3路线纵断面设计
沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性，道路等级，当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度，以便达到行车安全，迅速，运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。
3.1纵断面设计的原则
（1） 纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。
（2） 纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。 （3） 平面与纵断面组合设计应满足：
（4） 视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
（5） 平曲线与竖曲线应相互重合，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖” (6) 平、纵线形的技术指标大小应均衡。
（7） 合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。
（8） 与周围环境相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。
3.2纵坡设计的要求
（1） 设计必须满足《标准》的各项规范
（2） 纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。
（3） 沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。 （4） 应尽量做到添挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。
（5） 纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。
（6）对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。
（7） 在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
3.3 纵坡设计的步骤
（1） 准备工作：在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线。里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩（50m加桩或20m加桩）、平曲线控制桩（如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等），桥涵或直线控制桩、断链桩等。
（2） 标注控制点：如路线起、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。
（3） 试坡：在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，以控制点为依据，穿插与取直，试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定试坡线，将坡度线延长交出变坡点的初步位置。
（4） 调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有问题应进行调整。
（5） 核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况，若有问题应调整。
（6） 定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值要求取到0.1％，变坡点一般要调整到10m的整桩号上。
（7） 设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算
竖曲线要素。
（8） 计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定。
3.4 竖曲线设计
竖曲线是纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车而设置的一段缓和曲线。设计时充分结合纵断面设计原则和要求，并依据规范的规定合理的选择了半径。《标准》规定：
表3.1竖曲线指标
设计车速（km/h） 最大纵坡（％） 最小纵坡（％） 一般值 凸形竖曲线半径（m） 极限值 一般值 凹形竖曲线半径（m） 极限值 竖曲线最小长度（m） 1000 50 1400 1500 60 6% 0.3% 2000
竖曲线基本要素计算公式：
如下图3-1所示：i1和i2分别为两相邻两纵坡坡度，ω= i2- i1，ω为“+”时，表示凹形竖曲线；ω为“-”时，表示凸形竖曲线。
yT1LT2PhEQ1 ox 图3.1 竖曲线要素示意图
竖曲线长度L或竖曲线半径R：
L?R? 或R?L? 竖曲线切线长T：
T?L2?R?2 竖曲线任意一点竖距h：
h?x22R 竖曲线外距E：
E?T22R E?R?2 或8?L?8?T?4
A 变坡点1： (1) 竖曲线要素计算： 里程和桩号K0+540.000
i1=1.44% i2= -1.2398% 取半径R=7000m w= i2﹣i1=-1.2398%﹣1.44%=-2.6798% (凸形)
曲线长L?Rw?7000?|?2.6798%|?187.584m
切线长T?L187.2?5842?93.792m
T2
外距J?2R?93.79222?7000?0.628m 2x （3.1）
（3.2） （3.3） (2) 设计高程计算：
竖曲线起点桩号=(K0+540.000)﹣93.792=K0+446.208 竖曲线起点高程=183.776-93.792×1.44%=182.425m 竖曲线终点桩号=( K0+540.000) +93.792= K0+633.792
竖曲线终点高程=183.776+ 93.792×（-1.2398%）=182.613m
B 变坡点2：
(1) 竖曲线要素计算： 里程和桩号K0+970
i2=-1.2398% i3= 1.55% 取半径R=11000 w= i3﹣i2=1.55%-（-1.2398%）=2.7898% (凹形)
曲线长L?Rw?11000?2.7898%?306.874m
切线长T?L306.874??153.437m22
T2153.4392外距J???1.070m 2R2?11000
(2) 设计高程计算：
竖曲线起点桩号=(K0+970)﹣153.437 =K0+816.563
竖曲线起点高程=178.445﹣153.437×（-1.2398%）=180.347m 竖曲线终点桩号=(K0+970)+153.437 =K1+123.437 竖曲线终点高程=178.445+153.437×1.55%=180.823m
C 变坡点3：
(1) 竖曲线要素计算： 里程和桩号K1+930
i3=1.55% i4= -1.4689% 取半径R=9000 w= i4﹣i3=-1.4689%-1.55%=-3.0189% (凸形)
曲线长L?Rw?9000?|?3.0189%|?271.701m
切线长T?L271.701??135.850m22