公路勘測設計之道路定線實用教案

1、道路定線任務與方法道路定線任務與方法1任務任務 公路定線是公路選線的第三個步驟，就是具體落實公路公路定線是公路選線的第三個步驟，就是具體落實公路中線確切位置的工作，其任務是：在路線總體布局和逐段安中線確切位置的工作，其任務是：在路線總體布局和逐段安排的基礎上，按照已定的技術標準，結合排的基礎上，按照已定的技術標準，結合(jih)地形、地質及地形、地質及其它沿線條件，綜合考慮平、縱、橫三方面因素，合理安排、其它沿線條件，綜合考慮平、縱、橫三方面因素，合理安排、定出路線中線位置。其內容包括確定交點和曲線定線兩項工定出路線中線位置。其內容包括確定交點和曲線定線兩項工作。作。2方法方法 在具體作法上，

2、可有實地定線和紙上定線兩種方法。紙在具體作法上，可有實地定線和紙上定線兩種方法。紙上定線可在實測的大比例尺地形圖上或在通過航測得到的大上定線可在實測的大比例尺地形圖上或在通過航測得到的大比例尺地形圖上進行。當實地定線需要局部修正時，可直接比例尺地形圖上進行。當實地定線需要局部修正時，可直接在紙上進行，而不必在實地修改，這種在紙上作局部修改定在紙上進行，而不必在實地修改，這種在紙上作局部修改定線的工作叫紙上移線。線的工作叫紙上移線。第1頁/共46頁第一頁，共47頁。第一節(jié)第一節(jié) 紙上定線紙上定線一、紙上確定路線一、紙上確定路線1定導向定導向(do xin)線線1）在大比例地形圖上研究路線布局，擬

3、）在大比例地形圖上研究路線布局，擬定路線可能方案，并詳細比較選定合適定路線可能方案，并詳細比較選定合適方案方案(具體作法同實地路線布局具體作法同實地路線布局)。2）紙上放坡，根據等高線間距）紙上放坡，根據等高線間距h及平均及平均縱坡縱坡(55.5%)，計算相鄰等高線間，計算相鄰等高線間距距 使卡規(guī)開度放到使卡規(guī)開度放到a，進行紙上放坡。，進行紙上放坡。ahip第2頁/共46頁第二頁，共47頁。 紙上放坡紙上放坡第3頁/共46頁第三頁，共47頁。定導向(do xin)線3)作導向線 分析研究坡度線A、a、b、c、d，*.，D，檢查其利用地形和避越障礙的情況，進一步移動線位確定中間的控制點。如圖，

4、C處從陡巖中間穿過，B處有利(yul)的回頭地點也沒有利(yul)用上(偏低)，如將兩處位置向上方移動，定B、C為中間控制點，既可分為AB、BC、CD三段，分別調整坡度重新放坡，得出 折線稱“導向線”。 Aa b c d第4頁/共46頁第四頁，共47頁。第5頁/共46頁第五頁，共47頁。2修正(xizhng)導向線，定平面試線 導向線仍是條折線，還應根據技術標準的要求，結合橫坡變化情況，確定必須通過的點作修正導向線，然后用“以點連線，以線交點”的辦法(bnf)定出平面試線，反復試線最后確定出交點。如地形變化不大，采用的地形圖比例又較小，則紙上定線即可結束，如圖中粗實線。第6頁/共46頁第六頁，

5、共47頁。 3 3為了使路線更為經濟合理，當地形較復雜，又有大比例尺地形圖時，可在平面試線的基礎上敷設曲線，確定中樁，做出縱斷面、橫斷面，然后在橫斷面上用(shn yn)(shn yn)透明模板確定路中線的最佳位置( (經濟點位置或控制點位置) )，分別按不同性質用不同符號繪于平面圖上，這些點的連線則是一條具有理想縱坡、橫斷面位置最佳的平面折線，稱為二次導向線。再進一步根據二次導向線對路線線位局部進行修改，最后定出線位，如圖中的采用線。 紙上定線的過程是一個反復試線、比較、逐步趨于完善的過程。定線時要在滿足標準的前提下結合自然條件，平、縱、橫綜合考慮，反復進行，直到滿足為止。第7頁/共46頁第

6、七頁，共47頁。二、實地(shd)放線 根據紙上確定的路中線與導線(doxin)(doxin)(或地物特征點) )關系，即可將路線位置釘設到實地，以供詳測和施工之用。實地放線方法很多，常用的有穿線交點法，撥角法、直接定交點法和坐標法。 1 1穿線交點法 穿線交點法是根據平面圖上路線與導線(doxin)(doxin)的關系，將紙上路線的各條邊獨立地放到實地，延長直線即可在實地放出交點，具體作法又可有兩種： 第8頁/共46頁第八頁，共47頁。 1）支距法 如圖，欲放出JD，可按以下步驟進行： A、在圖上量取支距，如圖中導1-A、導2-B、導3-D等，量取時每條邊至少應取三點(sn din)，以便核

7、對，并且，盡可能使這些點在實地能相互通視。 B、在實地放支距。用皮尺和方向架(或經緯儀)即可按所量支距定出路線上各點，如圖中A、B、D.各點，插上花桿。 C、穿線交點。一般用花桿穿線的方法延長各直線即可交出交點JD，路線直線很長時，可用經緯儀延長交會。最后現場檢查線位是否合適，再適當修改，確定路線位置。 第9頁/共46頁第九頁，共47頁。2）解析(ji x)法 如圖。如圖。 其步驟如下：其步驟如下： A、計算、計算(j sun)路線與導線的夾角路線與導線的夾角 B、計算、計算(j sun)距離距離 C、放線、放線 第10頁/共46頁第十頁，共47頁。2撥角法 撥角法是根據圖上求得的經緯距計算每

8、條線的距離、方向、轉角(zhunjio)(zhunjio)和各控制樁的里程，按此資料直接撥角量距定出交點，不必再穿線定點。現舉例說明方法步驟如下： 1 1）內業(yè)計算 如圖，路線各直線的長度，象限角的計算與解析法相同。 2)2)外業(yè)放線第11頁/共46頁第十一頁，共47頁。3直接(zhji)定交點法 在地形平坦、視線開闊、路線受限不很嚴時，路線位置可直接根據地物明顯目標確定(qudng)(qudng)，如圖交點JDJD即可由橋頭和房角的相對距離（50m50m和35m35m）量距交會確定(qudng)(qudng)。第12頁/共46頁第十二頁，共47頁。4坐標(zubio)法 通過坐標計算，可編制

9、成逐樁坐標表，根據實地(shd)的控制導線就可以將路線敷設在地面上。 1）極坐標放線法 2）坐標放線第13頁/共46頁第十三頁，共47頁。實地放線各方法(fngf)的特點（一）穿線交點法 支距法：簡便易行，較常用，多適用于地形不太復雜，地物障礙少，不需要用坐標控制，路線與導線相離不遠的情況。 解析法：計算(j sun)較準確，精度較高，但較繁雜，適用于地形較復雜，直線較長、線位控制要求較高的情況。（二）撥角法 計算(j sun)較繁，但外業(yè)工作不需穿線，速度較快，其放線精度受原始資料的可靠程度和放線累計誤差影響較大。為減少累計誤差，可與穿線點法配合使用。（三）直接定交點法 適用于地形平坦、視線

10、開闊、路線受限不很嚴時。（四）坐標法 放線數據全部來自于精確計算(j sun)，放線精度高，可用于直線或曲線的標定。適用于直線形定線法和曲線形定線法。第14頁/共46頁第十四頁，共47頁。第二節(jié) 實地(shd)定線 實地定線又稱直接定線或現場定線。根據實地控制定線主導因素的不同(b tn)，可采用以點定線和放坡定線兩種方法。第15頁/共46頁第十五頁，共47頁。二、實地二、實地(shd)定線定線 1一般情況一般情況(qngkung)下定線下定線 當路線不受縱坡限制時，定線以平當路線不受縱坡限制時，定線以平面和橫斷面為主安排路線。其要點是：以面和橫斷面為主安排路線。其要點是：以點定線，以線交點。

11、以點定線，就是在全點定線，以線交點。以點定線，就是在全面布局和逐段安排確定的控制點間，結合面布局和逐段安排確定的控制點間，結合各方面因素進一步確定影響公路中線位置各方面因素進一步確定影響公路中線位置的小控制點，然后，按照這些小控制點，的小控制點，然后，按照這些小控制點，大致穿出道路直線的方法。以線交點，就大致穿出道路直線的方法。以線交點，就是在已定小控制點的基礎上結合路線標準是在已定小控制點的基礎上結合路線標準和前后路線條件，穿出直線，并延長交出和前后路線條件，穿出直線，并延長交出交點。交點。第16頁/共46頁第十六頁，共47頁。一般情況(qngkung)下定線(續(xù)) 1)1)控制點的加密。

12、兩控制點之間，一般不可能作直線( (特別是地形困難、等級較低的公路(gngl)(gngl)，常常需要設置交點，使路線轉彎，從而避開障礙物，利用有利地形，以達到技術經濟的目的。加密控制點，就是在實地尋找控制和影響路中線位置的具體點位。一般小控制點有經濟性和控制性兩種控制點。第17頁/共46頁第十七頁，共47頁。經濟性控制點 這類點，主要在路線穿過斜坡(xip)(xip)地帶，考慮橫向填挖平衡或橫向施工經濟( (有擋土墻及其它加固邊坡時) )因素而確定的小控制點。如圖中II-IIII-II中線位置，使挖方面積和填方面積大致相等，這時的線位即為經濟控制點。由于這類點僅從橫向施工經濟出發(fā)控制線位，它只

13、能作為穿線定點的參考位置。第18頁/共46頁第十八頁，共47頁?？刂菩缘狞c 這類控制點，是受艱巨工程、不良地質、地物障礙、路基邊坡穩(wěn)定等因素限制所確定的路中線位置。如圖為各種因素對線位影響的示意。從圖中可看出，控制點的位置還與路基的形狀尺寸、加固方式、通過不良地質地段的工程措施、地表(dbio)(dbio)形狀、路基設計標高等因素有關。定線時應綜合考慮這些因素，合理確定小控制點的位置。第19頁/共46頁第十九頁，共47頁。2)穿線定點(dn din) 受各種因素限制的平面位置控制點比較多，而且這些點在平面上受各種因素限制的平面位置控制點比較多，而且這些點在平面上的分布又沒有一定的規(guī)律，另一方面

14、路線受技術標準和平面線形組合的限制，的分布又沒有一定的規(guī)律，另一方面路線受技術標準和平面線形組合的限制，不可能照顧到每一個控制點。因此，穿線定點，就是根據技術標準和線形組不可能照顧到每一個控制點。因此，穿線定點，就是根據技術標準和線形組合的要求，滿足控制點和照顧多數經濟點，前后考慮，用穿線的辦法延長直合的要求，滿足控制點和照顧多數經濟點，前后考慮，用穿線的辦法延長直線，交出轉角點。線，交出轉角點。 在進行穿線定點時，除要滿足技術指標的要求外，還應注意以下幾方在進行穿線定點時，除要滿足技術指標的要求外，還應注意以下幾方面問題：面問題： （1）平曲線間必須有足夠的直線長度；）平曲線間必須有足夠的直

15、線長度； （2）同向平曲線間應避免）同向平曲線間應避免“斷背曲線斷背曲線”； 在滿足控制點要求的前提下，調整交點在滿足控制點要求的前提下，調整交點( jiodin)位置使路線偏角較位置使路線偏角較小，交點小，交點(jiodin)間距較長，以爭取較好線形。間距較長，以爭取較好線形。第20頁/共46頁第二十頁，共47頁。穿線定點(dn din) （3 3）注意保證行車視距。確定交點位置時，應盡量避免交點正對山嘴或其它障礙物。 （4 4）注意力求平面線形指標均衡，保持線形的連續(xù)性，長直線盡頭應盡量避免設小半徑曲線；路線繞避障礙物時，要及早轉向，以使線形舒順均衡。 （5 5）路線平面彎曲要與縱面起伏相

16、適應協(xié)調。在定線中既要防止由于(yuy)(yuy)路線平面過直使縱面起伏很大，造成大填大挖現象，又要避免只求縱面平緩，而使平面隨彎，線形很差的現象。在復雜地形地段，可結合紙上移線來求得平、縱面協(xié)調的線形。 （6 6）長下坡盡頭應避免急彎，以利行車安全。 （7 7）定線應同時考慮縱面線形指標，盡量少用或不用極限縱坡，越嶺線要避免反坡。第21頁/共46頁第二十一頁，共47頁。穿線定點(dn din) （8 8）注意平、縱面組合線形的要求。 （9 9）要考慮多數經濟控制點的要求，使所穿直線橫向填挖基本平衡。所定線形應保證路基橫向穩(wěn)定性和經濟性。根據經驗，一般要注意暗彎勿多填、明彎勿多挖，這樣，既減少

17、土石方又保證路基穩(wěn)定。 （1010）定線時應注意橫向地形、地質、地物控制的要求，做到定的是一條線、考慮的是一條帶，從整個路帶范圍(fnwi)(fnwi)來布置路線。 （1111）在橫坡較陡的路段，應注意結合路基邊坡加固措施來安排路線，盡量避免高邊坡和長深的路塹。 （1212）注意路線與橋涵和其它特殊構造物的配合。第22頁/共46頁第二十二頁，共47頁。2放坡定線 1)放坡放坡 按照要求的設計縱坡按照要求的設計縱坡(或平均坡度或平均坡度(pd)在實地找出地面坡度在實地找出地面坡度(pd)線線的工作叫放坡。的工作叫放坡。24第23頁/共46頁第二十三頁，共47頁。放坡定線 2)放坡定線放坡定線 作

18、修正導向線作修正導向線 放坡后的坡度點就是概略的路基放坡后的坡度點就是概略的路基設計標高位置，而實地設計標高位置，而實地(shd)路中線路中線的位置對于路基的穩(wěn)定和填挖工程量影的位置對于路基的穩(wěn)定和填挖工程量影響很大，如圖，如中線在邊坡點的下方響很大，如圖，如中線在邊坡點的下方(圖中圖中a)，則橫斷面以路堤形式為主，則橫斷面以路堤形式為主，若中線正好通過變坡點若中線正好通過變坡點(圖中圖中b)，則橫，則橫斷面為半填半挖形式，若中線在坡度點斷面為半填半挖形式，若中線在坡度點上方上方(圖中圖中c)，則橫斷面以路塹形式為，則橫斷面以路塹形式為主。主。 第24頁/共46頁第二十四頁，共47頁。 根據坡

19、度線如圖中的A0A1A2.A0A1A2.線，結合地面橫坡考慮路基穩(wěn)定和工程經濟即可確定出合適的中線位置，并插上花桿( (或標志) )，如圖中的B0B1B2.B0B1B2.連線，叫修正的導向線。根據經驗，一般情況當地面橫坡在1 1：5 5以下(yxi)(yxi)時，中線在坡度點上下方對路基穩(wěn)定和工程經濟影響不大；當為1 1：5 51 1：2 2時，中線與坡度點重合為宜；當橫坡大于1 1：2 2時，中線宜在坡度點上方，以形成全挖的臺口式斷面為好 。第25頁/共46頁第二十五頁，共47頁。穿線交點(jiodin) 修正導向線B0B1B2.B0B1B2.是具有合理縱坡，橫斷面上位置最佳的一條折線，但它

20、不能滿足平面線形標準的要求，這就要根據標準要求，盡可能靠近或穿過導向線上的點，裁彎取直，使平、縱、橫三方面恰當(qidng)(qidng)結合，穿出與地形相適應并符合標準的若干直線，各相鄰直線相交即可確定交點JD1JD1、JD2JD2、JD3JD3等。這步工作是具體落實到交點，最后確定線位的工作，選線時要反復插試，逐步修改，才可能定出合理的線位。第26頁/共46頁第二十六頁，共47頁。3曲線(qxin)定線 經過(jnggu)穿線交點確定了路線的交點位置，在交點處還需要根據標準結合地形、地物及其它因素選擇適宜的平曲線半徑，控制曲線線位。 1)單交點法 單交點是實地定線最常采用的方法之一。它是用

21、一個交點來確定一段單圓曲線的插設曲線方法。方法簡便，適用于一般轉角不大，實地能直接釘設交點時。第27頁/共46頁第二十七頁，共47頁。單交點(jiodin)(jiodin)法 半徑R R的大小，直接(zhji)(zhji)影響曲線線位，如圖，當轉角較大，不同半徑可能使曲線線位相差幾米甚至幾十米。線位的移動將直接(zhji)(zhji)影響線形、工程數量及路基穩(wěn)定，確定半徑一般結合地形和其它因素按以下控制條件來選擇。第28頁/共46頁第二十八頁，共47頁。單交點(jiodin)(jiodin)法第29頁/共46頁第二十九頁，共47頁。單交點(jiodin)(jiodin)法 切線控制切線控制(k

22、ngzh)(即曲線起、終點控制即曲線起、終點控制(kngzh) 有時路線為了控制有時路線為了控制(kngzh)曲線起終點位置，曲線起終點位置，要求曲線的切線長為一定值，比如相鄰的反向曲線間要求要求曲線的切線長為一定值，比如相鄰的反向曲線間要求一定的直線長度，或者要求橋頭或隧道洞口在直線上等，一定的直線長度，或者要求橋頭或隧道洞口在直線上等，這時曲線半徑就由控制這時曲線半徑就由控制(kngzh)的切線長來選定。的切線長來選定。 曲線長控制曲線長控制(kngzh) 當路線轉角較小，為使曲線長度滿足最短曲線長當路線轉角較小，為使曲線長度滿足最短曲線長度，則曲線半徑最小值可反算確定。度，則曲線半徑最小

23、值可反算確定。第30頁/共46頁第三十頁，共47頁。單交點(jiodin)(jiodin)法 曲線上任意點控制曲線上任意點控制 如圖，有時如圖，有時(yush)路線由于橋涵人路線由于橋涵人工構造物位置或原路改建的要求，控制曲工構造物位置或原路改建的要求，控制曲線必須從任意點線必須從任意點A通過時，可用試算法選通過時，可用試算法選擇半徑。其辦法是：先實地量出擇半徑。其辦法是：先實地量出JD至至A點點的距離和要求的支距的距離和要求的支距(即即y)，初選半徑，初選半徑R。第31頁/共46頁第三十一頁，共47頁。單交點(jiodin)(jiodin)法 按縱坡控制按縱坡控制 當路線縱坡緊迫時，為使彎道

24、上合成縱坡不因曲線當路線縱坡緊迫時，為使彎道上合成縱坡不因曲線(qxin)半徑太半徑太小而超過規(guī)定值，這時，應根據已定的縱坡和合成縱坡標準值來反算出超高小而超過規(guī)定值，這時，應根據已定的縱坡和合成縱坡標準值來反算出超高橫坡，再按控制的超高橫坡求得最小控制半徑。橫坡，再按控制的超高橫坡求得最小控制半徑。第32頁/共46頁第三十二頁，共47頁。2)雙交點(jiodin)法(即虛交點(jiodin)法) 當路線偏角很大及交點受地形或地物障礙限制，無法釘設交點時，如圖，可在前后直線上選兩個輔助交點，來代替交點JDJD，敷設曲線選擇半徑。JDAJDA與JDBJDB的連線(lin xin)(lin xin

25、)叫基線，具體作法可有兩種： 切基線法： 第33頁/共46頁第三十三頁，共47頁。雙交點(jiodin)法當選擇基線可以控制曲線位置，能使所定曲線與基線相切時，叫切基線法。如圖，GQGQ為公切點，量出轉角、和基線長度(chngd)AB(chngd)AB后可反算半徑。選擇半徑后還要檢查是否合乎標準的要求。切基線法，方法簡便，容易控制線位，計算容易，是生產中較常用的方法。 不切基線法 當選擇基線不能控制曲線線位或切基線計算的半徑不能滿足標準要求時，則所設曲線不能與基線相切，只能按不切基線辦法來選擇半徑。如圖， 第34頁/共46頁第三十四頁，共47頁。雙交點(jiodin)法（續(xù)） 不切基線法 其方

26、法是：先根據標準要求初選半徑R，測量基線AB，計算出轉角，由計算出的T即可根據a、b量距定出曲線起、終點ZH、HZ，并用切線支距X、Y，檢查曲線上任一點的線位，如與實際情況相符，則所選半徑合適(hsh)，反之則應再調整半徑計算。第35頁/共46頁第三十五頁，共47頁。3)回頭(hu tu)曲線定線法 一般來講，有回頭曲線的地方，路線受地形約束較大，主曲線和一般來講，有回頭曲線的地方，路線受地形約束較大，主曲線和輔助曲線的平、縱面控制較嚴，定線時稍有不慎，對線形和工程數量影響輔助曲線的平、縱面控制較嚴，定線時稍有不慎，對線形和工程數量影響(yngxing)很大，插線時必須反復試線，才能得到滿意的

27、結果?；仡^曲很大，插線時必須反復試線，才能得到滿意的結果?；仡^曲線定線的方法很多，通常采用切基線的雙交點定線。線定線的方法很多，通常采用切基線的雙交點定線。 第36頁/共46頁第三十六頁，共47頁?；仡^(hu tu)曲線定線法 按照(nzho)(nzho)放坡的導向線，先確定輔助曲線交點JD1JD1、JD2JD2和上下線位置，如圖，然后反復移動基線JDAJDBJDAJDB控制確定主曲線，直到滿意為止。其具體方法同切基線的雙交點法。第37頁/共46頁第三十七頁，共47頁。第三節(jié) 紙上移線 現場實地定線，往往由于地形復雜，定線人員視野受到限制和產生錯覺，現場實地定線，往往由于地形復雜，定線人員視野

28、受到限制和產生錯覺，難免發(fā)生個別路段線位定得不當。紙上移線是修改局部路線的有效方法。難免發(fā)生個別路段線位定得不當。紙上移線是修改局部路線的有效方法。 一、紙上移線的條件一、紙上移線的條件 1、路線平面標準前后不協(xié)調，需要調整轉角點位置、改變半徑，或室內定、路線平面標準前后不協(xié)調，需要調整轉角點位置、改變半徑，或室內定坡后發(fā)現局部地段工程量過大時；坡后發(fā)現局部地段工程量過大時； 2、路線位置過于靠山，挖方邊坡太高有害穩(wěn)定，或過于靠外，擋土墻較高，、路線位置過于靠山，挖方邊坡太高有害穩(wěn)定，或過于靠外，擋土墻較高，砌石工程太大，移改線砌石工程太大，移改線(i xin)位后能省大量工程時；位后能省大量

29、工程時； 3、增加工程量不大，但能顯著提高平、縱線形標準時。、增加工程量不大，但能顯著提高平、縱線形標準時。第38頁/共46頁第三十八頁，共47頁。二、紙上移線的方法(fngf)與步驟 紙上移線有計斷鏈和不計斷鏈兩種做法。移距較大，斷鏈長度較長，對縱坡度有較大影響時，應采用計斷鏈的做法，步驟如下: : 1 1、繪制移線地段的大比例尺( (一般用1:2001:2001:500)1:500)路線圖，注出各樁位置。 2 2、依據移線目的，在縱斷面圖上試定出合理坡度，讀取各樁填挖值。 3 3、根據填挖，用路基(lj)(lj)模板在橫斷面圖上找出最經濟或控制性的路基(lj)(lj)中心線位置，量偏離原中

30、心線的距離即移距，如圖 40第39頁/共46頁第三十九頁，共47頁。 如圖中的如圖中的a，分別用不同符號點在路線平面圖上。參照這些記號在保證，分別用不同符號點在路線平面圖上。參照這些記號在保證重點照顧多數的原則下，經多次反復試定修改重點照顧多數的原則下，經多次反復試定修改(xigi)，直到定出滿足移，直到定出滿足移線要求，線形合理的移改導線見圖中虛線表示。線要求，線形合理的移改導線見圖中虛線表示。第40頁/共46頁第四十頁，共47頁。紙上移線的方法(fngf)與步驟 4 4用正切法量算各交點轉角。移線與原線角度要閉合，否則需進行調整( t i o z h n g )( t i o z h n g ) ，首先調整(t