第四章纵断面设计4

1、4.6 4.6 纵断面设计方法及纵断面图纵断面设计方法及纵断面图 l 1. 纵断面设计要点纵断面设计要点l 2. 纵断面设计方法与步骤纵断面设计方法与步骤l 3. 纵坡设计应注意的问题纵坡设计应注意的问题教学内容：教学内容：重点解决的问题：重点解决的问题：l 结合地形条件纵断面设计的基本原则是什么？结合地形条件纵断面设计的基本原则是什么？l 竖曲线半径指标有几个？应如何合理运用这些指标？竖曲线半径指标有几个？应如何合理运用这些指标？ l 纵断面设计（拉坡）操作的关键思路有哪些？纵断面设计（拉坡）操作的关键思路有哪些？l 纵断面设计的关键步骤有哪些？纵断面设计的关键步骤有哪些？（第（第1414讲

2、）讲）4.6 4.6 纵断面设计方法及纵断面图纵断面设计方法及纵断面图 1.1.关于纵坡极限值的运用关于纵坡极限值的运用n设计时不可轻易采用极限值，应留有余地。设计时不可轻易采用极限值，应留有余地。n纵坡缓些为好，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于纵坡缓些为好，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.3%0.3%0.5%0.5%。 2.2.关于最短坡长关于最短坡长n坡长不宜过短，以不小于设计速度坡长不宜过短，以不小于设计速度2.52.5倍（倍（9 9秒的行程）为宜。秒的行程）为宜。n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对连续起伏的路段，坡度应尽量小，坡长和竖曲

3、线应争取到极限值的一倍或二倍或二倍以上，避免锯齿形的纵断面。以上，避免锯齿形的纵断面。4.6.1 纵断面设计要点纵断面设计要点 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n (1)平原、微丘地形：保证最小填土高度，作平原、微丘地形：保证最小填土高度，作包线设计包线设计。n 山岭、重丘地形：按山岭、重丘地形：按纵向填挖平衡设计纵向填挖平衡设计。n（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）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，长度， 纵坡不宜大于纵坡不宜大于6%， 注意路基控制标高的要求。注意路基控制标高的要求。 n (3)越岭线的纵坡

4、应力求均匀，尽量不采用极限坡度越岭线的纵坡应力求均匀，尽量不采用极限坡度 。越岭路线一般不应。越岭路线一般不应设置反坡。设置反坡。n 一般情况下：竖曲线应选用较大半径为宜。一般情况下：竖曲线应选用较大半径为宜。n 坡差小时：应尽量采用大的竖曲线半径。坡差小时：应尽量采用大的竖曲线半径。n 条件受限制时：可采用一般最小值条件受限制时：可采用一般最小值n 特殊困难情况下：方可用极限最小值。特殊困难情况下：方可用极限最小值。n 有条件时：宜采用下表规定的满足视觉要求的最小半径。有条件时：宜采用下表规定的满足视觉要求的最小半径。 设设 计计 速速 度度 n同向曲线：同向曲线：相邻两个同向凹形或凸形竖曲

5、线，特别是同向凹形竖曲线之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，如直坡段不长间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线。，避免出现断背曲线。n反向曲线：反向曲线：相邻反向竖曲线之间，为使增重与减重间和缓过渡，中间最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设计速度的设计速度的3s行程行程。当半径比较大时，亦可直接连接。当半径比较大时，亦可直接连接。JD5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls

6、=4.6.2 4.6.2 纵断面设计方法步骤及注意问题纵断面设计方法步骤及注意问题1. 1. 纵断面设计方法与步骤纵断面设计方法与步骤n （1）准备工作）准备工作：应收集有关设计资料：应收集有关设计资料：里程桩号和地面高程；里程桩号和地面高程；平面平面设计成果；设计成果；沿线地质资料等。沿线地质资料等。n 点绘地面线，填写有关内容。点绘地面线，填写有关内容。n （2）标注高程控制点：）标注高程控制点：n 路线起、终点；路线起、终点；越岭哑口；越岭哑口；重要桥涵；重要桥涵；最小填土高度；最小填土高度；最大最大挖深；挖深；沿溪线的洪水位；沿溪线的洪水位；隧道进出口；隧道进出口；平面交叉和立体交叉点

7、；平面交叉和立体交叉点；铁铁路道口；路道口；城镇规划控制标高以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制城镇规划控制标高以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。点等。n 山区道路的山区道路的“经济点经济点”或或“挖方点挖方点”等。等。 4.6.2 4.6.2 纵断面设计方法步骤及注意问题纵断面设计方法步骤及注意问题1. 1. 纵断面设计方法与步骤纵断面设计方法与步骤n （1）准备工作：）准备工作：应收集有关设计资料：应收集有关设计资料：里程桩号和地面高程；里程桩号和地面高程；平面平面设计成果；设计成果；沿线地质资料等。沿线地质资料等。n 点绘地面线，填写有关内容。点绘地面线，填写有关内容。J

8、D5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls=n (2)标注高程控制点：标注高程控制点：n 路线起、终点；路线起、终点；越岭哑口；越岭哑口；重要桥涵；重要桥涵；最小填土高度；最小填土高度；最大最大挖深；挖深；沿溪线的洪水位；沿溪线的洪水位；隧道进出口；隧道进出口；平面交叉和立体交叉点；平面交叉和立体交叉点；铁铁路道口；路道口；城镇规划控制标高以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制城镇规划控制标高以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。点等。n 山区道路的山区道路的“经济点经济点”或或“挖方点挖方点”等。等。 JD5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls=(3)

9、试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 JD5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls=(4)调整：按平纵配合要求及调整：按平纵配合要求及标准标准执行情况等进行检查调整。执行情况等进行检查调整。 (3)试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 (5)核对：典型横断面核对。核对：典型横断面核对。 (6)定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。l 精度要求：精度要求：l 变坡点桩号：一般要调整到变坡点桩号：一般要调整到10m的整桩

10、号上的整桩号上l 坡度值：精确到小数点两位，即坡度值：精确到小数点两位，即0.00% l 变坡点高程：精确到小数点三位，即变坡点高程：精确到小数点三位，即0.000l 中桩高程：精确到小数点两位，即中桩高程：精确到小数点两位，即0.00JD5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls=(4)调整：按平纵配合要求及调整：按平纵配合要求及标准标准执行情况等进行检查调整。执行情况等进行检查调整。 (3)试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 JD5 R= Ls=JD6 R= Ls=JD5 R= Ls=(5)核对：典型横断面核对。核对

11、：典型横断面核对。 (6)定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。(4)调整：按平纵配合要求及调整：按平纵配合要求及标准标准执行情况等进行检查调整。执行情况等进行检查调整。 (3)试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 R= T= E =R= T= E =R= T= E =(7)竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素HR(5)核对：典型横断面核对。核对：典型横断面核对。 (6)定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。

12、(7)竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素(4)调整：按平纵配合要求及调整：按平纵配合要求及标准标准执行情况等进行检查调整。执行情况等进行检查调整。 (3)试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 (8)设计高程计算：从起点由纵坡度连续推算变坡点设计高程；设计高程计算：从起点由纵坡度连续推算变坡点设计高程； 逐桩计算设计高程。逐桩计算设计高程。变坡点桩号变坡点桩号 BPD变坡点设计高程变坡点设计高程 H竖曲线半径竖曲线半径 R纵断面设计成果纵断面设计成果l(1)(1)设置回头曲线地段，拉坡时应按回头曲线

13、技术标准先定出该地段的设置回头曲线地段，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。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。l(2)(2)大、中桥上不宜设置竖曲线（特别是凹竖曲线），桥头两端竖曲线大、中桥上不宜设置竖曲线（特别是凹竖曲线），桥头两端竖曲线的起、终点应设在桥头的起、终点应设在桥头10m10m以外。但特殊大桥为保证纵向排水，可在桥以外。但特殊大桥为保证纵向排水，可在桥上设置凸竖曲线。上设置凸竖曲线。2. 2. 纵坡设计应注意的问题纵坡设计应注意的问题l(3)(3)小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上，为保证行车平顺，应

14、尽量避免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在小桥涵处出现“陀峰式陀峰式”纵纵坡。坡。l(1)(1)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。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。l(2)(2)大、中桥上不宜设置竖曲线（特别是凹竖曲线），桥头两端竖曲线大、中桥上不宜设置竖曲线（特别是凹竖曲线），桥头两端竖曲线的起、终点应设在桥头的起、终点应设在桥头10m10m以外。但特殊大桥为保证纵向排水，可在桥以外。但特殊大

15、桥为保证纵向排水，可在桥上设置凸竖曲线。上设置凸竖曲线。2. 2. 纵坡设计应注意的问题纵坡设计应注意的问题l(4)(4)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于3%3%，山区工程艰巨地段不大于，山区工程艰巨地段不大于5%5%。l(3)(3)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在小桥涵处出现“陀峰式陀

16、峰式”纵纵坡。坡。l(1)(1)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。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。l(2)(2)大、中桥上不宜设置竖曲线（特别是凹竖曲线），桥头两端竖曲线大、中桥上不宜设置竖曲线（特别是凹竖曲线），桥头两端竖曲线的起、终点应设在桥头的起、终点应设在桥头10m10m以外。但特殊大桥为保证纵向排水，可在桥以外。但特殊大桥为保证纵向排水，可在桥上设置凸竖曲线。上设置凸竖曲线。2. 2. 纵坡设计应注意的问题纵坡设计应注意的问

17、题l比例尺：横坐标采用比例尺：横坐标采用1:2000（城市道路采用（城市道路采用1:5001:1000）l 纵坐标采用纵坐标采用1:200（城市道路为（城市道路为1:501:100）。）。l比例尺：横坐标采用比例尺：横坐标采用1:2000（城市道路采用（城市道路采用1:5001:1000）l 纵坐标采用纵坐标采用1:200（城市道路为（城市道路为1:501:100）。）。l纵断面图组成：纵断面图组成：l上部：上部：主要用来绘制地面线和纵坡设计线。主要用来绘制地面线和纵坡设计线。 标注竖曲线及其要素；沿线桥涵及人工构造物的位置、结构类型、标注竖曲线及其要素；沿线桥涵及人工构造物的位置、结构类型、

18、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、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、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。桩号及长短链关系等。l下部：下部：主要用来填写有关内容主要用来填写有关内容 自下而上：超高；直线及平曲线；里程桩号；坡度及坡长；地面高程；设自下而上：超高；直线及平曲线；里程桩号；坡度及坡长；地面高程；设计高程；填、挖高度；土壤地质说明。计高程；填、挖高度；土壤地质说明。结结 论论 l 1. 结合地形条件，纵断面设计的基本原则：结

19、合地形条件，纵断面设计的基本原则：n 平原、微丘地形：应保证最小填土高度，作包线设计。平原、微丘地形：应保证最小填土高度，作包线设计。n 山岭、重丘地形：按纵向填挖平衡设计，并利用挖方就近作为填方，以减轻山岭、重丘地形：按纵向填挖平衡设计，并利用挖方就近作为填方，以减轻对自然地面横坡与环境的影响。对自然地面横坡与环境的影响。l 2. 竖曲线半径指标：竖曲线半径指标：n 竖曲线半径指标有极限最小值、一般最小值、满足视觉条件的最小值。竖曲线半径指标有极限最小值、一般最小值、满足视觉条件的最小值。l 3. 合理运用半径指标的要求：合理运用半径指标的要求： n 竖曲线应选用较大的半径。有条件时宜采用大

20、于或等于视觉所需要的竖曲线竖曲线应选用较大的半径。有条件时宜采用大于或等于视觉所需要的竖曲线半径度值。当条件受限制时，宜采用大于或接近于竖曲线最小半径的半径度值。当条件受限制时，宜采用大于或接近于竖曲线最小半径的“一般一般值值”；地形条件特殊困难而不得已时，方可采用竖曲线最小半径的；地形条件特殊困难而不得已时，方可采用竖曲线最小半径的“极限值极限值”。l 4. 纵断面设计（拉坡）操作的关键思路：纵断面设计（拉坡）操作的关键思路：n 纵面线形应平顺、圆滑、视觉连续，并与地形相适应，与周围环境相协调。纵面线形应平顺、圆滑、视觉连续，并与地形相适应，与周围环境相协调。n 在满足纵坡要求的情况下，纵坡线宜与地面线接近平行或与地面线夹角尽量在满足纵坡要求的情况下，纵坡线宜与地面线接近平行或与地面线夹角尽量小，以保持与地