第六章：城市道路纵断面

第六章城市道路纵断面设计本章教学基本内容

重点与难点

1.竖曲线要素计算2.城市道路纵断面设计要求3.锯齿形街沟设计第一节概述第二节纵坡及坡长设计第三节竖曲线第四节城市道路纵断面设计要求及锯齿形街沟设计第一节概述

1.地面线：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、基本概念

2.设计线：经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的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。

3.设计标高：纵断面设计线上的标高⑴．新建公路⑵．改建公路⑶．城市道路(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、设计原则第一节概述确定道路中线设计标高时，必须满足下列各控制点标高的要求：⑴．城市桥梁桥面标高H桥H桥=h水+h浪+h净+h桥+h面(m)⑵．立交桥桥面标高H桥①桥下为铁路时H桥=h轨+h净+h桥+h面+h沉(ｍ)②

桥下为道路时H桥=h路+h净+h面+h桥（m）⑶．铁路道口应以铁路轨顶标高为准。⑷．相交道路交叉点应以交叉中心规划标高为准⑸．满足沿街两侧建筑物前地坪标高(ha-H中=0.3～0.5m)（二）为保证行车安全、舒适，纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。（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。（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。第一节概述（一）纵坡设计：包括坡度设计和坡长设计；（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；（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；（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（或称齿形街沟）便是一种好的办法；（五）平面及纵断面组合设计。第一节概述三、设计内容第二节纵坡及坡长设计一、

纵坡设计的一般要求①必须满足《标准》规定②纵坡应该尽量平顺起伏不易过大③考虑沿线地形地质、水文等④纵坡设计应考虑填挖平衡⑤平原区应满足最小填土高度要求⑥桥梁隧道交叉口前后纵坡应较缓二、

最大纵坡

①城市道路的最大纵坡减小1%；②在非机动车交通比例较大路段，平原、微丘区一般不大于2%～3%；山岭、重丘区一般不大于4%～5%。

计算车速(km/h)

80

60

50

40

30

20最大纵坡（%）推荐值

4

5

5.5

6

7

8限制值

6

7

7

8

9

9表4-1城市道路最大纵坡表4-2各级公路最大纵坡公路等级高速公路一二三四计算行车速度（km/h）120100806010060804060304020最大纵坡（%）345546576869第二节纵坡及坡长设计备注：海拔3000～4000m高原城市按表值减小1％，积雪寒冷地区应控制在6％以内三、

最小纵坡

道路最小纵坡度应大于或等于0.5％，困难时可大于或等于0.3％，遇特殊困难纵坡度小于0.3％时，应设置锯齿形街沟或采取其他排水措施。

四、

坡长限制

最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺的要求考虑的。①如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏地段产生的增重与减中的变化频繁，导致乘客感觉不舒适，车速越高越感突出②从路容美观、相临两竖曲线的设置和纵面视距等也要求坡长应有一定最短长度。通常取9－10秒的行程距离。1．最短坡长限制最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低允许速度时所行驶的距离。纵坡大，坡长较长的时候对行车表现在：①使行车速度显著下降，甚至要换较抵挡位克服坡度阻力；②易使水箱“开锅”，导致汽车爬坡无力，甚至熄火；③下坡行驶制动次数频繁，易使制动器发热而失效，甚至造成车祸2．最大坡长限制第二节纵坡及坡长设计城市道路最短坡长限制计算行车速度（km/h）806050403020最短坡长2901701401108560城市道路最大坡长限制 计算行车速度（km/h）80605040纵坡坡度（％）55.5666.5766.576.578纵坡长度限制（m）600500400400350300350300250300250200第二节纵坡及坡长设计在进行平曲线设计时，可按下式计算平曲线上允许的最大纵坡，即

式中：iR―――平曲线上的允许最大纵坡度（％）；

Imax―――最大允许合成坡度（％）；

ih―――横向超高坡度（％）。三、合成坡度第二节纵坡及坡长设计第三节竖曲线纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段曲线来缓和，称为竖曲线。竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线，在使用范围上二者几乎没有差别，但在设计和计算上，抛物线比圆曲线更为方便。所以，竖曲线一般采用抛物线者居多。一、竖曲线基本要素第三节竖曲线（1）竖河曲线腊长度L＝Rω（2）竖燥曲线伯半径R＝L/贡ω（3）竖奥曲线锡切线抵长（4）竖愚曲线墙上任外意一冬点P的竖己距：（5）竖那曲线柜外距第三曲节镰竖曲齐线二、们竖曲籍线的言最小芹半径⑴缓和冲击汽车在竖曲线上行驶时，其离心加速度为1.竖曲摇线半孤径限敢制因监素竖曲敬线最赞小半唤径考拼虑了翼三方奋面的忙要求⑴缓闯和冲肃击⑵时冈间行须程不概过短⑶满偷足视镜距的居要求将v(m/s)化成V(km/h)并整理，得根据金实验慰，a限制纵在0.笼5m/疫s2～0庭.7总m/彻s2比较镰合适止。但各考虑水到不瓣因冲签击而志造成庄的不渴舒适猫感，净以及我视觉确平顺却等的健要求跪，我龙国《凭标准兔》规灶定的荒凹形景竖曲着线最怒小半喊径值乎相当惩于a=滚0.正27贝8m叫/s2。第三狐节吉竖曲旦线二、袄竖曲的线的模最小送半径1.竖曲尺线半农径限晚制因呼素竖曲伐线最途小半柔径考少虑了味三方筛面的甜要求⑴缓宿和冲役击⑵时无间行肝程不虚过短⑶满不足视缝距的贝要求

⑵时间行程不过短

汽车从直线坡道行驶到竖曲线上，尽管竖曲线半径较大，如其长过短，汽车倏然而过旅客会感到不舒适。因此，应限制汽车在竖曲线上的行程时间不过短。最短应满足3s行程，即第三界节遮竖曲扒线二、乡丰竖曲册线的此最小钱半径1.竖曲贞线半丧径限长制因统素竖曲圾线最啦小半克径考笛虑了饲三方建面的优要求⑴缓屈和冲宽击⑵时极间行煎程不深过短⑶满滑足视风距的击要求⑶满绒足视怠距的显要求汽车估行驶远在凸奥形竖菊曲线愉上，枯如果滔半径园太小育，会伶阻挡妹司机寒的视惭线。舌为了丢行车归安全菊对凸拔形竖放曲线醉的最匠小半锹径或跟最小衫长度棋应加血以限屈制。第三此节验竖曲怠线第三膜节胳竖曲吴线已知膏某城沾市快膜速路坑设计殃车速就为8情0km劫/h冒，在道棕路上也有一雷变坡会点，丸桩号云为K3答+5颠00桶，标高颗为3常6.士50m，相邻悄坡段稿的纵猴坡度稠分别肃为i1=2照.5蛙%，樱i2=-监3.劈燕5%配。试设授计该庄变坡厘点处秘的竖她曲线庸。1.旨计算盐竖曲扔线的销基本柄要素2.扫求竖枯曲线醉起点步和终洲点桩胀号3.响求竖灵曲线晶范围威内各瓣桩号境的设拼计标竟高第三泊节动竖曲病线三、饮竖曲芝线计士算示衡例1.报什么蒸是锯速齿形最街沟所谓烧街沟瞒是指毒城市传道路移上利疯用高俘出路远面的桨缘石宋与路巾面边膏缘（纺或平敲石）模地带飘作为预排除鸦地面第水的母沟道绿。交替过地改衰变缘毛石顶犹面线蹲与路沟面边浪缘（唱或平幼石）剧之间鹅的高步度，钉纵坡插呈上抛下连羡续交返替状艇，称建之为嚷锯齿漫形街忠沟。2.台设置技锯齿揭形街般沟的辰目的对设源计纵搅坡很威小路席段，洽为保距证路泰面排桐水通灿畅，躺其中知设置职锯齿汁形街絮沟（开或称汉偏沟楚）就摸是一愧种有昌效方崖法。3.便设置冶锯齿罗形街蚕沟的椅条件当道爆路中奔线纵办坡小冶于0烫.3坟%时双，就案要采斤取措君施保马证路浅面排疮水通见畅。物所以生，《肆城规在》规僚定：荒道路丸中线兔纵坡览度小于阳0.枪3%时，绵可在饱道路或两侧宵车行歼道边磨缘1m～碍3m宽度颈范围到内设维置锯碎齿形弊街沟。二、目锯齿阁形街绞沟设送计第四导节锯齿抚形街溪沟设锣计⑴迹设计桑方法锯齿睁形街趟沟的拢设计与方法甜就是耕保持线缘石沉顶面极线与牢道路南中线凉纵坡蚂设计禽线平读行的什条件帖下，类交替亭地改食变缘扔石顶改面线熄与路轮面边懂缘（颜或平激石）散之间极的高太度，谊在最寒低处妻设置促雨水械进水齐口，事使雨就水口瞎处锯降齿形但街沟绍范围沙内路胀面横沿坡度牢增大毒，两小雨水炎口之常间分根水点居处的鞠路面让横坡却减少炉，从勺而使潜路面内边缘淡（或恶平石酒）的认纵坡麦度增倍大到秧0.诉3%糖以上再，达钥到纵爽向排活水要赶求。⑵能缘石环外露选高度：一般亿，在驴雨水沾口处躬缘石京外露必高度hg仆=0柿.1琴8m肆～0廊.2狡0m嫂，在分僚水点童处hw努=0节.1品0m急～0难.1罚2m捞，雨水睡口处任与分未水点植处的绣缘石兵高差hg维-h惕w宜控讨制在使0.师06m～汽0.喝10私m范围幕内。⑶研分水博点和胁雨水童口位税置：锯齿浙形街奶沟的钥设计宁主要戒是确命定分奇水点北和雨责水口益的位企置，董即街乒沟纵陷坡边绝坡点贞之间束的距堪离，逗以便湿布置继雨水御口。4.践锯齿担形街善沟的节设计第四袍节锯齿怠形街笛沟设折计如图真4-境21庙所示犁，设朽相邻稍雨水弓口间得距为l，分水柱点至闭雨水制口的福距离引分别日为l1和l-馋l1;雨水屡口处