第一篇第六章定線

1、第六章第六章 公路定線公路定線第一篇第一篇 公路勘測(cè)設(shè)計(jì)公路勘測(cè)設(shè)計(jì)第六章第六章公路定線公路定線 教學(xué)要求教學(xué)要求 通過本章學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能達(dá)到： 1描述紙上定線和實(shí)地定線紙上定線和實(shí)地定線的方法與步驟，并能通過紙上定線提供正確的設(shè)計(jì)成果； 2知道山區(qū)越嶺線放坡布線的方法與步驟 3在不同地形、地物條件下，能正確選定彎道平曲線半徑和曲線長(zhǎng)度。第一節(jié)第一節(jié) 紙上定線紙上定線 紙上定線是指在大比例尺（一般以紙上定線是指在大比例尺（一般以1：1000和和1：2000）地形圖上確定公路中線的位置。）地形圖上確定公路中線的位置。 公路定線按不同的地形條件，所要解決的重點(diǎn)不同。如平原微丘區(qū)的地形比較平緩，定線

2、的重點(diǎn)是如何正確地繞越平面上的障礙，使控制點(diǎn)間的路線順直短捷；山嶺重丘地形復(fù)雜，高差大，橫坡陡，定線的重點(diǎn)是如何利用有利地形，安排好縱坡，避免工程艱巨和不良地質(zhì)地段。 現(xiàn)以路線平、縱、橫面受限制越嶺線為例，對(duì)紙上定線的方法與步驟闡述如下： 1擬定線路走向擬定線路走向 在大比例尺地形圖上，根據(jù)路線的起、終點(diǎn)和中間控制點(diǎn)，仔細(xì)分析控制點(diǎn)間的地形、地質(zhì)及地物情況，選擇地勢(shì)平緩、山坡順直、河谷開闊及有利于回頭展線的地點(diǎn)等，擬定路線各種可能的走向，完成路線的總體布局。 2放坡試線放坡試線 設(shè)等高線間距為h，選用的平均坡度為（視相對(duì)高差而定） ，則等高線平距 。如圖1-0-6-1所示，從埡口A點(diǎn)開始，使兩

3、腳規(guī)的開度等于a（比例與地形圖相同），從A點(diǎn)開始自上而下依次在等高線上截取a，b，c，等點(diǎn)，直至D點(diǎn)附近。 將已定的A ，a，b，c，D各點(diǎn)連成折線，稱為均坡線。%5 . 5%0 . 5均i均iha 圖1-0-6-1 紙上定線示意圖 3定導(dǎo)向線定導(dǎo)向線 根據(jù)已得到的均坡線，分析所行經(jīng)地帶的地形、地物及工程艱巨情況，選擇出避讓或繞越的中間控制點(diǎn)。如圖1-0-6-1中均坡線在B處陡崖中間穿過，而且有利于設(shè)置回頭曲線的C點(diǎn)也沒有利用，為此必須將B和C兩處定為中間控制點(diǎn)，調(diào)整B、C兩處前后路線的縱坡，仿照上法在等高線上截取a，b，c各點(diǎn)，將A，a，b，cD各點(diǎn)連成折線，稱為導(dǎo)向線。 4修正導(dǎo)向線修正導(dǎo)

4、向線 1）根據(jù)導(dǎo)向線初步擬定出平面試線，注明平曲線半徑，量出地形變化特征點(diǎn)樁號(hào)及地面標(biāo)高，繪制概略縱斷面圖，設(shè)計(jì)縱坡，計(jì)算出各樁號(hào)概略設(shè)計(jì)標(biāo)高 2）在平面試線各樁號(hào)的橫斷面方向上，根據(jù)各樁號(hào)的概略設(shè)計(jì)標(biāo)高，繪制橫斷面地面線，用路基模板在橫斷面圖上繪出路基中線不填不挖、工程最經(jīng)濟(jì)或起控制作用的最佳位置，以及路基中線可以活動(dòng)的范圍，如圖1-0-6-2所示。將用上述方法取得的最佳位置點(diǎn)，用不同的符號(hào)標(biāo)在橫斷面圖上，這些點(diǎn)的連線稱為修正導(dǎo)向線，可作為最后定線的依據(jù)。 圖1-0-6-2 修正導(dǎo)向線示意 5定線定線 紙上定線是在已定修正導(dǎo)向線的基礎(chǔ)上，按規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行最后定線，有兩種做法： 1）直線型

5、法：在修正導(dǎo)向線上，按照棄少就多，保證重點(diǎn)的原則，先用直線尺繪出與較多地形相適應(yīng)的各個(gè)直線段，然后用半徑適當(dāng)?shù)膱A曲線把相鄰直線連接起來。 2）曲線型法：此法適應(yīng)于以曲線為主的連續(xù)線形。具體定線時(shí)仍以修正導(dǎo)向線為基礎(chǔ)，先用不同的圓弧分別去吻合曲線地段，定出圓曲線部分，然后在相鄰曲線之間用合適的緩和曲線順滑連接，形成一條以曲線為主的連續(xù)平面線形。 6縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì) 路線確定以后，量出路中心線穿過每一等高線的樁號(hào)及高程，繪制縱斷面圖，點(diǎn)繪地面線，進(jìn)行縱坡設(shè)計(jì)。 紙上定線是一個(gè)反復(fù)試定線路的過程，平面試線的修改次數(shù)越多，最后所定路線的設(shè)計(jì)質(zhì)量越高，直到認(rèn)為再修改已得不到顯著效果時(shí)，紙上定線工作才

6、算完成。第二節(jié)第二節(jié) 實(shí)地定線實(shí)地定線 實(shí)地定線是指設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)場(chǎng)直接完成定線，實(shí)地定線是指設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)場(chǎng)直接完成定線，定線的原則與紙上定線相同，但定線條件改變。定線的原則與紙上定線相同，但定線條件改變。 實(shí)地定線時(shí)，由于定線人員直接面對(duì)實(shí)際地形、地物等具體情況，因此要求定線人員有一定的選線經(jīng)驗(yàn)，要不怕辛苦，不怕麻煩，要多跑、多看、多問，摸清路線所經(jīng)地帶的地形、地質(zhì)等變化情況，反復(fù)試定線路，才能定出好的路線。 山區(qū)越嶺線實(shí)地定線的方法和步驟： 1分段安排路線分段安排路線 在路線全面布局中所擬定的主要控制點(diǎn)之間，根據(jù)地形、地質(zhì)、水文等情況，自上而下用粗略試坡的方法確定中間控制點(diǎn)，確定路線輪廓方案

7、。 2放坡放坡 放坡是越嶺線定線的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)解決越嶺線中的縱坡合理分配，爭(zhēng)取高程，處理好平、縱、橫之間的關(guān)系起著重要作用。 目前越嶺放坡一般常采用帶角手水準(zhǔn)，如圖1-0-6-3所示。使用時(shí)用手水準(zhǔn)橫絲瞄準(zhǔn)前方相等視線高的目標(biāo)，旋轉(zhuǎn)刻度盤，使汽泡居中，此時(shí)刻度盤上指針?biāo)傅亩葦?shù)，即為視線高至目標(biāo)間的傾斜角度。將此讀數(shù)乘以1.75即為縱坡度。 圖1-0-6-3 常用帶角手水準(zhǔn) 放坡一般從最高控制點(diǎn)（如埡口）從上而下開始。放坡一般從最高控制點(diǎn)（如埡口）從上而下開始。一人用帶角手水準(zhǔn)，對(duì)好選用縱坡的相應(yīng)傾斜角度，立于控制點(diǎn)處，指揮前點(diǎn)人員手持花桿在山嘴、山坳等地形變化處、計(jì)劃變坡處及順直山坡

8、上每隔一定距離定點(diǎn)，插上坡度旗，并在旗上注明選用的縱坡值，這些坡度點(diǎn)的連線也稱導(dǎo)向線。 放坡傳遞坡度時(shí)，要估計(jì)平曲線的大概位置及半徑，以便考慮縱坡折減。對(duì)擬定要跨的山溝和要穿的山嘴或山脊放坡時(shí)要“跳”過去，若準(zhǔn)備對(duì)山溝或山嘴進(jìn)行繞越，則坡度要放緩，距離要打一定的折扣。 3與橫斷面進(jìn)行核對(duì)與橫斷面進(jìn)行核對(duì) 放坡定出的坡度線（即導(dǎo)向線）主要是從縱坡安排方面考慮的，對(duì)路基穩(wěn)定特別是橫斷面上的填挖方數(shù)量考慮較少，因此，還應(yīng)根據(jù)路基設(shè)計(jì)的要求，在坡度線上，選擇橫坡較陡或高填、深挖的特征點(diǎn)位置，定出橫斷面方向上相應(yīng)特證點(diǎn)（如經(jīng)濟(jì)點(diǎn)、控制點(diǎn)和路中線最合適的位置點(diǎn)）等，并插上標(biāo)志。 4穿線定交點(diǎn)穿線定交點(diǎn) 根

9、據(jù)放坡所定的導(dǎo)向線和插上標(biāo)志的特征點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地穿線。穿線時(shí)應(yīng)盡可能多地靠近或穿過導(dǎo)向線和各特征點(diǎn)，特別要注意穿過控制性嚴(yán)的點(diǎn)，裁彎取直，使路線平、縱、橫三個(gè)面配合協(xié)調(diào)，穿出與地形相適應(yīng)的若干直線，延伸相鄰兩條直線定出交點(diǎn)，即為路線的導(dǎo)線。穿線交點(diǎn)這一步工作很重要，定線人員必須反復(fù)試插，多次修改，才能定出理想的路線。放坡定線示意圖放坡定線示意圖 5設(shè)置平曲線設(shè)置平曲線 路線導(dǎo)線確定以后，即可根據(jù)交點(diǎn)偏角及附近地形、地質(zhì)等情況，確定合適的圓曲線半徑并敷設(shè)平曲線。 6縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì) 實(shí)地定線的縱坡設(shè)計(jì)，一般都是在平面已經(jīng)確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。要求設(shè)計(jì)人員不斷調(diào)整縱坡，通過反復(fù)試坡修改，才能取得平、

10、縱面線形協(xié)調(diào)、配合的滿意結(jié)果。第三節(jié)第三節(jié) 紙上移線紙上移線一、紙上移線的條件一、紙上移線的條件 在公路定線過程中，往往由于定線時(shí)考慮不周、地形條件限制或其它原因，難免產(chǎn)生因平面中線位置不當(dāng)致使工程過大、標(biāo)準(zhǔn)或線形不夠理想等缺點(diǎn)。此時(shí)可在分析研究已定路線平、縱、橫圖紙資料的基礎(chǔ)上，考慮移動(dòng)路線，使設(shè)計(jì)達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的要求。 紙上移線應(yīng)在實(shí)測(cè)橫斷面的范圍內(nèi)進(jìn)行。由于實(shí)測(cè)橫斷面的范圍有限，故移距一般以小于35m為好。當(dāng)移距較大時(shí)，應(yīng)在定出移改導(dǎo)線后，實(shí)地放線重測(cè)。圖1-0-6-4 橫斷面移線示意圖二、紙上移線的方法和步驟二、紙上移線的方法和步驟（1）繪制移線路段大比例尺（一般采用1：2001：500

11、）路線平面圖，注出交點(diǎn)編號(hào)、曲線起、終點(diǎn)以及各樁位置，如圖1-0-6-5所示。（2）根據(jù)移線目的，在縱斷面圖上試定縱坡，算出各樁的填挖值。 （3）根據(jù)縱斷面圖上各樁填挖值，在橫斷面圖上找出各樁最經(jīng)濟(jì)或控制性的路基中心線位置。量出偏移原中心線的距離（即移距），分別用不同的符號(hào)標(biāo)記在平面圖上。圖1-0-6-5 紙上移線平面圖（4）在保證重點(diǎn)照顧一般的原則下，參照平面圖上標(biāo)記，經(jīng)反復(fù)試定修改，定出改移后的導(dǎo)線，即圖1-0-6-5中虛線。用正切法算出各交點(diǎn)偏角，并使移線與原線角度閉合。擬定平曲線半徑，計(jì)算平曲線要素，繪出平曲線。 （5）根據(jù)移線起點(diǎn)與原線樁號(hào)里程的對(duì)應(yīng)關(guān)系，推算移線后各新樁的樁號(hào)里程，

12、算出長(zhǎng)短鏈值，注在移線終點(diǎn)。 （6）按各樁在平面圖上的移距，在相應(yīng)各橫斷面圖上繪出移線后的中樁位置，并注明新樁號(hào)。（7）根據(jù)橫斷面圖上移線前后中樁處的相對(duì)高差，在原縱斷面圖上點(diǎn)繪移線后地面線（用虛線表示），重新設(shè)計(jì)縱坡及豎曲線，如圖1-0-6-6所示。（8）設(shè)計(jì)路基橫斷面，并計(jì)算土石方數(shù)量，如圖1-0-6-7所示。圖1-0-6-6 紙上移線縱斷面圖圖1-0-6-7紙上移線縱斷面圖第四節(jié)第四節(jié) 平曲線半徑及長(zhǎng)度的選定平曲線半徑及長(zhǎng)度的選定 紙上定線或?qū)嵉囟ň€以后，要根據(jù)路線交點(diǎn)實(shí)際情況，酌情選定圓曲線半徑。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般應(yīng)選用大于不設(shè)超高的平曲線半徑，只有當(dāng)受地形地物限制時(shí)，方可采用小于一般最小

13、半徑，不要輕易采用根限最小半徑。 圓曲線半徑的選定，除要與彎道本身所在位置的地形、地物條件相適應(yīng)，使曲線沿理想的位置通過外，還要考慮與彎道前后的線形標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。 圓曲線半徑選定的方法歸納如下： 一、一、 根據(jù)外距控制半徑根據(jù)外距控制半徑 1在交點(diǎn)附近平曲線線位受地形、地物制約時(shí)，其半徑的選定通常根據(jù)外距控制半徑。 平曲線預(yù)期通過的理想線位，一般是結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際予以首先確定，然后按圓曲線要素幾何關(guān)系來推算適應(yīng)上述線位要求的相應(yīng)半徑值。控制點(diǎn)位取曲線中點(diǎn)（QZ），根據(jù)預(yù)期中點(diǎn)線位至交點(diǎn)的實(shí)測(cè)距離E控按下式計(jì)算：12SecER控12SecER控(1-0-6-1)E控=OM-（1/2路基寬+加寬值+邊溝

14、寬+安全值）1-0-6-8 圓曲線半徑選定)(1272biVR式中：V V各級(jí)公路的計(jì)算行車速度，Km/h； 橫向力系數(shù)； 路拱橫坡度，以小數(shù)計(jì)。 bi安全值1/2路基寬加寬值 邊溝寬路中心線根據(jù)交點(diǎn)根據(jù)交點(diǎn)E控控求算的平曲線半經(jīng)還應(yīng)滿足下式的要求：求算的平曲線半經(jīng)還應(yīng)滿足下式的要求： 例例1 1：如圖1-0-6-8為山嶺區(qū)某三級(jí)公路，路線交點(diǎn)受一建筑物限制，已知交點(diǎn)偏角4638。試求在不拆除建筑物的條件下能夠設(shè)多大的平曲線半徑。 根據(jù)題意，首先應(yīng)量出交點(diǎn)（JD）到建筑物間的距離為14.62m，已知該彎道路基橫斷面如圖1-0-6-8所示，若路基寬=7.5m，彎道加寬暫定1m，邊溝頂寬1.2m，

15、安全值2.0m,則控制平曲線最大外距應(yīng)不大于下列數(shù)值： 當(dāng)R=80m，4638時(shí)，外距E=7.11m，路面加寬值查標(biāo)準(zhǔn)為1m，能滿足要求 mE92. 6)22 . 10 . 12/5 . 7(62.14控mSecER8 .771089. 192. 612控 如果單憑曲線中點(diǎn)（QZ）難以判斷整個(gè)曲線是否與地形、地物全部吻合時(shí)，應(yīng)按公式 進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核。Rxy22解：解：)(95. 798. 714. 112. 912. 914. 180248.13222滿足要求mmyAAAlmAAmyRx 如本題中x=13.48m，AA=9.12m，試進(jìn)行復(fù)核。 驗(yàn)證平曲線半經(jīng)是否滿足下式的要求：驗(yàn)證平曲線半

16、經(jīng)是否滿足下式的要求： 已知山嶺區(qū)三級(jí)公路的V=30Km，=0.05，ib=6.0。則可知：miVRb62.64)06. 005. 0(12730)(12722理現(xiàn)現(xiàn)R實(shí)實(shí)=77.8m R理理=64.62m（滿足設(shè)計(jì)要求）（滿足設(shè)計(jì)要求） 2用外距控制線位高低或工程數(shù)量用外距控制線位高低或工程數(shù)量 當(dāng)路線相鄰直線的等高線線位高程基本相同，此時(shí)平曲線部分的線位能與相鄰直線大致在同一高程上最為合適，若按此求得的圓曲線半徑值符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，則即為所求。 此外，當(dāng)路線繞越山嘴時(shí)，可按外距值的大小選擇平曲線半徑。其中E值越大，工程數(shù)量越大，具體選定半徑可根據(jù)公路等級(jí)高低合理確定。二、二、 用切線長(zhǎng)控制半徑

17、用切線長(zhǎng)控制半徑 圓曲線半徑的選定，除受地形、地物制約外，有時(shí)還應(yīng)考慮如何適應(yīng)前后線形的要求。如當(dāng)同向或反向曲線間直線長(zhǎng)度較短時(shí)，為解決曲線敷設(shè)與銜接，通常采用限制切線長(zhǎng)度的方法來推求圓曲線半徑，如圖1-0-6-9a）。當(dāng)橋梁或隧道兩端的曲線起、終點(diǎn)到橋頭或隧道口應(yīng)留有一定長(zhǎng)度的直線段，如圖1-0-6-9b），此時(shí)圓曲線半徑也應(yīng)根據(jù)切線來選定。 圖1-0-6-9 用切線長(zhǎng)控制半徑 對(duì)采用單交點(diǎn)法選定圓曲線半徑，一般應(yīng)首先留出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的直線長(zhǎng)度（當(dāng)反向或同向曲線徑向連接時(shí)，直線長(zhǎng)度D=0），然后選定出地形、地物控制較嚴(yán)的一側(cè)曲線半徑，再根據(jù)切線差反算相鄰曲線半徑，計(jì)算公式為2tgTR 1-0-6

18、-2 對(duì)采用雙交點(diǎn)法選定曲線半徑，一般應(yīng)先選擇曲線適宜通過的點(diǎn)位C點(diǎn)（如圖1-0-6-10），然后通過C點(diǎn)作AB線交前后導(dǎo)線于JDA與JDB，測(cè)量A、B及AB長(zhǎng)度，最后按雙交點(diǎn)等半徑共切于C點(diǎn)關(guān)系用下式計(jì)算曲線半徑值：22BatgtgABR 三、用曲線長(zhǎng)控制半徑三、用曲線長(zhǎng)控制半徑 當(dāng)已知交點(diǎn)偏角，其它條件不受限制時(shí)，如果曲線長(zhǎng)度太短顯然對(duì)行車不利。此時(shí)應(yīng)用圓曲線的最短允許長(zhǎng)度來控制半徑，其計(jì)算公式為 (1-0-6-4) 例例3已知某交點(diǎn)偏角=15，若要使圓曲線長(zhǎng)度滿足l=40m，求圓曲線半徑。 解：解：取整R155mmlR79.1521540180180lR180本章小結(jié)本章小結(jié) 1.公路定

19、線是指在選線布局中確定的“路線帶”范圍內(nèi)，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合地形、地質(zhì)等條件，綜合考慮平、縱、橫三方面的合理安排，最終確定公路中線的確切位置。 公路定線是公路測(cè)設(shè)中的關(guān)鍵，它不僅要解決工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的問題，還要解決公路與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，以及工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家政策等因素的影響。因此，定線人員要在把握定線技巧的基礎(chǔ)上，充分了解公路的使用任務(wù)、功能和要求，吃透路線所經(jīng)地區(qū)的地形、地質(zhì)等情況，通過幾個(gè)設(shè)計(jì)方案的比選、反復(fù)試線才能在眾多相互制約的因素中，定出一條最佳的路線設(shè)計(jì)方案。 2.公路定線根據(jù)公路等級(jí)、要求和條件，一般有紙上定線、實(shí)地定線和航測(cè)定線三種方法。對(duì)技術(shù)等級(jí)高的、地形、地物復(fù)雜的路線，必須先紙上定線，然后把紙上所定的路線敷設(shè)到實(shí)地上；實(shí)地定線就是省略