第一节 道路纵断面设计
第一节 道路纵断面设计
各级公路最大纵坡
公路等级
高速公路
一
二
三
四
地形
平 原重 微丘 丘
山岭
平山平山平山平山 原岭原岭原岭原岭 微重微重微重微重 丘丘丘丘丘丘丘丘
最大纵坡 （％）
345546576869
备注：（1）高速公路受地形条件或其它情况限制时，经 技术经济论证合理,最大纵坡可增加1％；
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。
5．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。
•
精度要求：
•
变坡点桩号：一般要调整到10m的整桩号上
2 设计线 它是综合考虑技术、经济和美学等诸因素 之后，人为定出的一条具有规则形状的几何线，反映 了道路的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和竖 曲线组成的。
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（1）直线（均匀坡度线） 直线有上坡和下坡之分，是用 高差和水平长度表示的。
（2）竖曲线 在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖 曲线，按坡度转折形式不同，竖曲线有凹有凸，其大 小用半径和水平长度表示。
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下部主要用来填写有关内容，主要有：直 线及平曲线；里程桩号；地面标高；设计标高； 填挖高度；土壤地质说明等。 纵断面设计图应 按规定采用标准图纸和统一格式，以便装 订 成册。
2．标注高程控制点：
①路线起、终点；②越岭哑口；③重要桥涵；④最小填土高 度；⑤最大挖深；⑥沿溪线的洪水位；⑦隧道进出口；⑧平面 交叉和立体交叉点；⑨铁路道口；⑩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。
山区道路的“经济点”或“挖方点”等。
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
3．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=
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。
4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调 整。
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3、试坡 在已标出“控制点”和“经济点”的纵断面图上，本着
以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”的原则，在这些 点位之间进行穿插与取直，大致勾画出若干直坡线。对各种 可能坡度线方案反复比较，最后定出既符合技术标准，又满 足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定坡度线，将 前后坡度线延长交会出变坡点的初步位置。
2)凸型竖曲线极限最小半径
①从失重不致过大考虑 ②从保证纵面行车视距考虑：
R V2 3.6
a． 视距s≤L（竖曲线长度）
Rm in
S2 3.98
b．s>L
2s 3.98
Rmin 2
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坡度
MAX MIN
纵
MAX
断
坡长
面
MIN
竖曲线
MIN 计算
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四、纵断面线形设计步骤 1、 准备工作
2、最小纵坡
在挖方路段、低填方路段和横向排水不畅通的路 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。
当必须设计平坡或纵坡小于0.3%时，边沟应单独 作排水设计。
干旱少雨地区最小纵坡不受限制。
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3、弯道处纵坡的折减 弯道上行车需要不断改变前进方向和频繁 变换排挡，故采用纵坡折减。这种情况平 原少，山城多。
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5、核对 选择有控制意义的重点横断面，主要检查是否填挖
过大、坡脚落空或过远、桥梁过高或过低、涵洞过长等 情况，若有问题应及时调整纵坡。
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6、定坡 经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、
变坡点桩号和标高确定下来。
7、设置竖曲线
根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲 线半径，并计算竖曲线要素。
首先在绘图纸上，按比例标注桩号和标高。然 后点绘地面线，填写有关内容。同时，应收集和熟 悉有关设计所需资料，并领会设计意图和要求。
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2、标注控制点
所谓控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。如路线 的起点、终点、越岭哑口、重要桥涵、地质不良地段的最 小填土高度、最大挖深、沿溪线的洪水位、隧道进出口、 平面交叉点、立体交叉点、铁路道口、城镇规划设计标高 以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。此外， 对于山区道路还有根据路基填挖平衡关系确定的标高点， 称为“经济点”。平原地区道路一般无经济点的问题。
相同（明洞和长度小于50m的隧道，可不受上述规 定的限制）。
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在非机动车交通比例较大的路段，可将纵坡适当放缓：平 原、微丘区一般不大于2％～3％；山岭、重丘区一般 不大于4％～5％。 当i>3% L>200m 时自行车行车困难 当i>2% L>60m时三轮车骑车费力
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•
坡度值：精确到小数点两位，即0.00%
•
变坡点高程：精确到小数点三位，即0.000
•
JD5 R= Ls=
JD6 R=Hale Waihona Puke Ls=JD5 R= Ls=
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。 5．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。 7. 竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素
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2、要求 六条
补充: a、 纵坡设计必须满足《标准》的各项规定； b、对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端引线等，
纵坡应小些，避免产生突变。路线交叉处前后的纵 坡也平缓一些。 c、地下水位较高的平原微丘区和潮湿地带的路段，应 满足最小填土高度的要求，以保证路基稳定。 d、机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动 车爬坡能力设计纵坡度。
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二、坡道上的行车状况与纵坡确定
路线前进水平距离520 米，克服高差13米，
则纵坡为？%
2.5%
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纵坡的确定 1、最大纵坡
最大纵坡是指在纵断面设计中，各级道路容许 采用的最大坡度值。它是路线设计中一项重要的 控制指标。在地形起伏较大的地区，它直接影响 路线的长短、使用质量的好坏、行车的安全、运 输的成本和工程造价。
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4、调整 将初定坡度与选线时的坡度安排进行比较，二者应基
本相符，若有较大差异时应进行全面分析，权衡利弊，决 定取舍。然后对照技术标准检查最大纵坡、最小纵坡、坡 长限制等是否满足要求，平、纵组合是否适当，以及路线 交叉、桥梁、隧道和接线等处的纵坡是否合理，若有问题 应进行调整。
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准备工作
标注控制点
地质、水文 桥、涵洞 隧道 交叉
高程控制 经济点
试定纵坡
调整纵坡 确定纵坡 设置竖曲线
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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。为了明显地反映地面起伏 情况，通常横坐标比例尺采用1：2000（城市道 路采用1：500～1：1000），纵坐标采用1：200 （城市道路为1：50～1；100）。
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三、竖曲线及其半径的确定
L
T
T
竖曲线诸要素计算公式 （1）竖曲线长度 L＝Rω （2）竖曲线半径 R＝L/ω
ω
y
Ey
i1
x
i2 x
（3）竖曲线切线长
TT1 T2
LR
22
R
ω
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（4）竖曲线上任意一点P的竖距（支距）： hP Q yPyQ2 xR 2i1xi1x2 xR 2
R= T= E =
R= T= E =
R= T= E =
JD5 R= Ls=
JD6 R= Ls=
JD5 R= Ls=
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石涵箱
，距25.0号桩 位 右18的石头上
333.455 石箱涵
K0+500.00
石涵箱
屋基石上332.315
桩左
土壤地质说明 坡度（o/oo）
坡长（ ） 添（ ） 挖（ ） 设计标高
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4、坡长的限制 最短坡长限制
最小坡长是指纵断面上两个变坡点之间的最小长度。 最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的， 如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏的路 段会产生增重与减重的频繁变化，导致乘客感到极不舒适 ，车速越高越感突出。另外，对两凸型变坡点间的距离还 应满足行车视距的要求。考虑上述因素，应对最小坡长加 以限制。
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城市道路纵坡长度限制
计算行车速度 （km/h）
80
60
50
40
纵坡坡度（％） 5 5.5 6
6 6.5 7
6 6.5 7 6.5 7
8
纵坡长度限制 （m）
600
500
400 400 350 300
350
300
250
300
250 200
城市道路的非机动车道纵坡宜小于2.5%，否则应限制其坡长。
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城市道路最短坡长
计算行车速度（km/h） 最短坡长