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层。
（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：
（1）为使道路两侧街坊地面水的顺利排除，一般应使路缘石顶面标高低于两侧建筑物的地面标高。
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。
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层。
（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：
（1）为使道路两侧街坊地面水的顺利排除，一般应使路缘石顶面标高低于两侧建筑物的地面标高。
第三章 纵断面设计
3-9 某条道路变坡点桩号为K25+，高程为，i1＝％，i2＝5％，竖曲线半径为5000m。（1）判断凸、凹性；（2）计算竖曲线要素；（3）计算竖曲线起点、K25+、K25+、K25+、终点的设计高程。
解：（1）判断凸、凹性
0%2.4%8.0%512ii，凹曲线
（2）竖曲线要素计算
mRL210%2.45000；
mLT1052；
mRTE1.150002105222
（3）设计高程计算
起点里程桩号=交点里程桩号—T 终点里程桩号=交点里程桩号+T
=K25+ = K25++105
= K25+355 = K25+565
第一种方法：（从交点开算）
里程桩号 切线高程 竖距Rxh22 设计高程
起点 K25+355 ×%= 0202Rh +0=
K25+400 ×%= 2.02452Rh +=
K25+460 ×%= 1.121052Rh +=
K25+500 +40×5%= 42.02652Rh +=
终点 K25+565 +105×5%= 0202Rh +0=
第二种方法：（教材上的方法-从起点开算）
里程桩号 切线高程 竖距Rxh22 设计高程
起点 K25+355 ×%= 0202Rh +0=
K25+400 +45×%= 2.02452Rh +=
K25+460 +105×%= 1.121052Rh +=
