平均縱坡

平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的髙差與路線長之比，是為了合理地運用允許最大縱坡、坡長和緩和坡長的規定，以保證車輛安全順利行駛的限制性指標。

基本介紹

• 中文名：平均縱坡
• 外文名：average gradient
• 計算：高差與該路段長度的比值
• 定義：山區設計道路需要控制坡度
• 聯繫：與坡道長度和相對高度有關
• 類似名詞：最大縱坡、最小縱坡

簡介

平均縱坡是指一定路線長度範圍內，路線兩端點的高差與路線長度的比值。是為了合理地運用允許最大縱坡、坡長和緩和坡長的規定，以保證車輛安全順利行駛的限制性指標。該指標主要是用在山嶺重丘區，以克服很大的高差，路線長度和平面線位主要取決於路線縱坡的安排。

在越嶺選線中，必須以路線縱斷面為主導，山區道路行車是否安全和道路縱面布設是否合理就取決於“平均縱坡”的正確確定與套用。有時雖然道路縱坡設計完全符合允許最大縱坡、坡長限制和坡長規定，但也不一定能保證行車順利、安全、暢通，如對地形、地勢困難、高差較大的路段，設計者可以交替使用極限長度的最大縱坡及一定緩和坡長，形成“台階式”縱斷面線形，這是一種合法但不合理的做法。在這種坡道上汽車會較長時間地使用低擋行駛，對機件和安全都不利。

規定

《公路工程技術標準》對平均縱坡做了如下規定：

（1）二、三、四級公路越嶺路線的平均縱坡應符合以下規定：

①越嶺路段的相對高差為200～500m時，平均縱坡以接近5.5%為宜；

②越嶺路段的相對高差大於500m時，平均縱坡以接近5%為宜；

③在任一連續3km路段的平均縱坡不宜大於5.5%。

（2）高速公路、一級公路當連續陡坡由幾個不同坡度值的坡段組合而成時，應對縱坡長度受限制的路段採用平均坡度法進行驗算。

（3）城市道路的平均縱坡按上述規定減少1.0%；對於海拔3000m以上的高原地區，平均縱坡應較規定值減少0.5%～1.0%。

設計原則

縱坡設計應遵守以下原則：

（1）縱坡設計必須符合《公路工程技術標準》及《公路路線設計規範》中有關的各項規定。

（2）為保證汽車以一定的車速安全順利地行駛，設計縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大或過於頻繁，儘量避免採用極限縱坡值。根據“緩坡宜長，陡坡宜短”的原則，在採用較大縱坡的地段應限制其坡長。為使縱面坡度均衡，在連續採用極限長度的陡坡之間，不宜夾用最短的緩和坡段，埡口處縱坡應儘量放緩一些以保證良好的視距。連續升坡或降坡路線，如無充分理由，應避免設計反向坡度。

（3）縱坡設計時，對沿線的自然條件如地形、土壤地質、水文和氣候等應作綜合考慮，根據不同的情況加以處理，以保證公路的暢通和穩定。如挖方路段須設一定的縱坡以利邊溝排水；沿河路線須高出設計洪水位以上0.5m，以防水淹；低濕地帶填方路段須保持最小填土高度，以保證路基穩定；長期冰凍地區須避免採用5%以上陡坡，以防止行車滑溜。

（4）縱坡設計應注意與平面線形和周圍地形、景觀相協調，使縱面線形與平面線形取得良好的組合，以提高行車安全性。

（5）為保證路基穩定，縱坡設計應儘量減少深路塹或高路堤，在設計中應重視縱、橫向填挖的調配利用，力爭填挖平衡，最大限度地減少借方和棄方，節省土石方工程量，降低工程造價。

（6）縱坡設計除考慮汽車行駛要求外，對一般公路應適當照顧當地民間運輸工具、農業機械、農田水利等方面的特殊要求。

與“平均縱坡”相關聯的設計坡度問題

在縱斷面線形設計中有三種坡度，即允許最大縱坡、平均縱坡和最小縱坡，以及相關的緩和坡段、最小坡長、陡坡坡長限制等有關問題。

最大縱坡

允許最大縱坡是指在縱坡設計時各級道路允許採用的最大縱坡，它也是道路縱斷面設計的重要控制指標。各級道路允許的最大縱坡是根據汽車的動力特性、道路功能、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

路線最小縱坡是按一般道路規定執行，未作具體要求，為保證行車安全最好不要採用平坡或<0．3%的縱面設計。一般要求高等級公路的縱坡大於0.3%，能大於或等於0.5%更好，世界上高等級公路多的國家，通過實踐總結出高等級公路的最佳縱坡為0.5%-2.0%。

緩和坡段

在縱面設計中，當陡坡的長度達到限制長度時，其後應安排一段緩坡，用以恢復在陡坡上降低的速度。同時，從下坡安全考慮，緩坡也是需要的。《公路工程技術標準》（JTJ 001—97）（以下簡稱原《標準》）規定緩和坡段的縱坡應大於3%，其長度應不小於最短坡長。我國髙速公路等級是根據使用功能、交通量以及通行能力與服務水平確定的，不與地形（山嶺、重丘）直接掛鈎，但髙速公路進人山嶺、重丘地區不能排除行車速度的影響。對計算行車速度w=80km/h、60km/h者，其最大縱坡5%，可以採用緩和坡段的坡度3%與最小坡長；而v=100km/h最大縱坡4%，v=120km/h最大縱坡3%，其“緩和坡段”的坡度和坡長應採用多少才能發揮緩和坡段的作用，以提高道路的使用質量，保證行車安全？鑒於《標準》未作具體規定，究竟要用多少值得很好研究。

平均縱坡的套用

山區髙速公路線位的選定主要是考慮越嶺線的髙程，通過啞口兩側山坡上的展線來克服地形的限制。儘管山坡地形千差萬別，線形又多種多樣，路線線位仍應是平、縱、橫三個面的結合併以縱斷面為主導。越嶺線應利用有利地形、地質，繞避不良地形、地質，併合理調整坡度，而縱坡是只有既符合縱坡坡度標準又利於平、縱組合設計的方案才能成立。因此展線總體布局，對不同的地形、地勢正確使用“平均縱坡度”進行試坡（或稱放坡）布線，其目的是進一步落實初步擬定的路線方案，從而在試坡過程中發現和加密中間控制點，發現局部比較方案，從總體設計出發，擬定好路線布局。

越嶺線和受髙程控制、縱坡緊迫的複雜地形地段，縱坡一般要求均勻分配，避免反坡，不要輕易使用極限或很緩的坡度。用“平均縱坡度”擬定路線，可防止高填、深挖，遇到橋樑、隧道等大型構造物應考慮縱坡折減；對冬季有積雪、冰凍、大霧的越嶺線，在安排縱坡時應掌握“陽坡陡、陰坡緩、嶺下陡、嶺上緩”的原則；當路線由一台地升到另一台階地，自然縱坡超過允許最大縱坡時，路線宜與台階斜升坡，避免正穿造成髙填深挖。通過“平均縱坡度”的高、中、低限定線時，先控制縱面，並結合平、橫兩面進行整體安排，否則留待縱坡設計時再去調整，往往不能解決問題而造成返工。

總之，縱坡度要適度，更不宜用到極限，也不宜過緩，一般以接近平均坡度為宜，並視具體地形、構造物（橋、隧）和前後相鄰坡段的坡度而定。地形整齊的可稍大一些，地形曲折多的可稍緩一些；相鄰坡段較陡時用緩些、較緩時則用陡些；路線在直線時可稍大些，在暗彎和明彎考慮設定構造物時可稍緩些。其次，除必需設定的緩和坡段和大型構造物（如大橋、彎橋、隧道）坡度折減外，坡度分配應力求均勻，儘量避免不必要的起伏、波折、突變。