二级公路纵断面设计案例

二级公路纵断面设计案例

目录

二级公路纵断面设计案例............................................................1

1纵断面设计原则..............................................................1

2纵坡设计....................................................................1

(1)纵坡....................................................................1

3坡长........................................................................2

(1)最大坡长................................................................2

(2)最小坡长................................................................2

(3)平均纵坡................................................................3

4竖曲线......................................................................3

4.1竖曲线半径的选拦..........................................................3

4.2竖曲线的最小半径和最小长度...............................................3

4.3竖曲线要素计算...........................................................4

1纵断面设计原则

(1)为了保证驾驶员行驶中的安全、舒适。纵坡应该平缓顺滑，起伏不宜

太多。

(2)对沿线的自然环境条件，依据不同的具体情况来进行不同的处理，使

公路畅通和稳定。

(3)在驾驶机动车与驾驶非机动车共同爬坡行驶的道路上，应该按照驾驶非

机动车的规定爬坡行驶能力分别设计纵向的坡度。

2纵坡设计

(I)纵坡

这条路线设计就是由最终设计所选地段路线设计为一条山谷型路线,地势较

为平坦，纵坡没有完全达到最大纵坡坡度的局限，而在此次设计所选路段的中

k0+000-k4+411.166的最大的最小纵坡限制路段为：从k2+260至k2+830段，最

大的最小纵坡坡度为-3.47%。

当驾驶汽车在上坡时，上坡方向的阻力会有一定程度的增大，导致汽车上坡

时的速度大大降低。如果驾驶车辆在一段较长的陡坡上，可能会临时关闭柴油发

动机,会迅速出现空气阻力，导致车辆驾驶的安全条件发生恶化。当一辆汽车下坡

时，驾驶员紧急刹车启动次数频繁，会直接导致车辆刹车片温度过热，损耗车辆刹

车片的使用寿命。因此，应适当限制最大化的纵向倾斜坡度。

《规范》规定各级公路最大纵坡见表4.1。

表4.1公路最大纵坡

设计速度(km/h)1201008060403020

最大纵坡(％)3456789

符合表4.1的规定。

本设计采用的最小纵坡为0.5%°

3坡长

(1)最大坡长

道路纵坡的大小及其坡长是影响汽车正常行驶因素之一，纵坡越陡，坡长越

长，对行车影响也就越大°所以对纵坡坡长也需要进行合理设计。具体标准见表

4.2O

表4.2公路纵坡长度限制

设计速度(km/h)1251108060403020

3900100011001200---

47(X)80()9001000110011(X)1200

5-6007008()09(M)9001(X)()

坡度/%

6--5006(X)7(X)700800

7----500500600

8----300300400

(2)最小坡长

《标准》规定，各级道路最小坡长应按表4.3设计。

表4.3公路最小纵坡

设计速度/(km/h)1201008060403020

最短坡长/m30()2502(X)15012010()60

根据表4-2和表4-3可知

本线路设计的最大的最小坡长道路时从k4+100至k4+410坡长为310m,满足

《公路工程技术标准》路段规定的200m最大的最小坡长的坡度限制。

本设计的陡坡路段为K0+700至K1+400,坡度为0.96%,坡长为730m,满

足陡坡为3%的最大坡长限制1200m。

(3)平均纵坡

规定二级公路的平均纵坡建议5.0%。这项规定在《规定》中可以找到，道

路超过3000m平均纵坡建议小于5.()%o

i平均=%

计算平均纵坡:

==236.58-223.58xl()0%=3>42%<5.5%

380

满足平均最大纵坡设计要求。

4竖曲线

在连接线路横的纵变坡断面上，以两个变陡斜坡点为一个交点,连接两个^相

邻的变坡段的倾斜曲线可统称为线路竖变坡曲线。竖曲线大多采用抛物线，因为

在设计和计算方面上，抛物线比圆曲线更简便。将道路竖向横曲线与道路平曲线

合理地紧密结合,有利于实现路面防滑排水并且大大改善道路行车时的视线和道

路行驶的舒适感。

4.1竖曲线半径的选择

尽可能选择大一点的直径，只在特殊情况下选用最大的最小半径；满足最小

长度要求，要尽量大于3倍路程。纵断面高低不平凹凸起伏的情况，要上报项目

部，重新规划好线路，或者确定合适标高，让工作人员重新选择半径。

4.2竖曲线的最小半径和最小长度

(1)凸形竖曲线的最小半径和最小长度

表4.4所示。表中《标准》规定的一般最小半径为行车极限最小半径的1.5-2

倍，在上述条件符合的实际情况的前提下，最好采用半径大于一般最小半径的竖

曲线，竖曲线的最小半径相当于设计速度的3s路程。

表4.4凸形翌曲线最小半径和最小长度

《标准》规定值m

行车速度(km/h)竖曲线半径竖曲线最小长度

一般值板限值极限值

1201700011000100

10010000650085

804500300070

602000140050

4070045035

3040025050

2020010020

(2)凹形竖曲线的最小半径和最小长度

《标准》规定了凹形竖曲线的最小半径如表4.5。

表4.5凹形竖曲线最小半径

《标准》规定值

行驶速度(km/h)

极限最小半径Rmin(m)一般最小半径(m)

120400()6(X)0

l(X)300()4500

8020003(X)0

6010(H)1500

40450700

30250400

20100200

4.3竖曲线要素计算

图4.2竖曲线要素示意图

计算以变坡点桩号为K1+880为例，该处标高为223.58m,

z,=-2.99%,i2=3.42%a)=i2-ix=3.42%+2.99%=6.41%取半径R=3000mo

①竖曲线要素计算

竖曲线长：L=R0=3(XX)X6.41%=192.M

TA=TH=-=96.bn

rry2rry2

E=d=」-=1.54m

2R2R

②竖曲线起终点

KI+88()-T=K1+783.887是起点

KI+880+7=KI+976.113是终点

③竖曲线高程

已知变坡点K