道路工程(运输)第3章说课材料.ppt

第 3 章 纵断面设计;3.1 概述;1.纵断面设计内容 （1）纵坡设计：坡度、坡长 （2）竖曲线设计：竖曲线半径、竖曲线长度 2.设计标高 公路： 新建公路：路基边缘点（没有超高前） 中央分隔带边缘点（没有超高前） 改建公路：路基边缘点或路基中线点（没有超高前） 城市道路：道路中线点（没有超高前） 中央分隔带边缘点（没有超高前） ; 设计标高的位置;3.2 纵断面线形设计3.2.1 纵坡及坡长设计;3.2.2 纵坡及坡长技术指标;《公路路线设计规范》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3000~4000m折减1%；4000~5000m折减2%；5000m以上折减3%的规定予以折减。折减后若小于4%，则仍采用4%。 城市道路则按课本表附注折减。 ; 理想的最大纵坡i1：希望车速V1等速行驶 坡度i2（不限长度的纵坡） ：V2的速度等速行驶，V2称为容许速度 ﹥ i2：减速行驶直至熄火。 故：对大于i2的纵坡应限制长度。;4. 坡长限制 （1）最大坡长限制（公路和城市道路）见课本P145表7-6 （2）最小坡长限制 5.最小纵坡 ：考虑排水要求。 公路：长挖方地段及横向排水不通畅地段一般0.5%，特殊0.3% 城市道路：一般0.5%，特殊0.3%; 6.缓和坡段 作用：以恢复在上陡坡的速度通常。采用缓和坡段的纵坡不大于3%，其长度应不小于最小坡长 7.平均纵坡 ：一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度的比 值。 iCP= ⊿H/L 《公路工程技术标准》规定：二、三、四级公路越岭路线的平均纵坡，一般以接近5.5%（相对高差为200m ~ 500 m）和5%（相对高差大于500 m）为宜，并注意任何相连3㎞路段的平均纵坡不宜大于5.5%。 ;（1）最大合成坡度：考虑行车安全，用于急转弯和陡坡路段组合的情形。 《公路工程技术标准》：对各级公路最大允许合成坡度 规定见表。 《城市道路规范》：城市道路最大允许合成坡度 规定见表. （2）最小合成坡度：考虑排水要求，应大于或等于0.5%。;3.2.3 竖曲线;1. 竖曲线要素的计算公式 ;竖曲线长度 L：L=R ω 竖曲线半径 R：R=L/ ω 竖曲线切线长 T：T=L/2 竖曲线任一点竖距 h：h=x2/2R;（1）竖曲线设计限制因素 ● 缓和冲击 a = v2/R=V2/12.96R (m/s2) Rmin = V2 / 12.96a = V2/ 3.6 (取a = 0.278 m / s2) ● 行程时间不能过短 取 t=3 (s) Lmin= v t= V / 1.2 (m) ● 满足行车视距要求 凸形竖曲线：行车视距为有效控制因素。 凹形竖曲线：缓和冲击为有效控制因素。;;;;3. 竖曲线的计算;4 . 爬坡车道;（1）设置爬坡车道的条件 ● 允许最低速度以下； ● 设计通行能力小于 设计小时交通量。 （2） 爬坡车道的设计 ● 横断面组成 ● 平面布置与长度;分离渐变段;5. 避险车道; ; ;; ;3.3 视觉分析及道路平、纵组合设计;1.定义：指在满足汽车运动学和力学要求前提下，研究道路如何满足视觉和心理方面的连续、舒适、与周围环境的协调和良好的排水条件。 2. 平、纵组合的设计原则 （1）应保持视觉的连续性。 （2）平、纵线形的技术指标大小应保持平衡。 （3）选择组合得当的合成坡度 。 （4）注意与道路周围环境的配合。 ; ;;;;;;;;;;;3.4 纵断面设计方法及成果;（1）控制标高的影响 （2）非机动车的考虑 （3）地下管线的影响 （4）与沿线出入口的衔接 （5）最小纵坡度的要求 ; 1.收集资料 2.标注控制点 3.试坡 4.调整坡度线 5.核对重要断面 6.定坡度、坡长及变坡点的位置 7.竖曲线设计 ;; 1.纵坡及坡长技术指标： 最大纵坡，最小纵坡，高原纵坡折减，坡长限制， 平均纵坡，缓和坡段，合成坡度 2.竖曲线最小半径 缓和冲击，行程时间，视距要求。 3.竖曲线计算 4.平纵组合设计 ;作业： 1.某道路变坡点桩号为K25+460.00，高程为780.72米，i1=0.8%，i2=5%，竖曲线的半径为500