道路縱斷面設(shè)計(jì)ppt課件(已修改)
2025-05-19 13:58 本頁面
【正文】 第三章 道路縱斷面設(shè)計(jì) 第一節(jié) 概 述 一、 基本概念 (vertical)用一曲面沿道路中線豎直剖切，展開成平面。 (vertical profile map) 反映路線在縱斷面上的形狀、位置及尺寸的圖形叫 路線縱斷面圖。 在路線縱斷面圖上研究路線線位高度及坡度變化情況的過程 。 地面線 ： 根據(jù)中線上各樁點(diǎn)的高程點(diǎn)繪的一條不規(guī)則的折線； 設(shè)計(jì)線： 路線上各點(diǎn)路基設(shè)計(jì)高程的連線 。 二、路線縱斷面圖構(gòu)成： 三 、 路基設(shè)計(jì)標(biāo)高 (design elevation of subgrade) ： ① 高速、一級(jí)公路采用中央分隔帶外側(cè)邊緣標(biāo)高； ② 二、三、四級(jí)公路采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高和加寬路段時(shí)則是指設(shè)置超高加寬之前該處標(biāo)高； 設(shè)計(jì)標(biāo)高 設(shè)計(jì)標(biāo)高 三 、 路基設(shè)計(jì)標(biāo)高 (design elevation of subgrade) ： ① 高速、一級(jí)公路采用中央分隔帶外側(cè)邊緣標(biāo)高； ② 二、三、四級(jí)公路采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高和加寬路段時(shí)則是指設(shè)置超高加寬之前該處標(biāo)高； ： 一般按新建公路的規(guī)定辦理 ， 也可以采用中央分隔帶中線或行車道中線標(biāo)高 。 ： 一般指車行道中心標(biāo)高 。 四、縱坡度 （ longitudinal gradient） 表示方法： 縱坡度的表示方式不用角度，而用百分?jǐn)?shù)（％） ? 道路上３％的縱坡對(duì)汽車行駛不造成困難 。 路線前進(jìn)水平距離 520米，克服高差 13米，則縱坡為 ？ % % 縱斷面設(shè)計(jì)線 直坡段 坡度＝兩變坡高差 /平距 上坡為正 下坡為負(fù) 平坡為 0 坡長(zhǎng)：水平距離 豎曲線段 凸型豎曲線 凹型豎曲線 半徑 R 長(zhǎng)度 L（水平距離） 豎距 h ( %)Lhi ?? ① 定義 指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許采用的最大坡度值。 ②作用 是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。在地形起伏較大地區(qū)，直接影響路線的長(zhǎng)短、使用質(zhì)量、運(yùn)輸成本及造價(jià)。 第二節(jié) 縱坡設(shè)計(jì) 一、 縱坡度 ③ 影響因素 ? 汽車的動(dòng)力特性： 汽車的爬坡能力 汽車下坡的安全性 ? 道路等級(jí)： 等級(jí)高 ， 行駛速度大 ， 坡度阻力盡量小 ? 自然條件： 海拔高程 、 氣候 （ 積雪寒冷等 ） 有經(jīng)驗(yàn)的卡車司機(jī)會(huì)在下坡前給剎車轂加水降溫 ?最小縱坡 ： 各級(jí)公路在特殊情況下容許使用的最小坡度值。 最小縱坡值： %， 一般情況下 %為宜。 ?適用條件 ： 橫向排水不暢路段：長(zhǎng)路塹、橋梁、隧道、設(shè)超高的平曲線、路肩設(shè)截水墻等。 ? 當(dāng)必須設(shè)計(jì)平坡 （ 0%） 或小于 %的縱坡時(shí) ， 邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì) 。 ? 干旱少雨地區(qū)最小縱坡可不受上述限制 。 ? 義 一定長(zhǎng)度的路段縱向所克服的高差與路線長(zhǎng)度之比。它是衡量縱面線形質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。 ? 用 （ 1）在山區(qū)高差較大地區(qū)，為了防止交替最大縱坡和最短長(zhǎng)度的緩坡形成 “ 臺(tái)階式 ” 縱斷面線形，應(yīng)對(duì)路線最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的平均坡度加以限制，以提高行車質(zhì)量。 （ 2）汽車在長(zhǎng)上坡上行駛，會(huì)長(zhǎng)時(shí)間地使用二檔，造成發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱，導(dǎo)致車輛水箱沸騰；下坡則頻繁剎車，司機(jī)駕駛緊張，也易引起不良后果。 LHip ?? 《 標(biāo)準(zhǔn) 》 規(guī)定： ?二、三、四級(jí)公路越嶺路線連續(xù)上坡 (或下坡 )路段，相對(duì)高差為 200～ 500m時(shí)，平均縱坡不應(yīng)大于 ％； ?相對(duì)高差大于 500m時(shí)，平均縱坡不應(yīng)大于 5％。 ?任意連續(xù) 3km路段平均縱坡不應(yīng)大于 ％。 ? 山城道路的平均縱坡按上述規(guī)定減少 %。 ? 對(duì)于海拔 3000m以上的高原地區(qū)，平均縱坡應(yīng)較規(guī)定值減少 %～ %。 1．高原為什么縱坡要折減？ ? 在高海拔地區(qū)，困空氣密度下降而使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、汽車的驅(qū)動(dòng)力以及空氣阻力降低，導(dǎo)致汽車的爬坡能力下降。 ? 另外，汽車水箱中的水易于沸騰而破壞冷卻系統(tǒng)。 2． 《 規(guī)范 》 規(guī)定： ? 位于海拔 3000m以上高原地區(qū)的公路 ， 最大縱坡應(yīng)按規(guī)定予以折減 。 最大縱坡折減后若小于 4％ ， 則仍采用 4％ 。 二、坡長(zhǎng)限制 ? 坡長(zhǎng)是縱斷面上相鄰兩變坡點(diǎn)間的長(zhǎng)度。 ? 坡長(zhǎng)限制，主要是對(duì)較陡縱坡的最大長(zhǎng)度和一般縱坡的最小長(zhǎng)度加以限制。 （ 1）原因： ①若坡長(zhǎng)過短，則變坡點(diǎn)個(gè)數(shù)增加，行車時(shí)顛簸頻繁，影響行車平順性； ②若坡長(zhǎng)過短，則不能滿足設(shè)置最短豎曲線這一幾何條件的要求。 （ 2）最小坡長(zhǎng)要求 最小坡長(zhǎng)通常規(guī)定汽車以設(shè)計(jì)速度行駛 9s～ 15s的行程為宜。 坡長(zhǎng) （ 1）原因 ①汽車在長(zhǎng)距離的陡坡上行駛時(shí)，行車速度會(huì)顯著下降，甚至要換低速檔克服坡度阻力，使車輛間相互干擾增加，通行能力下降多。易使水箱沸騰，爬坡無力。 ②下坡時(shí)，則因坡度過陡，坡段過長(zhǎng)頻繁剎車，影響行車安全。 （ 2）最大坡長(zhǎng)限制計(jì)算與規(guī)定 縱坡長(zhǎng)度限制主要是依據(jù) 8t載重車（功率 /重量比是）的爬坡性能曲線，同時(shí)考慮坡底的入口速度與允許速度差確定的。 標(biāo)準(zhǔn)采用入口的運(yùn)行速度是通過調(diào)查得到的，允許速度差為 20km/h)。標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的坡長(zhǎng)限制是變坡點(diǎn)間的直線距離。 設(shè)計(jì)速度(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 縱 坡 坡 度 (%) 3 900 1000 1100 1200 4 700 800 900 1000 1100 1100 1200 5 600 700 800 900 900 1000 6 500 600 700 700 800 7 500 500 600 8 300 400 9 200
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