1444 纵断面设计

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1、102授课时间2009年4月1日3，4节授课方式课堂授课授课学时No. 142学时授课题目第14讲：纵断面设计方法及纵断面图目的与要求：1. 了解纵断面设计要点及纵坡设计应注意的问题；2掌握纵断面设计方法及步骤。重点与难点：重 点：1纵断面设计方法。 难 点：授课内容摘要：第4章 纵断面设计 4.6 纵断面设计方法及纵断面图 纵断面设计要点；纵断面设计方法及步骤；纵坡设计应注意的问题。参考文献：1公路工程技术标准JTG B01-20032公路路线设计规范JTG D20-2006 3道路勘测设计. 张雨化主编，人民交通出版社出版教 具课 件PPT课件习 题作 业作业：绘纵面图2张课后小结：4.6

2、 纵断面设计方法及纵断面图4/第14讲：2学时4.6.1 纵断面设计要点纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。这些要求虽然在选、定线阶段有所考虑，但要在纵面设计中具体加以实现。1关于纵坡极限值的运用设计时不可轻易采用极限值，应留有余地。在受限制较严，如越岭线为争取高度、缩短路线长度或避开艰巨工程等，才有条件地采用。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%0.5% 。2关于最小坡长坡长是指纵

3、断面两变坡点之间的水平距离。坡长不宜过短，以不小于计算行车速度9秒的行程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，一般可取竖曲线最小长度的35倍。3各种地形条件下的纵坡设计（1）平原、微丘地形的纵坡应均匀平缓，注意保证最小填土高度和最小纵坡的要求。丘陵地形应避免过分迁就地形而起伏过大，注意纵坡应顺适不产生突变。（2）山岭、重丘地形的沿河线应尽量采用平缓纵坡，坡长不应超过限制长度， 纵坡不宜大于6%， 注意路基控制标高的要求。（3）越岭线的纵坡应力求均匀，尽量不采用极限或接近极限的坡度，更不宜在连续采用极限长度的陡坡之间夹短的缓和坡段。越岭路线一般不应设置反坡。（4）山脊线和山腰线除结合地形不得已时

4、采用较大纵坡外，在可能条件下纵坡应缓些。4关于竖曲线半径的选用竖曲线应选用较大半径为宜。在不过分增加工程数量的情况下，应选用大于或等于一般最小半径的半径值，特殊困难方可用极限最小值。坡差小时应尽量采用大的竖曲线半径。当有条件时，宜按表 4.6.1的规定进行设计。5关于相邻竖曲线的衔接两相邻竖曲线，当它们的转向相同（转坡交符号相同）时称为同向竖曲线，反之称反向竖曲线。相邻两个同向凹型或凸型竖曲线，特别是同向凹型竖曲线之间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线，这样要求 对行车是有利的，对反向竖曲线，最好中间设置一段直坡线，直坡线的长度一般不小于计算行车速度的3s行程。当半径比较大

5、时，亦可直接连接。表4.6.1 视觉要求的最小竖曲线半径设计速度（km/h）竖曲线半径（m）凸型凹型1202000012000100160001000080120008000609000600040300020004.6.2 纵断面设计方法步骤及注意问题1纵断面设计方法与步骤（1）准备工作：研究标准规定的有关技术指标和设计任务书的有关规定，同时应收集和熟悉有关资料，并领会设计意图和要求，做到心中有数。纵坡设计（俗称拉坡）之前在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线，填写有关内容。图4.6.1 路基断面透明摸板（2）标注控制点：控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。如路线起、终点，越岭

6、垭口，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，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，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点等。山区道路还有根据路基填挖平衡关系控制路中心填挖值的标高点，称为“经济点”。它是用“路基断面透明模板”在横断面图上得到的。如图 4.6.1，该“模板”可用透明描图纸或透明胶片制成，其上按横断面测图比例绘出路基宽度（挖方段应包括边沟）和各种不同边坡坡度线。使用时将“模板”扣在断面图上使中线重合，上下移动，使填、挖面积大致相等，此时“模板”上路基顶面到中桩地面线的高差为经济填、挖值，将此值按比例点绘到纵断面相应桩号上即为经济点

7、。平原区道路一般无经济点问题。（3）试坡：在已标出“控制点”、“经济点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，本着以“经济点”为依据，照顾多数“经济点”的原则，在这些点位间进行穿插与取直，试定出若干直坡线。对各种可能坡度线方案反复进行比较，最后定出即符合技术标准，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。（4）将所定坡度与选线时坡度的安排比较，二者应基本相符，若有较大差异时应全面分析，权衡利弊，决定取舍。然后对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平纵组合是否得当，以及路线交叉、桥隧和接线等处的纵坡是否合理，若有问题

8、应进行调整。调整方法是对初定坡度线平抬、平降、延伸、缩短或改变坡度值。（5）核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖、地面横坡较陡路基、挡土墙、重要桥涵以及其它重要控制点等，在纵断面图上直接读出对应桩号的填、挖高度，用“模板”在横断面图上戴“帽子”，检查是否填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大、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。在横坡陡峻地段核对更为重要。（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。坡度值可用三角板推平行线法确定，要求取值到千分之一，即0.1%。变坡点一般要调整到10m的整桩号上，相邻变坡点桩号之差为坡长。变坡点标

9、高是由纵坡度和坡长依次推算而得。（7）设置竖曲线：拉坡时已考虑了平纵组合问题，此步根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。2纵坡设计应注意的问题（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。（2）大中桥上不宜设置竖曲线，桥头两端竖曲线的起终点应设在桥头10m以外（图4.6.2a）。（3）小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上，为保证行车平顺，应尽量避免在小桥涵处出现驼峰式纵坡（图4.6.2b）。（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，一般宜设在水平坡段，其长度应不小于最短坡长规定。两端接线

10、纵坡应不大于3%，山区工程艰巨地段不大于5%。（5）拉坡时如受“控制点”或“经济点”制约，导致纵坡起伏过大，或土石方工程量太大，经调整仍难以解决时，可用纸上移线的方法修改原定纵坡线。具体方法是按理想要求定出新的纵坡设计线，然后找出对应新设计线的填挖高度，用“模板”在横断面上以新填挖高度左右移动，定出适宜的中线位置，该点距原路中线的横距就是按新纵坡设计要求希望平面线形调整移动的距离，据此可做出纸上平面移线，若为实地定线时还应到现场改线。这种移线修正纵面线形的方法，在山区和丘陵区道路的纵坡设计中是常用到的。（6）对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处前后的纵

11、坡应平缓一些。3纵断面图的绘制 纵断面设计图是道路设计重要文件之一，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。为了明显地反映沿着中线地面起伏形状，通常横坐标比例尺采用1:2000（城市道路采用1:5001:1000），纵坐标采用1:200（城市道路为1:501:100）。 纵断面图是由上下两部分内容组成的。上部主要用来绘制地面线和纵坡设计线，另外，也用以标注竖曲线及其要素；坡度与坡长（有时标在下部）；沿线桥涵及人工构造物的位置、结构类型、孔数与孔径；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、桩号及长短链关系等。下部主要用来填写有关内容，自下而上分别填写：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；设计排水沟沟底线及其坡度、距离、标高、流水方向（视需要而标注）。习题：按教材图3.7.1的地形图及路线中线方案，点绘纵断面地面线，并进行纵断面设计。要求直线段按50m桩距，曲线段按25m桩距从图上查地面高程。用A3横幅绘制，每页绘700m。2009 4 1