第五章__线形设计

1、道道 路路 勘勘 测测 设设 计计（第第五章五章 线形设计）线形设计） 鲁东大学土木工程学院鲁东大学土木工程学院Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院第一节第一节 概概 述述第一节第一节 平面线形设计平面线形设计 一、平面线形设计要点一、平面线形设计要点 平面线形应与地形、地物和环境相适应，保持线形的连续性平面线形应与地形、地物和环境相适应，保持线形的连续性和均衡性，并与纵断面设计相协调。和均衡性，并与纵断面设计相协调。 ( (一一) )平面线形应直捷、流畅，与地形、地物相适应，与周围平面线形应直捷、流畅，与地形、地物相适应

2、，与周围环境相协调环境相协调 平面线形应直捷、流畅，并与地形、地物相适应，宜直则直，平面线形应直捷、流畅，并与地形、地物相适应，宜直则直，宜曲则曲，不片面追求直曲，这是美学、经济和环境保护的要求。宜曲则曲，不片面追求直曲，这是美学、经济和环境保护的要求。 ( (二二) )保持平面线形的均衡与连续保持平面线形的均衡与连续 为使一条道路上的车辆尽量以均匀速度行驶，应注意各线形为使一条道路上的车辆尽量以均匀速度行驶，应注意各线形要素保持连续、均衡，避免出现技术指标的突变。以下几点在设要素保持连续、均衡，避免出现技术指标的突变。以下几点在设计时应充分注意：计时应充分注意： Civil engineer

3、ing college, Ludong University鲁东大学土木工程学院1 1直线与平曲线的组合直线与平曲线的组合 直线与平曲线变化应连续、均衡，圆曲线半径和长度与相邻直线与平曲线变化应连续、均衡，圆曲线半径和长度与相邻直线长度相适应。设计时应避免以下组合：直线长度相适应。设计时应避免以下组合：(1)(1)长直线尽头接小半径平曲线。长直线尽头接小半径平曲线。(2)(2)短直线接大半径的平曲线。这种组合线形均衡性差，且线形不短直线接大半径的平曲线。这种组合线形均衡性差，且线形不美观。比较好的直线与平曲线组合：美观。比较好的直线与平曲线组合： Lz500mLz500m时，时，RLRL。 L

4、zLz500m500m时，时，R500mR500m2 2平曲线与平曲线的组合平曲线与平曲线的组合 相邻平曲线之间的设计指标应连续、均衡，避免突变。在条相邻平曲线之间的设计指标应连续、均衡，避免突变。在条件允许时，相邻圆曲线大半径与小半径之比宜小于件允许时，相邻圆曲线大半径与小半径之比宜小于2.02.0，相邻回，相邻回旋线参数之比宜小于旋线参数之比宜小于2.02.0，这种要求对行车是有利的，这种要求对行车是有利的 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院3 3高、低标准之间要有过渡高、低标准之间要有过渡 同一等级道路因地形变化在

5、指标的采用上会有变化，或同一同一等级道路因地形变化在指标的采用上会有变化，或同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。遇有这种高、低标准变化的路段，除满足有关设计路段在长化。遇有这种高、低标准变化的路段，除满足有关设计路段在长度和梯度上的要求外，还应结合地形的变化，使路线的平面线形度和梯度上的要求外，还应结合地形的变化，使路线的平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变。不同标准路段相互衔接的地点，指标逐渐过渡，避免出现突变。不同标准路段相互衔接的地点，应选在交通量发生变化处，或驾驶员能明显判断前方需改变速度应选在交通量发生

6、变化处，或驾驶员能明显判断前方需改变速度的地方。的地方。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院( (三三) )注意与纵断面设计相协调注意与纵断面设计相协调( (四四) )平曲线应有足够的长度平曲线应有足够的长度最小平曲线长度一般应考虑按下述条件确定：最小平曲线长度一般应考虑按下述条件确定：设计速度设计速度(kmh)1201008060403020一般值一般值(m) 1000850700500350250200最小值最小值(m) 2001701401007050401.1.各级公路平曲线最小长度表各级公路平曲线最小长度表2

7、2转角转角小于小于7 7时的平曲线长度时的平曲线长度 设计速度设计速度(kmh)1201008060403020平曲线最小长度平曲线最小长度(m)140012001000700500350280Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院二、平面线形要素组合设计二、平面线形要素组合设计 由平面线形的三要素由平面线形的三要素( (直线、圆曲线和缓和曲线直线、圆曲线和缓和曲线) )可得可得到多种平面线形的组合形式。对道路平面线形设计，主到多种平面线形的组合形式。对道路平面线形设计，主要有基本型、要有基本型、S S形、卵形、凸形、形、卵

8、形、凸形、C C形、复合型和回头形形、复合型和回头形曲线等。曲线等。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 ( (一一) )平面要素组合类型平面要素组合类型 1 1基本型曲线基本型曲线 平曲线按直线平曲线按直线回旋线回旋线(A(A1 1)圆曲线圆曲线回旋线回旋线(A(A2 2)直线顺序直线顺序的组合形式称为基本型曲线。的组合形式称为基本型曲线。 当两回旋线的参数值相等，即当两回旋线的参数值相等，即A1A1A2A2时，叫对称基本型；时，叫对称基本型；A1A2A1A2时，叫非对称基本型；当时，叫非对称基本型；当A1A1A2A20

9、(0(即不设缓和曲线即不设缓和曲线) )时，时，又称为简单型。又称为简单型。 基本型中的回旋线参数、圆曲线最小长度都应符合有关规定。基本型中的回旋线参数、圆曲线最小长度都应符合有关规定。两回旋线参数可相等，也可根据地形条件设计成不相等的非对称形两回旋线参数可相等，也可根据地形条件设计成不相等的非对称形曲线。从线形的协调性，回旋线、圆曲线、回旋线的长度之比宜设曲线。从线形的协调性，回旋线、圆曲线、回旋线的长度之比宜设计成计成1 1：1 1：1 11 1：2 2：1 1，并注意满足设置基本型曲线的几何条件：，并注意满足设置基本型曲线的几何条件： 22 式中：式中：路线转角路线转角( () ) 回旋

10、线角回旋线角( () )。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院2 2S S形曲线形曲线 两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式称为两个反向圆曲线用两段反向回旋线连接的组合形式称为S S形曲形曲线。线。 从行驶力学与线形协调、超高过渡考虑，从行驶力学与线形协调、超高过渡考虑，S S形曲线相邻两回旋形曲线相邻两回旋线参数线参数A1A1和和A2A2宜相等；当采用不等参数时，宜相等；当采用不等参数时，A1A1与与A2A2之比应小于之比应小于2.02.0，有条件时以小于，有条件时以小于1.51.5为宜。为宜。 S S形曲线的

11、两个反向回旋线以径相连接为宜。当受地形或其他形曲线的两个反向回旋线以径相连接为宜。当受地形或其他条件限制不得已插入短直线或两回旋线相互重合时，其短直线或条件限制不得已插入短直线或两回旋线相互重合时，其短直线或重合段的长度重合段的长度L L应符合下式规定：应符合下式规定： LL（A1+A2A1+A2）/40(m) (52)/40(m) (52) 两圆曲线半径之比不宜过大，以两圆曲线半径之比不宜过大，以R2R2R1R11 11 13 3为宜为宜(R1(R1、R2R2分别为大、小圆半径，分别为大、小圆半径，A1A1、A2A2分别为大、小圆的回旋线参数分别为大、小圆的回旋线参数) )。Civil en

12、gineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院3 3卵形曲线卵形曲线 如图如图5-35-3所示，用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合形式所示，用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合形式称为卵形曲线。称为卵形曲线。 卵形曲线公用回旋线的参数卵形曲线公用回旋线的参数A A宜在及宜在及R2/2AR2 (R2R2/2AR2 (R2为小圆半为小圆半径径) )，两圆曲线半径之比以满足，两圆曲线半径之比以满足R1R1R2R20.20.20.80.8为宜，两圆曲线为宜，两圆曲线的间距以的间距以D DR2R20.0030.0030.030.03为宜为宜(D(D为两圆曲

13、线间的最小间距为两圆曲线间的最小间距) )。 卵形曲线大圆应能完全包住小圆。若大圆半径无限大，即直线卵形曲线大圆应能完全包住小圆。若大圆半径无限大，即直线，其即属于基本型。卵形曲线的回旋线不是从原点开始的完整回旋，其即属于基本型。卵形曲线的回旋线不是从原点开始的完整回旋线，而是使用曲率从线，而是使用曲率从1 1R1R1到到1 1R2R2这一段的不完整回旋线。这一段的不完整回旋线。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 4 4凸形曲线凸形曲线 如图如图5-45-4所示，两个同向回旋线间不插入圆曲线而径相衔接的所示，两个同向回

14、旋线间不插入圆曲线而径相衔接的组合形式称为凸形曲线。组合形式称为凸形曲线。 凸形曲线的回旋线参数及其连接点的曲率半径，应分别符合最凸形曲线的回旋线参数及其连接点的曲率半径，应分别符合最小回旋线参数和圆曲线最小半径的规定。连接点附近最小小回旋线参数和圆曲线最小半径的规定。连接点附近最小0.3v(0.3v(以以m m计；其中计；其中v v为设计速度，按为设计速度，按kmkmh h计计) )的长度范围内，应保持以连接的长度范围内，应保持以连接点曲率半径确定的超高点曲率半径确定的超高( (或路拱或路拱) )横坡度。凸形曲线尽管在连接点处横坡度。凸形曲线尽管在连接点处曲率是连续的，但因中间圆曲线长度为零

15、，对驾驶操作不利，所以曲率是连续的，但因中间圆曲线长度为零，对驾驶操作不利，所以只在路线严格受地形、地物限制处方可采用凸形曲线。只在路线严格受地形、地物限制处方可采用凸形曲线。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院5 5复合型曲线复合型曲线 如图如图5-55-5所示，将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相互连所示，将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相互连接的组合形式称为复合型曲线。接的组合形式称为复合型曲线。 复合型曲线相邻回旋线参数之比以小于复合型曲线相邻回旋线参数之比以小于1.51.5为宜。复合型曲线为宜。复合型曲线的回

16、旋线，其曲率半径和的回旋线，其曲率半径和 参数是变化的，驾驶员需变更速度和方参数是变化的，驾驶员需变更速度和方向，以适应变化的回旋线，对驾驶操作不利。除互通式立体交叉匝向，以适应变化的回旋线，对驾驶操作不利。除互通式立体交叉匝道线形外，复合型曲线仅在受地形或其他特殊原因限制时使用。道线形外，复合型曲线仅在受地形或其他特殊原因限制时使用。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院6 6C C形曲线形曲线如图如图5-65-6所示，两同向回旋线在曲率为零处径相连接的组合形式称所示，两同向回旋线在曲率为零处径相连接的组合形式称为为C C

17、形曲线。形曲线。C C形曲形曲 线两个回旋线参数可相等，也可不相等。线两个回旋线参数可相等，也可不相等。C C形形曲线连接处的曲率为零，即曲线连接处的曲率为零，即R R，相当于两基本形同向曲线间直，相当于两基本形同向曲线间直线长度为零，对行车和视觉均不利，所以线长度为零，对行车和视觉均不利，所以C C形曲线仅限于地形条件形曲线仅限于地形条件特殊困难，路线严格受限时方可采用。特殊困难，路线严格受限时方可采用。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院7 7回头形曲线回头形曲线 如图如图5-75-7所示所示 山区道路为克服高差，在同

18、一坡面上转角接近或大于山区道路为克服高差，在同一坡面上转角接近或大于180180，由主曲线和辅曲线的组合形式称为回头形曲线，也称回头曲线。图由主曲线和辅曲线的组合形式称为回头形曲线，也称回头曲线。图5-75-7中，中，R R0 0、R R1 1和和R R2 2表示圆曲线，表示圆曲线，A A0 0、A A1 1和和A A2 2表示回旋线。回头曲线表示回旋线。回头曲线的上线一般应设辅曲线，以免出现长直下坡接小半径平曲线的不安的上线一般应设辅曲线，以免出现长直下坡接小半径平曲线的不安全组合；下线辅曲线视地形可设可不设。主曲线与辅曲线间可设直全组合；下线辅曲线视地形可设可不设。主曲线与辅曲线间可设直线

19、段，也可不设。主、辅曲线可以是反向曲线或同向曲线，根据地线段，也可不设。主、辅曲线可以是反向曲线或同向曲线，根据地形条件确定。上线辅曲线半径风与主曲线半径形条件确定。上线辅曲线半径风与主曲线半径R0R0比值不宜大于比值不宜大于2.02.0。主曲线技术指标规定如表。主曲线技术指标规定如表5-35-3所示。两相邻回头曲线间应尽可能所示。两相邻回头曲线间应尽可能拉开距离。一个回头曲线拉开距离。一个回头曲线( (主曲线主曲线) )的终点至下一个回头曲线起点的的终点至下一个回头曲线起点的距离，当路线设计速度为距离，当路线设计速度为40km40kmh h、30km30kmh h、20km20kmh h时，

20、分别应时，分别应不小于不小于200m200m、150m150m、l00ml00m。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院(二)平面线形要素组合计算 卵形曲线计算: Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院Civil engineering col

21、lege, Ludong University鲁东大学土木工程学院投资42亿元烟台至海阳高速开工 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院全长80.375公里 预计2012年建成Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院设计时速设计时速100100公里，烟台至海阳添快车道公里，烟台至海阳添快车道 据市交通运输局有关负责人介绍，烟台至海阳高速公路项目路线起点位于烟台莱山区的轸格庄，北与观海路连接，通过设置枢纽互通立交桥与荣乌高速公路(烟台绕城段及烟威段)连接；终点

22、位于烟台海阳市的留格庄，接威青高速公路后向南通过主线收费站与地方道路连接。路线全长80.375公里，途径烟台莱山、牟平、海阳和威海乳山。该路采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度100公里/小时，路基宽度26米，汽车荷载等级采用公路-I级。设服务区1处，停车区2处，收费站7处，养护工区1处，通信监控分中心1处。项目概算42.53亿元，年内力争完成工程总量的30%，计划于2012年6月底前建成通车。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 目前，烟台与海阳主要通过G204行至桃村，再经省道210烟凤线连接。路线全长101公里

23、，其中烟台至桃村段52公里为一级公路，桃村至洪沟段25公里二级公路，洪沟至海阳段24公里为一级公路，设计时速相对较低。烟台至海阳高速公路建成后，可使烟台至海阳的行驶时间缩短约30分钟，进一步拉近烟台至海阳的时空距离。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院一、纵断面线形设计要点一、纵断面线形设计要点 在山区道路的设计中，应避免过分追求平缓的纵坡，使工程量在山区道路的设计中，应避免过分追求平缓的纵坡，使工程量和工程投资增大，影响区域自然环境，或为节省工程量，采用较长和工程投资增大，影响区域自然环境，或为节省工程量，采用较长的陡

24、坡或采用不合理的陡坡与缓坡组合而影响行车安全。应从以下的陡坡或采用不合理的陡坡与缓坡组合而影响行车安全。应从以下三方面分析：三方面分析： (1)(1)工程和环境。应定量分析采用陡坡设计对本路段及前后路工程和环境。应定量分析采用陡坡设计对本路段及前后路段工程量的影响，及前后路段纵断面指标的变化情况。如局部路段段工程量的影响，及前后路段纵断面指标的变化情况。如局部路段采用陡坡，可避免高填深挖，减小防护工程或免设隧道工程；如斜采用陡坡，可避免高填深挖，减小防护工程或免设隧道工程；如斜坡上布线采用陡坡设计，能迅速提升高度，使路线设于相对较缓的坡上布线采用陡坡设计，能迅速提升高度，使路线设于相对较缓的坡

25、面上，避免因线位过低造成对山体的大规模开挖，保护区域自然坡面上，避免因线位过低造成对山体的大规模开挖，保护区域自然环境等。因此，采用陡坡设计不仅对工程有较大影响，而且对一定环境等。因此，采用陡坡设计不仅对工程有较大影响，而且对一定路段的平面布线起控制作用，应以平、纵、横综合设计全面分析。路段的平面布线起控制作用，应以平、纵、横综合设计全面分析。第二节第二节 纵断面线形设计纵断面线形设计Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院(2)(2)道路通行能力。应根据不同纵坡及坡长、交通组成中道路通行能力。应根据不同纵坡及坡长、交通组成中

26、重车比例以及其他有关参数，分别计算路段通行能力，分析采用不重车比例以及其他有关参数，分别计算路段通行能力，分析采用不同陡坡设计时通行能力是否满足设计交通量要求，合理选定纵坡及同陡坡设计时通行能力是否满足设计交通量要求，合理选定纵坡及坡长。坡长。(3)(3)车辆行驶速度。采用陡坡设计会影响车辆的行驶速度，沿连续车辆行驶速度。采用陡坡设计会影响车辆的行驶速度，沿连续上坡方向载重汽车的运行速度降低到容许最低速度以下时，需增设上坡方向载重汽车的运行速度降低到容许最低速度以下时，需增设爬坡车道；对下坡的车辆易产生高速行驶，导致频繁制动使制动器爬坡车道；对下坡的车辆易产生高速行驶，导致频繁制动使制动器失效

27、，发生车辆失控的交通事故，此时需考虑设置紧急避险车道。失效，发生车辆失控的交通事故，此时需考虑设置紧急避险车道。 通过对工程和环境、道路通行能力、车辆行驶速度三方面的综通过对工程和环境、道路通行能力、车辆行驶速度三方面的综合分析，当在工程经济和环境保护方面表现良好，且通行能力和车合分析，当在工程经济和环境保护方面表现良好，且通行能力和车辆行驶速度均能满足要求时，采用陡坡设计方案是可行的；当工程辆行驶速度均能满足要求时，采用陡坡设计方案是可行的；当工程经济和环境保护可行，而通行能力和车辆速度不能满足要求时，应经济和环境保护可行，而通行能力和车辆速度不能满足要求时，应调整纵坡设计，或设置爬坡车道或

28、紧急避险车道。调整纵坡设计，或设置爬坡车道或紧急避险车道。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院( (二二) )最短坡长最短坡长 坡长不宜过短，以不小于设计速度坡长不宜过短，以不小于设计速度9s9s的行程为宜。对连续起伏的行程为宜。对连续起伏路段，纵坡应尽量小，坡长和竖曲线应争取到极限值的路段，纵坡应尽量小，坡长和竖曲线应争取到极限值的1 1倍或倍或2 2倍以倍以上，避免锯齿形的纵断面，以使增重与减重变化和缓；从路容美观上，避免锯齿形的纵断面，以使增重与减重变化和缓；从路容美观方面也应以此设计为宜。方面也应以此设计为宜。Ci

29、vil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院( (三三) )竖曲线半径的选用竖曲线半径的选用 竖曲线应选用较大半径为宜。当受限制时可采用一般最小值，竖曲线应选用较大半径为宜。当受限制时可采用一般最小值，特殊困难方可用极限最小值；坡差小时应尽量采用大的竖曲线半特殊困难方可用极限最小值；坡差小时应尽量采用大的竖曲线半径。有条件时，宜按表径。有条件时，宜按表5-45-4的规定进行设计。（的规定进行设计。（P68P68表表3-173-17，3-183-18）Civil engineering college, Ludong Universit

30、y鲁东大学土木工程学院( (四四) )相邻竖曲线的衔接相邻竖曲线的衔接 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，这，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，这样对行车是有利的，如图样对行车是有利的，如图5-12a)5-12a)所示。所示。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 相邻反向竖曲线之间，为使增重与减重间和缓过渡，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

31、。若两竖曲线半径接近极限值时，这段直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设计速度的坡段至少应为设计速度的3s3s行程；当行程；当 半径比较大时，亦可直接连半径比较大时，亦可直接连接，如图接，如图5-12b)5-12b)所示。所示。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 ( (五五) )各种地形条件下的纵坡设计各种地形条件下的纵坡设计 (1)(1)平原、微丘地形的纵坡应均匀平缓，注意保证最小填土高平原、微丘地形的纵坡应均匀平缓，注意保证最小填土高度和最小纵坡的要求。丘陵地形应避免过分迁就地形而

32、起伏过大，度和最小纵坡的要求。丘陵地形应避免过分迁就地形而起伏过大，纵坡应顺适不产生突变。纵坡应顺适不产生突变。 (2)(2)山区沿河线应尽量采用平缓纵坡，坡长不应超过限制长度山区沿河线应尽量采用平缓纵坡，坡长不应超过限制长度，纵坡不宜大于，纵坡不宜大于6 6，并注意路基控制高程的要求。，并注意路基控制高程的要求。 (3)(3)越岭线的纵坡力求均匀，尽量不采用极限或接近极限的纵越岭线的纵坡力求均匀，尽量不采用极限或接近极限的纵坡，更不宜在连续采用极限长度的陡坡之间夹短的缓和坡段。越岭坡，更不宜在连续采用极限长度的陡坡之间夹短的缓和坡段。越岭线一般不应设置反坡，垭口附近的纵坡应尽量缓一些，从而满

33、足平线一般不应设置反坡，垭口附近的纵坡应尽量缓一些，从而满足平均纵坡的要求。均纵坡的要求。 (4)(4)山脊线和山腰线除结合地形不得已采用较大纵坡外，在可山脊线和山腰线除结合地形不得已采用较大纵坡外，在可能条件下纵坡应缓些。能条件下纵坡应缓些。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院二、纵断面线形设计的一般原则二、纵断面线形设计的一般原则 纵断面线形设计的一般原则如下：纵断面线形设计的一般原则如下： (1)(1)应满足纵坡及竖曲线的各项规定应满足纵坡及竖曲线的各项规定( (最大纵坡、最小纵坡、坡最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、最

34、小坡长、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等长限制、最小坡长、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等) )，以及，以及相关高程控制点和构造物设计对纵断面的要求。相关高程控制点和构造物设计对纵断面的要求。 (2)(2)纵断面线形设计应根据设计速度，在适应地形及环境的原纵断面线形设计应根据设计速度，在适应地形及环境的原则下，对纵坡大小、长短及前后坡段协调的情况，竖曲线半径及其则下，对纵坡大小、长短及前后坡段协调的情况，竖曲线半径及其与平面线形的组合等进行综合研究，反复调整，设计出平顺、连续与平面线形的组合等进行综合研究，反复调整，设计出平顺、连续的纵断面线形。的纵断面线形。 (3)(3)平面上直线路段不宜在

35、短距离内出现凹凸起伏频繁的纵断平面上直线路段不宜在短距离内出现凹凸起伏频繁的纵断面线形，其凸起部分易遮挡视线，凹下部分易形成盲区，使驾驶员面线形，其凸起部分易遮挡视线，凹下部分易形成盲区，使驾驶员产生茫然感，导致视线中断，使线形失去连续性，影响行车安全。产生茫然感，导致视线中断，使线形失去连续性，影响行车安全。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 (4) (4)连续上坡连续上坡( (或下坡或下坡) )路段，应符合平均纵坡的规定，路段，应符合平均纵坡的规定，并采用运行速度对通行能力与行车安全进行检验。并采用运行速度对通行能

36、力与行车安全进行检验。 (5) (5)长下坡的直坡段端部不应设计小半径的凹形竖曲线或平曲长下坡的直坡段端部不应设计小半径的凹形竖曲线或平曲线，以保证行车安全。当相邻坡段的坡差很小时，应设置较大半径线，以保证行车安全。当相邻坡段的坡差很小时，应设置较大半径的竖曲线，以保证竖曲线的最小长度要求。避免使用凸形竖曲线半的竖曲线，以保证竖曲线的最小长度要求。避免使用凸形竖曲线半径小、长度短的纵断面线形，汽车在这种线形上行驶时，只有到坡径小、长度短的纵断面线形，汽车在这种线形上行驶时，只有到坡顶时方能看见前方的路面，易使驾驶员产生茫然，不利于行车安全顶时方能看见前方的路面，易使驾驶员产生茫然，不利于行车安

37、全。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院(6)(6)纵断面设计应考虑路面排水的要求。一是纵坡不宜过纵断面设计应考虑路面排水的要求。一是纵坡不宜过小或采用平坡，特别在横向排水不畅的路段；二是在设计前坡为下小或采用平坡，特别在横向排水不畅的路段；二是在设计前坡为下坡坡( (上坡上坡) )，后坡为上坡，后坡为上坡( (下坡下坡) )的竖曲线时的竖曲线时 分别称为全凹竖曲线分别称为全凹竖曲线( (图图5-13)5-13)和全凸竖曲线和全凸竖曲线 ，不宜采用过大半径竖曲线，避免竖曲线的底，不宜采用过大半径竖曲线，避免竖曲线的底部部

38、( (顶部顶部) )小于最小纵坡的路段长度过大，其长度可用下式计算：小于最小纵坡的路段长度过大，其长度可用下式计算： S Sv v2Ri2Riminmin式中：式中：S Sv v纵坡小于最小纵坡的长度纵坡小于最小纵坡的长度(m)(m)； RR竖曲线半径竖曲线半径(m)(m)； i iminmin允许最小纵坡，一般取允许最小纵坡，一般取0.50.5，特殊情况取，特殊情况取0.30.3。 从式从式(5-15)(5-15)可知，纵坡小于最小纵坡的长度与竖曲线半径成正可知，纵坡小于最小纵坡的长度与竖曲线半径成正比。因此，在满足线形设计要求的前提下，不应追求过大竖曲线半比。因此，在满足线形设计要求的前提

39、下，不应追求过大竖曲线半径，以减少纵断面上排水不畅的路段长度。径，以减少纵断面上排水不畅的路段长度。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 (7) (7)在回头曲线路段，路线纵坡有特殊规定，应先定出回在回头曲线路段，路线纵坡有特殊规定，应先定出回头曲线部分的纵坡，再从两端接坡。在回头曲线的主曲线内不宜设头曲线部分的纵坡，再从两端接坡。在回头曲线的主曲线内不宜设竖曲线。竖曲线。 (8)(8)应争取纵向填挖平衡，尽量移挖作填，以节省土石方数量应争取纵向填挖平衡，尽量移挖作填，以节省土石方数量，降低工程造价。，降低工程造价。Civ

40、il engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院三、纵断面线形设计中的高程控制条件三、纵断面线形设计中的高程控制条件( (一一) )路基对纵断面的控制路基对纵断面的控制1 1洪水位和地下水位对路基填土高度的要求洪水位和地下水位对路基填土高度的要求(1)(1)沿河及受水浸淹的路线，路基设计高程一般应高出根据规定洪沿河及受水浸淹的路线，路基设计高程一般应高出根据规定洪水频率计算水位水频率计算水位0.5m0.5m以上。以上。(2)(2)为保证路基的强度和稳定性路槽底距地下水或地表积水的高度为保证路基的强度和稳定性路槽底距地下水或地表积水的高度，要

41、大于或等于干燥、中湿状态所对应的，要大于或等于干燥、中湿状态所对应的路基临界高度路基临界高度。如满足。如满足干燥或中湿的路基填土临界高度有困难，也可采取降低水位、设干燥或中湿的路基填土临界高度有困难，也可采取降低水位、设置毛细水隔断层等措施。置毛细水隔断层等措施。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 2 2特殊地区和不良地质地区路基对路线纵断面的控制特殊地区和不良地质地区路基对路线纵断面的控制 (1)(1)软土和泥沼地区路基软土和泥沼地区路基 软土地区修筑路基，应尽量避免路堑。软土地区的地下水位软土地区修筑路基，应尽量避

42、免路堑。软土地区的地下水位一般较高，因此路堤高度不宜小于一般较高，因此路堤高度不宜小于1.2m1.2m，但也不宜大于临界高。软，但也不宜大于临界高。软土天然地基所能承受的最大填土高度，可根据现场填筑试验确定，土天然地基所能承受的最大填土高度，可根据现场填筑试验确定，或根据填土的物理力学性质估算，概略数值为：海岸淤积地区约或根据填土的物理力学性质估算，概略数值为：海岸淤积地区约3.53.54.5m4.5m，内陆湖沼和河滩淤积地区约，内陆湖沼和河滩淤积地区约4-6m4-6m，若考虑荷载影响，若考虑荷载影响，则应另见有关规定。则应另见有关规定。 泥沼地区应尽量避免修筑路堑。路堤高度不宜小于泥沼地区应

43、尽量避免修筑路堑。路堤高度不宜小于1.51.5m m，应，应考虑泥沼的地下水位和地表积水位，使路基基底不受毛细水影响；考虑泥沼的地下水位和地表积水位，使路基基底不受毛细水影响；路堤应具有一定高度，以利用路堤的自重将泥沼土压缩到稳定，减路堤应具有一定高度，以利用路堤的自重将泥沼土压缩到稳定，减少路堤基底挖除泥沼土的数量，减少运营期路基的沉降量。当填料少路堤基底挖除泥沼土的数量，减少运营期路基的沉降量。当填料来源不困难时，路堤高度宜达到来源不困难时，路堤高度宜达到3m3m。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院(2)(2)多年冻

44、土地区路基多年冻土地区路基 宜采用路堤。应尽量避免或缩短不填不挖、半填半挖或低填宜采用路堤。应尽量避免或缩短不填不挖、半填半挖或低填浅挖路段，以保护地表覆盖层。当用细颗粒土填筑路堤时，路堤高浅挖路段，以保护地表覆盖层。当用细颗粒土填筑路堤时，路堤高度宜大于度宜大于lmlm。通过热融湖。通过热融湖( (塘塘) )时，路肩高程应高出最高水位加波浪时，路肩高程应高出最高水位加波浪侵袭高度和路堤修筑后的壅水高度及安全高度侵袭高度和路堤修筑后的壅水高度及安全高度0.5m0.5m。路基基底为非。路基基底为非冻胀性土，融化后不致造成下沉病害，可按一般路基设计。冻胀性土，融化后不致造成下沉病害，可按一般路基设

45、计。 冰丘、冰锥地段路基，宜在下方以路堤通过，高度不宜小于冰丘、冰锥地段路基，宜在下方以路堤通过，高度不宜小于2m2m，且应大于最大积冰高度，以防冰锥掩埋路堤。，且应大于最大积冰高度，以防冰锥掩埋路堤。 (3)(3)盐渍土地区路基盐渍土地区路基 盐渍土地段一般宜修筑路堤。盐渍土路基高出地下水位的最小盐渍土地段一般宜修筑路堤。盐渍土路基高出地下水位的最小高度应根据盐渍土类型、路面要求，结合毛细水上升高度、冻胀深高度应根据盐渍土类型、路面要求，结合毛细水上升高度、冻胀深度和安全高度三个因素确定。度和安全高度三个因素确定。 盐渍土路基高出地下水位或地表积水位的最小高度，不应低于盐渍土路基高出地下水位

46、或地表积水位的最小高度，不应低于表表5-55-5规定。规定。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院(4)(4)风沙地区路基风沙地区路基 风沙地区路基宜以低路堤为主，填土高度应根据风向、风速变风沙地区路基宜以低路堤为主，填土高度应根据风向、风速变化等情况确定，一般不应小于化等情况确定，一般不应小于0.3m0.3m，以，以1.0m1.0m左右为宜。沙丘起伏地左右为宜。沙丘起伏地带，路堤高度宜比路基两侧带，路堤高度宜比路基两侧50m50m范围内沙丘平均高度高出范围内沙丘平均高度高出0.30.30.5m0.5m。如采取固沙带措施，则

47、采用路堤或路堑均可，但应尽量避免深长。如采取固沙带措施，则采用路堤或路堑均可，但应尽量避免深长路堑。戈壁地区不宜采用浅路堑，必需时应采用敞开式路堑。路堑。戈壁地区不宜采用浅路堑，必需时应采用敞开式路堑。(5)(5)雪害地区路基雪害地区路基 易受雪埋地段应尽量避免或缩短浅路堑、低路堤和长路堑。路易受雪埋地段应尽量避免或缩短浅路堑、低路堤和长路堑。路堤最小高度应比当地最大积雪深度高出堤最小高度应比当地最大积雪深度高出0.30.30.5m0.5m，风吹雪地段高，风吹雪地段高出出0.50.51.0m1.0m。风雪地区路线纵坡在迎风路段不大于。风雪地区路线纵坡在迎风路段不大于7 7，平曲线设，平曲线设超

48、高路段合成坡度不大于超高路段合成坡度不大于8 8，背风路段不大于，背风路段不大于5 5。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院( (二二) )桥涵和通道对路线纵断面的控制桥涵和通道对路线纵断面的控制 1 1桥涵和通道要求的最低路基设计高程桥涵和通道要求的最低路基设计高程 桥涵要求的最低路基设计高程由水文条件、净空高度和桥涵构桥涵要求的最低路基设计高程由水文条件、净空高度和桥涵构造决定。跨线桥和通道要求的最低路基设计高程由净空高度和跨线造决定。跨线桥和通道要求的最低路基设计高程由净空高度和跨线构造物构造物( (或通道或通道)

49、 )的构造决定。的构造决定。1)1)公路永久性桥涵设计洪水频率规定见表公路永久性桥涵设计洪水频率规定见表5-65-6。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 2)2)桥梁最低设计高程桥梁最低设计高程(H(Hminmin) )应满足：应满足： H HminminH Hi i十十h h桥十桥十h h面面 (516)(516) 式中：式中：H Hi i梁底控制点高程梁底控制点高程(m)(m)； h h桥桥桥梁上部建筑结构高度桥梁上部建筑结构高度(m)(m)； h h面面桥上路面结构厚度桥上路面结构厚度(m)(m)。(1)(1)桥下

50、为河流时梁底控制点高程桥下为河流时梁底控制点高程H H， 跨过不通航亦无流筏河流的梁底高程，根据计算水位跨过不通航亦无流筏河流的梁底高程，根据计算水位( (即设计水即设计水位加壅水和浪高位加壅水和浪高) )或最或最 高流冰水位确定。在不通航河流上，桥下高流冰水位确定。在不通航河流上，桥下净空不应小于表净空不应小于表5-75-7的规定。当河流中有形成流冰的规定。当河流中有形成流冰 阻塞的危险或阻塞的危险或有漂浮物通过时，桥下净空按当地具体情况确定。对有淤积的河流有漂浮物通过时，桥下净空按当地具体情况确定。对有淤积的河流，桥下净空应适当加高。，桥下净空应适当加高。在通航和流放木筏的河流上，梁底高程

51、为设计通航水位加通航净在通航和流放木筏的河流上，梁底高程为设计通航水位加通航净空高度。通航河流的空高度。通航河流的 桥下净空，应根据桥下净空，应根据内河通航标准内河通航标准(GB(GB 501392004) 501392004)的有关规定执行。的有关规定执行。 Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院(2)(2)立体交叉跨线桥梁底高程立体交叉跨线桥梁底高程H H1 1 桥下为铁路：桥下为铁路： H H1 1H H轨轨+h+h净净 (5-17)(5-17) 式中：式中：H H轨轨铁路轨顶高程铁路轨顶高程(m)(m)； h h净净

52、铁路净空高度铁路净空高度(m)(m)，一般蒸汽机车、内燃机车为，一般蒸汽机车、内燃机车为6.00m6.00m，电气机车为，电气机车为6.55m6.55m。 桥下为道路：桥下为道路： H Hl lH H路路+h+h净净 (5-18)(5-18) 式中：式中：H H路路桥下路面高程，应包括预留路面补强厚度；桥下路面高程，应包括预留路面补强厚度； h h净净道路净空高度道路净空高度(m)(m)，见表，见表5-85-8、表、表5-95-9。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院(3)(3)无压力式涵洞内顶点至最高流水面的净空应符合表

53、无压力式涵洞内顶点至最高流水面的净空应符合表510510规定。规定。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 (4)(4)当桥涵下净空高度或路基高程不足时，可采用下列当桥涵下净空高度或路基高程不足时，可采用下列方案进行比选：方案进行比选： 适当提高路基高度。适当提高路基高度。 采用建筑高度小的桥梁上部结构，如预应力混凝土结构板梁采用建筑高度小的桥梁上部结构，如预应力混凝土结构板梁或标准化装配式结构的上或标准化装配式结构的上 部构造。部构造。 适当加大桥梁跨径以降低壅水，或改用多孔较小跨径的桥涵适当加大桥梁跨径以降低壅水，或改用

54、多孔较小跨径的桥涵以降低结构高度。以降低结构高度。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院 2 2桥上及桥头路线的纵坡桥上及桥头路线的纵坡 (1)(1)大、中桥上的纵坡不宜大于大、中桥上的纵坡不宜大于4 4，紧接大、中桥桥头两端的，紧接大、中桥桥头两端的引道纵坡应与桥上纵坡相同，其长度不宜小于引道纵坡应与桥上纵坡相同，其长度不宜小于3s3s行程。行程。 (2)(2)大、中桥上一般不宜设竖曲线，桥头两端在不得已设竖曲大、中桥上一般不宜设竖曲线，桥头两端在不得已设竖曲线时，其起、终点应设在距桥头线时，其起、终点应设在距桥头l0ml

55、0m以外，如图以外，如图5-155-15所示。所示。 (3)(3)小桥与涵洞处的纵坡应按路线规定设计。小桥与涵洞处的纵坡应按路线规定设计。 (4)(4)小桥涵允许在纵坡路段或竖曲线上，但为保证路线的平顺小桥涵允许在纵坡路段或竖曲线上，但为保证路线的平顺性，应尽量避免小桥涵处性，应尽量避免小桥涵处“驼峰式驼峰式”纵坡，如图纵坡，如图5-165-16所示。所示。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院( (三三) )隧道对路线纵断面的控制隧道对路线纵断面的控制 1 1隧道部分路线的纵坡隧道部分路线的纵坡 (1)(1)隧道内纵坡不应

56、大于隧道内纵坡不应大于3 3，但短于，但短于lOOmlOOm的隧道不受此限。中的隧道不受此限。中、短隧道当条件受限时，经技术经济论证，最大纵坡可适当加大，、短隧道当条件受限时，经技术经济论证，最大纵坡可适当加大，但不宜大于但不宜大于4 4。为满足隧道内排水，纵坡不宜小于。为满足隧道内排水，纵坡不宜小于0.30.3。 (2)(2)隧道内的纵坡可设置成单向坡，地下水发育的隧道及特长隧道内的纵坡可设置成单向坡，地下水发育的隧道及特长和长隧道可用人字坡。和长隧道可用人字坡。 (3)(3)紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同，其长度不紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同，其长度不宜小于宜小于3s

57、3s行程。行程。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院2 2隧道内路线纵断面设计应注意的问题隧道内路线纵断面设计应注意的问题 (1)(1)在需设机械通风的隧道内，纵坡宜缓一些，以提高汽车行在需设机械通风的隧道内，纵坡宜缓一些，以提高汽车行驶速度，有利运营通风。驶速度，有利运营通风。 (2)(2)有条件时宜将隧道内纵坡的上坡方向与常年风向一致，以有条件时宜将隧道内纵坡的上坡方向与常年风向一致，以利通风。利通风。 (3)(3)纵坡受限路段，连续上坡的长隧道，宜将纵坡设计成先缓纵坡受限路段，连续上坡的长隧道，宜将纵坡设计成先缓后陡

58、的折线纵坡，以提高车辆过洞速度，加大隧道内通行能力，改后陡的折线纵坡，以提高车辆过洞速度，加大隧道内通行能力，改善隧道内通风条件。善隧道内通风条件。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院( (四四) )平面交叉对路线纵断面的控制平面交叉对路线纵断面的控制 纵坡设计应注意交叉口处的纵坡衔接。公路与公路平面交叉纵坡设计应注意交叉口处的纵坡衔接。公路与公路平面交叉，一般宜设在纵坡较小路段；纵坡较小路段的最小长度应不小于，一般宜设在纵坡较小路段；纵坡较小路段的最小长度应不小于标准标准规定，紧接较小纵坡路段的纵坡应不大于规定，紧接较小

59、纵坡路段的纵坡应不大于3 3，山区工程，山区工程艰巨地段应不大于艰巨地段应不大于5 5。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院第三节 平、纵线形组合设计 平、纵线形组合设计的总要求：对设计速度平、纵线形组合设计的总要求：对设计速度v60kmv60kmh h的道路，必须重视平、纵的合理组合，尽量做到线形连续、指的道路，必须重视平、纵的合理组合，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。设计速度愈高，线形设标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。设计速度愈高，线形设计考虑的因素应愈周全。对设计速度计考虑的因素应愈周

60、全。对设计速度v40kmv40kmh h的道路，应在保证的道路，应在保证行车安全的前提下，正确运用线形要素指标，在条件允许时力求做行车安全的前提下，正确运用线形要素指标，在条件允许时力求做到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利的组合。到各种线形要素的合理组合，并尽量避免和减轻不利的组合。Civil engineering college, Ludong University鲁东大学土木工程学院一、视觉分析一、视觉分析 ( (一一) )视觉分析的概念和意义视觉分析的概念和意义 从视觉心理出发，对道路的空间线形及其与周围自然景观和沿从视觉心理出发，对道路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建