纵断面设计 PPT课件

1 第五章城市道路平面与纵断面设计 5 1城市道路纵断面设计 5 2城市道路平面设计 上一页 下一页 退出 2 5 1城市道路纵断面设计 一 设计原则二 设计内容二 设计要点三 纵断面设计方法步骤及注意问题四 纵断面图的绘制五 城市道路纵断面设计要求六 城市锯齿形街沟设计七 土石方计算 3 一 设计原则 一 道路纵断面设计应参照城市规划控制标高 并适应临街建筑物立面布置及沿线范围内地面水的排除 二 为保证行车安全 舒适 纵坡宜缓顺 起伏不宜频繁 返回 上一页 下一页 退出 4 一 设计原则 三 山城道路及新辟道路的纵坡设计应综合考虑土石方工程量平衡和汽车运营经济效益等因素 合理确定路面设计标高 四 对于机动车和非机动车混合行驶的车行道 宜按非机动车爬坡能力设计道路纵坡 返回 上一页 下一页 退出 5 一 设计原则 五 纵断面设计应对沿线地形 地物 地质 水文 气候 地下管线和排水要求综合考虑 返回 上一页 下一页 退出 1 道路经过水文地质条件不良地段时 应适当提高路基标高以保证路基稳定 当受规划标高限制时 应采取稳定路基措施 2 旧路改建在旧路面上加铺结构层时 不得影响沿路范围的排水 6 一 设计原则 五 纵断面设计应对沿线地形 地物 地质 水文 气候 地下管线和排水要求综合考虑 返回 上一页 下一页 退出 3 沿河道路应根据路线位置确定路基标高 位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0 5m 当岸边设置挡水设施时 可不受此限制 位于河岸外侧道路的标高按一般道路考虑 符合规划控制标高 并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响 4 道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求 7 5 道路最小纵坡应 0 5 困难时可 0 3 纵坡 0 3 时 应设置锯齿形偏沟或采取其他措施以加强道路的排水 返回 上一页 下一页 退出 一 设计原则 五 纵断面设计应对沿线地形 地物 地质 水文 气候 地下管线和排水要求综合考虑 8 六 山城道路应控制道路的平均纵坡 越岭道路的相对高差为200 500m时 平均纵坡宜取4 5 相对高差 4 任意连续3000m长路段的平均纵坡不宜大于4 5 返回 上一页 下一页 退出 一 设计原则 9 二 设计内容 一 纵坡设计 坡度设计和坡长设计 道路纵坡度的设计包括最大纵坡和最小纵坡两个方面 规范 规定城市道路最小纵坡为0 5 困难地方为0 3 机动车道最大纵坡详见表 非机动车最大纵坡 城市道路设计规范 规定为3 5 城市道路设计规范 分别对机动车道纵坡限制长度和非机动车道纵坡限制长作了明确规定 详见表 返回 上一页 下一页 退出 10 二 设计内容 二 竖曲线设计 在两条相邻坡度线的交汇处即变坡点处 设计适当曲率和适当长度的竖向曲线 以缓和坡的变化 保证行车的平稳和舒适 竖曲线型式一般采用二次抛物线 设计内容包括抛物线参数的确定和竖曲线长度两个方面 返回 上一页 下一页 退出 11 二 设计内容 三 视距验算 纵断面上产生视距不足的情况主要在小半径的凸形曲线处和设置立交桥的凹形曲线路段 在这些地方应进行视距验算 避免出现视距不足的情况发生 返回 上一页 下一页 退出 12 二 设计内容 四 锯齿形街沟的设计 在道路纵坡 0 3 时 其街沟的纵向排水能力很差 为此 需要人为调整加大街沟沟底纵坡 锯齿形街沟设计 五 平面及纵断面配合设计 返回 上一页 下一页 退出 13 一 关于纵坡极限值的运用根据汽车动力特性和考虑经济等因素制定的极限值 设计时不可轻易采用 应留有余地 一般讲 纵坡缓些为好 但为了路面和边沟排水 最小纵坡不应低于0 3 0 5 三 纵断面设计要点 14 二 关于最短坡长坡长不宜过短 以不小于计算行车速度9秒的行程为宜 对连续起伏的路段 坡度应尽量小 坡长和竖曲线应争取到极限值的一倍或二倍以上 避免锯齿形的纵断面 三 纵断面设计要点 15 三 各种地形条件下的纵坡设计1 平原 微丘区 保证最小填土高度 作包线设计 2 山岭 重丘区 按纵向填挖平衡设计 三 纵断面设计要点 16 一般情况下 竖曲线应选用较大半径为宜 坡差小时 应尽量采用大的竖曲线半径 条件受限制时 可采用一般最小值特殊困难情况下 方可用极限最小值 有条件时 宜采用表规定的满足视觉要求的最小半径 四 关于竖曲线半径的选用 17 五 关于相邻竖曲线的衔接 同向曲线 相邻两个同向凹形或凸形竖曲线 特别是同向凹形竖曲线之间 如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线 避免出现断背曲线 18 反向曲线 相邻反向竖曲线之间 为使增重与减重间和缓过渡 中间最好插入一段直坡段 若两竖曲线半径接近极限值时 这段直坡段至少应为计算行车速度的3s行程 当半径比较大时 亦可直接连接 五 关于相邻竖曲线的衔接 19 5 1城市道路纵断面设计 一 设计原则二 设计内容三 设计要点四 纵断面设计方法步骤及注意问题五 纵断面图的绘制六 城市道路纵断面设计要求七 城市锯齿形街沟设计八 土石方计算 20 四 纵断面设计方法步骤及注意问题 一 纵断面设计方法与步骤1 准备工作2 标注高程控制点3 试坡4 调整5 核对6 定坡7 竖曲线计算8 设计高程计算 21 一 纵断面设计方法与步骤1 准备工作 1 应收集有关设计资料 里程桩号和地面高程 平面设计成果 沿线地质资料等 四 纵断面设计方法步骤及注意问题 22 一 纵断面设计方法与步骤1 准备工作 2 点绘地面线 填写有关内容 23 四 纵断面设计方法步骤及注意问题 一 纵断面设计方法与步骤1 准备工作2 标注高程控制点3 试坡4 调整5 核对6 定坡7 竖曲线计算8 设计高程计算 24 2 标注高程控制点控制点是指路线起终点 路线交叉口 桥梁顶面或梁底 沿线重要建筑物地坪以及依据横断面确定的填挖合理点等 这些点往往在道路设计之前就因它因素而限定了其标高 25 3 试坡 俗称拉坡 在标定全线的各控制点后 即可根据定线的意图 综合考虑有关技术标准如最大纵坡 最小纵坡 坡长限制等 以及和断面与平面线形的组合和土石工程量大致平衡的要求 进行坡度线的设计 26 4 调整 按平纵配合要求及 标准 执行情况进行检查调整 27 5 核对 典型横断面核对 6 定坡 确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度 28 7 竖曲线设计 确定半径 计算竖曲线要素 29 8 设计高程计算 从起点由纵坡度连续推算变坡点设计高程 逐桩计算设计高程 30 1 设置回头曲线地段 拉坡时应按回头曲线技术标准先定出该地段的纵坡 然后从两端接坡 应注意在回头曲线地段下宜设竖曲线 二 纵坡设计应注意的问题 31 2 大 中桥上不宜设置竖曲线 特别是凹竖曲线 桥头两端竖曲线的起 终点应设在桥头10m以外 但特殊大桥为保证纵向排水 可在桥上设置凸竖曲线 二 纵坡设计应注意的问题 32 3 小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上 为保证行车平顺 应尽量避免在小桥涵处出现 陀峰式 纵坡 二 纵坡设计应注意的问题 33 4 注意平面交叉口纵坡及两端接线要求 道路与道路交叉时 一般宜设在水平坡段 其长度应不小于最短坡长规定 两端接线纵坡应不大于3 山区工程艰巨地段不大于5 二 纵坡设计应注意的问题 34 5 1城市道路纵断面设计 一 设计原则二 设计内容三 设计要点四 纵断面设计方法步骤及注意问题五 纵断面图的绘制六 城市道路纵断面设计要求七 城市锯齿形街沟设计八 土石方计算 35 五 纵断面图的绘制 比例尺 横坐标采用1 2000 城市道路采用1 500 1 1000 纵坐标采用1 200 城市道路为1 50 1 100 36 五 纵断面图的绘制 纵断面图组成 上部 地面线和纵坡设计线标注竖曲线及其要素 坡度及坡长 有时标在下部 沿线桥涵及人工构造物的位置 结构类型 孔数和孔径 与道路 铁路交叉的桩号及路名 沿线跨越的河流名称 桩号 常水位和最高洪水位 水准点位置 编号和标高 断链桩位置 桩号及长短链关系等 37 五 纵断面图的绘制 纵断面图组成 下部 自下而上分别填写超高 直线及平曲线 里程桩号 地面高程 设计高程 填 挖高度 土壤地质说明 38 39 六 城市道路纵断面设计要求 城市道路纵断面设计的要求 除了前面讲述的最大和最小纵坡 坡长限制 合成坡度 平均纵坡 竖曲线最小半径和最短长度 平纵组合的要求以外 还应满足由城市道路的特点所决定的具体要求 40 六 城市道路纵断面设计要求 一 纵断面设计应参照城市规划控制标高 适应临街建筑立面布置以及沿路范围内地面水的排除 二 应与相交道路 街坊 广场和沿街建筑物的出入口有平顺的衔接 三 山城道路及新建道路的纵断面设计应尽量使土石方平衡 在保证路基稳定的条件下 力求设计线与地面线接近 以减少土石方工程数量 保持原有天然稳定状态 41 六 城市道路纵断面设计要求 四 旧路改建宜尽量利用原有路面 若加铺结构层时 不得影响沿路范围的排水 五 机动车与非机动车混合行驶的车行道 最大纵坡宜不大于3 以满足非机动车爬坡能力的要求 42 六 道路最小纵坡应不小于0 5 困难时不小于O 3 特别困难情况下小于0 3 时 应设置锯齿形街沟或采取其它综合排水措施 七 道路纵断面设计必须满足城市各种地下管线最小覆土深度的要求 六 城市道路纵断面设计要求 43 七 锯齿形街沟设计 一 设置目的我国大多数城市都座落于地形平坦的地区 道路设计中为减少填 挖方工程量 保证道路中线标高与两侧建筑物前地坪标高的衔接关系 有时不得不采用很小的甚至是水平的纵坡度 对设计纵坡很小路段 要设法保证路面排水通畅 其中设置锯齿形街沟 或称偏沟 就是一种有效方法 44 七 锯齿形街沟设计 二 设置锯齿形街沟的条件设计纵坡小于0 3 的路段 尽管设计了路拱横坡 但由于纵坡很小 使纵向排水不畅 路面会产生局部积水 不仅妨碍交通 而且影响路基稳定性 因此 对于设计纵坡小于0 3 的路段 要设法保住路面排水通畅 必须设置锯齿形街沟 45 三 计算公式 返回 上一页 下一页 退出 46 四 锯齿形街沟设计注意事项1 一般情况为根据已定的雨水口间距l设计锯齿形偏沟 故i1 i2 m n 应互相协调 以适应值 2 侧石高度m应有一定高度要求 避免暴雨时路面水涌上步道 m 0 10 0 20m 通常m取0 18 0 20 n取值应保证立道牙有足够的埋深 n 0 10 0 12m m n 值宜控制在0 06 0 10m为好 返回 上一页 下一页 退出 47 四 锯齿形街沟设计注意事项3 i2与i1方向相反 其值应小 但应保证水流有一定坡度 即要大于0 3 过大则使n及i1值增大 4 锯齿形偏沟宽b应视路面宽度而定 一般不超过一条车道宽 返回 上一页 下一页 退出 48 四 锯齿形街沟设计注意事项5 一般情况下 锯齿形偏沟符合的条件为 i1 0 m 10cm n 25cm i1及i2 0 8 不能符合此条件范围时 则应通过计算调整雨水口的间距 返回 上一页 下一页 退出 49 四 锯齿形街沟设计注意事项6 为准确地保证锯齿形偏沟坡度变动 使其充分发挥作用 并有利于路面施工 凡设置锯齿形偏沟的路段 应采用平石与立道牙结合的街沟形式 返回 上一页 下一页 退出 50 五 计算示例例1已知基本道路纵坡 雨水口间距暂取40m 设m 0 20m n 0 10m 试计算锯齿形街沟沟底纵坡及分水点位置参数x 返回 上一页 下一页 退出 51 解 由于i 0 可设沟底坡 由公式得 再由公式得 符合排水要求 返回 上一页 下一页 退出 52 作业 已知某路段中线设计纵坡为 2 在桩号2 100处 a段面 设计标高H中 10 0m 车行道宽度为14 0m 路拱平均横坡为2 试合理设计锯齿形街沟 并分别算出分水点和雨水口处的标高 要求至少布置三个雨水口 设m 18 n 12 如下图 53 八 路基土石方数量计算及调配 路基土石方工程是道路工程的主