公路勘测设计 纵断面设计拉坡

(三)高原纵坡折减 1．高原为什么纵坡要折减？
✓ 在高海拔地区，因空气密度下降而使汽车发动机 的功率、汽车的驱动力降低，导致汽车的爬坡能力 下降。
✓ 汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统。
2．《规范》规定：位于海拔3000m以上的高原地 区，各级公路的最大纵坡值应按表4-3的规定予以 折减。折减后若小于4%，则仍采用4%。
第三章 纵断面设计
第一节 概 述 纵断面定义：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。 纵断面设计的任务：研究纵断面线形的几何构成及 其大小与长度。 纵断面设计的依据：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。
1. 理想的最大纵坡i1：是指设计车型（即载重车） 在油门全开的情况下，持续以理想速度V1等速行驶 所能克服的坡度。V1取值，对低速路为设计速度， 高速路为载重车的最高速度。
f
i1
D1
i1=λD1-f
容许速度V2：不同等级的道路容许速度应不同，其 值一般应不小于设计速度的1/2～2/3（高速路取低 限，低速路取高限）。
Lcz-BPDn-1 HT
Hn BPDn
HT
y
in-1
in
Lcz1
HSLcz2
in+1
BPDn-1 Hn-1
3. 逐桩设计高程计算
设计高程： HS = HT ± y
（凸竖曲线取“-”，凹竖曲线取“+”）
其中： y——竖曲线上任一点竖距； y x2 2R
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线。
路线纵断面图构成：

纵断面设计的基本原则
满足行车安全与舒适性要求
合理设置坡度、坡长和竖曲线半径，确保车 辆安全、顺畅行驶。
经济性原则
在满足使用功能的前提下，尽量减少工程量 ，降低工程造价。
考虑排水要求
根据地形和气候条件，合理设置坡度，确保 排水顺畅。
协调性原则
纵断面设计与道路线形其他要素相协调，如 平面线形、横断面设计等。
在城市道路纵断面设计中，要特别注 意避免陡坡、急弯等不利因素，保证 行车安全和舒适度。
高速公路纵断面设计实例
高速公路纵断面设计要满足高速 行车的要求，合理设置纵坡、竖 曲线半径等参数，提高道路的线
形指标。
高速公路的纵断面设计还需要考 虑地形、地质、水文等自然条件 ，充分利用地形地势，减少工程
量，降低工程造价。
基于景观要求的纵断面设计优化
总结词：注意事项
详细描述：在基于景观要求的纵断面设计时，应注意避免对周围环境的破坏和影响。同时，应充分考 虑当地的文化特色和历史遗产，尊重和保护当地的风俗习惯和传统建筑。此外，应加强景观规划和设 计的管理和监督，确保设计的可行性和实施效果。
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控制高程的校核
在确定控制高程后，应进行校核， 检查是否满足规范要求和实际情况 ，如有需要可进行适当调整。
纵断面图的绘制与调整
纵断面图绘制
根据设计标高、控制点和控制高 程等数据，绘制道路的纵断面图 ，清晰地表示出道路的起伏变化
。
纵断面图调整
在绘制纵断面图的过程中，应结 合实际情况和设计要求，对图进 行必要的调整，以使设计更加合
隧道进出口
隧道进出口是道路勘测设计的难点之一，需要考虑地形、地质、气象等因素， 同时要满足行车视距、通风、照明等方面的要求。在进出口处应设置缓冲段， 以减少车辆进出隧道时的明暗适应时间。

根据地形起伏，合理 选择路线位置，利用 自然地形，减少对山 体的开挖和填埋。
结合地质条件，避开 不稳定地质区域，采 取必要的工程措施， 确保道路稳定性和安 全性。
考虑环境保护，采取 生态保护措施，减少 对山体植被的破坏， 保护山体生态环境。
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结合地形条件，充分利用自然地形的高 差，减少土方工程量，降低建设成本。
详细描述
根据交通流量和道路等级，合理确定道 路的纵坡度和坡长，以满足车辆行驶的 舒适性和安全性。
案例二：高速公路的纵断面设计
详细描述
通过合理的视觉诱导设计，引导 驾驶者正确判断前方道路线形和 坡度变化，降低驾驶难度和疲劳 度。
总结词：高速公路的纵断面设计 需注重线形连续性、视觉诱导性 和驾驶舒适性，以提高道路通行 效率和安全性。
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保持线形连续，避免急转弯和陡 峭坡度，确保车辆行驶轨迹流畅 。
考虑驾驶舒适性，保持适当的竖 曲线半径和坡度变化率，减少驾 驶过程中的颠簸和噪音。
案例三：山区道路的纵断面设计
总结词：山区道路的 纵断面设计需充分考 虑地形起伏、地质条 件和环境保护等因素， 以确保行车安全并降 低对自然环境的破坏。
详细描述
纵断面设计应与周围景观相协调，避 免过于突兀或不协调的纵断面设计。
纵断面设计的影响因素
地形条件
道路性质与等级
地形条件是影响纵断面设计的最主要因素 ，包括地面的起伏、坡度、坡向等。
不同性质和等级的道路对纵断面设计的要 求不同，如高速公路和城市道路的纵断面 设计就有较大差异。
排水要求
车辆类型与交通量
道路排水对纵断面设计有较大影响，需要 考虑如何保证雨水能够顺利排出。

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。