(一)城市道路纵断面设计的基本内容和要求
城市道路的纵断面是指沿道路中心线方向的剖面,道路纵坡是指道路中心线的纵向坡度。
城市道路纵断面设计的基本内容是根据城市竖向规划的控制标高,按照道路的等级、沿线地形地物、工程地质、水文、管线等条件,确定道路中心线的竖向高程、纵向坡度起伏关系和立体交叉、桥涵等构筑物的控制标高,设置竖曲线,有时还需要确定道路排水设施的坡度、标高。
(二)道路纵坡的确定
道路纵坡主要取决于自然地形、道路两旁地物、道路构筑物净空限界要求、车辆性能和道路等级等。对于平原城市,机动车道路的最大纵坡宜控制在5%以下。城市道路非机动车道的最大纵坡,按自行车的行驶能力控制在2.5%以下为宜。等级高的道路设计车速高,需要尽量采用平缓的纵坡;等级低的道路设计车速低,对纵坡的要求就不很严格。另外,道路路面抗滑性能好的,纵坡可大一些;路面抗滑性能差的,纵坡宜小一些。除上述各因素外,城市道路为了便于行人和沿路建筑的处理,以及地下管线的埋设等要求,也都不宜把道路纵坡定得过大。
城市道路最小纵坡主要取决于道路排水和地下管道的埋设要求,也与雨量大小、路面种类有关。一般希望道路最小纵坡控制在0.3%以上,纵坡小于0.2%时,应设置锯齿形街沟解决排水问题。
(三)竖曲线
在道路纵坡转折点设置竖曲线将相邻的直线坡段平滑地连接起来,以使行车比较平稳,避免车辆颠簸,并满足驾驶人员的视线要求。道路竖曲线也常采用圆曲线,圆形竖曲线(以凸形为例)各曲线要素如图2-5所示,其要素及其相互关系可查表求得。
图2-5 凸形竖曲线要素
竖曲线分为凸形与凹形两种。凸形竖曲线的设置主要满足视线视距的要求,凹形竖曲线的设置主要满足车辆行驶平稳(离心力)的要求。城市道路竖曲线设置时,应尽量选择大半径的竖曲线。一般当城市干路相邻坡段的坡度差小于0.5%或外距小于5cm时,可以不设置竖曲线。《城市道路工程设计规范》CJJ 37—2012规定了凸形竖曲线和凹形竖曲线的最小半径限制值。
城市道路设计时一般希望将平曲线与竖曲线分开设置。如果确实需要重合设置时,通常要求将竖曲线在平曲线内设置,而不应有交叉现象。为了保持平面和纵断面的线形平顺,一般取凸形竖曲线的半径为平曲线半径的10~20倍。应避免将小半径的竖曲线设在长的直线段上。
历年真题
1.下列关于城市道路平曲线与竖曲线设计的表述,哪项是正确的?( )[2018-14]、[2014-18]
A.凸形竖曲线的设置主要满足车辆行驶平稳的要求
B.平曲线与竖曲线不应有交错现象
C.平曲线应在竖曲线内
D.小半径曲线应设在长的直线段上
【答案】B
【解析】竖曲线分为凸形与凹形两种。凸形竖曲线的设置主要满是视线视距的要求,凹形竖曲线的设置主要满足车辆行驶平稳(离心力)的要求,A选项错误。城市道路设计时一般希望将平曲线与竖曲线分开设置,如果确实需要重合设置时,通常要求将竖曲线在平曲线内设置,而不应有交叉现象,B选项正确。为了保持平面和纵断面的线形平顺,一般取凸形竖曲线的半径为平曲线半径的10~20倍。应避免将小半径的竖曲线设在长的直线段上,C、D选项错误。
2.下列关于在城市道路设计中不需要设置竖曲线的条件的表述,哪些选项是错误的?( )[2017-88]
A.相邻坡段坡度差小于0.5% B.外距小于5cm
C.切线长小于20cm D.城市次干路(www.xing528.com)
E.城市主干路
【答案】CDE
【解析】一般城市干路相邻坡段坡度差小于0.5%或外距小于5cm时,可以不设置竖曲线。
3.下列关于道路纵坡的表述,哪些项是正确的?( )[2014-87]
A.道路最大纵坡与设计车速无关 B.道路最小纵坡与道路排水有关
C.道路纵坡与道路等级有关 D.道路纵坡与道路两侧绿化有关
E.道路纵坡与地下管线的敷设有关
【答案】BCE
【解析】道路纵坡主要取决于自然地形、道路两旁地物、道路构筑物净空限界要求、车辆性能和道路等级等;城市道路机动车道的最大纵坡取决于道路的设计车速;城市道路最小纵坡主要取决于道路排水和地下管道的埋设要求,也与雨量大小、路面种类有关。
4.在城市道路纵断面设计时,设置凹形竖曲线主要应满足( )。[2012-22]
A.车辆紧急制动距离的要求 B.车辆行驶平稳的要求
C.驾驶者的视距要求 D.驾驶者的视线要求
【答案】B
【解析】竖曲线分为凸形与凹形两种,凸形竖曲线的设置主要满足视线视距的要求,凹形竖曲线的设置主要满足车辆行驶平稳(离心力)的要求。
5.城市道路纵断面设计的要求为( )。[2010-75]
A.尽可能与相交道路、广场和沿路建筑物的出入口有平顺的衔接
B.路基稳定,土方基本平衡
C.线形可以起伏频繁,以丰富城市景观
D.道路及两侧街坊的排水良好
E.考虑沿线各种控制点的标高和坡度的要求
【答案】ABDE
【解析】道路纵断面设计要求包括:①线形平顺,为保证行车安全、舒适与速度,要求设计坡度平缓,坡段较长,起伏不宜频繁,在转弯处以较大半径的竖曲线衔接;②考虑沿线各种控制点的标高和坡度的要求;③路基稳定,土方基本平;④尽可能与相交的道路、广场和沿路建筑物的出入有平顺的衔接;⑤道路及两侧街坊的排水良好。
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