道路纵断面设计是指根据城市竖向规划的控制标高，按照道路的等级、沿线地形地物、工程地质、水文、管线等条件，确定道路中心的竖向高程、纵向坡度起伏关系和立体交叉、桥涵等构筑物的控制标高，设置竖曲线，有时还需确定道路排水设施的坡度、标高。
沿着道路中线竖直剖切然后展开即为道路纵断面，由于自然因素的影响以及经济性要求，道路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，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的效果。
纵断面图是道路纵断面设计的主要成果，也是道路设计的重要技术文件之一。把道路的纵断面图与平面图结合起来，就能准确地定出道路的空间位置。在纵断面图上有两条主要的线：一条是地面线，它是根据中线上各桩号位置所对应的高程点绘的一条不规则的折线，反映了沿着中线地面的起伏变化情况；另一条是设计线，它是经过技术上、经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线，反映了道路路线的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。直线（均匀坡度线）有上坡和下坡，是用高差和水平长度表示的，直线的坡度和长度影响着汽车的行驶速度和运输的经济性以及行车的安全性。
把道路纵断面设计成果与平面设计图结合起来，能准确地确定出城市道路路幅中心线的空间位置。因此纵断面设计任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、所在城市的自然地理条件及工程经济性等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，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。
纵断面设计内容主要包括：
①机动车道最大和最小坡度设计；
②机动车道最大和最小坡长设计，包括最大坡长和最小坡长的设计；
③非机动车道纵坡的坡度和坡长设计；
④竖曲线设计，包括竖曲线几何要素的计算及竖曲线高程的设计：
⑤平纵组合的类型及其设计方法等。
①应综合考虑路网规划控制标高、道路净空、沿街建筑高程、地下管线布置、沿线地面排水等因素等控制条件，兼顾汽车营运经济效益等因素影响，山地城市道路还需考虑土石方平衡、合理确定路面设计标高。城市道路的设计标高是指建成后的行车道中线路面高程或中央分隔带中线高程。
②最大纵坡应综合考虑车辆的动力性能、道路等级、设计速度、地形条件等选用规范中最大纵坡一般值。
③最小纵坡应是能保证两侧街坊的雨水排向车行道两侧的雨水口并能防止管道淤塞。
④为避免陡坡与急弯组合对行车产生的不利影响，应对合成坡度进行控制。
⑤为保证汽车行驶平顺度和安全、乘客的舒适性、路容美观，纵坡坡长应保持一定的最小长度。
⑥为保证行车速度和车辆加、减速能力，纵坡坡长应根据设计车速、不同坡度进行限制。
⑦应根据城市交通组成特性，纵坡度与坡长应考虑自行车的爬坡能力。
⑧当汽车行驶在变坡点时，为保证视距并缓和车辆运动变化产生的冲击，在变坡点处必须插入竖曲线，竖曲线设计时应保证其不宜过短。
⑨为满足驾驶员的视觉连续性和心理舒适感，以及与周围环境的协调和良好的排水条件，应进行平纵组合设计。
1．纵坡极限值的使用
设计时不可轻易采用坡度及坡长的极限值，应留有余地。在条件受限时方可使用，如越岭线为争取高度、缩短路线长度或避开工程艰巨地段等。
2．各种地形条件下的纵坡设计
平原、微丘地形的纵坡应均匀平缓，注意满足最小填土高度和最小纵坡的要求。丘陵地形应注意避免过分迁就地形而造成过大的起伏，注意纵坡的顺适，避免坡度突变。
3．竖曲线半径的选用
竖曲线半径较大为宜，受限制时可采用一般最小值，特殊困难方可采用极限最小值。小坡差要采用大半径。
4．相邻竖曲线的连接
相邻的两个同向竖曲线之间，特别是同向凹形竖曲线之间，如果直坡段不长，接近或达到最小坡长时，宜取消直坡段而将两竖曲线合并为单曲线或复曲线，避免出现“断背曲线”。
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