城市道路纵断面线形规划设计课件

第四章城市道路线型设计第四章城市道路线型设计本章主要讲述——城市道路纵断面线形规划设计，涉及道路的纵坡、道路的排水、竖曲线、纵断面图的绘制等。本章主要讲述——第一节道路纵断面设计沿着道路中线竖直剖开，然后在展开即为路线纵断面。第一节道路纵断面设计沿着道路中线竖直剖开，然后第一节道路纵断面设计

1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，反映了地面的起伏与变化情况。

2设计线它是综合考虑技术、经济和美学等诸因素之后，人为定出的一条具有规则形状的几何线，反映了道路的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。第一节道路纵断面设计1地面线它是根据中第一节道路纵断面设计（1）直线（均匀坡度线）直线有上坡和下坡之分，是用高差和水平长度表示的。（2）竖曲线在直线的坡度转折处为平顺过渡要设置竖曲线，按坡度转折形式不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。第一节道路纵断面设计（1）直线（均匀坡度线）直线有第一节道路纵断面设计一、纵断面设计的内容与要求1、内容根据道路的性质、类型、交通量和当地气候、地形、水文、土质条件、排水要求以及城市竖向要求、地物现状、土方平衡等，合理地确定连接有关竖向控制点的平顺起伏线形。具体包括：确定沿线纵坡大小及坡段长度；选定满足行车技术要求的竖曲线；计算桩点的施工高度，以及标定桥涵构筑物的标高。第一节道路纵断面设计一、纵断面设计的内容与要求1、内第一节道路纵断面设计2、要求六条补充:a、纵坡设计必须满足《标准》的各项规定；b、对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端引线等，纵坡应小些，避免产生突变。路线交叉处前后的纵坡也平缓一些。c、地下水位较高的平原微丘区和潮湿地带的路段，应满足最小填土高度的要求，以保证路基稳定。d、机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车爬坡能力设计纵坡度。

第一节道路纵断面设计2、要求六条补充:第一节道路纵断面设计二、坡道上的行车状况与纵坡确定路线前进水平距离520米，克服高差13米，则纵坡为？%2.5%第一节道路纵断面设计二、坡道上的行车状况与纵坡确定路第一节道路纵断面设计纵坡的确定1、最大纵坡

最大纵坡是指在纵断面设计中，各级道路容许采用的最大坡度值。它是路线设计中一项重要的控制指标。在地形起伏较大的地区，它直接影响路线的长短、使用质量的好坏、行车的安全、运输的成本和工程造价。各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营、经济等因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。第一节道路纵断面设计纵坡的确定1、最大纵坡第一节道路纵断面设计城市道路最大纵坡

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

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

第一节道路纵断面设计城市道路最大纵坡80第一节道路纵断面设计桥上及桥头路线的最大坡度：小桥与涵洞处纵坡应按路线规定采用；大、中桥上纵坡不宜大于4％；桥头引线的纵坡不宜大于5％，且紧接桥头不短于10m（山岭、重丘区可减至5m）范围内的引道纵坡应与桥上纵坡相同；第一节道路纵断面设计桥上及桥头路线的最大坡度：第一节道路纵断面设计隧道部分路线的纵坡：隧道内纵坡不应大于3％，且不小于0.3％；紧接隧道洞口30m范围内的纵坡应与隧道内的纵坡相同（明洞和长度小于50m的隧道，可不受上述规定的限制）。第一节道路纵断面设计隧道部分路线的纵坡：第一节道路纵断面设计在非机动车交通比例较大的路段，可将纵坡适当放缓：平原、微丘区一般不大于2％～3％；山岭、重丘区一般不大于4％～5％。当i>3%

L>200m时自行车行车困难当i>2%

L>60m时三轮车骑车费力

第一节道路纵断面设计在非机动车交通比例较大的路段，可第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计公路等级高速公路一二三四地形平原微丘重丘山岭平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘最大纵坡（％）345546576869各级公路最大纵坡备注：（1）高速公路受地形条件或其它情况限制时，经 技术经济论证合理,最大纵坡可增加1％；（2）海拔2000m以上或严寒冰冻区的山岭重丘区 四级公路，最大纵坡不应大于8％。第一节道路纵断面设计公路等级高速公路一二三四地形平原第一节道路纵断面设计最大纵坡还要考虑：自然地理环境的影响和沿街建筑物的布置与地下管线敷设的要求。海波高度(m)3000~40004000~5000>5000折减值(%)123高原纵坡折减值第一节道路纵断面设计最大纵坡还要考虑：海波高度(m)第一节道路纵断面设计2、最小纵坡 在挖方路段、低填方路段和横向排水不畅通的路段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5%为宜。当必须设计平坡或纵坡小于0.3%时，边沟应单独作排水设计。

干旱少雨地区最小纵坡不受限制。第一节道路纵断面设计2、最小纵坡 在挖方路段、低第一节道路纵断面设计3、弯道处纵坡的折减弯道上行车需要不断改变前进方向和频繁变换排挡，故采用纵坡折减。这种情况平原少，山城多。第一节道路纵断面设计3、弯道处纵坡的折减弯道上行车需第一节道路纵断面设计4、坡长的限制最短坡长限制

最小坡长是指纵断面上两个变坡点之间的最小长度。最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的，如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏的路段会产生增重与减重的频繁变化，导致乘客感到极不舒适，车速越高越感突出。另外，对两凸型变坡点间的距离还应满足行车视距的要求。考虑上述因素，应对最小坡长加以限制。第一节道路纵断面设计4、坡长的限制最短坡长限制第一节道路纵断面设计城市道路最短坡长 计算行车速度（km/h）806050403020最短坡长2901701401108560第一节道路纵断面设计城市道路最短坡长 计算行车第一节道路纵断面设计最大坡长限制

道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。纵坡越陡、坡长越长，对汽车影响也越大。主要表现在：上坡时使汽车行驶速度显著下降，需换较低排挡以克服坡度阻力，同时，坡长太长，易是水箱“开锅”，导致汽车爬坡无力，甚至熄火；下坡时制动次数频繁，易使制动器发热而失效，甚至造成车祸。因此，为保证行车的正常与安全，应对坡长加以限制。第一节道路纵断面设计最大坡长限制道第一节道路纵断面设计城市道路纵坡长度限制 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城市道路的非机动车道纵坡宜小于2.5%，否则应限制其坡长。第一节道路纵断面设计城市道路纵坡长度限制 计算行车第一节道路纵断面设计三、竖曲线及其半径的确定LTTyEωωxyxi1i2R竖曲线诸要素计算公式 （1）竖曲线长度L＝Rω

（2）竖曲线半径R＝L/ω

（3）竖曲线切线长 第一节道路纵断面设计三、竖曲线及其半径的确定LTTy第一节道路纵断面设计 （4）竖曲线上任意一点P的竖距（支距）：

（5）竖曲线外距 第一节道路纵断面设计 （4）竖曲线上任意一点P的竖距第三节道路纵断面设计第三节道路纵断面设计第二节城市道路排水第二节城市道路排水第二节城市道路排水第二节城市道路排水第一节道路纵断面设计竖曲线最小半径这是对竖曲线半径作出的限制。竖曲线最小半径要满足：（1）缓和行车冲击；（2）行车时间不应少于3s；（3）满足行车视距。第一节道路纵断面设计竖曲线最小半径第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计纵断面坡度坡长竖曲线MAXMINMAXMINMIN计算第一节道路纵断面设计纵断面坡度坡长第一节道路纵断面设计四、纵断面线形设计步骤

1、准备工作首先在绘图纸上，按比例标注桩号和标高。然后点绘地面线，填写有关内容。同时，应收集和熟悉有关设计所需资料，并领会设计意图和要求。第一节道路纵断面设计四、纵断面线形设计步骤1、准第一节道路纵断面设计2、标注控制点

所谓控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。如路线的起点、终点、越岭哑口、重要桥涵、地质不良地段的最小填土高度、最大挖深、沿溪线的洪水位、隧道进出口、平面交叉点、立体交叉点、铁路道口、城镇规划设计标高以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。此外，对于山区道路还有根据路基填挖平衡关系确定的标高点，称为“经济点”。平原地区道路一般无经济点的问题。第一节道路纵断面设计2、标注控制点所谓控第一节道路纵断面设计3、试坡在已标出“控制点”和“经济点”的纵断面图上，本着以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”的原则，在这些点位之间进行穿插与取直，大致勾画出若干直坡线。对各种可能坡度线方案反复比较，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定坡度线，将前后坡度线延长交会出变坡点的初步位置。第一节道路纵断面设计3、试坡在已标出“控第一节道路纵断面设计4、调整将初定坡度与选线时的坡度安排进行比较，二者应基本相符，若有较大差异时应进行全面分析，权衡利弊，决定取舍。然后对照技术标准检查最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足要求，平、纵组合是否适当，以及路线交叉、桥梁、隧道和接线等处的纵坡是否合理，若有问题应进行调整。第一节道路纵断面设计4、调整将初定坡度与第一节道路纵断面设计5、核对选择有控制意义的重点横断面，主要检查是否填挖过大、坡脚落空或过远、桥梁过高或过低、涵洞过长等情况，若有问题应及时调整纵坡。第一节道路纵断面设计5、核对选择有控制意第一节道路纵断面设计6、定坡

经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。7、设置竖曲线根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，并计算竖曲线要素。第一节道路纵断面设计6、定坡经调整核对第一节道路纵断面设计准备工作标注控制点试定纵坡调整纵坡确定纵坡设置竖曲线地质、水文桥、涵洞隧道交叉高程控制经济点第一节道路纵断面设计准备工作标注控制点试定纵坡调整纵第一节道路纵断面设计

纵断面设计图是道路设计重要技术文件之一，也是纵断面设计的最后成果。纵断面采用直角坐标，以横坐标表示里程桩号，纵坐标表示高程。为了明显地反映地面起伏情况，通常横坐标比例尺采用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）。

第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计下部主要用来填写有关内容，主要有：直线及平曲线；里程桩号；地面标高；设计标高；填挖高度；土壤地质说明等。纵断面设计图应按规定采用标准图纸和统一格式，以便装订成册。第一节道路纵断面设计下部主要用来填写有关内容，主JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=

2．标注高程控制点：①路线起、终点；②越岭哑口；③重要桥涵；④最小填土高度；⑤最大挖深；⑥沿溪线的洪水位；⑦隧道进出口；⑧平面交叉和立体交叉点；⑨铁路道口；⑩城镇规划控制标高以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。山区道路的“经济点”或“挖方点”等。JD5R=Ls=JD6R=Ls=JDJD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。

JD5R=Ls=JD6R=Ls=JDJD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。

JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5．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。精度要求：变坡点桩号：一般要调整到10m的整桩号上坡度值：精确到小数点两位，即0.00%

变坡点高程：精确到小数点三位，即0.000

JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。

5．核对：典型横断面核对。JD5R=Ls=JDJD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=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。4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。

R=T=E=R=T=E=R=T=E=7.竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD第一节道路纵断面设计第一节道路纵断面设计第三节道路纵断面设计第三节道路纵断面设计第三节道路纵断面设计第三节道路纵断面设计第三节道路纵断面设计第三节道路纵断面设计第二节城市道路排水第二节城市道路排水第二节城市道路排水第二节城市道路排水第二节城市道路排水一、城市排水系统的制度（一）合流制将污水和雨水用同一管道排除的称为合流制排水系统。（二）分流制将雨水和污水分别设置管道系统排除，称为分流制排水系统。（1）分别设置污水和雨水管道系统；（2）只设污水管道系统，下不雨水暗管，雨水沿着地面、街道边沟和明渠泄入天然水体。第二节城市道路排水一、城市排水系统的制度第二节城市道路排水第二节城市道路排水第二节城市道路排水二、城市道路雨水排除系统的类型城市道路路面排水系统，根据构造特点，可分为明式、暗式和混合式三种。（一）明式系统公路和一般乡镇道路采用明沟排水，在街坊出入口、人行横道处增设一些盖板、涵管等构造物。（二）暗式系统包括街沟、雨水口、连管、干管、检查井、出水口等部分。第二节城市道路排水二、城市道路雨水排除系统的类型第二节城市道路排水（三）混合式系统明沟和暗管相结合的一种形式。城市中排除雨水可用暗管，也可用明沟。明沟排水多采用梯形断面结构，且多布置在郊区道路山区、山城、丘陵地带采用明沟和排洪沟方式第二节城市道路排水（三）混合式系统明沟排水第二节城市道路排水1、平面布置：城市道路的雨水管线应平行于道路的中心线或规划红线。雨水干管一般设置在街道中间或一侧，并宜设在快车道以外，当道路红线宽度大于60m时，可考虑沿街道两侧作双线布置。

三雨水管的布置第二节城市道路排水1、平面布置：三雨水第二节城市道路排水2.雨水管与其它管线交叉：发生平交时其它管线一般可用倒虹管的办法，分离相交管线。第二节城市道路排水2.雨水管与其它管线交叉：第二节城市道路排水第二节城市道路排水第二节城市道路排水

3、管道纵坡管道纵坡尽可能与街道纵坡取得一致。水管的最小纵坡不得太小，一般不小于0.3%。为防止或减少沉淀，雨水管设计流速常采用自清流速，一般为0.75米／秒，明渠、街沟最小流速规定为0.4米／秒。为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求，对雨水管的最大纵坡也要加以控制，通常道路纵坡大于4%时，需分段设置跌水井。第二节城市道路排水

3、管道纵坡管道纵坡尽可能与第二节城市道路排水最大允许埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超过7～8m，地下水位较高，可能产生流沙的地区不超过4～5m。最小埋深：等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和。在车行道下，管顶最小覆土深度一般不小于0.7m。冰冻地区，则要依靠防冻要求来确定覆土深度。4、管道的埋置深度第二节城市道路排水最大允许埋深：一般在干燥土壤中，管第二节城市道路排水四雨水口和检查井的布置雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的构筑物。一般设在街区内、广场上、街道交叉口和街道边沟的一定距离处。（1）雨水口的布设形式

1）单幅式：布置两排雨水口。1.雨水口第二节城市道路排水四雨水口和检查井的布置雨水口是在第二节城市道路排水

2）双幅式：布置两排或四排雨水口

1.雨水口（1）雨水口的布设形式第二节城市道路排水2）双幅式：布置两排或四排第二节城市道路排水

3）三幅式：布置两排至六排雨水口1.雨水口（1）雨水口的布设形式第二节城市道路排水3）三幅式：布置两排至六排第二节城市道路排水2雨水口的构造形式及适用地点雨水口的构造包括进水蓖、井身和连接管三部分。第二节城市道路排水2雨水口的构造形式及适用地点雨水第二节城市道路排水雨水口的构造形式：1）平式雨水口缘石平蓖式雨水口：适用于有路缘石的道路，主要排除路面水；地面平蓖式：适用于无路缘石的路面、广场及地面低洼聚水处等。3）联合式雨水口：在水平和垂直方向上均有雨水蓖子。宜用于径流集中且有杂物堵塞处。

2）立式雨水口：立孔式和立蓖式

适用：有路缘石的道路立孔式适用于蓖隙容易被杂物堵塞的地方。第二节城市道路排水雨水口的构造形式：1）平式雨水口第二节城市道路排水雨水口布设

1）位置：街沟纵断面上低洼积水点和交叉口凹竖曲线处应设雨水口。2）形式：根据道路纵横坡度、街道宽度、路面种类、周围建筑地形及排水情况，选择雨水口形式及布设方式。3）间距：一般为30～80米（暴雨强度、雨水口的排水能力）

4）雨水口的连接：连接干管或串联。一般不超过两个。雨水口连管最小管径为Φ200mm，坡度不小于1%，长度不超过25m，覆土高度不小于0.7m。第二节城市道路排水雨水口布设1）位置：街沟纵断面上第二节城市道路排水5）雨水口的标高布置：

立式雨水口：应使雨水口圈框低于路面3cm

平式雨水口：应使雨水圈框低于附近路面3～5cm，并使周围地面坡向雨水口。

雨水口井深度：不宜大于1m。冰冻地区，应对雨水口及其基础采取防冻胀措施。道路汇水点、人行横道上游、沿街单位出入口上游、靠地面径流的街坊或庭院的出水口等处均应设置雨水口。道路低洼和易积水地段应根据需要适当增加雨水口。第二节城市道路排水5）雨水口的标高布置：道路汇水点、第二节城市道路排水为了对管道进行检查和疏通，管道系统上必须设置检查井；检查井还起连接沟管的作用，相邻两个检查井之间的管道应在同一直线上，便于检查和疏通操作。检查井一般设置在管道容易沉积污物以及经常需要检查的地方。2.检查井第二节城市道路排水为了对管道进行检查和疏通，管道系统第二节城市道路排水第二节城市道路排水第二节城市道路排水五、雨水管网布置的基本原则1、充分利用地形，分区就近排入水体2、避免设置或少设泵站立体交叉范围地面水排除（1）对立体交叉桥下的地面水，宜采用自流排除。当不能自流排除，有条件修建蓄水池时，可采用调蓄排水，无调蓄条件时，应设泵站排水。（2）在下穿式立体交叉引道两