第二节纵断面设计
第5.2.1条纵断面设计原则如下：
一、纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除。
二、为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。
三、山城道路及亲辟道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高。
四、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。
五、纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水要求综合考虑。
1、路线经过水文地质条件不良地段时，应提高路基标高以保证路基稳定。当受规划控制标高限制不能提高时，应采取稳定路基措施。
2、旧路改建在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。
3、沿河道路应根据路线位置确定路基标高。位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0.5m。当岸边设置挡水设施时，不受此限。位于河岸外侧道路的标高应按一般道路考虑，符合规划控制标高要求，并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响。
4、道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求。
5、道路最小纵坡度应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于0.3%，遇特殊困难纵坡度小于0.3%时，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。
六、山城道路应控制平均纵坡度。越岭路段的相对高差为200～500m时，平均纵坡度宜采用4.5%；相对高差大于500m时，宜采用4%，任意连续3000m长度范围内的平均纵坡度不宜大于4.5%。
第5.2.2条机动车车行道最大纵坡度推荐值与限制值见表5.2.2。
第5.2.3条坡长限制规定如下：
一、设计纵坡度大于表5.2.2所列推荐值时，可按表5.2.3-1的规定限制坡长。设计纵坡度超过5%，坡长超过表5.2.3-1规定值时，应设纵坡缓和段。缓和段的坡度为3%，长度应符合本条第二款规定。
二、各级道路纵坡最小长度应大于或等于表5.2.3-2的数值，并大于相邻两个竖曲线切线长度之和。
第5.2.4条在设有超高的平曲线上，超高横坡度与道路纵坡度的合成坡度应小于或等于表5.2.4规定值。
第5.2.5条非机动车车行道纵坡度宜小于2.5%。大于或等于2.5%时，应按表5.2.5规定限制坡长。
第5.2.6条各级道路纵坡变更处应设置竖曲线。竖曲线采用圆曲线。竖曲线半径及最小长度见表5.2.6。设计中应采用大于或等于表5.2.6一般最小半径值；特殊困难时，应大于或等于极限最小半径值。
非机动车车行道的竖曲线的最小半径为500m。
第5.2.7条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10～15m，工程困难地段可减为5m。
隧道洞口外应保持一段与隧道内相同的纵坡，其长度见表5.1.16。
第五节纵断面设计要点 教学目的：掌握纵坡设计要点和设计方法步骤 重点难点：纵坡设计方法与步骤 经济点 教学方法：课堂讲授+多媒体 教学课时：2课时 教学过程： Ⅰ复习提问 1．常见的平纵线形组合方式 2．平曲线和竖曲线组合时的一般要求是什么？ Ⅱ导入新课 前面讲解了纵断面图的基本组成，纵坡大小的选择，坡长以及平纵线形组合的相关内容，在这些基础上，进入纵断面设计的学习。纵断面设计时要注意对前面只知识的综合应用。Ⅲ讲解新课 一、纵断面设计要点 1．纵断面设计的主要内容： 根据公路等级、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。 2．基本要求： 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 （一）设计标高的控制 1、平原微丘区，主要由保证路基稳定的最小填土高度控制。 为了保证路基的稳定性，最小填土高度为60-80公分，一般高速公路一级公路最少80公分，不管是填方段还是挖方段。 2、丘陵地区，设计标高主要是保证填挖平衡、降低工程造价。 3、山岭区设计标高主要由纵坡度和坡长控制。 4、沿河线设计标高主要由洪水位控制，要高出设计洪水位0.5米。 5、高、一、二公路的最小净空高度为5米，三、四级公路为4.5米，考虑将来可能变化， 净空高应预留0.2米。 天桥标志牌 6、人行通道和农用车辆通道的净空最小值分别为2.2和2.7米。 7、公路越铁路时，路线桥下净空应符合现行铁路部门净空高度要求。 8、电力线、地下设施、水运航道地段，也应满足最小净高高度要求。 （二）关于纵坡极限值的运用 1．纵坡的极限值，设计时不可轻易采用，应留有余地。 2．在受限制较严的地带，可有条件地使用纵坡极限值。 3．纵坡应力求平缓，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.3%～0.5%。 （三）关于最小纵坡 1．坡长不宜过短，以不小于设计速度9秒的行程为宜。 2．对连续起伏的路段，坡度应尽量小，一般可争取到竖曲线最小长度的-5倍。 （四）各种地形条件下的纵坡设计 1、各级公路的最大纵坡值及陡坡限制坡长，一般不轻易采用，而应适当留有余地。 2、平原微丘区纵坡应均匀平缓，丘陵区的纵坡应避免过分迁就地形而使路线起伏过大。 3、山岭重丘区的沿河线，应尽量采用平缓的纵坡，坡长不宜过短，纵坡不宜大于6%。
第五章高速公路纵断面设计 第一节概述 定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断面。 纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度及坡度变化情况的过程。 任务：研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。 依据：汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等。 路线纵断面图构成： 地面线：它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。 地面高程：中线上地面点高程。 设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。 设分隔带公路，一般为分隔带外边缘。 路基高度：横断面上设计高程与地面高程之高差。 路堤：设计高程大于地面高程。 路堑：设计高程小于地面高程。 纵断面设计内容：坡度及坡长、竖曲线 第二节纵坡及坡长设计 一、纵坡设计的一般要求 1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2．为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。 尽量避免采用极限纵坡值。 合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。 连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。 越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。 3．纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅 4．一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。——即纵向填挖平衡设计。 5．平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填上高度要求，保证路基稳定。——即包线设计。 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。交叉处前后的纵坡应平缓一些， 7．在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。 二、最大纵坡 最大纵坡：是指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。 影响因素： 汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。 道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力尽量小。 自然条件：海拔高程、气候（积雪寒冷等）。 纵坡度大小的优劣： 坡度大：行车困难：上坡速度低，下坡较危险。
本文详细阐述了在不需要专业编程知识的情况下，利用AutoCAD和Excel精确自动地绘制道路横断面图的一种新方法。该方法不仅简单灵活，而且能提高工作效率以及保证工作质量。 1 引言 传统横断面测量方法有水准仪皮尺法、横断面仪法和经纬仪视距法等，简而言之就是根据地形的变化对与道路轴线方向相垂直的断面进行测量，其中直线段所测断面方向与道路中线方向垂直，而曲线路段与测点的切线方向垂直。在对横断面测量以后，为计算道路工程土方量，我们紧接着就要绘制道路横断面图。在实际工作中，横断面图的绘制通常是采用手工在米格纸上按照一定比例用卡规和复式比例尺按照横向是距离、纵向是高程刺点，用小钢笔连接刺点绘制闭合图形。然后把每一个断面的横断面图分成若干个梯形用复式比例尺和卡规量出每一个梯形的上底、下底和高，计算出每一个梯形的面积，然后把所有的梯形面积相加才得到一个断面面积。 通常道路横断面施测要求每20m测一个断面。在地形变化较大的位置要加测横断面，这样每1km 道路至少要绘制50多个横断面图。可见如果用传统的方法绘制一条50km的道路断面图工作量是非常巨大的，而且由于是手工绘制，修改起来很麻烦，在实际工作中返工的情况是经常发生的。由此可见快速高效地绘制出道路横断面图是非常重要的。 笔者根据实际情况发现如果能对Auto CAD系统进行二次开发，运用AutoLISP语言和Visual LISP开发环境进行编程，创建Auto CAD的新命令或重新定义原有的标准命令，提供系统自动执行重复性的计算与绘图任务，此类问题就迎刃而解了，但这要求道路施工人员具备专业性很强的编程知识。在绘制了大量的横断面图后，笔者总结出一个非常便捷的方法，这种方法不需要道路工程人员具备很强的编程知识，只要具备常规的Excel和Auto CAD知识，就可以自动、精确和快速绘制道路横断面图，并且此方法可以推广至重复性较强的绘图工作。下面以一个实例进行详细说明。 2 对横断面数据的处理 2.1确定边桩位置和高程 倾斜地面高等级道路施工测量中的边桩定位一般用逐渐趋近法。该方法无论采用经纬仪或全站仪都不能直接给出边桩位置，只能通过重复多次测量和计算，才能确定边桩的位置，这种方法的野外工作量较大。本文给出了由横断面测量数据直接计算中桩到边桩的水平距离和边桩高程的方法，利用这种新方法可一次性标定边桩位置(如图1所示)。
平面图比例1：3000 节点比例1：2000 特别情况除外 一、文字部分： 1、模型空间：字高——保证出图文字大小为2.5，可根据出图比例进行调节 以1：3000为例——文字字高：7.5号字；宋体；黑色；高宽比1； 坐标字高：7.5号字；宋体；黑色；高宽比1； 桩号字高：6号字；宋体；黑色；高宽比0.75； 图层名：文字 2、布局空间：文字字高：2.5号字；宋体；黑色；高宽比1； 图例文字字高：2.5号字；宋体；黑色；高宽比0.75； 图层名：图框文字 相交道路规划范围偏离主线中心线200。 图层顺序（按照从上到下的顺序）：沿线单位→地形→高速公路填充→高压铁塔→上跨桥梁部分→道路部分→下穿隧道部分→轨道（若轨道为高架形式则应位于道路部分之上）→拆迁 相交道路名字——位于主线道路下方，相交道路右侧（若相交道路由不同路名的路组成，则路名分别位于本道路右侧）
视图比例1：1 以上为纵断面出图时要求说明，关于纵断面在布局中各项说明标准见文件“纵断面示意图.dwg”
隧道，桥梁结构部分填充使用ansi31,45度，比例0.25 三、道路横断面设计出图格式 标注样式（采用样式——横断面） 直线： 尺寸线——颜色：黑色；线型：直线；线宽：0.0000；超出标记：0.0000；基线间距：0.3800；不隐藏尺寸线。 尺寸界限——颜色：黑色；尺寸界线1：直线；尺寸界线2：直线；线宽：0.0000；超出尺寸线：0.4000；起点偏移量：0.0625；不固定尺寸界线的长度；不隐藏尺寸界线。 箭头和符号： 箭头——第一项：建筑标记；第二项：建筑标记；引线：倾斜。 圆心标记——标记大小：0.0900。 弧长符号——标注文字的前缀。 半径标注折弯——折弯角度：90。 文字： 文字外观——文字样式：宋体长宽比例1 ；文字颜色：黑色；填充颜色：黑色；文字高度：0.8；不绘制文字边框。 文字位置——垂直：上方；水平：置中；从尺寸线偏移：0.0900。 文字对齐——与尺寸线对齐。 调整： 调整选项——文字和箭头。 文字位置——尺寸线旁边。 标注特征比例——将标准缩放到布局。 优化——不选。 主单位： 线性标注——单位格式：小数；精度：0.0；小数分隔符：’.’（句点）；舍入：0.0000。测量
道路纵断面设计步骤： 一、平面线形规范检查（检查线形是否满足规范） 用业主给你的平面总图用鸿业—平面—平面规范输入道路参数进行检查，检查线形是否满足规范，如不满足用鸿业—平面—导线法线型设计—基本型缓和曲线进行设计（参数可以从规范上查到）； 二、道路纵断面图设计：检查道路纵断面设计时是否会出现高程差特大或不满足要求等情况，涉及到是否需要改线（使用鸿业来完成） 1、地形 地形识别：地形—自然等高线—快速转化—先单击一条地形线—按all表示全部选择同类型的线—回车； 离散：地形—自然等高线—离散—回车（离散间距为10/20 可自行调节，不调也行。 自然标高离散点：文本定义—选择任意高程点文字（按all表示全部选择）—回车—按提示进行下一步； 如果是属性块的情况：属性块定义—选择任意高程点文字（按all表示全部选择）—回车—按提示进行下一步。 标高检查：在自然标高离散点里选择标高检查，选择任意高程点文字（按all表示全部选择）—根据提示输入最大最小标高—检查
完后删除全部的无效点即可。 2、平面 中心线定义：选择中心线定义—回车手动选择图上的中心线—回车按提示完成即可。 桩号 定义桩号：选择定义桩号的中心线，先选择一条中心线，输入all表示选择全部同类型的线性—回车—按提示进行下步操作。 自动标注桩号：在桩号里面自动标注桩号—选择标注的线性—按提示即可。 还可以进行标注桩号设置 线转道路：为了使生成的土石方量准确，按提示完成即可。 超高加宽设计：
根据图在桩号代号右侧单击横断面形式，出现下图 选择左右对称，选择板块型式（有单幅路、双幅路、三幅路等，单幅路表示没有中央分隔带，没有两侧分隔带；双幅路是指有中央分隔带，没有两侧分隔带；三幅路是指有中央分隔带，有两侧分隔带；
路线纵断面设计 1、假定条件 1.1 该地区为丘陵地形，地表主要为草植被覆盖； 1.2 植被下面为第四系松散堆积物覆盖，以灰黑、灰白泥岩、粉砂岩、泥质沙岩为主。厚度在6.6~31米之间。 1.3 本区属于自然区Ⅰ类划分，即大陆性亚寒带气候，降水主要集中在7、8、9月份。雨季中湿状态的临界高度为84cm，4、5月份发生雪融期潮湿状态的临界高度为56cm。 2、设计要求 2.1 根据平面定线的结果结合本次给定的条件设计两个断链之间的纵断面图； 2.2 根据地面平曲线设计起点和中点的纵断面，选择填方材料并说明理由；2.3 绘图比例尺纵坐标为1:100，横坐标为1:5000，用A3纸绘制； 2.4 规范设计格式、设计步骤、设计内容； 2.5 所需材料:第一次的作业A3纸 笔记、参考书（露天矿线路工程、张达贤）。 3、纵断面设计原则 3.1 纵断面设计应服从上位依据（总规、控规、可研、初设等作业批准的高程），根据所处的工作阶段取得可靠地定线依据； 3.2 满足纵断面设计的技术标准，满足等级要求； 衡； 3.4 路基稳定，路基最小填土高度为84cm； 3.5 保证市政管线的埋设、使用。管线覆土最小厚度0.7m。有时排水管控制了道路高度。 4、设计步骤 4.1 准备工作 在平面路线图上标注里程桩和百米标及其所处高程。 本次设计总里程1575.2m，跨高程3.27m；共设置15个百米桩、27个里程桩，其中K0 K1 K2 K4 K6 K7 K8 K10 K12 K13 K15 K16 K18 K19 K20 K22 K24 K25 K26为整桩，K3 K5 K9 K11 K14 K17 K19 K21 K23 K27为特殊加点桩。 4.2 标注特殊控制点 1）路线起、终点，引起地形起伏大的变坡点； 2）标注控制点：影响纵坡设计的高程控制点（用高程表示） 3）线路的起始点、导向线交点、地形边坡点、竖曲线的起始点（竖曲线的ZY-YZ）。 4）平面圆曲线的ZY-YZ点。 采用定直线等分定理将控制点、里程桩、变坡点、起终点、百米标的高程反映到纵断面图上。 4.3 试坡 Liumr
第三章纵断面设计 思考题 1.纵断面设计成果包括哪些内容 2.简述纵坡设计的步骤； 3.竖曲线上的设计高如何计算 4.如何进行平、纵组合 5. 习题 一、填空题 1．在公路路线纵断面图上，有两条主要的线：一条是_____；另一条是___________。 2.纵断面设计就是根据汽车的_________、__________、___________和__________，以及当地气候、地形、地物、地质、水文、土质条件、排水要求、工程量等来研究这条空间线形的纵坡布置。 3．纵断面的设计线是由_________和____________组成的。 4．纵坡度表征匀坡路段纵坡度的大小，它是以路线________和__________之间的百分数来量度的，即i=h／l(%)。 5．理想的纵坡应当________平缓，各种车辆都能最大限度以接近__________速度行驶。6．汽车在公路上行驶，要受到_______阻力、________阻力、__________阻力和________阻力等四种行车阻力的作用。 7．最大纵坡的确定主要根据汽车的_______、__________、__________，并要保证________________。 8．最小坡长通常以计算行车速度行驶__________的行程来作规定。 9．设置爬坡车道的目的主要是为了提高高速公路和一级公路的________，以免影响_________的车辆行驶。 10．纵断面线型的布置包括_______的控制，__________和_________的决定。 11．纵断面图上设计标高指的是____________的设计标高。 12．转坡点是相邻纵坡设计线的___________，两转坡点之间的水平距离称为___________。13．调整纵坡线的方法有抬高、降低、_________、__________纵坡线和__________纵坡度等。 14．凸形竖曲线的最小长度和半径主要根据___________和____________来选取其中较大者。15．凹形竖曲线的最小长度和半径主要根据_________和_________来选取其中较大者。16．纵断面设计图反映路线所经中心________和________之间的关系。 17．竖曲线范围内的设计标高必须改正，按公式h=l2／2R计算，l代表距________的距离，竖曲线上任一点l值在转坡点前从竖曲线_______标起，在转坡点后从竖曲线__________标起。 18．凸形竖曲线的标高改正值为__________，凹形竖曲线为_________；设计标高=未设竖曲线的标高________________。 19．当路面为表处(_f=，解放牌汽车用Ⅲ档，以30km／h不减速行驶(D=时，可爬升的最大纵坡为____________。 20．在确定竖曲线半径大小时，《规范》规定当条件受限制时，方可采用_________最小值，
纬地道路辅助设计系统使用流程（一） 这几天准备写个纬地道路辅助设计系统的使用流程，希望能对新手有点帮助。写的比较笼统，有时间再详细的扩展一下。 一、项目数据管理 1、在电脑分区中建立一个项目文件夹，设计过程中项目的所有数据都存储在这个文件夹中，方便项目数据的编辑与修改。 2、在纬地程序中新建项目，点击项目菜单选择新建项目，在弹出的新建项目对话框中输入项目名称，再选择浏览，将默认的以项目名称命名的项目文件保存在我们建立的文件夹中。 二、路线平面设计 1、打开地形图，地形图可之前放在项目文件夹中以方便查找。 2、选择设计菜单栏的主线平面设计。在交点数据输入栏的右侧顶选择拾取，在地形图中拾取路线的起点位臵，也可以看作是路线的第一个交点。起点确定后回到对话框，选择插入按钮，插入路线的交点，在程序提示是否插入交点一时选择确定，接着便可在地形图中一个个的选择路线的交点一直到路线的终点位臵确定点击鼠标右键回到主线平面设计对话框。各交点位臵若要修改，则需先将对话框底部的滑柄按钮拖至所要修改的交点序号，再选择拖动，按命令行的提示选择自由拖动指定拖动的基点就可以拖动修改交点的位臵。导线及交点位臵确定后可以开始进行平曲线的设计。 3、我们现在可以开始平曲线的设计，拖动主线平面设计底部的滑柄至第一个交点，选择平曲线计算模式为常规模式，一般路线设计使用最多的便是常规模式。输入前缓和曲线长度、曲线半径、后缓和曲线长度，点击对话框底部的试算得到计算结果。也可选择拖动R，根据命令行的程序提示输入拖动基点，则可在屏幕中动态的拖动曲线来控制平曲线的参数。 4、在主线平面设计的控制那一栏中可输入路线的起点桩号，在绘图与标注中选择需标注的项，输入标注字高。 5、平曲线设计完成后可在对话框中选择存盘保存路线平面数据。点击对话框中的计算绘图可看到在地形图中路线平面图已经绘制出来，且路线标注也同时完成。 三、设计向导功能 平面线形稳定后可在项目菜单栏选择设计向导，在弹出的设计向导对话框中一步一步的选择路线的各项参数。第一步要选择项目类型，接着是道路等级、设计车速。选择路幅及断面型式。填方边坡设臵、挖方边坡设臵、排水沟设臵、自动计算超高和加宽。最后得到的文件有路幅宽度文件、桩号序列文件、设计参数控制文件、超高设臵文件，输入桩号序列文件的间距，点击完成 打开项目菜单栏的项目管理器，我们可以看到项目中现在已经存在的数据有平面线形文件和平面交点文件以及设计向导生成的四个设计参数文件。 纬地道路辅助设计系统使用流程（二） 四、数模的使用及纵断面设计 平面设计完成之后，便可开始道路纵断面的设计，但是在纵断面设计之前我们需要准备好道路的纵断面地面高程数据。这些数据可由现场放线测量获得，或者是由三维数字地面模型建立。
一、平面设计（假设，平面线形在地形图上已经选好） 1.1 补充（重要）：项目管理 菜单：项目——项目管理 命令：HPM 首次安装纬地系统后，第一次加载时系统会提示用户指定当前项目或新建项目。选择新建项目后，系统提示用户输入项目名称、路径以及平面曲线数据文件名。用户也可新建目录路径，以保证一个项目的所有数据全部存放于同一个目录下。输入完成后，用户便可以利用“主线平面设计”或“立交平面设计”功能开始进行该项目的平面设计等工作。 一般情况下，对于一条公路的施工图设计任务，项目管理中可能需要添加以下数据文件： 平面曲线数据文件（*.pm） 平面交点数据文件（*.jd） 纵断面地面线数据文件（*.dmx） 横断面地面线数据文件（*.hdm） 纵断面设计数据文件（*.zdm） 超高渐变数据文件（*.sup） 路幅宽度数据文件（*.wid） 桩号序列数据文件（*.sta） 路基设计中间数据文件（*.lj） 设计参数控制文件（*.ctr） 挡墙设计文件（*.dq）——设有挡土墙的情况下
至少需要设置以下项目属性： 项目名称及路径 公路等级类别 超高旋转方式 加宽渐变方式 断链位置（设有断链时） 纬地系统的“项目管理器”对话框如图1-1所示。 在纬地“项目管理器”对话框的“项目文件”菜单中，用户可以“打开项目”，也可以在此处“新建项目”。 当点取对话框中“文件”选项后，将出现一个项目的所有数据文件列表如图1-1所示。用户可以用鼠标点选每个数据文件，然后点击右侧出现的…按钮进行数据文件的添加和重新指定，如果欲删除该文件，则直接将该文件名删除即可，执行编辑菜单下的“编辑文件”命令（或直接双击该文件类型名称）可打开该文件的文本格式进行查看和编辑。
公路纵断面设计 一、概述 1. 纵断面设计定义沿道路中心线纵向垂直剖切的一个立面。它表达了道路沿线起伏变化的状况。道路纵断面设计主要是根据道路的性质和等级，汽车类型和行驶性能，沿线地形、地物的状况，当地气候、水文、土质的条件以及排水的要求，具体确定纵坡的大小和各点的标高。为了适应行车的要求，各级公路和城市道路中的快速路、主干路及相邻坡度代数差大于1％的其他道路，在纵坡变更处均应设置竖曲线，因而，道路纵断面设计线是由直线和竖曲线所组成。 在纵断面图上，通过路中线的原地面上各桩点的高程，称为地面标高，相邻地面标高的起伏折线的连线，称为地面线。设计公路的路基边缘相邻标高的连线，称为设计线，设计线上表示路基边缘各点的标高，称为设计标高。在同一横断面上设计标高与地面标高之差，称为施工高度。当设计线在地面线以上时，路基构成填方路堤；当设计线在地面线以下时，路基构成挖方路堑。施工高度的大小直接反映了路堤的高度和路堑的深度。 2. 纵断面设计原则 2.1 设计原则 （1）纵坡设计必须符合《公路工程技术标准》中有关纵坡的各项规定，如各级公路的最大纵坡，按排水要求的最小纵坡等。 （2）为保证汽车以一定的车速安全顺利地通过，纵坡应具有一定的平顺性。 （3）对沿线的自然条件，应作通盘研究，依据不同的具体情况分别处理，使公路畅通和稳定。 （4）按路线起伏综合考虑农田水利方面的特殊要求。 （5）在水文条件不良或地下水位很高的路段，应考虑适当的路基高度。 （6）在保证路基的强度和稳定的前提下，争取填挖平衡，节省土石方及其他工程量，降低工程造价。 7）考虑到今后公路改建时，尽量利用原有路面作为新路面的基层或面层的下。 8）纵坡设计应与平面设计密切配合协调。 2.2 城市道路纵断面设计原则除参照公路纵断面设计的原则外，尚须注意下列各点：
纵断面设计方法与步骤 1．准备工作 纵坡设计前，应根据中桩和水准记录点绘出路线纵断面图的地面线，绘出平面直线、平曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及沿线土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。 2．标注控制点 所谓控制点，就是指影响纵坡设计的高程控制点。“控制点”可分为两类: 一类是属于控制性的“控制点”，控制路线纵坡设计时必须通过它或限制从其上方或下方通过。这类控制点主要有: 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。 第二类是属于参考性的“控制点”，叫经济点。对于山岭重丘区的公路，除应标出控制性质的“控制点”以外，还应考虑各横断面上横向填挖基本平衡的经济点，以降低工程造价。横断面上的经济点有以下三种情况： 1)当地面横坡不大时，可在中桩地面标高上下找到填方和挖方基本平衡的标高，纵坡通过此标高时，在该横断面上挖方数量基本等于填方数量。该标高为其经济点，如图a）。 2)当地面横坡较陡时，填方往往不宜填稳，有时坡脚伸得较远，采用多挖少填甚至全部挖出路基的方法比砌石护坡经济，这时多挖少填或全挖路基的标高为经济点，如图b）。 3)当地面横坡很陡，无法填方时，需砌筑挡土墙，此时宁愿全部挖出路基或深挖，该全部挖出或深挖路基的标高为其经济点，如图c）。 当地面横坡很陡,必须作挡土墙时,当采用某一设计标高使该断面按1m长度计施工的土石方与挡土墙费用总和最省,该标高为其经济点。设计时“经济点”通常用“路基横断面透明模板”来确定，如下图所示。
华中国土纵断面绘制方法说明 1、在cass环境下打开××项目规划图。关闭不需要图层，如要绘制新建支渠纵断面，即只打开新建支渠图层、新建支渠标注层及水流方向这三个层（绘制道路纵段可不考虑水流方向），按支渠编号顺序绘制，以下以绘制新建支渠为例说明绘图步骤： 第一步，点击查看要绘制支渠的特性，要看两点，首先检查走向 是否与水流方向一致，具体操作点击顶点，在图中反映出如图的十字叉，如图十字叉代表水流起点，与水流方向 一致（箭头代表水流方向），若不一致，就使用【地物编辑】里面的【线型换向】，直接点击即可换向；其次读出长度（若工程量表以完成可省略这一步）。 第二步，绘制初步断面。 在cass里面【工程应用—绘制纵断面—根据已知坐标】，
之后会弹出一个框，选择由图面高程点生成，采样点间距根据精度改为50，点击确定之后弹出一个对话框如下，取消仅在结点画前面的勾，点击断面图位置后面的按钮（带三个点的按钮）在足够的 地方点击位置，按顺序依次从编号1到最后一个，按次方法以此类推画出所有新建支渠，最好每个编号对应在旁边。最后保存关闭。这一步非常简单，可以安排一个人做，读出来一部分数据就可交与下一步的操作者，这样就可以同时进行工作。 2、在zdm中打开刚刚保存的规划图，按键ctrl+shift+a关闭编组；输入命令outzdm，选择图下两行数据，导出txt文件，放于一个文件夹中(如新建支渠)；依次每条支渠的数据读完后，用Excell打开导出的txt文件，将两列数据调换，取消字间空格，依次做完所有txt 文件。这一步承接上一步，可以同时安排一个人做。 3、在zdm环境下新建一个cad图形文件，设置好字体；输入tzdm，弹出对话框，选择放置txt的文件夹，选择“新建支渠—”，纵向比例一般不变，回车就ok，地形变化非常大可改为200，然后根据第一
第三章纵断面设计 第一节概述第二节纵坡及坡长设计 教学内容：1.初步了解纵断面图的内 容； 2.理解公路最大、最小纵坡和最大、最小坡长确定所考虑的因素，在纵断面设计中能正确运用最大（小）纵坡、最大（小）坡长、平均纵坡、合成纵坡及缓和坡段、纵坡折减等 重点：《标准》对公路最大、最小纵坡和最大、最小坡长的确定及考虑的因素。 难点：最大（小）纵坡、最大（小）坡长、平均纵坡、合成纵坡、缓和坡段。 第一节概述 路线纵断面图：沿着公路中线竖直剖切然后展开即为公路的纵断面。 纵断面图是公路纵断面设计的主要成果，也是公路设计的重要技术文件之一。把公路的纵断面图与平面图结合起来，就能准确地定出公路的空间位置。 纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度及坡度变化情况的过程。 纵断面设计的主要任务：根据汽车的动力特性、公路等级、地形、地物、水文地质，综合考虑路基稳定、排水以及工程经济性等，研究纵坡的大小、长短、竖曲线半径以及与平面线形的组合关系，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。 路线纵断面图的构成： 纵断面图上由两条主要的线和文字资料两部分构成； （1）地面线：它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线，反映了沿着中线地面的起伏变化情况； （2）设计线：路线上各点路基设计高程的连续线，是经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线，反映了公路路线的起伏变化情况； 纵断面设计线是由直线和竖曲线两种线形要素所组成。 直线（即均坡度线）有上坡和下坡，是用水平长度及纵坡度表示的。纵坡度i表征匀坡路段 坡度的大小，用高差h与水平长度l之比量度，即 (%) l h i 路线纵断面图上的标高： （1）设计标高，即路基设计标高，《规范》规定如下：
1.生成里程文件：[工程应用]菜单－＞〔生成里程文件〕－＞〔由纵断面线生成〕 功能：由道路中桩线即纵断面线生成里程文件。 操作过程： （1）在图上画出的道路纵断面线（必须是复合线）； （2）点取[由纵断面线生成]命令下的[新建]； （3）提示：选择纵断面线，请选择（1）中画好的纵断面线； （4）出现[由纵断面生成里程文件]窗口，中桩点获取方式可选择1[结点]，2[等分]，3[等分且处理结点]。 输入横断面间距:xx(米)，请给出相邻横断面的间距； 输入横断左边长度:xx(米) 请给出横断面线左侧的长度； 输入横断右边长度:xx(米) 请给出横断面线右侧的长度； 单击[确定]按钮后，图面上可见在（1）中画出的道路纵断面线上生成多条相应的横断面线。 （5）点取[由纵断面线生成]命令下的[生成]；提示：选择纵断面线，请选择在（1）中画好的纵断面线； （6）出现[生成里程文件]窗口，请浏览定位须打开的[高程点数据文件名]（即原始地形图的坐标数据文件），和指定需要保存的[生成的里程文件名]和[里程文件对应的数据文件名]；并指定[断面线插值间距]（是横断面线上的采样间距，而非纵断面线上的中桩间距），以及横断面的[起始里程]。 通过以上6个步骤，就可生成道路各个中线桩处的多个横断面的里程文件。 2.编辑好道路横断面设计文件。在[断面法土方计算]中的[道路断面]和[场地断面]命令中，弹出的窗口都需要定位里程文件和横断面设计文件，只有里程文件而没有横断面设计文件，是不能生成原始地形与设计平面闭合的断面图的。 DEMO文件夹下的就有一个横断面设计文件ZHD.TXT,格式如下： 1,H=89,I=1:1,W=10,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5 2,H=89,I=1:1,W=10,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5 3,H=89,I=1:1,W=10,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5 4,H=89,I=1:1,W=10,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5 5,H=89,I=1:1,W=10,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5 6,H=89,I=1:1,W=10,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5 7,H=89,I=1:1,W=10,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5 8,H=89,I=1:1,W=10,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5 9,H=89,I=1:1,W=10,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5 END
道路纵断面设计 第二节纵断面设计 第5.2.1条纵断面设计原则如下: 一、纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除。 二、为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。 三、山城道路及亲辟道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高。 四、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。 五、纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水要求综合考虑。 1、路线经过水文地质条件不良地段时，应提高路基标高以保证路基稳定。当受规划控制标高限制不能提高时，应采取稳定路基措施。 2、旧路改建在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。 3、沿河道路应根据路线位置确定路基标高。位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0.5m。当岸边设置挡水设施时，不受此限。位于河岸外侧道路的标高应按一般道路考虑，符合规划控制标高要求，并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响。 4、道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求。 5、道路最小纵坡度应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于0.3%，遇特殊困难纵坡度小于0.3%时，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。
六、山城道路应控制平均纵坡度。越岭路段的相对高差为200,500m时，平均纵坡度宜采用4.5%;相对高差大于500m时，宜采用4%，任意连续3000m长度范围内的平均纵坡度不宜大于4.5%。 第5.2.2条机动车车行道最大纵坡度推荐值与限制值见表5.2.2。 第5.2.3条坡长限制规定如下: 一、设计纵坡度大于表5.2.2所列推荐值时，可按表5.2.3-1的规定限制坡长。设计纵坡度超过5%，坡长超过表5.2.3-1规定值时，应设纵坡缓和段。缓和段的坡度为3%，长度应符合本条第二款规定。 二、各级道路纵坡最小长度应大于或等于表5.2.3-2的数值，并大于相邻两个竖曲线切线长度之和。 第5.2.4条在设有超高的平曲线上，超高横坡度与道路纵坡度的合成坡度应小于或等于表5.2.4规定值。
第四章纵断面设计 一、填空题 1、在公路路线纵断面图上，有两条主要的线：一条是（）；另一条是（）。 2、纵断面的设计线是由（）和（）组成的。 3、纵坡度表征匀坡路段纵坡度的大小，它是以路线（）和（）之比的百分数来度量的。 4、新建公路路基设计标高即纵断面图上设计标高是指：高速、一级公路为 （）标高；二、三、四级公路为（）标高。 5、纵断面线型的布置包括（）的控制，（）和（）的决定。 6、缓和坡段的纵坡不应大于（），且坡长不得（）最小坡长的规定值。 7、二、三、四级公路越岭路线的平均坡度，一般使以接近（）和 （）为宜，并注意任何相连3KM路段的平均纵坡不宜大于 （）。 8、转坡点是相邻纵坡设计线的（），两坡转点之间的距离称为 （）。 9、在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部应避免插入（）平曲线，或将这些顶点作为反向平曲线的（）。 10、纵断面设计的最后成果，主要反映在路线（）图和 （）表上。 二、选择题 1、二、三、四级公路的路基设计标高一般是指（）。 A 路基中线标高 B 路面边缘标高 C 路基边缘标高 D路基坡角标高 2、设有中间带的高速公路和一级公路，其路基设计标高为（）。 A 路面中线标高 B 路面边缘标高 C 路缘带外侧边缘标高 D 中央分隔带外侧边缘标高
3、凸形竖曲线最小长度和最小半径地确定，主要根据（）来选取其中较大值。 A 行程时间，离心力和视距 B 行车时间和离心 力 C 行车时间和视距 D 视距和理性加速度 4、竖曲线起终点对应的里程桩号之差为竖曲线的（）。 A切线长 B 切曲差 C 曲线长 5、平原微丘区一级公路合成坡度的限制值为10%，设计中某一路段，按平曲线半径设置超高横坡度达到10%则此路段纵坡度只能用到( ). A 0% B 0.3% C 2% D3% 6、最大纵坡的限制主要是考虑（）时汽车行驶的安全。 A 上坡 B 下坡 C 平坡 7、确定路线最小纵坡的依据是（）。 A 汽车动力性能 B 公路等级 C 自然因素 D 排水要求 8、公路的最小坡长通常是以设计车速行驶（）的行程来规定的。 A 3-6s B 6-9s C 9-15s D 15-20s 9、在平原区，纵断面设计标高的控制主要取决于（）。 A 路基最小填土高度 B 土石方填挖平衡 C 最小纵坡和坡长 D 路基设计洪水频率 10、在纵坡设计中，转坡点桩号应设在（）的整数倍桩号处。 A 5m B 10m C 20m D 50m 11、《公路工程技术标准》规定，公路竖曲线采用（）。 A 二次抛物线 B 三次抛物线 C 回旋曲线 D 双曲线 12、路基设计表是汇集了路线（）设计成果。 A 平面 B 纵断面 C 横断面 D 平、纵、横 三、名称解释 1．公路的纵坡度
纬地道路详细步骤 1、项目→新建项目。 2、建立一个目录文件夹。 3、打开电子图（CAD .dwg文件类型）。 4、搞清楚各个图层的状态需要进行什么约束{（等高线╱约束点）、（地形点╱地形点的）}。 5、然后关闭图形，不进行修改 6、数模→数模组管理→新建数模→确定→关闭。 7、数模→三维数据读入→DWG 或 DXF格式→找到刚打开的电子图读入将等高线设为约束线→地形点设为地形点→点击开始读入。 8、①数模→三角构网②数模→网格显示→显示所有网格→确定。 9、数模→数模组管理→保存数模→（找到文件夹采用与之相同的命名）→保存→保存数模组→（步骤同上）→最后左点击选中数模组→点击打开数模→关闭10、设计→主线平面设计→找到自己要设计的那条线起点→点击后→点插入→是→设置适当的交点→点存盘→是→计算绘图（点击“表格”→“输出直曲转角表”功能生成路线直线及曲线转角一览表。） 11、项目→设计向导→下一步（多次重复下一步）自动计算超高加宽→完成（根据提示自动建立：路幅宽度变化数据文件（*.wid）、超高过渡数据文件（*.sup）、设计参数控制文件（*.ctr）、桩号序列文件（*.sta)等数据文件。 12. 点击“表格”→“输出逐桩坐标表”功能生成路线逐桩坐标表。 13、数模→数模应用→纵断面插值→开始插值→保存（可以在项目→项目管理器里查看） 14、数模→数模应用→横断面插值→选取绘制三维地面线及输出组数（其他默认）→开始插值→保存（可以在项目→项目管理器里查看）这是设计的重点 15、CAD新建→选择最后一个文件夹→打开→打开 acadiso. 文件（样板文件）。 16、设计→纵断面设计→计算显示→确定。 17、设计→纵断面设计→选点→在图上选一个个点{（左边端点起）再接着插入几个点（最后一个右边端点 }→点击实时修改对纵坡顶修改（将竖曲线调整到合理）→存盘→计算显示→删除纵断面图。 18、设计→路基设计计算→点击“...”→保存→搜索全线→确定→计算（点击“表格”→“输出路基设计表”计算输出路基设计表。） 19、设计→横断面设计图→选中土方数据文件→点击“...”→保存→绘图控制→（选中记录三维数据、插入图框、绘出路槽图）→计算绘图→保存 20.点击“表格”→“输出土方计算表”计算输出土石方数量计算表和每公里土石方表。
路线纵断面设计 路线纵断面：同一曲面沿道路中线竖直剖切，展开成的平面。 1、假定条件 1.1、该地区为丘陵地区，地表主要为全区覆盖的草植被。植被下部为第四季松 散堆积物覆盖，以灰黑、灰白泥岩、粉砂岩、泥质砂岩为主，厚度在6.6m-31m 之间。 1.2、本区属于公路自然区I类2级划分，即大陆性亚寒带气候，降雨主要集中 在7、8、9月，表现中湿状态的临界高度为84cm；4、5月份为雪融期，产生潮湿临界厚度为56cm。 2、设计要求 2.1、根据地面平曲线设计起点和中点的纵断面图，选择填方材料并说明理由。 2.2、绘图比例尺纵坐标为1:200，横坐标为1:2000，用B4纸绘制。 2.3、规范设计格式、设计步骤、设计内容。 3、纵断面设计的原则 3.1、纵断面设计应服从上位依据（总规、控规、可研、初设等业已批准的高程）， 根据所处的工作阶段取得可靠的定线依据； 3.2、满足纵断面设计的技术标准，满足等级要求； 3.3、纵断面线形平顺，坡段平缓，起伏小、少； 3.4、填挖少，工程量省，填挖基本平衡； 3.5、路基稳定； 3.6、基本满足沿途道路控制标高。道路控制标高是： ①起点、终点、沿途街坊地面、交叉口、出入口、广场、建筑物地坪、铁 路道口、桥涵； ②由设计洪水位确定的路面高程、桥面高程； ③通航河流要满足桥下净空高度的要求； ④旧路改造时的原有路面高程； ⑤垭口。 3.7、路基最小填土高度； 3.8、保证市政管线的埋设、使用。管线覆土最小厚度0.7m。有时排水管控制了 道路高程。 4、设计步骤 4.1、准备工作 在平面路线图上标注里程桩和百米标及其所处高程。 本次设计总里程540.78m，跨高程3.29m；共设置5个百米标、17个里程桩，其中k0、k1、k3、k8、k9、k14为整桩，k2、k4、k5、k6、k7、k10、k11、k12、k13、k15、k16为特殊点加桩。
第二节纵断面设计 第5.2.1条纵断面设计原则如下： 一、纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除。 二、为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。 三、山城道路及亲辟道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高。 四、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。 五、纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水要求综合考虑。 1、路线经过水文地质条件不良地段时，应提高路基标高以保证路基稳定。当受规划控制标高限制不能提高时，应采取稳定路基措施。 2、旧路改建在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。 3、沿河道路应根据路线位置确定路基标高。位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0.5m。当岸边设置挡水设施时，不受此限。位于河岸外侧道路的标高应按一般道路考虑，符合规划控制标高要求，并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响。 4、道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求。 5、道路最小纵坡度应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于0.3%，遇特殊困难纵坡度小于0.3%时，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。 六、山城道路应控制平均纵坡度。越岭路段的相对高差为200～500m时，平均纵坡度宜采用4.5%；相对高差大于500m时，宜采用4%，任意连续3000m长度范围内的平均纵坡度不宜大于4.5%。 第5.2.2条机动车车行道最大纵坡度推荐值与限制值见表5.2.2。 第5.2.3条坡长限制规定如下： 一、设计纵坡度大于表5.2.2所列推荐值时，可按表5.2.3-1的规定限制坡长。设计纵坡度超过5%，坡长超过表5.2.3-1规定值时，应设纵坡缓和段。缓和段的坡度为3%，长度应符合本条第二款规定。
十.设计向导说明及步骤 说明：设计向导的作用 “设计向导”命令位于“项目”菜单下，该功能引导用户快捷、方便地设置项目类型、公路等级、标准路基宽度、计算不同形式的超高与加宽过渡，以及快速设置填挖方边坡、边沟排水沟等等设计控制参数。用户在按照设计向导的提示一步一步完成设置后，系统会自动生成四个文件：超高设置文件（*.sup）、路幅宽度文件（*.wid）、设计参数控制文件（*.ctr）、桩号序列文件（*.sta），并自动添加到项目管理器中。 在新版Hint5.6中，用户可以根据项目需要，通过在“设计向导”中输入分段桩号，将一个项目划分为若干段不同公路等级、不同标准路基宽度、或不同的超高加宽过渡方式的项目分段进行设计，而不象以前需要将一个项目分为几个项目来分别设计，大大简化了有此需求的用户的操作使用。 注意：设计向导只是一个帮助用户快速建立本项目各种控制参数的一个工具，一般情况下，一个项目中“设计向导”只需运行一次。对生成的超高加宽等四个文件，用户均可利用纬地数据编辑器打开文件按照其格式进行修改设置，或者利用“数据”菜单下的“控制参数输入”命令结合工程实际情况根据需要随时对其进行修改变化。用户如再次运行设计向导，系统会提示本项目的超高设置等四个文件已存在，继续运行可能会覆盖用户已经编辑修改好的文件。当然如果用户确实需要通过重新运行“设计向导”由系统自动生成某几个文件，而不希望覆盖原来已编辑设置好的文件，也可以继续运行设计向导，只是注意在运行到最后一步时，对生成的四个文件的名称进行修改，这样就不会覆盖原来的文件了。新生成的这四个文件会自动加到项目管理器中，替换掉原来的四个文件，用户可以在“项目管理器”的文件管理中选中某个不需要替换的文件，重新指定原来的那个文件即可。 技术标准和规范的应用 纬地道路系统在国内首先建立起基于《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》的纬地路线与立交设计专用标准数据库（即公路技术指数表.mdb），此文件位于C:\Hint40目录下。在新版Hint5.6中，此文件升级为技术指标2004.mdb，支持目前最新的《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》。 设计向导在计算生成项目的超高和加宽过渡等文件时，即自动调用此标准数据库中的数据进行计算。对于一些特殊的工程项目，如项目的超高或者加宽取值不是按照规范规定的标准设置超高或加宽，纬地系统允许用户对技术指标2004.mdb中的相关指标进行修改，或者扩充增加一些非标准的公路等级指标（如有些地方使用的准四级公路标准等）。此技术指数表为Access文件格式，如图2－1所示。