本科生毕业设计（论文） 第四章 纵断面设计
4.1 纵断面设计概述
纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件等，确定起伏空间的位置，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。
纵断面设计主要包括纵坡和竖曲线的设计。在纵断面设计中，首先绘制路线经由地带的纵断面地面线，依据平面选线确定的控制点及其高程、填挖平衡经济点及与周围景观的协调，综合考虑平、纵、横三方面试定坡度线，再用横断面图检查、调整，确定纵坡值，确定竖曲线半径，计算设计高程及填挖高度。
依据《公路路线设计规范》(D20-2006)60km/h二级公路纵断面设计相关技术指标如下：
最大纵坡：6% 最小纵坡：0.3% 最大容许合成坡度：9.5% 最小坡长：150m 竖曲线最小半径：凸曲线一般最小半径： 2000m 极限最小半径：1400m 凹曲线一般最小半径：1500m 极限最小半径：1000m
二级公路的最大纵坡及坡长长度限制不易轻易采用，而应有适当的余地。为了有利于路面排水和边沟；排水，一般情况下，以采用不小于0.3%纵坡为宜。坡长限制主要是控制一般纵坡的最小坡长。
本次设计中，最大纵坡为-5.894%，最小纵坡为0.301%，最小坡长221.814m竖曲线最大半径为11207.593m，最小半径为2000m。
21
本科生毕业设计（论文） 4.1.1平纵线形的协调
线形组合设计是在平面设计和纵断面设计基本确定的基础上对平纵线形进行调整组合，使其满足视觉连续的需要，同时心里感觉舒适，使道路与周围环境景观相协调，并考虑到排水的要求，成为连续、圆滑、顺适、美观的空间曲线
平纵线形配合的原则：
1、应能在视觉上自然诱导司机的视线，并保证视觉的连续性。
2、平纵线形技术指标应大小均衡，使线形在视觉上、心理上保持协调。 3、选择组合的合成坡度，应利于路面排水和行车安全。
4．平曲线应和竖曲线重合，且平曲线应比竖曲线长，对于二级公路带缓和段的平曲线与竖曲线组合时，竖曲线的起点和终点应落在缓和曲线段上。
5．合成坡度的控制应与线形组合设计相结合，避免急弯与陡坡相重合的线形。 6．线型应避免的组合有：
a) 计算行车速度大于或等于40km/h的公路，凸曲线的顶部与凹曲线的底部，不得插入小半径平曲线。
b) 凸曲线的顶部与凹曲线的底部不得与反向平曲线的拐点重合。
c) 直线上的纵曲线应避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视觉中断的线形。 d) 直线段内不能插入短的竖曲线。
e) 小半经竖曲线不宜与缓和曲线相互重合。
f) 避免在长直线上设置陡坡和曲线长度段、半径小的凹曲线。
4.1.2竖曲线作用
竖曲线的主要作用是：
（1）缓冲作用。以平缓的曲线取代折线可消除汽车在变坡点处的冲击。 （2）保证公路纵向的行车视距。凸形竖曲线可减小纵坡变化产生的盲区，凹形竖曲线可增加下穿路线的视距。
（3）将竖曲线与平曲线恰当组合，有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒适感。
22
本科生毕业设计（论文） 《公路路线设计规范》(D20-2006)规定采用二级抛物线作为竖曲线的线形。一般情况下，竖曲线在变坡点两侧是不对称的，但两切线长保持相等。但在实用范围内圆形和二次抛物线几乎没有差别，所以本次设计采用圆形竖曲线。
4.1.3竖曲线计算
竖曲线要素的计算公式汇总如下：
L?R?（计算中?取绝对值） T?L/2
E?T2/2R
y?l2/2R
式中：R—竖曲线半径，m； T—切线长，m； L—竖曲线长，m； E—外矢距，m；
l—竖曲线上任意一点到曲线起点或终点的水平距离，m。
y—竖曲线上与相对应的点到坡度线的高差m，称修正值或竖距。
变坡点1：K0+250.556 1．竖曲线要素计算
??i2?i1?-3.711%?4.968%??8.679%?0 设置凸曲线，半径R=2000m，曲线要素计算如下：
L?R??2000?8.679%?173.58mT?L/2?173.58/2?86.79mE?T2/2R?86.792/(2?2000)?1.88m
2．计算竖曲线起终点桩号 变坡点的设计高程:25.464?1.88?27.344m
竖曲线起点桩号: k0?250.556?86.79?k0?163.766
（-3.711%）?28.68m 竖曲线起点高程:25.464?86.79?
23
本科生毕业设计（论文） 竖曲线终点桩号:k0?250.556?86.79?k0?337.346 竖曲线终点高程:25.464?86.79?4.968%?21.15m 同理，可得出其他变坡点基本参数如表4-1所示。
表4-1 变坡点基本参数表
变坡点1 变坡点2 变坡点3 变坡点4 变坡点5 变坡点6 变坡点7 变坡点8 变坡点9 变坡点10 变坡点11 变坡点12 变坡点13 变坡点14 变坡点15 变坡点16 变坡点17 变坡点18 变坡点19 变坡点20 变坡点21 变坡点22
L(m) 163.684 23.501 214.149 281.113 463.426 139.081 513.722 680.186 474.45 223.241 222.63 614.042 606.79 438.219 427.438 534.089 533.566 279.673 256.27 557.758 740.755 631.995 T(m) 86.79 111.663 29.784 102.81 25.304 58.084 63.086 47.423 32.556 29.451 27.875 27.99 27.754 28.704 32.132 33.231 39.204 39.325 25.39 26.781 32.423 27.136 24
E(m) 1.883 2.494 0.04 2.575 0.103 0.487 0.458 0.101 0.069 0.049 0.044 0.044 0.044 0.045 0.052 0.055 0.069 0.078 0.05 0.046 0.058 0.048 设计高程（m) 27.344 19.727 35.833 62.159 34.472 21.753 5.584 8.063 5.285 6.259 5.367 7.435 5.303 6.871 5.38 7.404 5.448 6.814 5.44 7.693 5.129 7.878
相关推荐：
loading