简析城市道路纵断面设计中常见问题

易建章

摘要：城市道路是服务城市居民生活的重要基础设施，它的设计和施工质量的好坏，直接影响城市功能的运营效率。本文笔者结合近期做的一城市道路工程实际，对纵断面方案设计出现的问题及改进方案进行了具体分析比对，以供参考并共勉。

关键词：道路纵断面；问题；方案；总结

Abstract: urban road is service of urban life and the important infrastructure, its design and construction quality is good or bad, directly influence the operation efficiency of the function of the city. In this paper the author of a recent city road engineering practice, the design scheme of longitudinal the problems and improvement scheme than a concrete analysis, for reference and mutual encouragement.

Key words: longitudinal road; Problem; Project; summary

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

纵坡的存在对汽车尤其是载重汽车的运行速度影响较大，严重影响交通安全。在纵坡较大的上坡路段，载重车爬坡时需克服较大的坡度阻力，车速下降，载重车与小汽车的速差变大，超车频率增加，对行车安全不利。纵断面设计方案的合理与否，不仅对城市道路工程质量、景观、行车舒适性与安全性影响较大，而且还在一定程度上决定了道路占地面积以及施工的难易程度等。因此，设计时应给予高度重视。

1在纵断面设计中经常出现的问题

1.1 第一个问题就是注意道路标高与地面排水、地下管线、两侧建筑物等的配合，刚开始做道路设计时并没有意识到踏勘现场的重要性，去了现场后只是走马观花的匆匆看一遍了事，直到在纵断面设计时无从下手才真正意识到勘察道路周边环境等的重要性。纵断面拉完坡后要根据路面横坡反推出到这些特征物时的高程，否则出现道路设计高出地下室很多或者挖出行道树树根等情况就很麻烦了，要不厌其烦地反复、逐个计算出这些特殊点的高程，以保证设计的安全性。

1.2 第二个问题就是在进行新建道路设计时，一定要按照设计规范要求进行，道路纵坡坡度大于或等于3%，纵坡的坡长要大于相邻两个竖曲线切线长度之和。

表 1纵坡坡段最小长度

计算行车速度（km/h） 50 40 30

坡段最小长度（m） 140 110 85

表 2竖曲线最小半径

计算行车速度（km/h）

项目 50 45 40 35 30

凸型竖曲线最小半径 900 500 400 300 250

凹型竖曲线最小半径 700 550 450 350 250

这些问题在设计中经常出现，坡长不满足规范要求的现象屡见不鲜(旧路改造时对现有道路的纵断设计可根据实际情况进行调整)。

1.3第三个问题是竖曲线设计完成后要与平面图中的平曲线位置相对照，这是个极易被人忽视的问题，认为平面设计与纵断设计互不关联，这是个非常错误的观点，平曲线与竖曲线要避免几种组合：

(1)在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部插入急转的平曲线或反向曲线。

(2)在一个长平曲线内设两个和两个以上的竖曲线，或在一个长竖曲线内设有两个或两个以上的平曲线。

(3)在长直线段内，插入小于一般最小半径的凹形竖曲线。

1.4 第四个问题也是最关键的问题，就是通过纵断面设计找出整条道路的汇水点处并在平面上布设出合理的雨水井位置。值得注意的是一定避免在纵断面上的最高点布设雨水井，且雨水井应与已有检查井位置相近，以便于过街管与地下排水管线相接。

2 基于规范的纵断面设计方案

一城市道路工程实际，该工程位于某省某市西北部，是规划中连接城区两条主要交通干道的连接线，设计时速为40km／h，全长1130.169m。线路呈东北一西南环形走向，个别地段起伏较大，最大高差为36m，起终点以平交形式连接市区两条主要干道。该路规划路幅宽度24m，为城市Ⅲ级主干道，三幅路断面。路线平面位置及路幅布置已经确定，为此需要进行合理的纵断面设计。

《城市道路设计规范》(CJJ37-90)针对城市道路纵断面的一般特点提出了设计原则，在进行纵断面设计时，应该综合考虑各方面因素，尽量采取工程措施满足设计原则。首先，基于规范的原则和基本指标要求，设计了一般性的纵断面方案。

《城市道路设计规范》(CJJ37-90)规定，当机动车道与非机动车道混合时，宜按照非机动车道的标准设计道路的纵断面。在设计时速为40km／h时，各种车道纵断面线形控制指标见表3。

表 3 纵断面线形控制指标

类型 最大纵坡限制值 最大纵坡推荐值

机动车道 8% 6%

非机动车道 3.5% 2.5%

主干道的交叉口 — 2%

根据规范基本要求，道路两端交叉口，即K0＋000至K0＋120路段和K0＋900至终点路段的纵坡设计分别为2%和-2%；从K0＋120至K0＋900路段，纵坡设计为-2.4%，纵断面设计如图1所示。

图1 纵断面设计

图l设计方案完全遵照《城市道路设计规范》的要求，所设计纵坡坡度较小，适合机动车和非机动车的行驶，且线形较好，行车安全、舒适，通行能力较大。但是，该设计方案挖方量极大，工程造价高，且边坡高而陡，必须采取必要的工程措施进行加固和支护，增加了成本；另外，该设计对周围环境破坏较为严重，不利于生态保护。鉴于该方案的设计存在着很多不足，我们提出以下改进方案。

3 改进方案

3.1 改进方案1。为了减少工程造价，可将机动车道和非机动车道进行分断面设计，增加机动车道的纵断面坡度，具体设计方法如下：在设计机动车道时，与道路两端交叉口相接路段，即K0＋000至K0＋120路段和K0＋900至终点路段仍采用上述方案。K0＋120至K0＋450路段，纵坡度设计为2.37%；K0＋450至K0＋900路段，纵坡度设计为-5.6％。在设计非机动车道时，可按照原方案进行坡度设计，如图2所示。图2 改进方案1的纵坡设计

图2 改进方案1的纵坡设计

该方案的缺点是：由于建筑红线的限制，路幅宽度不能改变，机动车道不能放坡，需做成直立边坡，必须修筑挡土墙才能满足要求。此设计挡土墙高度较大，最大高差可达到十几米，施工难度大，工程造价较高。

3.2 改进方案2。由于改进方案1中，非机动车纵坡整个路段完全按照规范设计，设计纵坡度较小，导致道路挖方量大，工程造价较高，但由于该道路为两条主干道的连接线，根据实际调查发现非机动车交通量很小，而以机动车交通流为主。因此，可以综合考虑设计交通流需求，均衡控制设计指标，适当增大非机动车道的设计纵坡度，同时适当降低机动车道的纵坡度，以达到满足实际交通的目的。具体设计如下，在KO＋O00至K0＋370路段和K0＋900至终点路段，分别采用2%和-2%的设计纵坡度；在K0＋370至K0＋900路段，机动车道和非机动车道整体采用-4.3％的设计纵坡度。如图3所示。

图3 改进方案2纵坡设计

该设计综合了其他两个方案的优点：一是大大减少了挖方量，减少了因放坡引起的大面积占地，降低了工程造价；二是不必修筑挡土墙，在一定程度上提高了道路的稳定性，且使机动车道在较低的纵坡度上，有利于机动车的行驶，而对非机动车影响不大，符合其城市主干道连接线的功能要求。

4 结论

纵断面设计是公路路线设计的重点，是高速公路安全设计的核心。以上所简要阐述的几个道路纵断面设计中常见需要注意的问题，提供了改进的方案，都是本人在道路设计时所出现过的。实际设计中，应该将规范的要求和原则与工程实际情况综合起来分析考虑，不能脱离实际的应用规范。不仅是对自己在今后进行道路设计时起提醒作用，同时也希望同行设计者能与之共勉，共同进步，为今后的道路设计工作打下扎实的基础。

参考文献

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[3]李因宜．现代城市道路设计的基本方法与思路探讨[J]．中国西部科技

2009(12)．

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。