1、4.1 4.1 概述概述4.2 4.2 縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡及坡長設(shè)計(jì)4.3 4.3 豎曲線豎曲線4.4 4.4 爬坡車道爬坡車道4.5 4.5 避險(xiǎn)車道避險(xiǎn)車道4.6 4.6 平、縱線形組合設(shè)計(jì)平、縱線形組合設(shè)計(jì)4.7 4.7 公路與景觀設(shè)計(jì)公路與景觀設(shè)計(jì)4.8 4.8 縱斷面設(shè)計(jì)方法與成果縱斷面設(shè)計(jì)方法與成果4.1 概述概述l縱斷面線形縱斷面線形沿道路中線豎直剖切再沿道路里程展開沿道路中線豎直剖切再沿道路里程展開的立面投影線形。的立面投影線形。l兩條線形，一條是道路縱斷面設(shè)計(jì)線，另一條是道路兩條線形，一條是道路縱斷面設(shè)計(jì)線，另一條是道路縱斷面地面線?？v斷面地面線。l縱斷面設(shè)計(jì)線是由直坡線和豎

2、曲線組成的?？v斷面設(shè)計(jì)線是由直坡線和豎曲線組成的。l本章從汽車行駛特性出發(fā)，同時(shí)考慮平、縱組合的空本章從汽車行駛特性出發(fā)，同時(shí)考慮平、縱組合的空間線形效果，主要討論縱斷面設(shè)計(jì)線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和計(jì)間線形效果，主要討論縱斷面設(shè)計(jì)線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和計(jì)算問題。算問題。4.1 概述概述1.1.縱斷面設(shè)計(jì)內(nèi)容縱斷面設(shè)計(jì)內(nèi)容（1 1）縱坡設(shè)計(jì)：坡度、坡長）縱坡設(shè)計(jì)：坡度、坡長（2 2）豎曲線設(shè)計(jì)：豎曲線半徑、豎曲線長度）豎曲線設(shè)計(jì)：豎曲線半徑、豎曲線長度2.2.設(shè)計(jì)標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高公路公路: :新建公路新建公路：路基邊緣點(diǎn)（沒有超高前）：路基邊緣點(diǎn)（沒有超高前） 中央分隔帶邊緣點(diǎn)（沒有超高前）中央分隔帶邊緣點(diǎn)（沒有超高

3、前） 改建公路改建公路：路基邊緣點(diǎn)或路基中線點(diǎn)（沒有超高前）：路基邊緣點(diǎn)或路基中線點(diǎn)（沒有超高前）城市道路：道路中線點(diǎn)（沒有超高前）城市道路：道路中線點(diǎn)（沒有超高前） 中央分隔帶邊緣點(diǎn)（沒有超高前）中央分隔帶邊緣點(diǎn)（沒有超高前）4.1 概述概述設(shè)計(jì)標(biāo)高的位置設(shè)計(jì)標(biāo)高的位置（1）應(yīng)滿足）應(yīng)滿足公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定。有關(guān)規(guī)定。 （2）縱坡平順。）縱坡平順。（3）應(yīng)綜合考慮沿線地形、地質(zhì)、水文、氣候和排水等）應(yīng)綜合考慮沿線地形、地質(zhì)、水文、氣候和排水等因素。因素。 （4）一般情況下考慮填、挖方平衡。）一般情況下考慮填、挖方平衡。（5）還應(yīng)滿足最小填土高度要求。）還應(yīng)滿足最小填土高

4、度要求。（6）連接段縱坡要求。）連接段縱坡要求。（7）在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，公路應(yīng)充分考慮通道、農(nóng)田）在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，公路應(yīng)充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求；城市道路應(yīng)充分考慮管線綜合的要求。水利等方面的要求；城市道路應(yīng)充分考慮管線綜合的要求。4.2 縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡及坡長設(shè)計(jì) 4.2 縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡及坡長設(shè)計(jì) 以以“標(biāo)準(zhǔn)車標(biāo)準(zhǔn)車”的動(dòng)力特性為主要依據(jù)，考慮公路沿線自然條件、的動(dòng)力特性為主要依據(jù)，考慮公路沿線自然條件、工程及運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)型，綜合確定的各級(jí)公路設(shè)計(jì)允許采用的最大坡度工程及運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)型，綜合確定的各級(jí)公路設(shè)計(jì)允許采用的最大坡度值。值。4.2 縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡及坡長設(shè)計(jì) 標(biāo)

5、準(zhǔn)車爬坡參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)車爬坡參數(shù)4.2 縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡及坡長設(shè)計(jì) 路基路面排水要求。（路堤、路塹情況不同。）路基路面排水要求。（路堤、路塹情況不同。）山區(qū)公路縱坡控制指標(biāo)之一。山區(qū)公路縱坡控制指標(biāo)之一。最小縱坡最小縱坡公路：長挖方地段及橫向排水不通暢地段一般公路：長挖方地段及橫向排水不通暢地段一般0.5%，特殊特殊0.3%城市道路：一般城市道路：一般0.5%，特殊，特殊0.3%平均縱坡平均縱坡 一定長度的路段縱向所克服的高差與路線長度的比值。一定長度的路段縱向所克服的高差與路線長度的比值。 i iCPCP= = H H/ /L L公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：二、三、四級(jí)公路越嶺路規(guī)定：

6、二、三、四級(jí)公路越嶺路線的平均縱坡，一般以接近線的平均縱坡，一般以接近5.5%5.5%（相對高差為（相對高差為200m 200m 500 m500 m）和）和5%5%（相對高差大于（相對高差大于500 m500 m）為宜，并注意任）為宜，并注意任何相連何相連3 3路段的平均縱坡不宜大于路段的平均縱坡不宜大于5.5%5.5%。 4.2 縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡及坡長設(shè)計(jì) D1與希望車速與希望車速V1對應(yīng)對應(yīng)D2與允許車速與允許車速V2對應(yīng)對應(yīng)凡是大于凡是大于i2的縱坡度，都應(yīng)限制其長度！的縱坡度，都應(yīng)限制其長度！4.2 縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡及坡長設(shè)計(jì) 4.2 縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡及坡長設(shè)計(jì) 坡長過短的缺點(diǎn)

7、：縱斷面線形不暢，行車不舒適；坡長過短的缺點(diǎn)：縱斷面線形不暢，行車不舒適； 緩坡上坡加速、下坡減速均不利。緩坡上坡加速、下坡減速均不利。ii1屬于緩和坡度，該長度應(yīng)該滿足表屬于緩和坡度，該長度應(yīng)該滿足表4-54.2 縱坡及坡長設(shè)計(jì)縱坡及坡長設(shè)計(jì) 4.3 豎曲線豎曲線障礙物變坡點(diǎn)凹形豎曲線凸形豎曲線問題：豎曲線采用數(shù)學(xué)中的什么形式的曲線問題：豎曲線采用數(shù)學(xué)中的什么形式的曲線 合適？合適？ 選擇豎曲線形式要考慮哪些因素？選擇豎曲線形式要考慮哪些因素？4.3 豎曲線豎曲線y=x2 /2R+ i1x 1. 豎曲線的基本方程式豎曲線的基本方程式 y=x2/2k+i1x iP=dy/dx=x/k+i1當(dāng)當(dāng)

8、x=0, iP = i1當(dāng)當(dāng)x=L , iP =L/k+ i1 =i2則則 k=L/( i2- i1)=L/因因 R=k(1+i2)3/2k則則 y=x2 /2L+i1x 即即 y=x2 /2R+ i1x 4.3 豎曲線豎曲線水平距離，即平距水平距離，即平距.水平距離，即平距水平距離，即平距.4.3 豎曲豎曲線線控制因素：視距、時(shí)間行程?？刂埔蛩兀阂暰?、時(shí)間行程?？刂埔蛩兀壕徍蜎_擊。附加驗(yàn)算夜間控制因素：緩和沖擊。附加驗(yàn)算夜間及跨線橋下視距。及跨線橋下視距。4.4 4.4 爬坡車道爬坡車道公路中線縱斷面縱斷面平面平面4.4 4.4 爬坡車道爬坡車道4.4 4.4 爬坡車道爬坡車道4.4 4.4

9、 爬坡車道爬坡車道4.4 4.4 爬坡車道爬坡車道4.5 4.5 避險(xiǎn)車道避險(xiǎn)車道路線規(guī)范路線規(guī)范：當(dāng)長陡下坡路段，當(dāng)長陡下坡路段，路線平均縱坡大路線平均縱坡大于或等于于或等于4%，縱坡連續(xù)長度大縱坡連續(xù)長度大于或等于于或等于3km， 同時(shí)交通組成中同時(shí)交通組成中大中型載重車比大中型載重車比例較大的時(shí)候。例較大的時(shí)候。 4.5 4.5 避險(xiǎn)車道避險(xiǎn)車道重力型重力型 沙堆型沙堆型 制動(dòng)砂床型制動(dòng)砂床型 4.5 4.5 避險(xiǎn)車道避險(xiǎn)車道4.6 4.6 公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)公路平、縱線形組合設(shè)計(jì) 駕駛?cè)藛T的視覺及其心理反應(yīng)出發(fā)，對道路的駕駛?cè)藛T的視覺及其心理反應(yīng)出發(fā)，對道路的從駕駛?cè)藛T的視覺及其心

10、理反應(yīng)出發(fā)，對道路的空間從駕駛?cè)藛T的視覺及其心理反應(yīng)出發(fā)，對道路的空間線形及其與周圍自然環(huán)境和沿線建筑物的協(xié)調(diào)進(jìn)行研線形及其與周圍自然環(huán)境和沿線建筑物的協(xié)調(diào)進(jìn)行研究分析，以保持視覺連續(xù)性和舒順性，使行車具有足究分析，以保持視覺連續(xù)性和舒順性，使行車具有足夠的心理舒適感和安全感的綜合設(shè)計(jì)。夠的心理舒適感和安全感的綜合設(shè)計(jì)。1.定義：指在滿足汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)要求前提下，研究如定義：指在滿足汽車運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)要求前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續(xù)、舒適、與周圍環(huán)境的協(xié)何滿足視覺和心理方面的連續(xù)、舒適、與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)和良好的排水條件。調(diào)和良好的排水條件。2. 平、縱組合的設(shè)計(jì)原則平、縱組合的設(shè)計(jì)

11、原則（1）應(yīng)保持視覺的連續(xù)性。）應(yīng)保持視覺的連續(xù)性。 （2）平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)保持平衡。）平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)保持平衡。（3）選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露龋┻x擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?。（4）注意與道路周圍環(huán)境的配合。）注意與道路周圍環(huán)境的配合。4.6 4.6 公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)1）平豎分設(shè)）平豎分設(shè)2）平包豎）平包豎l（1）平包豎）平包豎 l（2）平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡）平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡 l（3）暗、明彎與凸、凹豎曲線）暗、明彎與凸、凹豎曲線l（4）平、豎曲線應(yīng)避免的組合）平、豎曲線應(yīng)避免的組合 4.6 4.6 公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)公路平、縱

12、線形組合設(shè)計(jì)4.6 4.6 公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)公路平、縱線形組合設(shè)計(jì)如果只按平面、縱面線形標(biāo)準(zhǔn)分別設(shè)計(jì)，而不將二如果只按平面、縱面線形標(biāo)準(zhǔn)分別設(shè)計(jì)，而不將二者綜合起來考慮，最終不一定能得到好的設(shè)計(jì)。者綜合起來考慮，最終不一定能得到好的設(shè)計(jì)。4.7 4.7 公路與景觀設(shè)計(jì)公路與景觀設(shè)計(jì)4.7 4.7 公路與景觀設(shè)計(jì)公路與景觀設(shè)計(jì)4.7 4.7 公路與景觀設(shè)計(jì)公路與景觀設(shè)計(jì)4.7 4.7 公路與景觀設(shè)計(jì)公路與景觀設(shè)計(jì)名神高速公路名神高速公路名神高速公路名神高速公路隔離柵的位置隔離柵的位置日本畫家安藤廣重，日本畫家安藤廣重，描繪日本舊時(shí)由江戶描繪日本舊時(shí)由江戶(今東京今東京)至京都所經(jīng)過至京都所

13、經(jīng)過的的53個(gè)宿場個(gè)宿場(驛站之意驛站之意)的景色。的景色。 (1797-1858), 4.8 4.8 縱斷面設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)成果縱斷面設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)成果4.8 4.8 縱斷面設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)成果縱斷面設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)成果 4.1 概述 4.2 縱坡及坡長設(shè)計(jì) 4.3 豎曲線 4.4 爬坡車道 4.5 合成坡度 4.6 視覺分析及道路平、縱線形組合設(shè)計(jì) 4.7 公路與景觀設(shè)計(jì) 4.8 縱斷面設(shè)計(jì)方法及縱斷面圖（二）思考題（二）思考題 見教材見教材123123頁頁（三）術(shù)語、名詞：（三）術(shù)語、名詞： 最大縱坡、最小縱坡、縱坡折減（高原）、坡長限制、陡坡、 緩坡、緩和坡段、平均縱坡、豎曲線、爬坡車道、合成坡度、 平、縱線形組合設(shè)計(jì)、鋸齒形街溝、縱斷面圖。 1 1）某公路變坡點(diǎn)樁號(hào)為