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第三单元+道路纵断面设计

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第三单元道路纵断面设计
一、填空
1、在纵断面图上，有两个主要线条为________和________。

2、汽车的行驶阻力有________﹑________﹑________﹑________。

3、汽车动力性能常用的指标是________和________。

4、对于新建公路路基设计标高，高速，一级公路采用________标高，二三四级公路采用________。

5、沿河及受水淹路线，路基设计标高一般应高出设计洪水频率计算水位________m上。

6、缓和坡段在设计时，纵坡应不大于________，长度不小于________。

7、越岭路线相对高差为500米以上时，平均纵坡应不宜大于________。

8、《标准》规定，各级公路的长路堑路段以及其他横向排水不良路段均应设置不小于________纵坡。

9、竖曲线设计的主要标准有________和________。

10、公路竖曲线线形有________和________两种，设计时一般采用________。

11、直线上一次变坡是良好的平纵组合，从美学的观点上以包含一个________为好，
________次之。

12、纵断面图采用________坐标，横坐标表示________，比例尺为________；纵坐标表示________，采用________的比例。

二、选择题
1、下列情况中，表示汽车处于加速行驶状态的是________。

A、ф＜0
B、ф=0
C、ф＞0
D、以上均不正确
2、海拔在________米以上的高原地区需要考虑纵坡折减。

A、2000
B、3000
C、4000
D、5000
3、反向竖曲线间，中间设置直线段长度一般不小于设计速度的________行程长度。

A 、1S B、2S C、3S D、4S
4、变坡点一般要求应设置在________的整桩号上。

A、5m
B、10m
C、15m
D、20m
5、陡坡路段，正线行车道外侧增设的供载重汽车行驶专用车道为________。

A、变速车道
B、错车道
C、护坡道
D、爬坡车道
三、名词解释
1、动力因数
2、经济点
3、合成坡度
4、视觉分析
四、简答
1、简述汽车的行驶条件
2、简述平纵组合设计原则
3、纵断面设计的基本要求。

五、计算
某竖曲线半径为3000m，相邻坡段的坡度为i1=2.5%,i2=-1.6%,变坡点的里程桩号为K10+550,高程为1547.67m,计算K10+520的设计高程。

（12分）。

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纵断面设计

纵断面设计


1
2
3
汽车环保促燃器（节油器）
纳米燃油添加剂
纳米润滑油添加剂
磁化油分子
节油器主要特点
1. 2. 3. 4. 5. 6.
7.
8.
省油。 节油率在8%-15%左右。 降低汽车尾气污染物 提高汽车动力 汽车的动力提升大约10%左右甚至以上 保持引擎油品质 延长引擎内部零件的使用寿命 缩短紧急煞车的距离
汽车冷气输出更快更冷自行清除引擎汽缸内的积碳
3. 车速：越高，附着系数越小
4. 荷载
各类路面附着系数
表2-5
路面类型 水泥砼
干燥 0.7
潮湿 0.5
泥泞 /
冰滑 /
沥青砼
过渡式及低级路面
0.6 0.5
0.4 0.3
/ 0.2
/ 0.1
轮胎与路面间的纵向附着系数
V(km/h) 120 100 80 60 50 40 30 20 0.29 0.30 0.31 0.33 0.35 0.38 0.44 0.44
G G'
五、汽车的行驶状态
推导公式3-18
a g
( D )

-----道路阻力系数=(f+i)/ -----附着系数 比较不同
汽车行驶状态有三种情况:
＜D时 a＞0 加速行速 ＝D时 a＝0 等速行速----- 平衡速度 ＞D时 a＜0 减速行速
汽车的行驶状态（续）
最大纵坡值
城市道路=公路-1% 2000米以上或严寒冰冻地区，四级公路山岭， 重丘区≤8% 大中桥上≤4% 桥头引道纵坡=桥上 隧道内≤3% 平原，微丘区≤2%-3% 山岭，重丘区≤4%-5% 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
道路勘测设计 第3章 纵断面设计

道路勘测设计 第3章 纵断面设计

B
1 2 y x ix 2k
A
任一点斜率
B

dy x = +i dx k

当x=0时， 当x=L时，
i1 = i
L i 2 = + i1 k
A
= i2 i1
L = k
x R = k [1 +( + i ) 2 ]3 / 2 k
k=
L
抛物线上任一点的曲率半径为R，
dy 2 R = [1 +( ) dx d2y ]3 / 2 / 2 dx
2
2
五、坡长限制
• • • •
坡长：纵断面相邻变坡点的桩号之差 最大坡长限制 最小坡长限制 缓和坡段
缓和坡段
六.纵坡设计一般要求
1.纵坡设计必须符合坡度及坡长最小及最大值要求，各级公路的 最大纵坡值及陡坡限制坡长，一般不轻易使用，应留有余地。 2.平原、微丘地形的纵坡应均匀、平缓；丘陵地形的纵坡应避免 过分迁就地形而起伏过大；山岭重丘地形的沿河线，应尽量采 用平缓的纵坡，坡度不宜大于6%；越岭线的纵坡应力求均匀， 应尽量不采用极限或接近极限的坡度，更不宜连续采用极限长 度的陡坡夹短距离缓坡的纵坡线形，越岭线不应设置反坡。 3.纵坡线形应与地形相适应。 4.纵坡设计应结合自然条件综合考虑。 5.应尽量减少深路堑和高填方，以保证路基的稳定性。 6.纵坡设计应结合道路沿线的实际情况和具体条件进行设计，并 适当照顾农业机械、农田水利等方面的要求。
四、纵 坡
高原纵坡折减
• 1．高原为什么纵坡要折减？
• 在高海拔地区，困空气密度下降而使汽车发动机的功率、汽车的驱 动力以及空气阻力降低，导致汽车的爬坡能力下降。另外，汽车水 箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统。
城市道路纵断面设计3

城市道路纵断面设计3

★道路线形设计除应考虑自然条件、汽车行驶力学方面的要求外，还要把驾 驶员在行车过程中心理和视觉上的重要因素来考虑。
★视觉是连接道路与汽车的媒介。从安全的角度，道路线形要使行车具有足 够的心理舒适感和安全感，能够对道路情况判断准确。
★视觉分析的意义在于将道路的线形、周边环境质量与驾驶人员在行车 中的动态视距及其心理反应联系起来，体现几何设计以人为本的思想。
设置在两个坡段的转折处，为了便于行车，插入一段曲线来缓和，这条曲线 称为竖曲线，一般可采用圆曲线或抛物线。
1.竖曲线计算要素（抛物线）
1）基本方程式
ω为变坡点前后纵坡线的坡度差 ω = i2 - i1
2）竖曲线诸要素公式
2.竖曲线的最小半径
在竖曲线设计中，决定竖曲线最小半径或最小长度的三个限制因素： 1）缓和超重（或失重）冲击 2）行程时间不至于过短 3）满足视距的要求
（a）平竖曲线对应 （b）平竖曲线错位
平面 纵断面 平面 纵断面
（2）平曲线和竖曲线大小要保持均衡
平曲线和竖曲线，其中一方大而平缓，就应该注意另一方不要形成多而小的线形。
平曲线与竖曲线半径的均衡
平曲线半径（m） 竖曲线半径（m）平曲线半径（m） 竖曲线半径（m）
600
10000
1100
30000
ห้องสมุดไป่ตู้
700
（R<150m，取5的倍数；R〉150m，取10的倍数，R〉250m，取50的倍数， R〉1000m，取100的倍数；横向力系数 0.1，横坡2% ）
4、某城市Ⅰ级主干道，红线宽40m，设计车速为40km/h，路现在一大型建筑物与湖泊间 通过，转角60度，转折点IP离湖岸边A为51.3m，建筑物外侧B到A点的距离为41m，试求 路中线最大可能的平曲线半径值。（图三） 5、试绘制武科大大内前和平大道的横断面图，并加以说明。
公路勘测设计 3纵断面

公路勘测设计 3纵断面


自我检测




1.道路纵断面线性要素有哪些？ 2.高速、一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？ 3.凸形竖曲线最小半径和凹形竖曲线最小半径的限制因素 有哪些？作为最终控制竖曲线长度因素两者是否相同？ 4.在道路纵断面设计时，当坡角很小时所采用的竖曲线半 径满足了规范规定的最小半径要求设计是否合理的？为什 么？ 5.竖曲线在设计时应该注意哪些问题？
图3-5 竖曲线图示
三、竖曲线及竖曲线设计
竖曲线总长： L = T 竖曲线切线长： T= TA2 R ≈ L/2 = l 2 =TB h 竖曲线外距： E = 2R 竖曲线上任意点到对应切线的距离：
R 2 R*ω=R· 〡i1-i2〡 2
式中： l —为竖曲线上任意点至竖曲线起点 （终点）的距离, m； R —为竖曲线的半径，m。
团队合作□ 工作效率□ 实地测设能力□ 获取信息能力□ 写作能力□ 表达能力□
（根据小组完成任务情况填写A:优秀B：良好；C：合格；
四、公路平、纵线形组合设计
1、视觉分析
从视觉心理出发，对公路的空间线形及其与 周围自然景观和沿线建筑的协调，保持视觉的连 续性，使行车具有足够的舒适感和安全感的综合 设计称为视觉分析。
四、公路平、纵线形组合设计
2、公路平、纵线形组合设计
（1）组合原则 1）保持视觉的连续性。 2）保持平、纵线形的技术指标大小应均衡 3）选择组合得当的合成坡度，以利于路面排 水和行车安全 4）注意与周围环境相配合
1）判别竖曲线的凹凸性，计算竖曲线的要素； 2）计算竖曲线起终点的桩号； 3）计算 K2+200.00 、K2+240.00 、K2+380.00 、 K2+500.00各点的设计标高。