1.纵断面设计的一般原则

1）应满足纵坡及竖曲线的各项规定（最大纵坡、坡长限制、坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等）。

2）纵坡应均匀平顺。纵坡尽量平缓、起伏不宜过大和频繁；变坡点处尽量设置大半径竖曲线，尽量避免极限纵坡值；缓和段配合地形布设；垭口处纵坡尽量放缓；越岭线应尽量避免设置反坡段（升坡段中的下坡损失）。城市道路还应考虑非机动车及自行车的行驶，桥上纵坡宜不大于3％。

3）设计高程的确定应结合沿线自然条件如地形、土壤、水文、气候等因素综合考虑。例如，为利于路面及边沟排水，最小纵坡以不小于0.5％为宜；城市道路纵坡＜0.3％时应做锯齿形街沟设计；沿线路线高程应在设计洪水位0.5m以上，并计入壅水高度及浪高的影响；稻田低湿路段还应有最小填土高度的保证。通常，沿河及可能受水浸淹的路线，路基设计高程一般应高出表4-28所规定的洪水频率计算水位0.5m以上。对于桥涵高程，应在桥涵设计洪水频率洪水位以上，桥涵设计洪水频率按表4-29确定。

表4-28 路基设计洪水频率

注：城市周边地的公路路基设计洪水频率应结合城市防洪标准，考虑救灾通道、排洪和泄洪综合确定。

表4-29 桥涵设计洪水频率

（续）

注：通航河流，桥梁标高应在通航水位及通航净空高度以上。

4）纵断面的设计应与平面线形和周围地形景观相协调，即应考虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调及半径的均衡来确定纵断面的设计线。

5）应争取填挖平衡，尽量移挖作填，以节省土石方量，降低工程造价。

6）根据线路的性质要求，适当照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的要求。

7）城市道路的纵坡及设计高程的确定（见图4-30），还应考虑沿线两侧街坊地坪标高及保证地下管线最小覆土深度的要求，一般应使侧石顶面标高低于两侧街坊或建筑物的地坪标高。管线最小覆土深度见表4-30规定。

图4-30 城市道路的纵坡及设计高程的确定

表4-30 管线最小覆土深度

2.纵断面设计的方法与步骤

（1）纵断面设计方法 纵坡设计前，在路线位置拟定后，应先根据中桩的桩号和地面标高绘出纵断面图的地面线及平面线一栏，然后按选线意图决定控制点及其高程，考虑填挖等工程经济及与周围地形景观的协调，综合考虑平、纵、横三个方面确定坡度线，再对照横断面检查核对，确定纵坡值，定出竖曲线半径，计算设计标高，完成纵断面图。

（2）纵断面设计步骤

1）准备工作。

①根据中桩和水准测量记录在纵断面图上按比例标注里程桩号和高程，点绘地面线。

②绘出平面直线与平曲线资料，以及土壤地质说明资料。

③将桥梁、涵洞、地质土质等与纵断面设计有关的资料在纵断面图上标明。

④熟悉和掌握全线有关勘测设计的资料，领会设计意图和设计要求。(www.daowen.com)

2）标注控制点。控制点是指影响纵坡设计高程的控制点。如路线起、终点，越岭垭口，重要桥梁、涵洞的桥面高程，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，与铁路交叉点及受其他因素限制路线必须通过的高程。在山区道路上，除考虑上述控制点外，还应考虑各横断面上的“经济点”，以求降低造价。横断面上的经济点如图4-31所示，有以下三种情况：

图4-31 横断面上的经济点

a）半填半挖 b）多挖少填 c）全挖路基

①当地面横坡不大时，可在中桩地面高程上下找到填方和挖方基本平衡的高程，纵坡设计应尽量通过该点。

②当地面横坡较陡，填方往往不易填稳，用多挖少填或全挖路基的方法比砌筑坡脚、修筑挡墙经济，此时多挖少填或全挖路基的高程为经济点。

“经济点”可用路基横断面透明模板在绘有地面线的横断面图上确定。图4-32是自制“路基断面透明模板”的样式。“模板”可用透明描图纸胶片制成，其上按横断面测图比例绘出路基宽度B（挖方地段包括两侧边沟宽度）和各种不同坡度的边坡线。使用时，将“模板”放在中桩的横断面上，使两者中线重合，上下移动“模板”，使填、挖面积大致相等，则“模板”上的路基顶面与该中桩的地面高之差就是经济填、挖值。将此差值的大小按比例点绘到纵断面图的相应中桩位置上，即为该断面经济点的位置。

图4-32 路基横断面透明模板

③地面横坡很陡，无法填土时，需砌筑挡土墙，此时采用全挖路基比填方修筑挡墙经济。

3）试定纵坡。在已标出“控制点”“经济点”的纵断面图上，根据定线意图，全面考虑地面线起伏情况，纵坡线必须满足控制点及《规范》对坡长、坡度的要求，照顾多数“经济点”，通过的经济点越多，则工程量越小，投资越省，通过穿插与取直，试定出若干直坡段线。对各种可能坡度线方案反复比较，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方最省的坡度线，将前后坡度线延长交会出变坡点的初定位置。

4）调整纵坡。将所定坡度与选线时坡度的安排比较，二者应基本相符，若有较大的差异时，应全面分析，找出原因，决定取舍。对照技术标准，检查纵坡度、坡长、纵坡折减、合成坡度及平面与纵面配合是否适宜；以及路线交叉、桥隧和接线等处的纵坡是否合理，不符合要求时应调整纵坡线。

5）核对。选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖、地面横坡较陡峻地段路基、挡土墙、重要桥涵及其他重要控制点等，根据纵断面图上对应桩号填挖的高度，在横断面图上“戴帽子”检查是否填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙过大等情况，若有问题应及时调整纵坡线。

6）定坡。纵坡线经调整核对后，即可确定纵坡线。逐段将直坡线的坡度值、变坡点的桩号和高程确定下来。变坡点高程是由纵坡度和坡长依次推算而得，由于现在业内设计都由道路CAD系统来完成。因此，纵坡坡度也可以由CAD系统确定的变坡点高程进行反算。

7）设置竖曲线，拉坡时已考虑了平、纵组合问题，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）根据已定的纵坡和变坡点的设计高程及竖曲线半径，即可计算出各桩号的设计高程。中桩设计高程与对应原地面高程之差即为路基施工高度，当两者之差为“＋”则是填方；为“－”则是挖方。

（3）应注意的问题

1）设置回头曲线地段，拉坡时应按回头曲线技术标准首先定出该地段的纵坡，然后从两端接坡，应注意在回头曲线地段不宜设竖曲线。

2）大、中桥上不宜设置竖曲线，桥头两端竖曲线的起、终点应设在桥头10m以外（见图4-33a）。

3）小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上，为保证行车平顺，应尽量避免在小桥涵处出现“驼峰式”纵坡（见图4-33b）。

图4-33 桥涵上纵坡

4）注意平面交叉口纵坡及两端接线要求。道路与道路交叉时，一般宜设在水平坡段，其长度应不小于最短坡长规定。两端接线纵坡应不大于3％，山区工程艰巨地段不大于5％。

5）拉坡时如受“控制点”或“经济点”制约，导致纵坡起伏过大或土石方工程量太大，经调整仍难以解决时，可用纸上移线的方法修改原定纵坡线。具体方法是按理想要求定出新的纵坡设计线，然后找出对应新设计线的填挖高度，用“模板”在横断面上以新填、挖高度左右移动，定出适宜的中线位置。新纵坡线上某点距原路中线的横距就是按新纵坡设计要求希望平面线形调整移动的距离，据此可作出纸上平面移线，若为实地定线时还应到现场改线。这种移线修正纵面线形的方法，在山区和丘陵区道路的纵坡设计中是常遇到的。

6）注意平、纵面线形的组合，在不过分增加工程量的原则下，尽可能求得最佳的空间组合线形。

7）桥隧道地段应按照桥隧道路线纵坡的特殊要求执行。

8）通过城镇路段，应结合城镇规划，结合两侧建筑物的布置，合理确定纵坡和设计高程，使路线与两侧建筑相协调。