第4章 城市道路縱斷面線形規(guī)劃設(shè)計

第四章城市道路線型設(shè)計本章主要講述——城市道路縱斷面線形規(guī)劃設(shè)計，涉及道路的縱坡、道路的排水、豎曲線、縱斷面圖的繪制等。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計沿著道路中線豎直剖開，然后在展開即為路線縱斷面。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計

1地面線

它是根據(jù)中線上各樁點的高程而點繪的一條不規(guī)則的折線，反映了地面的起伏與變化情況。

2設(shè)計線它是綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟和美學等諸因素之后，人為定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路的起伏變化情況?？v斷面設(shè)計線是由直線和豎曲線組成的。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計（1）直線（均勻坡度線）直線有上坡和下坡之分，是用高差和水平長度表示的。（2）豎曲線在直線的坡度轉(zhuǎn)折處為平順過渡要設(shè)置豎曲線，按坡度轉(zhuǎn)折形式不同，豎曲線有凹有凸，其大小用半徑和水平長度表示。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計一、縱斷面設(shè)計的內(nèi)容與要求1、內(nèi)容根據(jù)道路的性質(zhì)、類型、交通量和當?shù)貧夂颉⒌匦?、水文、土質(zhì)條件、排水要求以及城市豎向要求、地物現(xiàn)狀、土方平衡等，合理地確定連接有關(guān)豎向控制點的平順起伏線形。具體包括：確定沿線縱坡大小及坡段長度；選定滿足行車技術(shù)要求的豎曲線；計算樁點的施工高度，以及標定橋涵構(gòu)筑物的標高。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計2、要求六條補充:a、縱坡設(shè)計必須滿足《標準》的各項規(guī)定；b、對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端引線等，縱坡應小些，避免產(chǎn)生突變。路線交叉處前后的縱坡也平緩一些。c、地下水位較高的平原微丘區(qū)和潮濕地帶的路段，應滿足最小填土高度的要求，以保證路基穩(wěn)定。d、機動車與非機動車混合行駛的車行道，宜按非機動車爬坡能力設(shè)計縱坡度。

第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計二、坡道上的行車狀況與縱坡確定路線前進水平距離520米，克服高差13米，則縱坡為？%2.5%第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計縱坡的確定1、最大縱坡

最大縱坡是指在縱斷面設(shè)計中，各級道路容許采用的最大坡度值。它是路線設(shè)計中一項重要的控制指標。在地形起伏較大的地區(qū)，它直接影響路線的長短、使用質(zhì)量的好壞、行車的安全、運輸?shù)某杀竞凸こ淘靸r。各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、自然條件以及工程、運營、經(jīng)濟等因素，通過綜合分析，全面考慮，合理確定的。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計城市道路最大縱坡

計算車速(km/h)

80

60

50

40

30

20最大縱坡（％）推薦值

4

5

5.5

6

7

8限制值

6

7

7

8

9

9

備注：海拔3000～4000m高原城市按表值減小1％，積雪寒冷地區(qū)應控制在6％以內(nèi)

第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計橋上及橋頭路線的最大坡度：小橋與涵洞處縱坡應按路線規(guī)定采用；大、中橋上縱坡不宜大于4％；橋頭引線的縱坡不宜大于5％，且緊接橋頭不短于10m（山嶺、重丘區(qū)可減至5m）范圍內(nèi)的引道縱坡應與橋上縱坡相同；第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計隧道部分路線的縱坡：隧道內(nèi)縱坡不應大于3％，且不小于0.3％；緊接隧道洞口30m范圍內(nèi)的縱坡應與隧道內(nèi)的縱坡相同（明洞和長度小于50m的隧道，可不受上述規(guī)定的限制）。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計在非機動車交通比例較大的路段，可將縱坡適當放緩：平原、微丘區(qū)一般不大于2％～3％；山嶺、重丘區(qū)一般不大于4％～5％。當i>3%

L>200m時自行車行車困難當i>2%

L>60m時三輪車騎車費力

第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計公路等級高速公路一二三四地形平原微丘重丘山嶺平原微丘山嶺重丘平原微丘山嶺重丘平原微丘山嶺重丘平原微丘山嶺重丘最大縱坡（％）345546576869各級公路最大縱坡備注：（1）高速公路受地形條件或其它情況限制時，經(jīng) 技術(shù)經(jīng)濟論證合理,最大縱坡可增加1％；（2）海拔2000m以上或嚴寒冰凍區(qū)的山嶺重丘區(qū) 四級公路，最大縱坡不應大于8％。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計最大縱坡還要考慮：自然地理環(huán)境的影響和沿街建筑物的布置與地下管線敷設(shè)的要求。海波高度(m)3000~40004000~5000>5000折減值(%)123高原縱坡折減值第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計2、最小縱坡 在挖方路段、低填方路段和橫向排水不暢通的路段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應設(shè)置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下以不小于0.5%為宜。當必須設(shè)計平坡或縱坡小于0.3%時，邊溝應單獨作排水設(shè)計。

干旱少雨地區(qū)最小縱坡不受限制。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計3、彎道處縱坡的折減彎道上行車需要不斷改變前進方向和頻繁變換排擋，故采用縱坡折減。這種情況平原少，山城多。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計4、坡長的限制最短坡長限制

最小坡長是指縱斷面上兩個變坡點之間的最小長度。最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的，如果坡長過短，使變坡點增多，汽車行駛在連續(xù)起伏的路段會產(chǎn)生增重與減重的頻繁變化，導致乘客感到極不舒適，車速越高越感突出。另外，對兩凸型變坡點間的距離還應滿足行車視距的要求?？紤]上述因素，應對最小坡長加以限制。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計城市道路最短坡長 計算行車速度（km/h）806050403020最短坡長2901701401108560第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計最大坡長限制

道路縱坡的大小及其坡長對汽車正常行駛影響很大?？v坡越陡、坡長越長，對汽車影響也越大。主要表現(xiàn)在：上坡時使汽車行駛速度顯著下降，需換較低排擋以克服坡度阻力，同時，坡長太長，易是水箱“開鍋”，導致汽車爬坡無力，甚至熄火；下坡時制動次數(shù)頻繁，易使制動器發(fā)熱而失效，甚至造成車禍。因此，為保證行車的正常與安全，應對坡長加以限制。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計城市道路縱坡長度限制 計算行車速度（km/h）80605040縱坡坡度（％）55.5666.5766.576.578縱坡長度限制（m）600500400400350300350300250300250200城市道路的非機動車道縱坡宜小于2.5%，否則應限制其坡長。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計三、豎曲線及其半徑的確定LTTyEωωxyxi1i2R豎曲線諸要素計算公式 （1）豎曲線長度L＝Rω

（2）豎曲線半徑R＝L/ω

（3）豎曲線切線長 第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計 （4）豎曲線上任意一點P的豎距（支距）：

（5）豎曲線外距 第三節(jié)道路縱斷面設(shè)計第二節(jié)城市道路排水第二節(jié)城市道路排水第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計豎曲線最小半徑這是對豎曲線半徑作出的限制。豎曲線最小半徑要滿足：（1）緩和行車沖擊；（2）行車時間不應少于3s；（3）滿足行車視距。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計縱斷面坡度坡長豎曲線MAXMINMAXMINMIN計算第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計四、縱斷面線形設(shè)計步驟

1、準備工作首先在繪圖紙上，按比例標注樁號和標高。然后點繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。同時，應收集和熟悉有關(guān)設(shè)計所需資料，并領(lǐng)會設(shè)計意圖和要求。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計2、標注控制點

所謂控制點是指影響縱坡設(shè)計的標高控制點。如路線的起點、終點、越嶺啞口、重要橋涵、地質(zhì)不良地段的最小填土高度、最大挖深、沿溪線的洪水位、隧道進出口、平面交叉點、立體交叉點、鐵路道口、城鎮(zhèn)規(guī)劃設(shè)計標高以及受其它因素限制路線必須通過的標高控制點等。此外，對于山區(qū)道路還有根據(jù)路基填挖平衡關(guān)系確定的標高點，稱為“經(jīng)濟點”。平原地區(qū)道路一般無經(jīng)濟點的問題。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計3、試坡在已標出“控制點”和“經(jīng)濟點”的縱斷面圖上，本著以“控制點”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟點”的原則，在這些點位之間進行穿插與取直，大致勾畫出若干直坡線。對各種可能坡度線方案反復比較，最后定出既符合技術(shù)標準，又滿足控制點要求，且土石方較省的設(shè)計線作為初定坡度線，將前后坡度線延長交會出變坡點的初步位置。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計4、調(diào)整將初定坡度與選線時的坡度安排進行比較，二者應基本相符，若有較大差異時應進行全面分析，權(quán)衡利弊，決定取舍。然后對照技術(shù)標準檢查最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否滿足要求，平、縱組合是否適當，以及路線交叉、橋梁、隧道和接線等處的縱坡是否合理，若有問題應進行調(diào)整。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計5、核對選擇有控制意義的重點橫斷面，主要檢查是否填挖過大、坡腳落空或過遠、橋梁過高或過低、涵洞過長等情況，若有問題應及時調(diào)整縱坡。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計6、定坡

經(jīng)調(diào)整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標高確定下來。7、設(shè)置豎曲線根據(jù)技術(shù)標準、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，并計算豎曲線要素。第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計準備工作標注控制點試定縱坡調(diào)整縱坡確定縱坡設(shè)置豎曲線地質(zhì)、水文橋、涵洞隧道交叉高程控制經(jīng)濟點第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計

縱斷面設(shè)計圖是道路設(shè)計重要技術(shù)文件之一，也是縱斷面設(shè)計的最后成果?？v斷面采用直角坐標，以橫坐標表示里程樁號，縱坐標表示高程。為了明顯地反映地面起伏情況，通常橫坐標比例尺采用1：2000（城市道路采用1：500～1：1000），縱坐標采用1：200（城市道路為1：50～1；100）。

第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計下部主要用來填寫有關(guān)內(nèi)容，主要有：直線及平曲線；里程樁號；地面標高；設(shè)計標高；填挖高度；土壤地質(zhì)說明等?？v斷面設(shè)計圖應按規(guī)定采用標準圖紙和統(tǒng)一格式，以便裝訂成冊。JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=

2．標注高程控制點：①路線起、終點；②越嶺啞口；③重要橋涵；④最小填土高度；⑤最大挖深；⑥沿溪線的洪水位；⑦隧道進出口；⑧平面交叉和立體交叉點；⑨鐵路道口；⑩城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標高以及受其它因素限制路線必須通過的標高控制點等。山區(qū)道路的“經(jīng)濟點”或“挖方點”等。JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=3．試坡：根據(jù)地形起伏情況及高程控制點，初擬縱坡線。

JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=4．調(diào)整：按平縱配合要求及《標準》執(zhí)行情況等進行檢查調(diào)整。3．試坡：根據(jù)地形起伏情況及高程控制點，初擬縱坡線。

5．核對：典型橫斷面核對。6．定坡：確定變坡點位置及變坡點高程或縱坡度。精度要求：變坡點樁號：一般要調(diào)整到10m的整樁號上坡度值：精確到小數(shù)點兩位，即0.00%

變坡點高程：精確到小數(shù)點三位，即0.000

JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=4．調(diào)整：按平縱配合要求及《標準》執(zhí)行情況等進行檢查調(diào)整。3．試坡：根據(jù)地形起伏情況及高程控制點，初擬縱坡線。

JD5R=Ls=JD6R=Ls=JD5R=Ls=5．核對：典型橫斷面核對。6．定坡：確定變坡點位置及變坡點高程或縱坡度。4．調(diào)整：按平縱配合要求及《標準》執(zhí)行情況等進行檢查調(diào)整。3．試坡：根據(jù)地形起伏情況及高程控制點，初擬縱坡線。

R=T=E=R=T=E=R=T=E=7.豎曲線設(shè)計：確定半徑、計算豎曲線要素第一節(jié)道路縱斷面設(shè)計第三節(jié)道路縱斷面設(shè)計第三節(jié)道路縱斷面設(shè)計第三節(jié)道路縱斷面設(shè)計第二節(jié)城市道路排水第二節(jié)城市道路排水第二節(jié)城市道路排水一、城市排水系統(tǒng)的制度（一）合流制將污水和雨水用同一管道排除的稱為合流制排水系統(tǒng)。（二）分流制將雨水和污水分別設(shè)置管道系統(tǒng)排除，稱為分流制排水系統(tǒng)。（1）分別設(shè)置污水和雨水管道系統(tǒng)；（2）只設(shè)污水管道系統(tǒng)，下不雨水暗管，雨水沿著地面、街道邊溝和明渠泄入天然水體。第二節(jié)城市道路排水第二節(jié)城市道路排水二、城市道路雨水排除系統(tǒng)的類型城市道路路面排水系統(tǒng)，根據(jù)構(gòu)造特點，可分為明式、暗式和混合式三種。（一）明式系統(tǒng)公路和一般鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路采用明溝排水，在街坊出入口、人行橫道處增設(shè)一些蓋板、涵管等構(gòu)造物。（二）暗式系統(tǒng)包括街溝、雨水口、連管、干管、檢查井、出水口等部分。第二節(jié)城市道路排水（三）混合式系統(tǒng)明溝和暗管相結(jié)合的一種形式。城市中排除雨水可用暗管，也可用明溝。明溝排水多采用梯形斷面結(jié)構(gòu)，且多布置在郊區(qū)道路山區(qū)、山城、丘陵地帶采用明溝和排洪溝方式第二節(jié)城市道路排水1、平面布置：城市道路的雨水管線應平行于道路的中心線或規(guī)劃紅線。雨水干管一般設(shè)置在街道中間或一側(cè)，并宜設(shè)在快車道以外，當?shù)缆芳t線寬度大于60m時，可考慮沿街道兩側(cè)作雙線布置。

三雨水管的布置第二節(jié)城市道路排水2.雨水管與其它管線交叉：發(fā)生平交時其它管線一般可用倒虹管的辦法，分離相交管線。第二節(jié)城市道路排水第二節(jié)城市道路排水

3、管道縱坡管道縱坡盡可能與街道縱坡取得一致。水管的最小縱坡不得太小，一般不小于0.3%。為防止或減少沉淀，雨水管設(shè)計流速常采用自清流速，一般為0.75米／秒，明渠、街溝最小流速規(guī)定為0.4米／秒。為了滿足管中雨水流速不超過管壁受力安全的要求，對雨水管的最大縱坡也要加以控制，通常道路縱坡大于4%時，需分段設(shè)置跌水井。第二節(jié)城市道路排水最大允許埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超過7～8m，地下水位較高，可能產(chǎn)生流沙的地區(qū)不超過4～5m。最小埋深：等于管直徑與管道上面的最小覆土深度之和。在車行道下，管頂最小覆土深度一般不小于0.7m。冰凍地區(qū)，則要依靠防凍要求來確定覆土深度。4、管道的埋置深度第二節(jié)城市道路排水四雨水口和檢查井的布置雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的構(gòu)筑物。一般設(shè)在街區(qū)內(nèi)、廣場上、街道交叉口和街道邊溝的一定距離處。（1）雨水口的布設(shè)形式

1）單幅式：布置兩排雨水口。1.雨水口第二節(jié)城市道路排水

2）雙幅式：布置兩排或四排雨水口

1.雨水口（1）雨水口的布設(shè)形式第二節(jié)城市道路排水

3）三幅式：布置兩排至六排雨水口1.雨水口（1）雨水口的布設(shè)形式第二節(jié)城市道路排水2雨水口的構(gòu)造形式及適用地點雨水口的構(gòu)造包括進水蓖、井身和連接管三部分。第二節(jié)城市道路排水雨水口的構(gòu)造形式：1）平式雨水口緣石平蓖式雨水口：適用于有路緣石的道路，主要排除路面水；地面平蓖式：適用于無路緣石的路面、廣場及地面低洼聚水處等。3）聯(lián)合式雨水口：在水平和垂直方向上均有雨水蓖子。宜用于徑流集中且有雜物堵塞處。

2）立式雨水口：立孔式和立蓖式

適用：有路緣石的道路立孔式適用于蓖隙容易被雜物堵塞的地方。第二節(jié)城市道路排水雨水口布設(shè)

1）位置：街溝縱斷面上低洼積水點和交叉口凹豎曲線處應設(shè)雨水口。2）形式：根據(jù)道路縱橫坡度、街道寬度、路面種類、周圍建筑地形及排水情況，選擇雨水口形式及布設(shè)方式。3）間距：一般為30～80米（暴雨強度、雨水口的排水能力）

4）雨水口的連接：連接干管或串聯(lián)。一般不超過兩個。雨水口連管最小管徑為Φ200mm，坡度不小于1%，長度不超過25m，覆土高度不小于0.7m。第二節(jié)城市道路排水5）雨水口的標高布置：

立式雨水口：應使雨水口圈框低于路面3cm

平式雨水口：應使雨水圈框低于附近路面3～5cm，并使周圍地面坡向雨水口。

雨水口井深度：不宜大于1m。冰凍地區(qū)，應對雨水口及其基礎(chǔ)采取防凍脹措施。道路匯水點、人行橫道上游、沿街單位出入口上游、靠地面徑流的街坊或庭院的出水口等處均應設(shè)置雨水口。道路低洼和易積水地段應根據(jù)需要適當增加雨水口。第二節(jié)城市道路排水為了對管道進行檢查和疏通，管道系統(tǒng)上必須設(shè)置檢查井；檢查井還起連接溝管的作用，相鄰兩個檢查井之間的管道應在同一直線上，便于檢查和疏通操作。檢查井一般設(shè)置在管道容易沉積污物以及經(jīng)常需要檢查的地方。2.檢查井第二節(jié)城市道路排水第二節(jié)城市道路排水五、雨水管網(wǎng)布置的基本原則1、充分利用地形，分區(qū)就近排入水體2、避免設(shè)置或少設(shè)泵站立體