第四章 纵断面设计 第一节 概 述 定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断面。

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1 第四章 纵断面设计 第一节 概 述 定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断面。
第四章 纵断面设计 第一节 概 述 定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断面。 纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度及坡度变化情况的过程。 任务：研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。 依据：汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等。

2 路线纵断面图构成： 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； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。

3 路线纵断面图构成： 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； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。 地面高程：中线上地面点高程。 设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。 设分隔带公路，一般为分隔带外边缘。 路基高度：横断面上设计高程与地面高程之高差。 路堤：设计高程大于地面高程。 路堑：设计高程小于地面高程。 纵断面设计内容：坡度及坡长 竖曲线

4 第二节 纵坡及坡长设计 一、纵坡设计的一般要求 1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。
第二节 纵坡及坡长设计 一、纵坡设计的一般要求 1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2．为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。 尽量避免采用极限纵坡值。 合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。 连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。 越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。 3．纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅

5 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。
5．平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填上高度要求，保证路基稳定。——即包线设计。 6．对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处前后的纵坡应平缓一些， 7．在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。

6 二、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：汽车在规定速度下的爬坡能力。 道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力尽量小。 自然条件：海拔高程、气候（积雪寒冷等）。 纵坡度大小的优劣： 坡度大：行车困难：上坡速度低，下坡较危险。 山区公路可缩短里程，降低造价。

7 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％。
各级公路最大纵坡的规定（表4-3） 设计速度 （km/h） 120 100 80 60 40 30 20 最大纵坡（%） 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. 公路改建中，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％。

8 三、高原纵坡折减 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。另外，汽车水箱中的水易于沸腾而破坏冷却系统。 2．《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4-5的规定予以折减。折减后若小于4%，则仍采用4%。

9 四、理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡 1. 理想的最大纵坡i1：是指设计车型即载重车在油门全开的情况下，持续以V1等速行驶所能克服的坡度。V1取值，对低速路为设计速度，高速路为上述载重车的最高速度。 i1=λD1-f 容许速度V2：不同等级的道路容许速度应不同，其值一般应不小于设计速度的1/2～2/3（高速路取低限，低速路取高限）。 i2=λD2-f

10 五、最小纵坡 最小纵坡：各级公路在特殊情况下容许使用的最小坡度值。 最小纵坡值：0.3%，一般情况下0.5%为宜。 适用条件：横向排水不畅路段：长路堑、桥梁、隧道、设超高的平曲线、路肩设截水墙等。 当必须设计平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，边沟应作纵向排水设计。 在弯道超高横坡渐变段上，为使行车道外侧边缘不出现反坡，设计最小纵坡不宜小于超高允许渐变率。 干旱少雨地区最小纵坡可不受上述限制。

11 六、坡长限制 内容：最小坡长限制：任何路段 最大坡长：陡坡路段 1．最短坡长限制 《标准》规定，各级公路最短坡长不应小于2.5Vm。 城市道路最小坡长按表4.2.4选用。

12 2．最大坡长限制 《标准》规定各级公路最大坡长限制。

13 2．最大坡长限制 城市道路最大坡长按表4.2.5选用。

14 七、缓和坡段 《标准》规定，连续上坡(或下坡)时，应在不大于表 所规定的纵坡长度范围内设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3％，其长度应符合纵坡长度的规定。 缓和坡段：纵坡值：不应大于3% 长 度：不小于最小坡长要求 线 形：宜采用直线。在地形困难路段可采用曲线； 注：曲线半径较小时，缓和坡段长度应增加。 回头曲线段不能作为缓和坡段。

15 八、平均纵坡 平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差H与路线长度L之比（连续升坡或降坡路段）。 《标准》规定：越岭路线连续上坡(或下坡)路段，相对高差为200～500m时，平均纵坡不应大于5.5％；相对高差大于500m时，平均纵坡不应大于5％。 任意连续3km路段平均纵坡不应大于5.5％。 城市道路的平均纵坡按上述规定减少1.0%。对于海拔3000m以上的高原地区，平均纵坡应较规定值减少0.5%～1.0%。

16 九、合成坡度 1.定义：合成坡度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： 式中：I——合成坡度（%）； ih——超高横坡度或路拱横坡度（%）； iz——路线设计纵坡坡度（%）。 2.最大允许合成坡度值：

17 2．合成坡度指标 （1）最大允许合成坡度值： （2）最小合成坡度： 最小合成坡度不宜小于0.5%。 当合成坡度小于0.5时，应采取综合排水措施，以保证路面排水畅通。

18 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。
3. 合成坡度指标的控制作用 ： 控制陡坡与急弯的重合； 平坡与设超高平曲线的配合问题。 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%。 ①在冬季路面有积雪结冰的地区； ②自然横坡较陡峻的傍山路段； ③非汽车交通比率高的路段。 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

19 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。
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。 变坡点：相邻两条坡度线的交点。 变坡角：相邻两条坡度线的坡角差，通常用坡度值之差代替，用ω表示，即 ω=α2-α1≈tgα2- tgα1=i2-i1 α1 α2 ω i1 i2 i3 凹型竖曲线 ω>0 凸型竖曲线 ω<0

20 2．竖曲线的作用： （1）其缓冲作用：以平缓曲线取代折线可消除汽车在变坡点的突变。 （2）保证公路纵向的行车视距： 凸形：纵坡变化大时，盲区较大。 凹形：下穿式立体交叉的下线。 3. 竖曲线的线形 《规范》规定采用二次抛物线作为竖曲线的线形。 抛物线的纵轴保持直立，且与两相邻纵坡线相切。

21 1．竖曲线的基本方程式：设变坡点相邻两纵坡坡度分别为i1和i2。抛物线竖曲线有两种可能的形式： （1）包含抛物线底（顶）部；
一、竖曲线要素的计算公式 1．竖曲线的基本方程式：设变坡点相邻两纵坡坡度分别为i1和i2。抛物线竖曲线有两种可能的形式： （1）包含抛物线底（顶）部； （2）不含抛物线底（顶）部。 A B 式中：R——抛物线顶点处的曲率半径

22 1．竖曲线的基本方程式：设变坡点相邻两纵坡坡度分别为i1和i2。抛物线竖曲线有两种可能的形式： （1）包含抛物线底（顶）部；
一、竖曲线要素的计算公式 1．竖曲线的基本方程式：设变坡点相邻两纵坡坡度分别为i1和i2。抛物线竖曲线有两种可能的形式： （1）包含抛物线底（顶）部； （2）不含抛物线底（顶）部。 A B 式中：k——抛物线顶点处的曲率半径 ； i1——竖曲线顶（底）点处切线的坡度。

23 对竖曲线上任一点P，其切线的斜率（纵坡）为
当x=0时，ip=i1； 当x=L时， 抛物线顶点曲率半径： 竖曲线半径R系指竖曲线顶（底）部的曲率半径。 若竖曲线包含抛物线顶点，则 R=k。 若竖曲线不包含抛物线顶点，则竖曲线半径指竖曲线的顶（凸竖曲线）或底（凹竖曲线）部的曲率半径。可按下面的方法计算：

24 抛物线上任一点的曲率半径为r， 抛物线上任一点的曲率半径 r = k（1+i2）3/2 竖曲线底部的切线坡度i1较小，故i12可略去不计 ，则竖曲线底部的曲率半径R为： R = r ≈ k 二次抛物线竖曲线基本方程式（通式）为

25 2．竖曲线诸要素计算公式 （1）竖曲线长度L或竖曲线半径R： L = xA - xB （2）竖曲线切线长T： 因为T = T1 = T2，则
i2 A B （3）竖曲线外距E：

26 下半支曲线在竖曲线终点的切线上的竖距h’为：
i2 L-x h’ h

27 下半支曲线在竖曲线终点的切线上的竖距h’为：
为简单起见，将两式合并写成下式， 式中：x——竖曲线上任意点与竖曲线始点或终点的水平距离， y——竖曲线上任意点到切线的纵距，即竖曲线上任意点与坡线的高差。

28 竖曲线外距E： 上半支曲线x = T1时： 下半支曲线x = T2时： 由于外距是边坡点处的竖距，则E1 = E2 = E， 故 T1 = T2 = T

29 二、竖曲线的最小半径 （一）竖曲线设计限制因素 1．缓和冲击 汽车在竖曲线上行驶时其离心加速度为: 根据试验，认为离心加速度应限制在0.5～0.7m/s2比较合适。我国《标准》规定的竖曲线最小半径值，相当于a=0.278 m/s2。

30 2．时间行程不过短 最短应满足3s行程。 3．满足视距的要求： 凸形竖曲线：坡顶视线受阻 凹形竖曲线：下穿立交 4. 凸形竖曲线主要控制因素：行车视距。 凹形竖曲线的主要控制因素：缓和冲击力。

31 二、竖曲线的最小半径 （一）竖曲线设计限制因素 1．缓和冲击 汽车在竖曲线上行驶时其离心加速度为: 根据试验，认为离心加速度应限制在0.5～0.7m/s2比较合适。我国《标准》规定的竖曲线最小半径值，相当于a=0.278 m/s2。

32 2．时间行程不过短 最短应满足3s行程。 3．满足视距的要求： 凸形竖曲线：坡顶视线受阻 凹形竖曲线：下穿立交 4. 凸形竖曲线主要控制因素：行车视距。 凹形竖曲线的主要控制因素：缓和冲击力。

33 凸形竖曲线最小长度应以满足视距要求为主。 按竖曲线长度L和停车视距ST的关系分为两种情况。 1．当L<ST时：
（二）凸形竖曲线最小半径和最小长度 凸形竖曲线最小长度应以满足视距要求为主。 按竖曲线长度L和停车视距ST的关系分为两种情况。 1．当L<ST时： A B

34 视距长度： 令 最小半径：

35 2．当L>ST:

36 竖曲线最小长度相当于各级道路计算行车速度的3秒行程 。
凸形竖曲线最小半径和最小长度 : 竖曲线最小长度相当于各级道路计算行车速度的3秒行程 。

37 （三）凹形竖曲线最小半径和最小长度 设置凹竖曲线的主要目的是缓和行车时的离心力，确定凹竖曲线半径时，应以离心加速度为控制指标 。 凹形竖曲线的最小半径、长度，除满足缓和离心力要求外，还应考虑两种视距的要求：一是保证夜间行车安全，前灯照明应有足够的距离；二是保证跨线桥下行车有足够的视距。 《标准》规定竖曲线的最小长度应满足3s行程要求 。

38 （三）凹形竖曲线最小半径和最小长度 凹形竖曲线最小长度相当于各级道路计算行车速度的3秒行程 。

39 三、逐桩设计高程计算 1．纵断面设计成果： 变坡点桩号BPD 变坡点设计高程H 竖曲线半径R R H

40 三、逐桩设计高程计算 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：
外 距： y x x 纵 距： 竖曲线起点桩号: QD=BPD - T 竖曲线终点桩号: ZD=BPD + T

41 3. 逐桩设计高程计算 切线高程： HT Lcz-BPDn-1 Hn BPDn HT y Lcz2 Lcz1 in+1 in HS in-1

42 x——竖曲线上任一点离开起（终）点距离；
3. 逐桩设计高程计算 切线高程： 设计高程： HS = HT ± y （凸竖曲线取“-”，凹竖曲线取“+”） 其中： y——竖曲线上任一点竖距； 直坡段上，y=0。 x——竖曲线上任一点离开起（终）点距离； 以变坡点为分界计算： 上半支曲线 x = Lcz - QD 下半支曲线 x = ZD - Lcz 以竖曲线终点为分界计算： 全部曲线 x = Lcz - QD

43 [例4-3]：某山岭区一般二级公路，变坡点桩号为k5+030. 00，高程H1=427
[例4-3]：某山岭区一般二级公路，变坡点桩号为k ，高程H1=427.68m，i1=+5%，i2=-4%，竖曲线半径R=2000m。 试计算竖曲线诸要素以及桩号为k 和k 处的设计高程。 解：1．计算竖曲线要素 ω=i2- i1= = <0，为凸形。 曲线长 L = Rω=2000×0.09=180m 切线长 外 距 竖曲线起点QD＝（K ）- 90 = K 竖曲线终点ZD＝（K ）+ 90 = K

44 K5+000.00：位于上半支 2．计算设计高程 横距x1= Lcz – QD = 5000.00 – 4940.00＝60m 竖距
切线高程 HT = H1 + i1（ Lcz - BPD） = ×( ) = m 设计高程 HS = HT - y1 = =425.18m （凸竖曲线应减去改正值）

45 K ：位于下半支 ①按竖曲线终点分界计算： 横距x2= Lcz – QD = – ＝160m 竖距 切线高程 HT = H1 + i1（ Lcz - BPD） = ×( ) = m 设计高程 HS = HT – y2 = – 6.40 = m

46 切线高程 HT = H1 + i2（ Lcz - BPD） K5+100.00：位于下半支 ②按变坡点分界计算：
横距x2= ZD – Lcz = – ＝20m 竖距 切线高程 HT = H1 + i2（ Lcz - BPD） = ×( ) = m 设计高程 HS = HT – y2 = – 0.10 = m

47 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 K K 试计算K12+700～K13+300段50m间隔的整桩号的设计高程值。

48 第四节 视觉分析及道路平、纵线形组合设计 一、视觉分析 1．视觉分析的意义
第四节 视觉分析及道路平、纵线形组合设计 一、视觉分析 1．视觉分析的意义 视觉分析：从视觉心理出发，对道路的空间线形及其与周围自然景观和沿线建筑的协调等进行研究分析，以保持视觉的连续性，使行车具有足够的舒适感和安全感的综合设计称为视觉分析。

49 2．视觉与车速的动态规律 (1)驾驶员的注意力集中和心理紧张的程度随着车速的增加而增加。
(2)驾驶员的注意力集中点随着车速增加而向远方移动。当车速增加97km／h时，他的注意力集中点在前方600m以外的某一点。 (3)当车速超过97km／h时，对前景细节的视觉开始模糊起来。 (4)驾驶者的周界感随车速的增加而减少。当车速达到72km/h时，驾驶者可以看到公路两侧视角30～40°的范围，而当车速增加到97km/h时，视角减至20°以下。当车速再增加，驾驶者的注意力随之引向景象中心而置两侧于不顾。

50 3．视觉评价方法 视觉评价方法：利用视觉印象随时间变化的道路透视图
道路透视图：是按照汽车在道路上的行驶位置，根据线形的几何状况确定的视轴方向以及由车速确定的视轴长度，利用坐标透视的原理绘制的。 通过透视图，可直观地看出立体线形是否顺适，有否易产生判断错误或茫然的地方，路旁障碍是否有妨碍视线的地方等等。若存在上述缺陷则要在设计阶段进行修改，然后再绘出透视图分析研究，直至满意为止。

51 二、道路平、纵线形组合设计 适用条件： （1）当设计速度大于或等于60km/h时，必须注重平、纵的合理组合；
（一）平、纵组合的设计原则 1．应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。 2．注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡,使线形在视觉上、心理上保持协调。 3．选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。 4．应注意线形与自然环境和景观的配合与协调。

52 （二）平、纵线形组合设计要点：

53 （二）平、纵线形组合要点：

54 2. 直线与纵断面的组合 （1）平面直线与纵面直线组合（纵坡不变的直线） （2）平面直线与竖曲线组合要素 （凸凹型直线、凹型直线）
直线上一次变坡是很好的平、纵组合，从美学观点讲以包括一个凸型竖曲线为好，而包括一个凹型线次之； 直线中短距离内二次以上变坡会形成反复凸凹的“驼峰”和“凹陷”。

55 （2）平面直线与竖曲线组合要素 （凸凹型直线、凹型直线）
断背曲线 断背曲线的改善

56 (3)直线与纵断面应避免的组合 暗 凹

57 (3)直线与纵断面应避免的组合 纵断面上：避免能看到纵坡起伏三次以上。

58 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，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。

59 （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。

60 （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。

61 平、竖曲线重合如果平曲线的中点与竖曲线的顶（底）点位置错开不超过平曲线长度的四分之一时，仍然可以获得比较满意的外观。

62 3. 平曲线与纵断面的组合 （1）平曲线与纵面直线组合要素 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，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。 若做不到平、竖曲线较好的组合（顶点的重合），则宁可把平竖曲线分开相当距离（不小于3s行程），使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。 若平、竖曲线半径都很大，则平、竖位置可不受上述限制。

63 ②平曲线与竖曲线大小应保持均衡 半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线

64 ②平曲线与竖曲线大小应保持均衡 半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线

65 ②平曲线与竖曲线大小应保持均衡 半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线

66 ②平曲线与竖曲线大小应保持均衡 半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线 平曲线和竖曲线其中一方大而平缓，那么另一方就不要形成多而小。一个长的平曲线内有两个以上竖曲线，或一个大的竖曲线含有两个以上平曲线，看上去非常别扭。

67 ②平曲线与竖曲线大小应保持均衡 半径：竖曲线半径大约为平曲线半径的10～20倍时 长度：平曲线应稍长于竖曲线 平曲线和竖曲线其中一方大而平缓，那么另一方就不要形成多而小。一个长的平曲线内有两个以上竖曲线，或一个大的竖曲线含有两个以上平曲线，看上去非常别扭。

68 ③暗、明弯与凸、凹竖曲线 暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的，悦目的。 注意避免“暗凹”组合。

69 ③暗、明弯与凸、凹竖曲线 暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的，悦目的。 注意避免“暗凹”组合。

70 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。
④平、竖曲线应避免的组合 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。 凸形竖曲线与反向平曲线拐点重合

71 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。
④平、竖曲线应避免的组合 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。 跳 跃

72 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。
④平、竖曲线应避免的组合 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。 小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 计算行车速度≥40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。

73 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。
④平、竖曲线应避免的组合 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。 小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 计算行车速度≥40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。 在长平曲线内，要尽量设计成直坡线，避免设置短的、半径小的竖曲线。避免在一个平曲线上连续出现多个凹、凸竖曲线。

74 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。
④平、竖曲线应避免的组合 要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。 小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。 计算行车速度≥40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。 在长平曲线内，要尽量设计成直坡线，避免设置短的、半径小的竖曲线。避免在一个平曲线上连续出现多个凹、凸竖曲线。 平、竖曲线半径都很小时不宜重合；此时应将两者分开，把二者拉开相当距离，使平曲线位于直坡段或竖曲线位于直线上。

75 （三）平、纵线形组合与景观的协调配合 内容： 充分利用自然景观 人造景观设计 线形与景观的配合应遵循以下原则：
1．应在道路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求，尤其在规划和选线阶段，比如对风景旅游区、自然保护区、名胜古迹区、文物保护区等景点和其它特殊地区，一般以绕避为主。 2．尽量少破坏沿线自然景观，避免深挖高填。 3．应能提供视野的多样性，力求与周围的风景自然地融为一体。 4．不得已时，可采用修整、植草皮、种树等措施加以补救。 5．条件允许时，以适当放缓边坡或将其变坡点修整圆滑，以使边坡接近于自然地面形状，增进路容美观。

76 6．应进行综合绿化处理，避免形式和内容上的单一化，将绿化视作引导视线、点缀风景以及改造环境的一种技术措施进行专门设计。

77 第五节 纵断面设计方法及纵断面图 一、纵断面设计要点 （一）关于纵坡极限值的运用
第五节 纵断面设计方法及纵断面图 一、纵断面设计要点 （一）关于纵坡极限值的运用 根据汽车动力特性和考虑经济等因素制定的极限值，设计时不可轻易采用应留有余地。一般讲，纵坡缓些为好，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.3%～0.5%。 （二）关于最短坡长 坡长不宜过短，以不小于计算行车速度9秒的行程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，坡长和竖曲线应争取到极限值的一倍或二倍以上，避免锯齿形的纵断面。 （三）各种地形条件下的纵坡设计 1．平原、微丘区：保证最小填土高度，作包线设计。 2．山岭、重丘区：按纵向填挖平衡设计。

78 一般情况下：竖曲线应选用较大半径为宜。 坡差小时：应尽量采用大的竖曲线半径。 条件受限制时：可采用一般最小值
（四）关于竖曲线半径的选用 一般情况下：竖曲线应选用较大半径为宜。 坡差小时：应尽量采用大的竖曲线半径。 条件受限制时：可采用一般最小值 特殊困难情况下：方可用极限最小值。 有条件时：宜采用表4-20规定的满足视觉要求的最小半径。

79 同向曲线：相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线。
（五）关于相邻竖曲线的衔接 同向曲线：相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线。

80 同向曲线：相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线。
（五）关于相邻竖曲线的衔接 同向曲线：相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线。 反向曲线：相邻反向竖曲线之间，为使增重与减重间和缓过渡，中间最好插入一段直坡段。若两竖曲线半径接近极限值时，这段直坡段至少应为计算行车速度的3s行程。当半径比较大时，亦可直接连接。

81 二、纵断面设计方法步骤及注意问题 （一）纵断面设计方法与步骤
1．准备工作：（1）应收集有关设计资料：①里程桩号和地面高程；②平面设计成果；③沿线地质资料等。 （2）点绘地面线，填写有关内容。 JD5 R= Ls= JD6 R= Ls= JD5 R= Ls=

82 二、纵断面设计方法步骤及注意问题 （一）纵断面设计方法与步骤
1．准备工作：（1）应收集有关设计资料：①里程桩号和地面高程；②平面设计成果；③沿线地质资料等。 （2）点绘地面线，填写有关内容。 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。

83 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。 JD5 R= Ls= JD6 R= Ls= JD5 R= Ls=

84 3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。
JD5 R= Ls= JD6 R= Ls= JD5 R= Ls=

85 3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。
4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。 JD5 R= Ls= JD6 R= Ls= JD5 R= Ls=

86 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%
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。 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。 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 中桩高程：精确到小数点两位，即0.00 JD5 R= Ls= JD6 R= Ls= JD5 R= Ls=

87 6．定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。 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。 7. 竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素 JD5 R= Ls= JD6 R= Ls= JD5 R= Ls= R= T= E = R= T= E = R= T= E =

88 6．定坡：确定变坡点位置及变坡点高程或纵坡度。 7. 竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素
3．试坡：根据地形起伏情况及高程控制点，初拟纵坡线。 4．调整：按平纵配合要求及《标准》执行情况等进行检查调整。 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。 7. 竖曲线设计：确定半径、计算竖曲线要素 8. 设计高程计算：从起点由纵坡度连续推算变坡点设计高程； 逐桩计算设计高程。

89 （二）纵坡设计应注意的问题 1．设置回头曲线地段，拉坡时应按回头曲线技术标准先定出该地段的纵坡，然后从两端接坡，应注意在回头曲线地段下宜设竖曲线。 2．大、中桥上不宜设置竖曲线（特别是凹竖曲线），桥头两端竖曲线的起、终点应设在桥头10m以外。但特殊大桥为保证纵向排水，可在桥上设置凸竖曲线。

90 3．小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上，为保证行车平顺，应尽量避免在小桥涵处出现“陀峰式”纵坡。
（二）纵坡设计应注意的问题 1．设置回头曲线地段，拉坡时应按回头曲线技术标准先定出该地段的纵坡，然后从两端接坡，应注意在回头曲线地段下宜设竖曲线。 2．大、中桥上不宜设置竖曲线（特别是凹竖曲线），桥头两端竖曲线的起、终点应设在桥头10m以外。但特殊大桥为保证纵向排水，可在桥上设置凸竖曲线。 3．小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上，为保证行车平顺，应尽量避免在小桥涵处出现“陀峰式”纵坡。

91 （二）纵坡设计应注意的问题 1．设置回头曲线地段，拉坡时应按回头曲线技术标准先定出该地段的纵坡，然后从两端接坡，应注意在回头曲线地段下宜设竖曲线。 2．大、中桥上不宜设置竖曲线（特别是凹竖曲线），桥头两端竖曲线的起、终点应设在桥头10m以外。但特殊大桥为保证纵向排水，可在桥上设置凸竖曲线。 3．小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上，为保证行车平顺，应尽量避免在小桥涵处出现“陀峰式”纵坡。 4．注意平面交叉口纵坡及两端接线要求。道路与道路交叉时，一般宜设在水平坡段，其长度应不小于最短坡长规定。两端接线纵坡应不大于3%，山区工程艰巨地段不大于5%。

92 下部：主要用来填写有关内容，自下而上分别填写超高；直线及平曲线；里程桩号；地面高程；设计高程；填、挖高度；土壤地质说明。
三、纵断面图的绘制 比例尺：横坐标采用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）。 纵断面图组成： 上部：主要用来绘制地面线和纵坡设计线。 并标注竖曲线及其要素；坡度及坡长（有时标在下部）；沿线桥涵及人工构造物的位置、结构类型、孔数和孔径；与道路、铁路交叉的桩号及路名；沿线跨越的河流名称、桩号、常水位和最高洪水位；水准点位置、编号和标高；断链桩位置、桩号及长短链关系等。 下部：主要用来填写有关内容，自下而上分别填写超高；直线及平曲线；里程桩号；地面高程；设计高程；填、挖高度；土壤地质说明。

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94 第六节 城市道路纵断面设计要求及锯齿形街沟设计
第六节 城市道路纵断面设计要求及锯齿形街沟设计 一、城市道路纵断面设计要素 城市道路纵断面设计的要求，除了前面讲述的最大和最小纵坡、坡长限制、合成坡度、平均纵坡、竖曲线最小半径和最短长度、平纵组合的要求以外，还应满足由城市道路的特点所决定的具体要求。 （一）纵断面设计应参照城市规划控制标高、适应临街建筑立面布置以及沿路范围内地面水的排除。 （二）应与相交道路、街坊、广场和沿街建筑物的出入口有平顺的衔接。 （三）山城道路及新建道路的纵断面设计应尽量使土石方平衡。 在保证路基稳定的条件下，力求设计线与地面线接近，以减少土石方工程数量，保持原有天然稳定状态。

95 （四）旧路改建宜尽量利用原有路面，若加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。
（五）机动车与非机动车混合行驶的车行道，最大纵坡宜不大于3%，以满足非机动车爬坡能力的要求。 （六）道路最小纵坡应不小于0.5%，困难时不小于O.3%，特别困难情况下小于0.3%时，应设置锯齿形街沟或采取其它综合排水措施。 （七）道路纵断面设计必须满足城市各种地下管线最小覆土深度的要求，如表4-22所示。

96 对设计纵坡很小路段，要设法保证路面排水通畅，其中设置锯齿形街沟（或称偏沟）就是一种有效方法。
二、锯齿形街沟设计 （一）设置据齿形街沟的目的 我国大多数城市都座落于地形平坦的地区，道路设计中为减少填、挖方工程量，保证道路中线标高与两侧建筑物前地坪标高的衔接关系，有时不得不采用很小的甚至是水平的纵坡度。 对设计纵坡很小路段，要设法保证路面排水通畅，其中设置锯齿形街沟（或称偏沟）就是一种有效方法。 （二）设置锯齿形街沟的条件 根据上海市的经验总结，当道路中线纵坡小于0.3%时，就要采取措施保证路面排水通畅。所以，《城规》规定：道路中线纵坡度小于0.3%时，可在道路两侧车行道边缘1m～3m宽度范围内设置锯齿形街沟。