1 第四章 纵断面设计
第一节 概 述
一、纵断面图上有两条主要的线含义及组成
在纵断面图上有两条主要的线：
—条是地面线，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；
一条是设计线，它是经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后设计人员定出一条具有规则形状的几何线，反映了道路路线的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。直线(即均匀坡度线)有上坡和下坡，是用坡度和水平长度表示的。直线的坡度和长度影响着汽车的行驶速度和运输的经济以及行车的安全，它们的一些临界值的确定和必要的限制，是以通行的汽车类型及行驶性能来决定的。
在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖曲线，按坡度转折形式的不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。
二、路线纵断面图上的设计标高，即路基设计标高，《规范》规定
1．新建公路的路基设计标高：高速公路和—级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高； 二、三、四级公路采用路基边缘标高,在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。
2．改建公路的路基设计标高：一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采用行车道中线处的标高。
本节小结
（1）纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。直线(即均匀坡度线)有上坡和下坡，是用坡度和水平长度表示的。竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。 2 （2）新建公路的路基设计标高：高速公路和—级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高； 二、三、四级公路采用路基边缘标高,在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。
思考题
1.道路纵断面线性要素有哪些？
2.高速公路和—级公路路基设计标高与二、三、四级公路路基设计标高在横断面上位置是否相同？
第二节 汽车的动力特性与纵坡
摘要内容：
主要介绍汽车的动力特性和最大纵坡；汽车的加减速行程与坡长限制和缓和坡段；最小纵坡、平均纵坡和合成坡度；竖曲线要素计算及竖曲线最小半径；
第六章 城市道路纵断面设计
相关概念：纵断面、地面线、地面标高、设计线、设计标高、填挖高度、锯齿形结构。
设计原则：行车快速安全、排水通畅、线形平顺、路基稳定、填挖平衡。
设计内容：确定各控制点高程、设计纵坡大小及长度、设计竖曲线、计算填挖高度、锯齿形街沟设计。
对路线设计标高的规定：对城市道路而言，设计标高一般是指车行道中心。对于新建公路，高速公路和一级公路采用中央分隔带外侧边缘标高，二、三、四级公路采用路基边缘标高，在设置超高和加宽路段则是指在设置超高加宽之前该处标高；对于改建公路，一般按新建公路的规定办理，也可以采用中央分隔带中线或行车道中线标高。
纵坡度的表示方式：不用角度，而用百分数（％），即每一百米的路线长度其两端高差几米，就是该路段的纵坡，其上坡为“＋”，下坡为“－”。例如某段路线长度为８０米，高差为－２米，则纵坡度为－2.5％。
§6－1 纵断面设计的基本要求
1、参照城市规划（标高与排水）资料。
2、为安全、舒适，纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。应符合最小坡段长度要求。
最小坡长是指相邻两个变坡点之间的最小长度。若其长度过短，就会使变坡点个数增加，行车时颠簸频繁，当坡度差较大时还容易造成视觉的中断，视距不良，从而影响到行车的平顺性和安全性。
最小坡长通常以计算行车速度行驶9~15s的行程作为规定值。
3、为排水，i≥0.3%~0.5%;考虑行车i≤4%：i≥5%时，应限制坡长，坡长过大时，应设坡长缓和段。
各级道路的合成坡度应符合规定。
最大纵坡考虑因素通行的各种车辆的动力性能、道路等级、自然条件。
在混行的道路上，应以非机动车的爬坡能力确定道路的最大纵坡。自行车道路的最大纵坡以2．5％为宜。
等级高的道路设计车速高，需要尽量采用平缓的纵坡。最大纵坡建议值：快速交通干道设计车速为40~60km／h，最大纵坡为3％~4％；主要及一般交通干道设计车速为40~60km／h，最大纵坡为3％~4％；区干道设计车速为30~40km／h，最大纵坡为4％~6％；支路设计车速为20~25km／h，最大纵坡为7％~8％。
59 第四章 铁路线路平面及纵断面设计
第一节 设计的基本要求
如图4—1所示，路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线AB与路肩水平线CD的交点O在纵向上的连线，称为线路中心线。
线路的空间是由它的平面和纵断面决定的。线路平面是线路中心线在水平面上的投影，表示线路平面位置；线路纵断面是沿线路中心线所作的铅垂剖面展直后线路中心线的立面图，表示线路起伏情况，其高程为路肩高程。
各设计阶段编制的线路平面图和纵断面图是线路设计的基本文件。各设计阶段的定线要求不同，平面图和纵断面图的详细程度也各有区别，绘制时应遵循铁路行业制定的线路标准图式。图4—2为新建铁路简明的线路平面图和纵断面图，可应用于线路方案研究或(预)可行性研究阶段中的概略定线。
简明平面图中，等高线表示地形和地貌特征，村镇、道路等表示地物特征。图中粗线表示线路平面、标出里程、曲线要素(转角α、曲线半径R)、车站、桥隧特征等资料。
简明断面图的上半部为线路纵断面示意图；下半部为线路基础数据，自下而上顺序标出：线路平面、里程、设计坡度、路肩设计高程、工程地质概况等栏目。
线路平面和纵断面设计必须满足以下三方面的基本要求：
1．必须保证行车安全和平顺
主要指：不脱钩、不断钩、不脱轨、不途停、不运缓与旅客乘车舒适等，这些要求反映在《铁路线路设计规范》(简称《线规》)规定的技术标准中，设计要遵守《线规》规定。
2．应力争节约资金
即既要力争减少工程数量、降低工程造价；又要考虑为施工、运营、维修提供有利条件，节约运营支出。从降低工程造价考虑，线路最好顺地面爬行，但因起伏弯曲太大，给运营造成困难，导致运营支出增大；从节约运营支出考虑，线路最好又平又直，但势必增大工程数量，提高工程造价。因此，设计时必须根据设计线的特点，分析设计路段的具体情况，综合考虑工程和运营的要求、通过方案比较，正确处理两者之间的矛盾。
3．既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布置合理
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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：
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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xx或下坡路段，应避免设置反坡段。
xx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。
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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。
