8  公路纵断面
8.1  一般规定
8.1.1  本规定主要适用于各级公路标准横断面的情况。若高速公路和一级公路的中央分隔带过宽，分离式路基或一般公路的超宽路基等，则公路纵断面和路基设计标高位置，在利于线形设计的要求下，可根据具体情况选用适宜的位置。
8.1.2  本条针对路基设计标高与洪水位关系而定，其目的是要求路基高于洪水位某一高度，以保证基本的行车条件。从路基横断面上看，路基边缘位置最低，故应以路基边缘控制与洪水位的关系。公路纵断面设计中，以路基设计标高作为路基及相关部分设计的依据，当路基设计标高为路基边缘标高时，两者与洪水位的关系是一致的；若以中央分隔带边缘或路中心线为设计标高，两者将相差一个由路拱横坡(或由超高)引起的高差，在实际设计中，应考虑这个高差的影响。由于我国幅员辽阔，南北和东西地理环境差别较大，本规范表8.1.2所列设计洪水频率仅针对一般情况，路基边缘标高与地下水位的关系也只作了一般性规定。在具体设计中，应根据公路所在地区情况，充分考虑水文环境对路基的影响。若遇特殊地质、地理、气候条件，尚应进行专项水文分析，并采取相应的设计措施。
8.2  纵  坡
8.2.1  各级公路的最大纵坡主要考虑载重汽车的爬坡性能和公路通行能力。一般公路偏重于考虑爬坡性能，高速公路、一级公路偏重于考虑车辆的快速安全行驶。根据交通部公路科学研究所1991年“关于纵坡与汽车运行速度和油耗之间关系研究”实验分析结论及2003年《公路纵坡坡度与坡长限制》专题结论，标准中各级公路的极限纵坡是可以成立的。但随着纵坡增大，每提高速度1km/h的油耗和每增加一吨货物的油耗是急剧增加的，当纵坡坡度大于7%时尤其突出。考虑到我国较长一段时间内像解放和东风这类的载重汽车仍占很大比例，所以当汽车交通量较大时，各级公路尽量采用较小的纵坡，最大纵坡应慎用。
8.2.2  高原地区公路，随着海拔高度的增加，大气压力、空气温度密度都逐渐减小(见表8.2.2)。空气密度的减小，使汽车发动机的正常操作状态受到影响，从而使汽车的动力性能受损。
表8.2.2  海拔高度与空气密度、空气温度、空气充裕系数关系表   
海拔高度
(m)
压力、水银柱高(mm)
空气密度
(kg/m)
空气温度
(℃)
沸  点
(℃)
空气充裕
系数(α)
0
760.00
1.225
+15.00
100.00
1.00
1000
674.10
1.112
+8.50
96.60
0.89
2000
596.20
1.001
+2.00
93.30
0.80
油耗怎么算
3000
525.80
0.909
-4.50
90.00
0.71
4000
452.80
0.819
-11.0
86.70
0.63
5000
405.1
0.736
-17.50
83.30
0.56
发动机实际燃烧的空气量与理论上所必需的数量之比称空气充裕系数，表示燃烧混合物的成分。在一般条件下，汽车在空气充裕系数为0.8～1.0范围内的混合物燃烧下作用正常，空气充裕系数小于0.8的混合物燃烧较慢，而当系数小于0.6时，就完全不能燃烧。
根据研究及试运转的数字，解放牌汽车发动机平均功率下降为：在海拔1000m处，下降11.3%；2000m处下降21.5%；3000m处下降33.3%；4000m处下降46.7%；4500m处下降52.0%。
空气密度变稀，使汽车散热器的空气重量减少，因此散热能力减低，发动机易过热。经常持久使用低档，特别容易使发动机过热，并使汽车水箱中的水易沸腾而破坏冷却系统。
根据以上实验结果和分析，确定当海拔高度超过3000m时，考虑纵坡折减。本条文中给出的高原纵坡折减值，不要求作严格的控制，而只作为指导的依据。
8.2.3  路面排水是由路面横坡和路线纵坡组合的合成坡来实现的。本规范首先在横向排水不畅的路段，对路线提出纵坡要求；其次，在小于0.3%纵坡的路段，对路面排水提出措施要求。最终目的是要求无论在哪一种情况下都要有保证排水的合成纵坡。
8.2.4  关于桥上纵坡的规定主要是从桥梁结构受力和构造方面考虑，而引道纵坡规定则主要从行车要求上考虑与桥上保持一定距离的相同纵坡。本条规定在具体应用时，应根据桥型、结构受力特点和构造要求，选用合适的桥上纵坡。
在市镇及其附近混合交通繁忙的路段，桥上和引道纵坡的规定还考虑到非机动车的爬坡能力，其纵坡规定是应严格遵守的。
8.2.5  汽车排气中的废气量，上坡坡度以接近3%为界限有急剧增加的倾向。对需要以机械换气的隧道，一般来说，最大纵坡最好小于3%。对不需要机械通风的短隧道来说，其坡度虽然不一定要限制在3%，但一般认为坡度越大，隧道通行能力就越低；另一方面较陡的纵坡会使车速降低而需设置爬坡车道，这将使工程费用增大。故本次规范修订，规定高速公路、一级公路的中、短隧道最大纵坡不宜大于4%。短于100m的隧道，其纵坡按路线规定执行。
隧道进出口由于光线的剧烈变化，公路宽度以及平、纵线形变化，造成行车环境的改变，是事故多发地设，因此保持洞内和洞外各3秒行程内的平、纵线形相一致是必要和必须的。
8.2.6  在非汽车交通占较大比例的情况下，采用纵坡的大小尚应考虑坡段的长短，如果坡段
较短，非汽车交通通行不会形成阻塞和拥挤现象，纵坡可以采用适宜非汽车交通爬坡能力的较大坡度。反之，应采用较小坡度。
8.2.7  公路纵断面设计，即使完全符合最大纵坡、坡长限制及缓和坡段的规定，还不能保证使用质量。不少路段虽然单一陡坡并不大，甚至也有缓和坡段，但由于平均纵坡较大，上坡使用低速档较久，易致车辆水箱开锅。下坡则因刹车发热、失效而导致事故发生。因此，有必要控制平均纵坡。这样既可保证路线长度的平均纵坡不致过陡，也可以免除局部地段所使用过大的平均纵坡。
当平均纵坡极限值为5.5%时，可以保证行车质量的路段长度小于6～7km。规定所控制的路段过长，能导致陡坡集中，如规定过短，又将导致局部路段因平均纵坡的限制而引起工程量过分增加的情况。经对汽车上、下坡均未反映有问题的路段和汽车上坡以二挡为主有开锅现象路段以及汽车上坡开锅下坡有刹车发热失效现象路段综合分析结果，认为3km可以作为长度控制来用。在一般情况下，为安排2km 6%的坡段加1km 4.5%的坡段或者1.5km 6.5%的坡段加1.5km 4.5%的坡段，则平均纵坡既不超过5.5%，而且各坡段均处于安全行驶、上坡用三档占多数的较好的行车条件。所以本规范规定“任意连续3km路段的平均纵坡不宜大于5.5%”。这也是经验数值，供测设人员参考。