道路勘測設(shè)計第7章課件

1、第七章 道路定線第一節(jié) 紙上定線第二節(jié) 紙上定線操作方法第三節(jié) 實地放線第四節(jié) 直接定線 第一節(jié) 紙上定線 公路定線的任務(wù)： 按照已定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在選線布局階段選定的路線帶范圍內(nèi)，結(jié)合細(xì)部地形、地質(zhì)條件，綜合考慮平、縱、橫三方面的合理安排，確定出公路中線的確切位置。公路定線的方法： 實地定線（公路等級較低和地形條件簡單的路線）。 航測定線（利用航攝像片、影像地圖等資料，借助于航測儀器建立與實地完全相似的光學(xué)模型，在模型上直接定線）。 紙上定線（技術(shù)等級高，地形、地質(zhì)條件復(fù)雜的路線） 紙上定線 實地定線 第一節(jié) 紙上定線 紙上定線：在大比例尺（一般以1：2000為宜）地形圖上確定道路中線的位置的

2、過程。 本節(jié)以越嶺線為例介紹紙上定線的方法：一.定導(dǎo)向線 1確定路線方案。 在大比例尺地形圖上，仔細(xì)研究路線布局階段選定的主要控制點間的地形、地質(zhì)情況，選擇有利地形如平緩順直的山坡，開闊的側(cè)溝，利于回頭的地點等，擬定路線可能方案，選定合適方案。 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙上定線一.定導(dǎo)向線 1確定路線方案 2繪均坡線 根據(jù)等高線間距h及選用的平均坡度（5.0%5.5），計算出等高線間距，等高線間平距：a = h/i平均 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙上定線一.定導(dǎo)向線 1確定路線方案 2繪均坡線 3定導(dǎo)向線 將坡度線根據(jù)地形情況，移動線位，確定中間控制點，調(diào)整坡度重新放坡得到折線，該折線也稱為

3、“導(dǎo)向線”。 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙上定線一.定導(dǎo)向線二.修正導(dǎo)向線 1點繪縱斷面草圖。 2縱斷面修正導(dǎo)向線。根據(jù)縱斷面設(shè)計的填挖情況，對縱斷面地面高程進(jìn)行修正，在平面試線的對應(yīng)路段進(jìn)行平面線位調(diào)整，稱為修正導(dǎo)向線。 3橫斷面修正導(dǎo)向線（橫斷面校核）。 第一節(jié) 紙上定線一.定導(dǎo)向線二.修正導(dǎo)向線三.定線 經(jīng)過幾次修正導(dǎo)向線后，最終確定出滿足標(biāo)準(zhǔn)、平縱線形都比較合理的路線導(dǎo)線，最終定出交點位置。 （一）直線型法（傳統(tǒng)法）； （二）曲線型法。 第一節(jié) 紙上定線一.定導(dǎo)向線二.修正導(dǎo)向線三.定線 （一）直線型法（傳統(tǒng)法）；1、交點坐標(biāo)確定：2、確定曲線半徑和緩和曲線參數(shù)3逐樁坐標(biāo)計算： 第一節(jié)

4、 紙上定線1、交點坐標(biāo)確定：（1）直接采集法 在繪有網(wǎng)格的地形圖上直接讀取各交點坐標(biāo)。適用于交點前后直線方向和位置限制不嚴(yán)的情況。（2）定前后直線間接推算交點坐標(biāo) 在相鄰的前后兩條直線邊上各取兩個點的坐標(biāo)，再用相鄰直線相交的解析法計算交點坐標(biāo)。交點前直線上兩點：（x1，y1）和（x2，y2），交點后直線上兩點：（x3，y3）和（x4，y4），則交點坐標(biāo)（x,y）為： 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙上定線三.定線 （一）直線型法（傳統(tǒng)法）；1、交點坐標(biāo)確定：2、確定曲線半徑和緩和曲線參數(shù)（1）試算（2）反算 第一節(jié) 紙上定線三.定線 （一）直線型法（傳統(tǒng)法）；1、交點坐標(biāo)確定：2、確定曲線半徑和緩

5、和曲線參數(shù)（2）反算I、單交點曲線反算II、雙交點曲線反算 第一節(jié) 紙上定線I、單交點曲線已知切線長反算半徑 第一節(jié) 紙上定線已知外距反算半徑根據(jù)轉(zhuǎn)角和控制外距，先試定緩和曲線長都，取然后根據(jù)下式反算半徑 第一節(jié) 紙上定線II、雙交點曲線 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙上定線三.定線 （一）直線型法（傳統(tǒng)法）；1、交點坐標(biāo)確定：2、確定曲線半徑和緩和曲線參數(shù)3逐樁坐標(biāo)計算：（1）交點間距、偏角交角計算（2）逐樁坐標(biāo)計算： 第一節(jié) 紙上定線三.定線 （一）直線型法（傳統(tǒng)法）；1、交點坐標(biāo)確定：2、確定曲線半徑和緩和曲線參數(shù)3逐樁坐標(biāo)計算：（1）交點間距、偏角交角計算 設(shè)起點坐標(biāo)為

6、JD0（X0，Y0），第i個交點坐標(biāo)為（Xi，Yi），i=1，2，n，則 坐標(biāo)增量： 計算方位角： 交點間距 ： 第一節(jié) 紙上定線 如果i0，路線為右偏； 如果i0，路線為左偏。 公路偏角： 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙上定線三.定線 （一）直線型法（傳統(tǒng)法）；1、交點坐標(biāo)確定：2、確定曲線半徑和緩和曲線參數(shù)3逐樁坐標(biāo)計算：（2）逐樁坐標(biāo)計算：設(shè)交點坐標(biāo)為交點相鄰直線的方位角分別為和則（或）點坐標(biāo)： 第一節(jié) 紙上定線（或）點坐標(biāo)： 設(shè)直線上加樁里程為L，ZH、HZ表示曲線起、終點里程，則前直線上任意點坐標(biāo)（）。）后直線上任意點坐標(biāo)（) 第一節(jié) 紙上定線單曲線內(nèi)中樁坐標(biāo)計算、不設(shè)緩和曲線的單曲線

7、設(shè)曲線起終點坐標(biāo)分別為 則圓曲線上任意點坐標(biāo)為： 式中：圓曲線內(nèi)任意點至ZY點的曲線長；圓曲線半徑； 轉(zhuǎn)角符號，右轉(zhuǎn)為“+”，左轉(zhuǎn)為“”，下同。 第一節(jié) 紙上定線、設(shè)緩和曲線的單曲線緩和曲線上任意點的切線橫距式中：緩和曲線上任意點至ZH（或HZ）點的曲線長； 緩和曲線長度。 第一緩和曲線（ZHHY）任意點坐標(biāo) 第一節(jié) 紙上定線 圓曲線內(nèi)任意點坐標(biāo) 由HYYH時式中： 圓曲線內(nèi)任意點至HY點的曲線長；HY點的坐標(biāo)，由YHHY時 第一節(jié) 紙上定線式中：圓曲線內(nèi)任意點至YH點的曲線長。(3)第二緩和曲線（HZYH）內(nèi)任意點坐標(biāo)式中：第二緩和曲線內(nèi)任意點至HZ點的曲線長。 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙

8、上定線三.定線 （二）曲線型定線法；1定線步驟2、回旋線參數(shù)的確定 第一節(jié) 紙上定線三.定線 （一）曲線型定線法；1定線步驟（1）根據(jù)路線走向、地形和地物約束條件及技術(shù)要求，在地形圖上繪制若干直線段和圓弧段，控制路線的總體線位，并形成線形骨架。（2）根據(jù)直線與圓弧、圓弧與圓弧之間的相對位置關(guān)系，利用圖解法或解析法配置緩和曲線，并確定其參數(shù)值，同時考察各種線形元素之間的協(xié)調(diào)性和均衡性。（3）判斷曲線組合類型，并按曲線類型輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行曲線計算、敷設(shè)和調(diào)整。 第一節(jié) 紙上定線三.定線 （二）曲線型定線法；2、回旋線參數(shù)的確定2)近似計算法 3）解析計算法：1)回旋曲線尺法（現(xiàn)在一般都是軟件設(shè)計，這

9、種方法基本不用了） 第一節(jié) 紙上定線三.定線 （二）曲線型定線法；2、回旋線參數(shù)的確定1)回旋曲線尺法 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙上定線三.定線 （二）曲線型定線法；2、回旋線參數(shù)的確定（2)近似計算法式中：D圓弧與直線或圓弧與圓弧之間距離； R換算半徑。 S型、卵型曲線： （公式同上） S型曲線： 卵型曲線： 直線與圓曲線間用緩和曲線連接： 回旋線參數(shù)A可用下式計算：D 第一節(jié) 紙上定線 第一節(jié) 紙上定線三.定線 （二）曲線型定線法；2、回旋線參數(shù)的確定 3）解析計算法： 曲線型定線的解析方法有很多，例如：曲直法、擬合法、積木法、綜合法、弦切線法、閉合導(dǎo)線法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、

10、CBR法、圓弧移動法等。 曲直法兼具曲線型定線法和直線型定線法的特點，容易操作，下面以曲直法為例對曲線型定線法做介紹 第一節(jié) 紙上定線（1）直線與圓曲線連接已知直線上兩點D1（xD1，yD1）和D2（xD2，yD2），圓曲線上兩點C1 （xC1，yC1）和C2（xC2，yC2），圓曲線半徑為R。 要求設(shè)計緩和曲線LS連接圓曲線并與直線D1D2相切。 第一節(jié) 紙上定線 圓心坐標(biāo)M（xm，ym） C1C2兩點之間距離： xm=xC1+Rcosm ym=yC1+RsinmC1C2 和C1M的夾角C1C2的方位角C1M的方位角 第一節(jié) 紙上定線 圓心到直線的距離D 直線D1D2斜率： 第一節(jié) 紙上定線

11、 回旋線參數(shù)A及長度Ls 第一節(jié) 紙上定線（2）S型曲線 已知相鄰兩圓的半徑R1，R2 及其上各兩點的坐標(biāo)，用上述計算方法求出兩圓心坐標(biāo)M1（XM1，YM1）和M2（XM2，YM2）后，可按下述步驟計算參數(shù)A值： 第一節(jié) 紙上定線、計算間距D 如圖所示，有令K表示回旋線參數(shù)的比值，即 由幾何關(guān)系知 規(guī)范規(guī)定，S型兩個回旋線參數(shù)A1與A2宜相等。當(dāng)采用不同參數(shù)時，A1與A2 之比宜小于2.0，有條件時應(yīng)小于1.5。 第一節(jié) 紙上定線又因 則 采用數(shù)值解法（如牛頓求根法）可求得緩和曲線參數(shù)Ls1和Ls2進(jìn)而可求得A1與A2。 第一節(jié) 紙上定線一. 穿線交點法 第二節(jié) 實地放線 穿線交點法是根據(jù)平面圖上路線與實測地形時敷設(shè)的控制導(dǎo)線的關(guān)系，把紙上路線的每條邊逐一而獨立地放到實地上去，延伸這些直線支出交點，構(gòu)成路線導(dǎo)線1支距法一. 穿線交點法 第二節(jié) 實地放線1支距法 2解析法一. 穿線交點法 第二節(jié) 實地放線 二. 撥角法 根據(jù)紙上路線在平面圖上的位置與導(dǎo)線的關(guān)系，用坐標(biāo)計算每一條線的距離、方向、轉(zhuǎn)向角和各控制樁的里程，放線時就按照這些資料直接撥角量距。 第二節(jié) 實地放線 第二節(jié) 實地放線一. 穿線交點法 第二節(jié) 實地放線 二. 撥角法三. 直接定交點法 在地形平坦，視線開闊，路線受限不十分嚴(yán)，路線位置能根據(jù)地面目標(biāo)明顯決定的地區(qū)；可依紙上路線和地貌地物的關(guān)系，現(xiàn)場直