3.2.1 概述
路线纵断面是沿着道路中线竖直剖切然后展开得到的断面。反映路线在纵断面上的形状、位置及尺寸等的图形称为路线纵断面图。把道路的纵断面图与平面图、横断面图结合起来,就能完整地表达出道路的空间位置和立体线形。
纵断面线形设计是根据道路的性质、任务、等级、地形、地质、水文等因素,考虑路基稳定、排水及工程量等要求,对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小及平面线形的组合关系等进行的综合设计,通过设计出纵坡合理、线形平顺圆滑的理想线形,达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。
在道路纵断面图上主要有两条线:一条是地面线,它是路中线各桩点的原地面高程连线,反映了沿着道路中线地面的起伏变化情况;另一条是设计线,它是路中线各桩点设计高程的连线,反映了道路的路线起伏变化情况。
道路纵断面线形由直线和竖曲线组成。其设计内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项,通过纵断面设计所完成的纵断面图是道路设计文件重要内容之一。
在进行具体路线纵断面设计时,应先弄清楚以下几个问题。
1)对路基设计高程的规定
(1)公路纵断面上的设计标高是指路基设计标高(包含路面厚度)。新建公路的路基设计标高:高速公路和一级公路宜采用中央分隔带的外侧边缘标高;二级公路、三级公路、四级公路宜采用道路中心线标高,在设置超高、加宽路段为设超高、加宽前该处边缘标高。改建公路的路基设计标高:宜按照新建公路的规定执行,也可以视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中线处标高。
(2)城市道路的设计高程是指建成后的行车道中线路面高程或中央分隔带中线高程。
2)纵坡度
(1)纵坡度的表示方式不用角度(°),而用百分数(%)。每一百米的路线两端高差与路线长度之比,就是该路段的纵坡度,简称纵坡,上坡为“+”,下坡为“-”。如某段路线长度为80 m,高差为-2m,则纵坡度为-2.5%。
(2)一般认为3%的道路纵坡对汽车行驶不会造成困难,即上坡时不必换挡,下坡时不必制动。对于小于3%的纵坡,可以不作特殊考虑,只是为了排水的需要(公路边沟的沟底纵坡与路线纵坡一般是相同的),一般要有一个不小于最小纵坡的坡度。如果排水上无困难,可以用平坡。但是采用大于5%的纵坡时,必须慎重考虑,如坡度太大,上坡时汽车的燃料消耗过大,而下坡时又必须采用制动,重车或有拖挂车的车辆都易出事故。
3)注重路线平面和纵断面设计的配合
为设计方便,路线平面设计和纵断面设计一般是分开进行的,但必须注意平面设计和纵断面设计要互相配合,设计中要发挥设计人员对平、纵组合的空间想象力,否则,不可避免地会在技术上、经济上和美学上产生缺陷。