课题1.3 纵断面图识读

专业： 班级： 学习情境 课 题 学习目标： 1. 熟练进行纵断面图线形识读与绘制。 2. 掌握纵断面线形的设置参数，竖曲线计算方法； 主要内容（重点、难点） 1. 纵断面线形的设置参数； 2. 竖曲线计算方法； 3. 平面和纵断面的线形组合设计方法； 教学设计与组织 通过展示相关图纸、文件，提高学生对相关专业知识的敏感度和学习兴趣、对施工文件的认知度。现场教学体会职业工作氛围，树立良好的工作态度。同时将现场工程实体与图纸抽象形象相互结合加深理解。 教学地点 多媒体教室 施工现场 练习与习题 纵断面计算 1. 道路工程图的绘制与识读 课题1.3 纵断面图识读 授课教师 授课时间 学 时 4 教学仪器设备 教学及参考资料 施工图纸 课题1.3 纵断面图识读

§1 概述

1、道路纵断面

沿着道路中线竖向剖切，然后展开，即为道路纵断面。 （通过例子理解何谓纵断面）

注：纵断面图就象一个坐标系，横坐标为里程桩号，纵坐标为高程。其中只

计水平距离和竖直高度，斜线不计角度而计坡度。

2、纵断面图上线形组成

（1） 地面线：表示中线经过地面的起伏情况，为一条不规则的折线。

线形 设计线：反映道路路线的起伏变化情况，主要由直线和曲线两种线

形组成。

（2）概念：

①坡度线：直线，表示坡度大小。

②纵坡：i=（H2-H1）/L，其中上坡值为+，下坡值为--，通常以从左至右为行车方向。

③坡长：L，坡线两端点间的水平距离。

④转坡点：相邻两坡度线的交点，亦称变坡点。 ⑤转坡角：亦称变坡角、坡差，ω=i1-i2。

⑥竖曲线：可分为凸形竖曲线和凹形竖曲线，可用ω进行判断。 §2 纵坡及坡长设计

1、道路纵坡设计基本要求：

①纵坡度力求平缓；

②陡坡宜短，长坡道纵坡度应加以严格限制；

③纵坡度变化不宜太多，尤其避免急剧起伏变化，力求纵坡均匀。 2、最大纵坡

最大纵坡是道路设计极限值，是纵断面线形设计的一项重要指标。 依据车辆类型、计算车速、自然条件等制定最大纵坡。 3、高原纵坡折减

（1）原因：空气密度下降，发动机功率降低，驱动力降低。 水箱易沸腾，破坏冷却系统。 （2）折减值 4、最小纵坡

长路堑、低填方、横向排水有困难的路段：

应设置0.3%的最小纵坡，一般以不小于0.5%为宜。

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。 5、坡长限制

（1）最短坡长限制

（2）最大坡长限制 6、缓和坡段

连续陡坡长度大于最大坡长限制时应在不大于最大坡长所规定的长度处设置纵坡不大于3%的坡段称缓和坡段，其长度满足最小坡长要求。 7、平均纵坡

一定长度路段纵向克服高差与路段长度之比为平均坡度。 ip=

HL×100%

8、合成坡度

路线纵坡与弯道超高横坡或路供横坡组合而成的坡度。 I=ihi2

9、爬坡车道

爬坡车道是陡坡路段正线行车道外侧增设的供载重车行驶的专用车道。 §3 竖曲线的设计和计算

1、竖曲线要素的计算

《标准》规定竖曲线的线形采用二次抛物线，其方程式为x=2py。 计算公式： L=Rω

T=L/2=Rω/2 E=T2/2R y=x2/2R 其中：

x——竖曲线上任一点到切线的纵距。

Y——竖曲线上任一点到起点或终点的水平距离。 2、竖曲线计算

竖曲线起点桩号=转坡点桩号-T 竖曲线终点桩号=转坡点桩号+T 凸形竖曲线上的设计标高=该桩号的坡线标高-y 凹形竖曲线上的设计标高=该桩号的坡线标高+y 通过例题对以上内容进行总结： 例题：

某山岭区一般二级公路，变坡点桩号为K5+030.00，高程为427.68m，

2i1=—4%，i2=+5%，竖曲线半径R为2000m。

1、判断竖曲线凹、凸性；

2、试计算竖曲线诸要素（L、T、E）；

3、计算曲线起、终点桩号及设计高程，计算桩号为K5+000.00、K 5+100.00

处的设计高程。

§4视觉分析及道路平、纵线形组合分析

1、视觉分析

定义：

①驾驶员通过视觉、运动感觉和时间变化感觉来判断线形。 ②司机注意力、心理紧张随车速增加而增加。

③注意力集中点随车速增加而增加，车速100Km/h时集中点600m以上。 ④车速超过100Km/h，前景细节视觉开始模糊。

⑤车速70Km/h时司机视角30°~40°，100Km/h视角20°以下，再增加只注意景象中心。

视觉评价方法：道路透视图、道路全景透视图 2、平纵线形组合

（1）平纵线形组合设计基本原则

①行驶力学上保证汽车行驶安全、舒适。 ②注重驾驶员视觉心理要求。（视觉连续且自然诱导驾驶员视线、顺畅、圆滑、美观） ③利于路面排水。 （2）空间线形要素

① 直线+直线

② 直线+凹形竖曲线 ③ 直线+凸形竖曲线 ④ 平曲线+直线

⑤ 平曲线+凹形竖曲线 ⑥ 平曲线+凸形竖曲线 （3）平纵线形组合基本要求

①平曲线与竖曲线应相互重合，且竖曲线起终点落在平曲线两缓和曲线上，即“平包竖”，避免“竖包平”。

②平、纵曲线大小应均衡，尽量做到“一对一”。

③平、纵曲线顶点最好重合，错开也不应超过平曲线长度1/4。 ④合成坡度在于8%~0.5%之间，避免急弯和陡坡重合。 §5纵断面设计成果

1、纵断面设计要点 ①道路纵坡基本要求

②纵断面线形设计一般原则 ③纵坡极限值运用

④最短坡长（纵断面两变坡点间水平距离） 2、纵断面图的绘制