第三章道路勘察设计.ppt

第三章 纵断面设计 第三章 纵断面设计 路线纵断面图构成： 路线纵断面图构成： 一、最大纵坡 最大纵坡： 是指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。 影响因素： 汽车的动力特性 道路等级 自然条件 纵坡度较大时的优劣： 缺点：行车困难，上坡速度低，下坡较危险； 优点：山区公路可缩短里程，降低造价。 1. 设计速度为120km／h、l00km／h、80km／h的高速公路受地形条件或其他特殊情况限制时，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1％。 2.改建公路，设计速度为40km／h、30km／h、20km／h的利用原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1％。 高原为什么纵坡要折减？ 在高海拔地区，困空气密度下降，而使汽车发动机的功率、汽车的驱动力以及空气阻力降低，导致汽车的爬坡能力下降。 《规范》规定： 位于海拔3000m以上的高原地区，各级公路的最大纵坡值应按表的规定予以折减。 四、坡长限制 1．最短坡长限制 四、坡长限制 1．最短坡长限制 五、缓和坡段 六、平均纵坡 1.定义： 是指由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组合而成的坡度，其方向即流水线方向。 合成坡度的计算公式为： 七、合成坡度1. 定义 七、合成坡度1. 定义2．合成坡度指标 当陡坡与小半径平曲线重合时，在条件许可的情况下，以采用较小的合成坡度为宜。 特别是下述情况，其合成坡度必须小于8%。 在冬季路面有积雪结冰的地区； 自然横坡较陡峻的傍山路段； 非汽车交通比例高的路段。 例如：某二级公路，有一平曲线半径为250m，超高横坡为8%，该路段纵坡度为4.8%，则合成坡度为 4．一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。——即纵向填挖平衡设计。 第三节 竖曲线 一、竖曲线要素的计算 二、竖曲线的最小半径 三、逐桩设计高程计算 第三节 竖曲线 1．定义 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。 1．定义 2．竖曲线的作用 4.竖曲线的基本方程式 为了具体敷设竖曲线坐标，竖曲线中间各点纵横坐标x,y值按下式计算： （3）竖曲线外距 E 3．满足视距的要求 （一）竖曲线设计要求 凸形竖曲线最小半径和最小长度 1、以离心加速度为控制指标 设置凹形竖曲线的主要目的是缓和行车时的离心力。 三、逐桩设计高程计算 变坡点桩号BPD 变坡点设计高程H 竖曲线半径R 竖曲线起点、终点桩号，设计高程 竖曲线任意点设计高程 1．纵断面设计成果 2．竖曲线要素的计算公式 变坡角:ω= i2- i1 曲线长：L=Rω 切线长：T=L/2= Rω/2 外 距： 三、逐桩设计高程计算 1．纵断面设计成果2．竖曲线要素的计算公式 切线高程： 2．计算设计高程 K5+000.00：位于上半支 横距x1= Lcz – QD = 5000.00 – 4940.00＝60m 竖距 K5+100.00：位于下半支 横距x2= ZD – Lcz = 5120.00 – 5100.00 ＝20m 竖距 作业： 某二级公路一路段有三个变坡点，详细资料如下： 变坡点桩号 设计高程 竖曲线半径 K12+450 172.513 5000 K12 +950 190.013 4000 K13+550 173.513 3000 试计算K12+700～K13+300段50m间隔的整桩号的设计高程值。 第四节 视觉分析及道路平、纵线形组合设计 一、视觉分析 一、视觉分析 （二）平、纵线形组合设计要点 1、各种直线和曲线组合的立体线形要素 （二）平、纵线形组合设计要点： 1、各种直线和曲线组合的立体线形要素 （1）平面直线与纵面直线组合 （1）平面直线与纵面直线组合 （2）平面直线与纵面竖曲线组合 3. 平曲线与纵断面的组合 （1）平曲线与纵面直线组合 组合时要注意平曲线半径与纵坡度协调，要避免急弯与陡坡相重合。 （2）平曲线与竖曲线的组合 ①平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。 平竖曲线顶点重合，且平包竖； 竖曲线的起终点最好分别放在平曲线的两个缓和曲线内。 （2）平曲线与竖曲线的组合 （2）平曲线与竖曲线的组合 3. 平曲线与纵