縱坡
路線縱斷面上同一坡段兩點間的高差與水平距離比
縱坡指的是路線縱斷面上同一坡段兩點間的高差與其水平距離之比,以百分率表示。順著公路前進方向的上下坡,叫公路縱坡。它與汽車的動力特性、安全正常有很大關係。公路縱坡包含最大縱坡、最小縱坡、最大(或陡坡)的緩坡,以及相應坡長。
最大縱坡指在縱坡設計時各級道路允許使用的最大坡度值,是道路縱斷面設計的重要控制指標。在地形起伏較大地區,最大縱坡直接影響路線的長短、使用質量的好壞、行車是否安全、運輸成本以及工程造價的高低。各級道路允許的最大縱坡根據汽車的動力特性、道路等級、自然條件以及工程、運營經濟等因素,通過綜合分析,全面考慮,合理確定。
最小縱坡是各級公路在特殊情況下容許使用的最小坡度值。為使道路上行車快速、安全和通暢,希望道路縱坡設計的小一些為好。但是,在長路塹以及其他橫向排水不通暢地段,如路塹、橋樑、隧道、設超高的平曲線、路肩設截水牆等。為保證排水要求,防止積水滲入路基而影響其穩定性,均應設置不小於0.3%的縱坡,一般情況下以不小於0.5%為宜。
當必須設計平坡或小於0.3%的縱坡時,邊溝應作縱向排水設計。在彎道超高橫坡漸變段上,為使行車道外側邊緣不出現反坡,設計最小縱坡不宜小於超高允許漸變率。乾旱少雨地區最小縱坡可不受上述限制。
坡長限制
(1)最小坡長限制
最小坡長的限制主要是從汽車行駛平月瞬l生的要求考慮的。若坡長過小,使變坡點增多,汽車行駛在i奎續起伏地段產生的增重與減重的變化頻繁,導致乘客感覺不舒適,車速越高越感突出。從路容美觀、相鄰兩豎曲線的設置和縱面視距等也要求坡長應有一定最小長度。
(2)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,縱坡越陡,坡長越長,對行車影響也越大。主要表現在:使行車速度顯著下降,甚至要換較低排擋克服坡度阻力;易使水箱“開鍋”,導致汽車爬坡無力,甚至熄火;下坡行駛制動次數頻繁,易使制動器發熱而失效,甚至造成車禍。所謂最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛,當車速下降到最低容許速度時所行駛的距離。
汽車在陡坡上行駛,會導致車速降低,爬坡時間過長,汽車水箱出現沸騰、水阻,以致行車攀慢無力,甚至導致發動機熄火,機件磨損增大,駕駛條件惡化,發生交通事故;或由於汽車輪胎與表面摩擦力不夠而引起車輛輪胎空轉打滑,甚至后滑溜。沿長陡坡下行時,時間長了,制動會因發熱失效或燒壞,從而導致事故。
道路縱斷面上的坡度線,一般由許多折線組成,車輛在這些折線處行駛時,會產生衝擊顛簸,當遇到凸形轉折處時,駕駛員視線可能會受阻,滿足不了行車視距的要求;當遇到凹形轉折處時,由於行車方向突然改變,不僅會使乘客及駕駛員感到不舒適,產生失重或超重現象,而且由於向下的離心力作用,容易引起車架下彈簧超載而發生車毀事故。
為了確保汽車的動力特性和安全正常,我國對道路的最大縱坡、坡長都作了具體規定。
在一級公路、高速公路上,為確保主線車道車輛的正常行駛,我國規定的最大縱坡為3%(山嶺重丘區4—5%),這是根據小汽車正常速度,載重汽車用0.5設計速度可以爬上去的條件設定的。當規定的縱坡條件很難滿足,交通量又大時,可採用設置專門的爬車坡道。我國規定當縱坡大於4%時,可設置爬坡車道(設在右側),寬度一般為3.5米,其長度為500米,專供大卡車及爬坡性能差的車輛使用。城市道路的最大縱坡約相當於公路按設計車速計的最大縱坡減少1%。
最大縱坡:
設計速度(km/h) | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 30 | 20 |
最大坡度(%) | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
最小坡長
設計速度(km/h) | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 30 | 20 |
最小坡長(m) | 300 | 250 | 200 | 150 | 120 | 100 | 60 |
不同縱坡最大坡長
設計速度(km/h) \ 縱坡坡度(%) | 120 | 100 | 80 | 60 | 40 | 30 | 20 |
3 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | - | - | - |
4 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1100 | 1200 |
5 | - | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1000 |
6 | - | - | 500 | 600 | 700 | 700 | 800 |
7 | - | - | - | - | 500 | 500 | 600 |
8 | - | - | - | - | 300 | 300 | 400 |
9 | - | - | - | - | - | 200 | 300 |
10 | - | - | - | - | - | - | 200 |
縱坡設計(俗稱拉坡),其主要任務是根據各種自然的建築的條件和選定的技術標準,設計好公路或道路豎向線形,確定其空間位置,使平、縱、橫三面協調配合。具體確定路線縱向坡度、坡長,配以適當半徑的豎曲線,計算出豎曲線要素和施工標高。