第六章第六章 城市道路平面和纵断面线城市道路平面和纵断面线形设计形设计宁波大学建工学院邵黎霞6-2 城市道路纵断面线形设计城市道路纵断面线形设计一、概述一、概述n道路的纵断面线形是指道路中心线保持各点高程不变沿里程展开后的立面投影线。n道路纵断面图上，表示原地面标高的线，称为地面线；表示道路设计标高的线，称为设计线；设计线上各点的标高与地面线上各对应点的标高之差，称为施工高度，表示需要填土或挖土的深度。n城市道路中线的设计标高，一般指建成后的路面的高度，设计时需要加减路面的结构厚度。n城市道路设有不同功能的车行道时，须分别定出各个车行道的纵断面。（一）道路纵断面设计的基本任务（一）道路纵断面设计的基本任务n是根据情况合理地确定车行道中线或其他特征点连线在竖向上平顺起伏的线形。n具体内容包括：确定路线适当的标高；设计各路段的纵坡度及其坡段长度；保证视距要求，选择竖曲线半径，配置竖曲线；计算施工高度等项。（二）道路纵断面设计的要求（二）道路纵断面设计的要求n线形能够平顺，保证行车安全、舒适与达到设计车速。n路基稳定，工程量小。n保证与相交的道路、广场、街坊和沿街建筑物的出入口，有平顺的衔接。n保证道路两侧的街坊以及道路上地面水的顺利排泄。 道路最小纵坡应大于0.5%，困难地段可大于或等于0.3%。n设计线标高、坡度和位置的决定应考虑沿线各种控制点的要求。二、道路的最大纵坡与最小纵坡的确定二、道路的最大纵坡与最小纵坡的确定（一）最大纵坡（一）最大纵坡道路最大纵坡的大小直接影响线形的长短，道路的行车使用质量，运输成本以及道路建设投资高低等一系列问题。1、通行的各种机动车辆的动力性能通行的各种机动车辆的动力性能 道路纵坡一般不大于8%n2、非机动车辆行驶、非机动车辆行驶 适于平板三轮车行驶的道路纵坡以2%为宜，最大纵坡则不应超过2.5%。选取2.5%时，其坡段长度应加以限制。n3、道路等级与道路纵坡的关系、道路等级与道路纵坡的关系n4、自然条件的影响、自然条件的影响等级高的道路需要尽量采用平缓的纵坡，以提高通行能量和降低运输成本。道路路面抗滑性能较好的，纵坡可大一些；路面抗滑性能差的，纵坡宜小。（二）最小纵坡度（二）最小纵坡度n为了地面水的排泄和地下管道的埋设，城市道路最好具有一定的最小纵坡度。n最小纵坡度与雨量大小、路面种类有关。一般路面粗糙的，最小纵坡可比较大些，反之可小些。n道路最小纵坡度应大于或等于，困难时可大于或等于，遇特殊困难纵坡度小于时，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。三、合成坡度三、合成坡度在设置了超高的平曲线上，最大坡度并不在路中线方向上，而是在纵坡与超高横坡的合成坡度上。合成坡度的计算公式：四、坡长限制四、坡长限制n设计纵坡度超过，坡长超过表中的规定值时，应设纵坡缓和段。缓和段的坡度为。n各级道路纵坡最小长度应大于或等于表中的数值，并大于相邻两个竖曲线切线长度之和。五、竖曲线五、竖曲线n各级道路纵坡变更处需要设置竖曲线。竖曲线采用圆曲线。（一）竖曲线计算一）竖曲线计算n纵断面上转坡处分为凹形与凸形两种。n转坡角：八、线段衔接八、线段衔接（二）凸形竖曲线最（二）凸形竖曲线最小半径小半径应能保证视距要求n1、竖曲线长度L大于视距Sn2、竖曲线长度L小于视距Sn设计中应采用大于或等于表中的一般最小半径值；特殊困难时，应大于或等于极限最小半径值。n非机动车车行道的竖曲线的最小半径为。（三）凹形竖曲线最小半径三）凹形竖曲线最小半径n车辆在凹形竖曲线上行驶，视距一般能得到保证，但车辆在重力方向受离心力的作用，应限制离心力加速度。一般规定离心力加速度a0.5m/s2。n凹形竖曲线的半径也应尽量大于或等于前表中的一般最小半径值；特殊困难时，要大于或等于极限最小半径值。六、纵断面设计程序六、纵断面设计程序n勘测道路中心线的地面线；n确定道路纵断面的设计线、计算填挖高度、标明构筑物及有关特征点位置、高程；n绘制纵断面设计图七、旧城市道路纵断面线形的调整与改善七、旧城市道路纵断面线形的调整与改善n通常是在不影响沿路建筑物的标高和不破坏地下管线的情况下，尽可能采取将不符合要求的纵坡放缓，加大竖曲线半径，削减转坡点等措施。n在路面降低标高的路段，注意不要因挖方而影响建筑物基础的牢固；在升高的路段，则应注意与街坊出入口的衔接，以及街坊内部地面水的排除问题。n近郊公路适当考虑将来可能成为市内道路，应注意与两侧地坪标高的关系。6-3 城市道路线形的协调设计城市道路线形的协调设计n道路线形设计应以用路者的需求为主。期望心理，产生预知要求；欲归心理产生迅速要求；求生心理产生安全要求；安逸心理产生舒适要求。n而做为线性结构物的道路本身应当平顺、优美，具有观赏价值。n道路线形设计要综合考虑各元素的设计和组合，综合考虑平、纵、横三个投影面；不只是满足汽车行驶力学提出的要求，而且要充分考虑驾驶员的交通需求，而且要顾及交通条件和环境配合。一、道路线形协调的度量标准一、道路线形协调的度量标准n1、视觉连续n2、速度连续二、道路线形协调的内容二、道路线形协调的内容n道路线形应当融于所经的地区的环境之中，与周围环境组成有机整体。n路线三维空间尺度协调。n某投影面上的线形，其各元素的尺度协调三、道路线形协调设计的若干问题三、道路线形协调设计的若干问题n1、技术标准应求协调n2、选择路线位置n3、与环境协调n4、线段连接应协调n5、平曲线与竖曲线的组合为使平面和纵断面线形均衡，一般取竖曲线半径为平曲线半径的倍。 当平曲线与竖曲线半径均大时，平、竖曲线宜重合，但平曲线与竖曲线半径均小时，不得重合。n避免在一个长平曲线内设两个和两个以上的竖曲线；或在一个长竖曲线内设有两个或两个以上的平曲线。n在凸形竖曲线、凹形竖曲线的顶部或底部应避免插入急转弯的平曲线。n避免在长直线段内插入小于一般最小半径的凹形竖曲线。n避免在凸形竖曲线顶点和凹形竖曲线底部设反向曲线的拐点。n避免道路的纵坡度和横坡度组成的合成坡度过大或过小。n6、考虑驾驶员的特性在视觉上自然地引导驾驶员的视线。平曲线起点应设在凸形竖曲线顶点之前。急弯、反向曲线或挖方边坡均应考虑视线的诱导，避免遮断视线。n7、坡地路段横断面位置的调整n8、桥位与线形的配合桥梁中心最低标高的计算桥梁中心最低标高的计算n桥上行车宽度最好与路线的行车宽度相一致。桥梁两端引道线形与桥轴线保持相同的线形，其长度不小于规定。n受地形条件限制，不能满足上述要求必须设平曲线时，缓和曲线不得进入桥头。n桥梁引道设竖曲线时，竖曲线切点距桥端应保持适当距离，大、中桥为，工程困难地段可减为。n隧道洞口外应保持一段与隧道内相同的纵坡。