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3.3 纵坡设计



陡坡+小半径平曲线,宜采用小的合成坡度。 特别是下述情况,其合成坡度必须小于8%。 ①在冬季路面有积雪结冰的地区; ②自然横坡较陡峻的傍山路段; ③非汽车交通比率高的路段。
例如:某二级公路,有一平曲线半径为250m,超高横坡为 8%,该路段纵坡度为4.8%,则合成坡度为
2 I ih i 2 0.08 2 0.48 2 9.33% 9%
2.最大纵坡标准的制定 1)计算法 此法以上坡行驶为准,通过规定汽车爬坡时的计算车型、计算车速和汽车荷载. 根据等速爬坡的原理按汽车的动力性能图并经计算确定。 2)调查法 我国通过对汽车在坡道上行驶情况调查、试验,根据十一个省市对53个路段的 调查资料分析来确定最大纵坡值。《标准》在制定路线最大纵坡时主要考虑了以下 三方面的因素:
2.高原纵坡折减 在高海拔地区,汽车发动机的功率会因空气稀薄而降低,相应地降低了汽车的 爬坡能力,因此高海拔地区的道路最大纵坡应予以折减.折减值见表。
3.平均纵坡 在公路设计中,平均纵坡是指一定路线长度范围内,路线两端点的高差与路线 长度的比值。平均纵坡是衡量路线线形设计质量的重要指标之一。 《标准》规定,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 对高差200m-500m)和5%(相对高差大于500m)为宜,并注意任何相连3km路段的平 均纵坡不宜大于5.5%。《规范》规定山城道路应控制平均纵坡。越岭路段的相对高 差为200m-500m时,平均纵坡宜采用4.5%;相对高差大于500m时,宜采用4%, 任意连续3km长度范围内的平地纵坡不宜大于4.5%。
具体应用时,高速公路和一级公路纵坡及坡长限制的选用应充分考虑车辆运行 质量的要求。对高速公路来讲,即使是2%的纵坡,坡长也不宜过长。二、三、四 级公路当连续纵坡大于5%时,应在不大于上表所规定的长度处设缓和坡段。对城 市道路来讲,坡长限制还应考虑到非机动车的要求,《规范》的规定如下表。
2.最小坡长限制 最小坡长是指相邻两个变坡点之间的最小长度。若其长度过短,就会使变坡 点个数增加,行车时颠簸频繁,当坡度差较大时还容易造成视线的中断、视距不 良,从而影响到行车的平顺性和安全性,另外,从线形的几何构成来看,纵断面 是由一系列的直坡段和竖曲线所构成,若坡长过短,则不能满足设置最短竖曲线 这一几何条件的要求,故应对纵坡的最小长度做出限制。 《标准》和《规范》规定的各级公路和城市道路的最小坡长分别见表
第三节 纵断面设计标准
纵坡设计标准根据汽车的爬坡性能和道路的排水需要,分为最大纵坡和最 小纵坡。从满足汽车行驶安全出发,与纵坡设计有关的标准还有坡长限制、合 成纵坡及缓和坡段等。 一、最大纵坡 最大纵坡是道路纵坡设计的极限值,是纵面线形设计的一项重要指标。 最大纵坡的大小将直接影响路线的长短、使用质量、行车安全以及运营成本 和工程的经济性。 1.制定最大纵坡的依据 (1)车辆类型。不同类型的车辆具有不同的动力性能和制动性能。其上坡时的 爬坡能力和下坡时的制动性能亦各不相同,因此对道路的最大纵坡要求均不相 同。 (2)计算车速。由汽车的动力特性曲线可知,汽车的爬坡能力与行驶速度成反 比,车速越高爬坡能力越低。因此,在确定路线最大纵坡时必须以保证一定的 行驶速度为前提。 (3)自然条件。道路所处地区的地形、海拔高度、气候条件等也影响汽车的行 驶条件和爬坡能力。

缓和坡段 当连续陡坡长度大于最大坡长限制的规定值时,应在不大于最大坡长所规 定的长度处设置纵坡不大于3%的坡段,称为缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不 大于3%,坡长应满足最小坡长的规定。 城市道路缓和坡段的坡度亦为3%。 四、其它纵坡标准 1。合成坡度 合成坡度是指在有超高的路段上,由路 线纵坡和超高横坡所构成的坡度,如图。其 值可按下式计算:
在陡坡急弯处,若合成坡度过大,将产生附加阻力、汽车重心偏移等不良现象, 给行车安全带来影响*因此,应对由超高横坡和路线纵坡组成的合成坡度加以限制。 《标准》和《规范》对公路及城市道路合成坡度的规定如表。
公路等级 设 计 速 (km/h) 合成坡度值 (%)
高速公路、一级公路 120 10.0 100 10.0 80 10.5 60 10. 5

适用条件:排水不畅路段:长路堑、桥梁、隧道、设超高的平曲线等。 当必须设计平坡(0%)或小于0.3%的纵坡时,边沟应作纵向排水设计。 干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。


5.桥上及桥头纵坡 《公路路线设计规范》对桥上及桥头纵坡的规定如下; (1)小桥与涵洞处的纵坡与路线相同; (2)大中桥上的纵坡不宜大于4%,桥头引道纵坡不宜大于5%; (3)位于市镇附近非汽车交通较多的地段,桥上及桥头引道纵坡均不得 大于3% (4)紧接大中桥桥头两端引道的纵坡应与桥上纵坡相同。 6.隧道纵坡 《公路路线设计规范》对隧道路段的纵坡规定如下: (1)隧道内纵坡不应大于3%,并不小于0.3%,独立明洞和短于50m的 隧道其纵坡不受此限制。 (2)隧道内的纵坡可设置成单向坡;地下水发育的隧道及特长和长隧道可 用人字坡。 (3)紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。
7.交叉口纵坡 在交叉口处,交通繁忙,转弯车辆较多,交叉口处的纵坡设计应为车辆安全 快速通过交叉口创造较好的通视条件,保证必要的视距。为此.平面交叉范围内 纵坡以设置成平缓坡段为宜,当受地形限制坡段较短时,其长度应符合最小坡长 的规定,并对称地布置于交叉点的两侧,紧接该段的纵坡应小于3%,特殊情况 下亦不应大于5%。 8. 回头曲线纵坡
平均纵坡 平均纵坡:一定长度的路段所克服的高差H与路线长 度L之比(连续升坡或降坡路段)。

i平
H L
《标准》规定: 二、三、四级公路: 越岭路线连续上坡(或下坡)路段: 相对H:200~500m时,i平≦5.5%; 相对H:>500m时, i平≦5%。 任意连续3km路段: i平≦5.5%。 城市道路:减少1.0%。 H>3000m以上地区:减少0.5%~1.0%。
三、缓和坡段 《标准》规定,连续上坡(或下坡)时,应在不大于限 制坡长内设置缓和坡段。

பைடு நூலகம்
实际设计 很难采用

缓和坡段:给车恢复速度的过程 i≦3%, l-符合最小坡长要求。 线 形:宜采用直线。困难路段可用曲线;
注:宜设在直线段或大半径曲线上 曲线半径较小时,缓和坡段长度应增加。 回头曲线段不能作为缓和坡段。
H 台阶式 L
4.最小纵坡 各级公路的长路堑地段以及其它横向排水不畅的路段, 为了保证排水,均应设置不小于0.3%的纵坡。城市道路最 小纵坡应大于或等于0.5%,困难时可大于或等于0.3%, 遇特殊困难纵坡小于0.3%时,应设置锯齿形街沟或采取其 它排水措施。

最小纵坡:
各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。 最小纵坡值:0.3%,一般情况下0.5%为宜。
二、三、四级公路 80 9.0 60 9.5 40 10.0 30 10.0 20 10.0
为了保证路面排水,《公路路线设计规范》和《规范》均规定合成坡度的最小 值不宜小于0.5%。特别在超高过渡段,合成坡度不宜设计为0%,当合成坡度小于 0.5%时.应采取综合排水措施,以保证排水通畅。
合成坡度指标的控制作用 : 控制陡坡与急弯的重合; 平坡与设超高平曲线的配合问题。
3.最大纵坡设计标准 根据以上制定最大纵坡的各项要求,考虑到工程经济及我国车辆的具体情况, 《标准》和规范》分别对我国公路和城市道路的最大纵坡作出了如下规定:
二、坡长限制
坡长限制包括陡坡的最大坡长限制和最小坡长限制两个方面。 1。最大坡长限制 1)限制理由 长距离的陡坡对汽车行驶不利。连续上坡发动机过热影响机械效率,下坡则因制动频繁而 危及行车安全,因此,应对陡坡的长度有所限制。 2)标准规定 《标准》和《规范》对陡坡的最大坡长限制分别见表。
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