纵坡设计及一般规定与要求
纵坡设计的一般规定与要求
一、纵坡设计的一般要求
1．纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》中的各项规定。
2．为保证汽车能以一定的车速安全舒顺地行驶，纵坡应具有—定的平顺性，起伏不宜过大及过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值．缓和坡段应自然地配合地形设置，在连续采用极限长度的陡坡之间，不宜插入最短的缓和坡段，以争取较均匀的纵坡。垭口附近的纵坡应尽量放缓一些。连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡。3．纵坡设计时，应对沿线的地形、地质、水文、气候等自然条综合考虑，根据不同的具体情况妥善处理，以保证公路的畅通和稳定。
4．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。5．纵坡设计在一般情况下应考虑填挖平衡，并尽量利用挖方运作就近路段填方，减少借方和废方，以降低工程造价。民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的特殊要求。
(一)最大纵坡
最大纵坡是指各级公路容许采用的最大坡度值，它是公路纵断面设计的重要控制指标。
1．确定最大纵坡应考虑的因素
(1)
汽车的动力特性：要根据公路上主要行驶车辆的牵引性能确定。在一定的行驶速度条下确定
(2)
公路等级愈高，要求行车速度愈快，但从汽车的动力特性可知其爬坡能力愈低，因此不同等级的公路有不同的最大纵坡值。
(3)自然因素：公路所经地区的地形、气候、海拔高度等自然因素，对汽车行驶条和爬坡能力也有很大的影响。
2．最大纵坡的确定
最大纵坡的确定主要取决于汽车的动力性能、公路等级和自然因素，但另一方面还必须保证行车安全。
高速公路受地形条或其他特殊情况限制时．经技术经济论证合理．最大纵坡可增加1％。在非汽车交通比例较大的路段，可根据具体情况将纵坡适当放缓，平原、微丘区一般不大于2％~3％；山岭、重丘区一般不大于4％~5％。
小桥涵处的纵坡可按表1-3-1的限值设计，但大、中桥上的纵坡不宜大于4％，桥头引道纵坡不大于5％；位于城镇附近非汽车交通量较大的路段，桥上及桥头引道纵坡均不得大于3％；紧接大、中桥桥头两端的桥头引道纵坡应与桥上纵坡一致。
隧道内的纵坡不应大于3％，并不小于0.3％；独立的明洞和长度小于50m的隧道其纵坡不受此限；紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同。
3．高原地区纵坡折减
《公路工程技术标准》规定在海拔3000m以上的高原地区，各级公路的最大纵坡值应按表1-3-2的规定予以折减，最大纵坡折减后若小于4％，则仍采用4％。(二)最小纵坡
《公路工程技术标准》规定，在各级公路的长路堑路段，以及其他横向排水不畅的路段，均应采用不小于0.3％的纵坡，否则应对其边沟作纵向排水设计。
干旱地区以及横向排水良好的路段，其最小纵坡可不受上述限制。
三、坡长限制与缓和坡段
(一)坡长限制与缓和坡段
坡长限制包括最小坡长和最大坡长两个方面的内容。
1．最小坡长限制
最小坡长的限制是从汽车行驶平顺性、乘客的舒适性、纵面视距和相邻两竖曲线的布置等方面考虑的。
我国综合考虑了计算行车速度和地形条等情况，规定最小坡长如表1-3-3所示。
2．最大坡长限制
最大坡长限制是指比较大的纵坡对正常行车的影响。所以我国《公路工程技术标准》规定，各级公路不同纵坡时的最大坡长可按表1-3-4选用。高速公路、一级公路当连续陡坡由几个不同坡度值的坡段组合而成时，应对纵坡长度受限制的路段采用平均
坡度法进行验算。二、三、四级公路当连续纵坡大于5％时，对纵坡长度应加以限制，以利提高车速和行驶安全。
在实际纵坡设计中，当大于5％的坡长还未达到其规定的限制坡长时，可变化坡度(应为连续上坡或连续下坡)，但其长度应按坡长限制的规定进行折算。例如：某三级山岭区公路的第一坡段纵坡为8.0％，长度为120m，即占坡长限制值的2／5，若相邻坡段的纵坡为7.0％，则其坡长不应超过500×3／5＝300m。也就是说8.0％的纵坡设计了长度120m以后，还可接着设计坡度为
7.0％的300m坡长，此时坡长限制值已用完。
(二)缓和坡段
我国《公路工程技术标准》规定，对于二、三、四级公路当连续纵坡大干5.0％时，应在不大于表1-3-4所规定的长度处设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3％；其长度应符合表1-3-3的规定。
四、平均纵坡
平均纵坡是指一定长度路段的高差与水平距离之比，以百分率(％)表示。它是衡量纵断面线形设计质量的一个重要限制性指标。
我国《公路工程技术标准》规定．为了合理运用最大纵坡、坡长和缓和坡段，以利汽车安全顺利行驶，二、三、四级公路越岭线的平均纵坡．一船以接近5.5％(相对高差为200~500m)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％。
五、合成坡度
合成坡度是指在设有超高的平曲线上，路线纵坡与超高横坡或路面横坡组合而成的最大坡度。其方向为流水方向，又称流水线坡度。合成坡度的计算公式为
式中：i合——合成坡度，％；
I纵——路线纵坡度．％；
I横——超高横坡度或路面横坡度，％。
汽车在有合成坡度的路段行驶时，如果合成坡度过大，由于离心力的作用，可能引起汽车向合成坡度方向的倾斜和侧向滑移，给汽车行驶带来危险。因此，应将合成坡度控制在一定的范围之内。我国《公路工程技术标准》规定各级公路的最大容许合成坡度值如表1-3-5所示。
六、爬坡车道
爬坡车道是指在陡坡路段正线行车道右侧设置的专供载货汽车行驶的专用车道。
《公路工程技术标准》规定，高速公路和一级公路，当纵坡大于4%时，可设置爬坡车道．其宽度一般为3.5m。《公路路线设计规范》(JTJ011-94)中规定，高速公路和一级公路，在其纵坡长度受限制的路段，应对载货汽车上坡行驶速度的降低值和设计通
