淺談城市道路縱斷面設(shè)計(jì)

【摘 要】城市道路縱斷面是路線設(shè)計(jì)中重要的組成部分，縱斷面線形的設(shè)計(jì)質(zhì)量在很大程度上決定著道路的安全性與使用功能的好壞。道路縱斷面設(shè)計(jì)要求道路線形盡可能平順，土方盡可能平衡，道路與兩側(cè)街坊銜接良好和排水良好。

【關(guān)鍵詞】道路；縱斷面；設(shè)計(jì)

縱斷面設(shè)計(jì)是道路線形設(shè)計(jì)中的重要組成部分，合理的縱斷面設(shè)計(jì)對(duì)提高行車的安全性非常高。在縱斷面設(shè)計(jì)中需要考慮因素也是很復(fù)雜的，既不能片面追求高標(biāo)準(zhǔn)而引起不必要的大填大挖，也不能忽視由于低標(biāo)準(zhǔn)而帶來(lái)的安全隱患。在道路縱斷面設(shè)計(jì)上，設(shè)計(jì)人員往往非常重視規(guī)范的執(zhí)行，但即便是使用相同的規(guī)范，不同設(shè)計(jì)人員可能做出符合規(guī)范要求的多種設(shè)計(jì)方案，造成使用效果的顯著差異。交通部在2004年9月召開(kāi)的全國(guó)公路勘察設(shè)計(jì)工作會(huì)議上，全面總結(jié)了公路勘察設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，提出了“六個(gè)堅(jiān)持、六個(gè)樹(shù)立”的勘察設(shè)計(jì)新理念，在道路設(shè)計(jì)以人為本、提高安全性等方面更加重視。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)縱斷面設(shè)計(jì)中的影響因素進(jìn)行了一些思考，主要目的還是探討如何提高道路的使用安全性。

一、城市道路縱斷面設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

城市道路縱斷面是指沿道路中心線方向的剖面，道路縱坡是指道路中心線的縱向坡度。

根據(jù)城市豎向規(guī)劃的控制標(biāo)高，按照道路的等級(jí)、沿線地形地物、工程地質(zhì)、水文、管線等條件，確定道路中心線的豎向高程、縱向坡度起伏管線和立體交叉、橋涵等構(gòu)筑物的控制標(biāo)高，設(shè)置豎曲線，有事還需要確定道路排水設(shè)施的坡度、標(biāo)高。

二、道路縱坡的確定

道路縱坡主要取決于自然地形、道路兩旁地物、道路構(gòu)筑物凈空限界要求、車輛性能和道路等級(jí)等。

城市道路機(jī)動(dòng)車到的最大縱坡決定于道路的設(shè)計(jì)車速。其推薦值與限制值可查閱規(guī)范，對(duì)于平原城市，機(jī)動(dòng)車道路的最大縱坡易控制在5%以下。

城市道路非機(jī)動(dòng)車道的最大縱坡，按自行車的行駛能力控制在2.5%以下為宜。

等級(jí)高的道路設(shè)計(jì)車速高，需要盡量采用平緩的縱坡；等級(jí)低的道路設(shè)計(jì)車速低，就縱坡的要求就不很嚴(yán)格。另外，道路路面抗滑性能好的，縱坡也可以大一些；路面抗滑性能差的，縱坡宜小一些。

除上述各因素外，城市道路為了便于行人和沿路建筑的處理，以及地下管線的埋設(shè)等要求，也都不宜把道路縱坡定的過(guò)大。

城市道路最小縱坡主要取決于道路排水和地下管道的埋設(shè)要求，也與雨量大小、路面種類有關(guān)。一般希望道路最小縱坡控制在0.3%以上，縱坡小于0.2%時(shí)，應(yīng)設(shè)置鋸齒形街溝解決排水問(wèn)題。

三、豎曲線

在道路縱坡轉(zhuǎn)折點(diǎn)設(shè)置豎曲線將相鄰的直線坡段平滑地連接起來(lái)，以使行車比較平穩(wěn)，避免車輛顛簸，并滿足駕駛?cè)藛T的視線要求。

豎曲線分為凸形與凹形兩種。凸形豎曲線的設(shè)置主要滿足視線視距的要求，凹形豎曲線的設(shè)置主要滿足車輛行駛平穩(wěn)（離心力）的要求。城市道路豎曲線設(shè)置時(shí)，應(yīng)盡量選擇大半徑的豎曲線。一般當(dāng)城市干路相鄰坡段的坡度差小于0.5%時(shí)，可以不設(shè)置豎曲線。

城市道路設(shè)計(jì)時(shí)一般希望將平曲線與豎曲線分開(kāi)設(shè)置。如果確實(shí)需要重合設(shè)置時(shí)，通常要求將豎曲線在平曲線內(nèi)設(shè)置，而不應(yīng)有交叉現(xiàn)象。為了保持平面和縱斷面的線形平順，一般去凸形豎曲線的半徑為平曲線半徑的10—20倍。應(yīng)避免將小半徑的豎曲線設(shè)在唱的直線段上。

四、縱斷面設(shè)計(jì)原則

（1）縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)參照城市規(guī)劃控制標(biāo)高并適應(yīng)臨街建筑立面布置及沿路范圍內(nèi)地面水的排除。

（2）為保證行車安全、舒適、縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。

（3）山城道路及親辟道路的縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮土石方平衡，汽車運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益等因素，合理確定路面設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（4）機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車混合行駛的車行道，宜按非機(jī)動(dòng)車爬坡能力設(shè)計(jì)縱坡度。

（5）縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水要求綜合考慮：

a、路線經(jīng)過(guò)水文地質(zhì)條件不良地段時(shí)，應(yīng)提高路基標(biāo)高以保證路基穩(wěn)定。當(dāng)受規(guī)劃控制標(biāo)高限制不能提高時(shí)，應(yīng)采取穩(wěn)定路基措施。

b、舊路改建在舊路面上加鋪結(jié)構(gòu)層時(shí)，不得影響沿路范圍的排水。

c、沿河道路應(yīng)根據(jù)路線位置確定路基標(biāo)高。位于河堤頂?shù)穆坊吘墤?yīng)高于河道防洪水位0.5m。當(dāng)岸邊設(shè)置擋水設(shè)施時(shí)，不受此限。位于河岸外側(cè)道路的標(biāo)高應(yīng)按一般道路考慮，符合規(guī)劃控制標(biāo)高要求，并應(yīng)根據(jù)情況解決地面水及河堤滲水對(duì)路基穩(wěn)定的影響。

d、道路縱斷面設(shè)計(jì)要妥善處理地下管線覆土的要求。

e、道路最小縱坡度應(yīng)大于或等于0.5%，困難時(shí)可大于或等于0.3%，遇特殊困難縱坡度小于0.3%時(shí)，應(yīng)設(shè)置鋸齒形偏溝或采取其他排水措施。

（6）山城道路應(yīng)控制平均縱坡度。越嶺路段的相對(duì)高差為200～500m時(shí)，平均縱坡度宜采用4.5%；相對(duì)高差大于500m時(shí)，宜采用4%，任意連續(xù)3000m長(zhǎng)度范圍內(nèi)的平均縱坡度不宜大于4.5%。

五、公路設(shè)計(jì)足以滿足汽車行駛要求為前提的。

在公路線形時(shí)，首先需要研究汽車在公路上的行駛特性以及對(duì)公路設(shè)計(jì)的具體要求，通過(guò)綜合考慮人、車、路和環(huán)境等方面的各種因素，通過(guò)綜合設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到汽車行駛的安全、迅速、經(jīng)濟(jì)、舒適和美觀的要求。由于公路線形設(shè)計(jì)與汽車的行駛特性密切相關(guān)，因而汽車行駛特性是公路線形設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。 汽車行駛持性是在分析汽車運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，研究汽車的主要使用性能及分析影響。

汽車行駛穩(wěn)定性是指汽車在公路上安全地行駛，并在行駛中在外部因素作用下，汽車不致失去控制而產(chǎn)生滑移、傾覆、倒溜的性能。行駛穩(wěn)定性對(duì)減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高乘客的安全感與舒適程度，減少裝載貨物的損壞等都具有重要意義。因此.路線線形設(shè)計(jì)時(shí)，要在研究汽車行駛穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，合理地設(shè)置公路的縱坡度、橫坡度和平曲線以及提高車輪與路面間的摩阻力。盡可能地提高車速汽車行駛速度是確定公路幾何線形的基本依據(jù)，同時(shí)也是影響工程費(fèi)用和運(yùn)輸效率的主要因素，它對(duì)縮短行程時(shí)間，提高汽車運(yùn)輸周轉(zhuǎn)率、節(jié)約燃料、減少輪胎磨耗都具有重要意義，因而是公路質(zhì)量反映在運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)上的主要指標(biāo)。為了提高車速，充分發(fā)揮汽車行駛的動(dòng)力性能，因此在路線設(shè)計(jì)中要根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，嚴(yán)格控制平曲線半徑，最大縱坡及其坡長(zhǎng)，合理地設(shè)置超高和緩和曲線.保證平、縱面有足夠的視距，并盡可能地采用大半徑曲線及平緩的縱坡。 滿足行車舒適 為滿足行車舒適的要求，在公路路線設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)平曲線、豎曲線的最小半徑加以限制.以免汽車產(chǎn)生離心力過(guò)大而引起駕駛員和乘客的不舒適，同時(shí)要正確地進(jìn)行平、縱面線形組合，以及與周圍環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)配合，以增進(jìn)駕駛員和乘客在視覺(jué)上、心理上的舒適感。此外，路面平整、少塵，并對(duì)公路進(jìn)行綠化以美化路容也很重要。

六、結(jié)束語(yǔ)

縱斷面設(shè)計(jì)是路線設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，是道路安全設(shè)計(jì)的核心。實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)該將規(guī)范的要求和原則與工程實(shí)際情況綜合起來(lái)分析考慮，不能脫離實(shí)際的應(yīng)用規(guī)范。不僅是對(duì)自己在今后進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)起提醒作用，同時(shí)也希望同行設(shè)計(jì)者能與之共勉，共同進(jìn)步，為今后的道路設(shè)計(jì)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

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