第五章路線勘測設(shè)計(jì)

道路勘測設(shè)計(jì)孫華福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院第五章路線勘測第五章路線勘測第一節(jié)勘測設(shè)計(jì)程序一、測設(shè)依據(jù)與設(shè)計(jì)階段的劃分

（一）測設(shè)依據(jù)：“規(guī)程”，“設(shè)計(jì)任務(wù)書”

（二）設(shè)計(jì)階段（一階段、二階段、三階段）

上報(bào)批準(zhǔn)設(shè)計(jì)任務(wù)書踏查詳細(xì)測量（定測）編制施工圖

踏勘測量（初測）

編制初步設(shè)計(jì)文件

上報(bào)批準(zhǔn)

詳細(xì)測量（定測）

編制施工圖

強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)：1、根據(jù)國家要求，一般采用二階段設(shè)計(jì)。

2、對任務(wù)急，方案明確，線路較短，工程簡易的項(xiàng)目，可采用一階段設(shè)計(jì)。

3、總體設(shè)計(jì)中，已完成路網(wǎng)設(shè)計(jì)，可采用一階段設(shè)計(jì)二、踏勘測量和初步設(shè)計(jì)

1、目的：主要解決方案問題。

2、內(nèi)容：略

三、詳細(xì)測量和施工圖設(shè)計(jì)1、目的：在初步設(shè)計(jì)確定的線路走向，設(shè)計(jì)方案，搜集的資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步具體化，提出施工圖與預(yù)算，以滿足施工的需要。

2、內(nèi)容：

①選線和定線

②中線測量

③水準(zhǔn)測量

④橫斷測量

⑤地形測量

⑥水文地質(zhì)與筑路材料調(diào)查

⑦拆遷占地

⑧橋涵、擋土墻、路面設(shè)計(jì)

⑨編制施工圖設(shè)計(jì)與預(yù)算文件第二節(jié)路線踏查一、踏查的任務(wù)

結(jié)合實(shí)例講解：1、確定基本走向

2、了解自然條件3、選定控制點(diǎn)4、模擬線路中心位置5、提出設(shè)計(jì)方案和施工原則

6、估計(jì)工程量、三材用量、投資狀況

二、踏查的內(nèi)容和方法

（一）準(zhǔn)備工作

1、收集資料（地形圖、資源資料、水準(zhǔn)點(diǎn)等）

2、圖上確定線路方案（二）野外踏查

1、野外踏查

氣壓計(jì)、計(jì)步器、指北針、手水準(zhǔn)、測高器、羅盤儀

2、野外調(diào)查內(nèi)容

踏查報(bào)告

補(bǔ)充：線路方案比選工程實(shí)例一：工程實(shí)例二：

兩度跨河方案右岸臺(tái)地好、地形平第三節(jié)選線原則與線路的基本形式預(yù)備知識(shí)：

1、紙上定線與現(xiàn)場定線

2、技術(shù)上可能、經(jīng)濟(jì)上合理之說明

3、目的要求

①空間位置：平、縱橫有機(jī)結(jié)合

②測設(shè)質(zhì)量：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工程造價(jià)、維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用三者有機(jī)結(jié)合

③勘測工作：快速測設(shè)與質(zhì)量精度要求

4、大、中、小控制點(diǎn)（舉例說明）一、自然條件對選線的影響

1、地形2、水文3、水文地質(zhì)4、工程地質(zhì)5、土壤種類6、植物

二、選線的原則與要求1、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：驗(yàn)證任務(wù)書與路網(wǎng)規(guī)劃是否合理

2、多方案比選：確定經(jīng)濟(jì)合理者

3、平順、縱均衡，橫向合理

4、山、水、田、林、路綜合治理

5、路橋配合：大中橋（基本控制點(diǎn)），小橋涵服從線路

6、避開不良地質(zhì)

7、經(jīng)濟(jì)不巨增下，盡量提高指標(biāo)；不降低指標(biāo)下，盡量節(jié)省造價(jià)

8、考慮施工難易三、線路基本形式

（一）按地形分1、沿溪線2、越嶺線3、山脊—山坡線

（二）按坡度分1、自由高線2、緊迫高線第四節(jié)山嶺區(qū)選線一、越嶺線

什么叫越嶺線

（一）特點(diǎn)

平面：受地形約束，彎道多，半徑小。

縱面：受高差控制，連續(xù)上下坡，有時(shí)縱坡較陡。

橫面：陡坡地質(zhì)條件與路基穩(wěn)定性的矛盾。

主要矛盾是縱坡高差的矛盾。

故選線時(shí)應(yīng)以縱坡為主導(dǎo)，先放坡。二、布局1、埡口選擇

①埡口位置：符合路線總方向

②埡口的高低：首先考慮海拔較低的埡口

③山坡展線條件：曲折程度較好，橫坡較緩，地質(zhì)較好

④埡口地質(zhì)：較穩(wěn)定

⑤山體較厚

2、過嶺標(biāo)高的選擇

①淺挖低填——適合于過嶺地段，山坡平緩，定線容易，埡口寬而厚

②深挖埡口——適合地質(zhì)良好，挖深在20M以內(nèi)埡口瘦峭

③隧道穿線——挖深在20—25M以上時(shí)

3、埡口兩側(cè)線路的展線（1）自然展線

①跨溝線②繞山嘴展線③雞爪地形展線

經(jīng)驗(yàn)：肥山闊溝——繞進(jìn)繞出

廋山深溝——直穿直跨

上部通過宜直穿；下部通過宜繞越

（2）回頭展線

①山包和山脊平臺(tái)

②緩坡

③山溝和山坳

（3）螺旋展線：高架橋和隧道

補(bǔ)充內(nèi)容：1、避免反坡2、利用大坡?lián)屨加欣匦?、長坡盡頭避急彎。

二、山坡線什么叫山坡線？

適用情況：1、峽谷無臺(tái)地。

2、平緩河谷需升坡

3、上下嶺的引線

要點(diǎn)：1、平面彎曲要少

2、橫坡要平緩

3、地質(zhì)要穩(wěn)定

問題：1、越嶺線埡口的選擇要點(diǎn)

2、埡口兩側(cè)展線的方式和適用情況。三、沿溪線（一）特點(diǎn)：

1、優(yōu)點(diǎn)：①縱坡受限不大

②較少展線和迂回繞越

③便于集運(yùn)材

④居民點(diǎn)集中

⑤砂石來源豐富，便于施工養(yǎng)護(hù)。

2、缺點(diǎn)：①受洪水威脅大

②石方工程大而集中

③常遇不良地質(zhì)和雞爪地形

④占地矛盾突出

⑤防護(hù)工程量大

總之：縱面困難少，平面受限大。（二）布局1、定位:

洪水位的調(diào)查利弊分析

①低線：線型好，工程省，便于跨河，易受洪水威脅，防護(hù)工程多。

②高線：不受洪水威脅，廢方易處理，線型差，工程量大，跨河難。

結(jié)論：低線應(yīng)是沿溪線的主體，但是要注意防洪，高線可作為解決局部問題的手段。

2、選岸：反復(fù)比較，避難就易，選擇有利的一岸。

①地形、地質(zhì)條件②積雪冰凍地區(qū)的選岸③資源④居民區(qū)分布

3、橋位選擇（常見的路橋配合形式）①跨支流支溝口直跨向支溝上游繞進(jìn)一定距離再跨

②跨主流在S彎腰部過河

在河彎附近過河（河床穩(wěn)定、河流順直、橋位不受水的影響處）

在與線路接近平行的順直河段上跨越（斜交或把橋頭接成作為勺形）

（三）幾種河谷地形條件下的選線1、開闊河谷

2、河道彎曲，較狹窄的河谷

①繞越

②取直（二度跨河，改移河道）通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

補(bǔ)充：A：個(gè)別河灘寬淺的大河灣：河灘布線。

B：個(gè)別突出山嘴：切嘴填彎。

3、陡崖峭壁河斷①繞越

直穿：與河爭路，侵占部分河床；硬開石壁

1、河床縱坡陡峻河段

介于沿溪——越嶺線之間

①急流、跌水河段：可利用下游支溝或緩坡展線而下。

②連續(xù)陡坡河段：同越嶺線

（四）注意事項(xiàng)

1、重視沿溪人行小道的作用。

2、臺(tái)地的利用。

3、防護(hù)工程的設(shè)置。

思考：

1、什么是沿溪線。

2、沿溪線的優(yōu)缺點(diǎn)。

3、橋位選擇的方式。第五節(jié) 定線選線包括：方案確定；線路布局；定線

1、定線的基本任務(wù)：

據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和線路方案，結(jié)合地形，地質(zhì)條件，綜合考慮平、縱、橫三面。具體定出路線交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)、平曲線半徑。

2、具體辦法

①紙上定線②現(xiàn)場定線③紙上調(diào)整④紙上移線

一、越嶺線放坡定線的方法（一）試坡摸底：粗定沿線應(yīng)穿應(yīng)避的中間控制點(diǎn)，擬定輪廓。

（二）結(jié)合地形放坡，定出路基標(biāo)高，放坡定點(diǎn)，定出導(dǎo)向線

（三）據(jù)坡度點(diǎn)找出合適的線路中心

當(dāng)山坡坦于1：2.5時(shí)（21o48′時(shí)）半挖半填

當(dāng)山坡陡于1：1.5時(shí)（33o41′時(shí)）全挖

地質(zhì)不良時(shí)應(yīng)全填

（四）穿線交點(diǎn)

實(shí)際做法：導(dǎo)線測量——1：500展圖——圖上定線——現(xiàn)場放線——交出交轉(zhuǎn)點(diǎn)——推薦半徑（同心圓）

（五）曲線插設(shè)

二、一般曲線的定線方法（一）單交點(diǎn)法：適用于轉(zhuǎn)角不大，受地形限制不很嚴(yán)重的地方。

（二）虛交點(diǎn)法：適用于轉(zhuǎn)角過大，交點(diǎn)距中線過遠(yuǎn)且地形復(fù)雜，E、T丈量困難，設(shè)一個(gè)交點(diǎn)不易決定圓曲線位置或交點(diǎn)難到達(dá)處。

（三）雙交點(diǎn)法

（四）復(fù)曲線法

三、回頭曲線的定線方法P188（一）雙交點(diǎn)法

（二）虛交點(diǎn)法（三）圓心法

四、計(jì)算方法1、單交點(diǎn)法

T=Rtgα/2

L=Rα

E=R(secα/2-1)

2、虛交點(diǎn)法求出a,b值。

T=Rtgα/2

L=Rα

E=R(secα/2-1)

AE=T-bBF=T-a

3、雙交點(diǎn)法R是計(jì)算出來的。

AB=T1+T2

AB=RtgαA/2+RtgαB/2

T1=RtgαA/2

T2=RtgαB/2

L=Rα4、復(fù)曲線法R1為配的半徑，

R2為計(jì)算的半徑

T1=R1tgαA/2

T2=AB—T1

R2=

L1=R1αAE1=R1(secαA/2-1)

L2=R2αBE2=R2(secαB/2-1)

L=L1+L2

小結(jié)：1、定線的步驟和曲線的定線方法。

2、回頭曲線的定線方法。

第六節(jié)平曲線的測設(shè)一、圓曲線段的測設(shè)

（一）切線支距法（適合平坦開闊地區(qū)）

偏角法（適于任何地區(qū)）

偏角Δ=L/2R

弦長Δ=β/2

ZY至QZ段由ZY測量，QZ至YZ由YZ測量。β二、緩和曲線段的測設(shè):（一）切線支距法：

以ZH（或HZ）為坐標(biāo)原點(diǎn)，

以切線方向?yàn)閄軸，以半徑

方向?yàn)閅軸，在緩和曲線上

某點(diǎn)A的坐標(biāo)：

L----某點(diǎn)A到原點(diǎn)（ZH）的曲線長度

當(dāng)L=LS時(shí)（既為HY或YH點(diǎn)）

X=LS（1-LS2/40R2）

Y=LS/6R

βC【例】已知R=250M，LS=75M，ZH=K17+443.28,測設(shè)緩和曲線上的各點(diǎn).

解:樁號(hào)LXY

ZHK17+443.28000

+46016.7216.720.04

+48036.7236.710.44

+50056.7256.681.62

HYK17+518.287574.833.75

施測方法:據(jù)X,Y測設(shè)各樁點(diǎn)

自ZH沿切線方向分別量16.72,并作垂距0.04

36.720.44

56.681.62

HY74.833.75

得各點(diǎn)樁位.

直角測設(shè):儀器、十字架、皮尺交會(huì).

（二）偏角法:緩和曲線起點(diǎn)到某點(diǎn)的連線與起線的夾角(既偏角).

β0=90LS/πR

當(dāng)L=LS(既為HY或YH時(shí))δ0=30LS/πR

δ0=LS*180/6R*πδ=(L/LS)2?δ0

緩和曲線弧弦差很小,故弧長=弦長.

測設(shè)方法:以δ定向,以弦長定位相交而得.

【例】已知R=250M，LS=75M，ZH=K17+443.28

試用偏角法定設(shè)各樁.

解:樁號(hào)Lδ

ZHK17+443.2800

+46016.720o08′33″

+48036.720o41′12″

+50056.721o38′19″

HYK17+518.28752o51′53″

HY樁用切線支距法計(jì)算,偏角δ’=arctg(y/x)

=arctg(3.75/74.83)

=2o52′08″

δ’-δ=15’誤差.

〖練習(xí)〗

1.已知R=200Mα=43o16′36″LS=75JD=K10+254.68

求曲線要素與里程.

2.已知R=175Mα=58o35′20″LS=75JD=K4+500.74

求曲線要素與里程.

3.已知R=50Mα=90o48′08″LS=35JD=K15+305.86

加樁+251.69,+261.69,+281.69,+305.93,+325.93,+335.93,用偏角法,切線支距法測設(shè)步驟.

4.已知R=174Mα=39o17′15″LS=50JD=K5+438.21

加樁+370.9,+390.9,+415.9,+440.21,+465.21,+485.21,用偏角法,切線支距法測設(shè)步驟.

5.已知R=200Mα=21o38′10″LS=35JD=K5+672.37

加樁+631.61,+641.61,+661.61,+682.13,+700,+712.13,用偏角法,切線支距法測設(shè)步驟.

第七節(jié)中線測設(shè)提問；1、放坡定線的方法和步驟

2、一般曲線有哪幾種定線方法，各適用于哪種情況。

傳統(tǒng)中線的測量方法（經(jīng)緯儀測量）

一、測角與中樁的內(nèi)容

測角組

1、標(biāo)定交、轉(zhuǎn)定樁

2、測轉(zhuǎn)角α，釘出曲中方向樁，推薦半徑R

3、角度校核

4、距離校核

中樁組

1、直線段：定線，量距，釘樁

2、丈量基線（復(fù)曲線，虛交，雙交）

3、圓曲線主點(diǎn)測設(shè)

4、圓曲線詳細(xì)測設(shè)

5、護(hù)樁、插樁、填表補(bǔ)充：1、中線測量人員分工與儀器配備

2、（一個(gè)彎道上）曲線測設(shè)步驟二、 標(biāo)定交轉(zhuǎn)點(diǎn)什么是交點(diǎn)，什么是轉(zhuǎn)點(diǎn)

（一）以轉(zhuǎn)點(diǎn)和一交點(diǎn)為準(zhǔn)定另一交點(diǎn)

（二）以二交點(diǎn)為準(zhǔn)定轉(zhuǎn)點(diǎn)

（三）釘騎馬樁

三、 測角與計(jì)算預(yù)備知識(shí)：

1、左角與右角2、轉(zhuǎn)角（偏角）3、左偏與右偏4、曲中方向

5、右角與轉(zhuǎn)角關(guān)系（α=180-β）+為右偏，-為左偏

（一）測角

前半測回β1=m1-n1當(dāng)m<n時(shí)m+360再減

后半測回β2=m2-n2β=（β1+β2）/2

（二）計(jì)算α=180-β+為右偏，-為左偏

方位角：A前邊=A后邊+|α|

曲中方向讀數(shù)：m=（m2+n2）/2

課堂作業(yè)：已知：m1=00°32′

n1=190°48′

m2=268°08′

n2=98°23′

A后邊=86°23′求右角β

四、直線丈量

卡鏈間接丈量

JD91.5m五、 加樁1、線路起終點(diǎn)樁0+000、K6+500

2、公里樁K1+000、K2+000

3、百米樁K1+100、K2+300

4、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁ZDK1+586

5、直線段加樁+426、+655

6、基本樁+020、+080

7、平曲線主點(diǎn)樁ZYK2+256.34、QZ、YZ

8、平曲線加樁K3+234.14

9、指示樁

10、保護(hù)樁

樁號(hào)規(guī)格：交轉(zhuǎn)點(diǎn)：5ⅹ5ⅹ30；一般中樁：2ⅹ5ⅹ25

JD91.5m六、固定樁N1N2N3JD七、 斷鏈處理長鏈K0+162=K0+102(長60M)

長60M0+162

0+102

短110M

K1+830K1+940

短鏈K1+830=K1+940(短110M)

全線總長:全線最后里程+全線長鏈之和-全線短鏈之和

八、記錄復(fù)核及有關(guān)內(nèi)業(yè)

指導(dǎo)學(xué)生正確填寫“測角中樁記錄”；交轉(zhuǎn)點(diǎn)表

九、精度要求（一）距離校核

鏈距與視距平丘：±1/200山丘：±1/100

鏈距與鏈距平丘：±1/1000山丘：±1/500

釘樁：縱向±5CM

橫向±10CM

沿半徑方向±10CM

（二）角度校核

二半測回2′；磁方位角觀測值與推算值不超過2°。

小結(jié)1、方位角的計(jì)算

2、加樁的類型

3、角度的計(jì)算

4、長短鏈的處理

第八節(jié)坐標(biāo)法測量中線（全站儀測量）一、控制點(diǎn)的測設(shè)

(一) 已知某點(diǎn)的坐標(biāo),求另一點(diǎn)的坐標(biāo)

①置羅盤儀于JDA，視S點(diǎn),得方位角β0，測JDA—S的距離L1

得XS=XA+L1cosβ0YS=YA+L1sinβ0

②置鏡于S點(diǎn)，后視JDA，并撥成(β0+1800)角，則00方向?yàn)閄軸方向。

③前視JDB，得β1與L2，根據(jù)XB=XS+L2cosβ1YB=YS+L2sinβ1

得B點(diǎn)坐標(biāo)

④同理測JDC，得β2與L3，得JDC的坐標(biāo)。(二) 已知二點(diǎn)坐標(biāo)，求算方位角與距離。已知XAXBXC

YAYBYC

用LA-B2=(XB-XA)2+(YB-YA)2

βA-B=arctg[(YB-YA)/(XB-XA)]+n*1800

當(dāng)△Y、△X>0,n=0

△Y>0、△X<0,n=1

△Y<0、△X<0,n=1

△Y<0、△X>0,n=2

同理得LB-C,βB-C

а=βB-C-βA-B

當(dāng)а>0時(shí)為右偏,а<0時(shí)為左偏.

(三)已知二點(diǎn)坐標(biāo)JDA，S點(diǎn)JDA(XA，YA)，S(XS，YS)置鏡于S點(diǎn)，后JDA，歸β0的反方位角,此時(shí)度盤內(nèi)00方向即為X軸方向。

同上述方法.

※注:已知一點(diǎn)坐標(biāo)與已知的二點(diǎn)坐標(biāo)的差別在于:

已知二點(diǎn)坐標(biāo)的求算中,整個(gè)控制點(diǎn)的測設(shè)坐標(biāo)為原始的大地坐標(biāo),而一點(diǎn)坐標(biāo)的推算由于羅盤儀測角的誤差,整個(gè)系統(tǒng)將產(chǎn)生一個(gè)偏角誤差。二、全站儀的放線(1)坐標(biāo)計(jì)算

（一）直線段

已知:方位角аAB，JDA(XA,YA)，樁號(hào)Q，則直線上P1點(diǎn)的坐標(biāo)為：

XP1=XA+(P1-Q)?cosаAB

YP1=YA+(P1-Q)?sinаAB

（二）第一緩和曲線（ZH-HY段任一點(diǎn)）XP2=XZH+S?cosаZ