断面的设计应与平面线形和周围的景观相协调， 即应考虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调及半径的均衡，来确定纵断面的设计线。3.6.2 纵断面设计的一般原则nnn5）应争取填挖平衡，尽量移挖作填，以减少土石方数量，降低工程造价。6）依路线的性质要求，适当照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的要求。7）城市道路的纵坡设计及设计标高的确定，还应考虑沿线两侧街坊地坪标高及保证地下管线最小覆土深度要求。一般应使侧石顶面标高低于两侧街坊或建筑物的地坪标高。3.6.3 纵断面设计步骤nn1 ）准备工作纵坡设计