公路勘測(cè)設(shè)計(jì)之道路定線課件

1、第六章 定線紙上定線：紙上定線、實(shí)地放線直接定線：省略紙上定線紙上移線道路定線任務(wù)與方法1任務(wù) 公路定線是公路選線的第三個(gè)步驟，就是具體落實(shí)公路中線確切位置的工作，其任務(wù)是：在路線總體布局和逐段安排的基礎(chǔ)上，按照已定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形、地質(zhì)及其它沿線條件，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(nèi)容包括確定交點(diǎn)和曲線定線兩項(xiàng)工作。2方法 在具體作法上，可有實(shí)地定線和紙上定線兩種方法。紙上定線可在實(shí)測(cè)的大比例尺地形圖上或在通過(guò)航測(cè)得到的大比例尺地形圖上進(jìn)行。當(dāng)實(shí)地定線需要局部修正時(shí)，可直接在紙上進(jìn)行，而不必在實(shí)地修改，這種在紙上作局部修改定線的工作叫紙上移線。第一節(jié) 紙上定

2、線一、紙上確定路線1定導(dǎo)向線1）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(xì)比較選定合適方案(具體作法同實(shí)地路線布局)。2）紙上放坡，根據(jù)等高線間距h及平均縱坡(55.5%)，計(jì)算相鄰等高線間距 使卡規(guī)開(kāi)度放到a，進(jìn)行紙上放坡。紙上放坡2修正導(dǎo)向線，定平面試線 導(dǎo)向線仍是條折線，還應(yīng)根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合橫坡變化情況，確定必須通過(guò)的點(diǎn)作修正導(dǎo)向線，然后用“以點(diǎn)連線，以線交點(diǎn)”的辦法定出平面試線，反復(fù)試線最后確定出交點(diǎn)。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(jié)束，如圖中粗實(shí)線。二、實(shí)地放線 根據(jù)紙上確定的路中線與導(dǎo)線(或地物特征點(diǎn))關(guān)系，即可將路線位置釘設(shè)到實(shí)地，以供

3、詳測(cè)和施工之用。實(shí)地放線方法很多，常用的有穿線交點(diǎn)法，撥角法、直接定交點(diǎn)法和坐標(biāo)法。1穿線交點(diǎn)法 穿線交點(diǎn)法是根據(jù)平面圖上路線與導(dǎo)線的關(guān)系，將紙上路線的各條邊獨(dú)立地放到實(shí)地，延長(zhǎng)直線即可在實(shí)地放出交點(diǎn)，具體作法又可有兩種： 1）支距法如圖，欲放出JD，可按以下步驟進(jìn)行：A、在圖上量取支距，如圖中導(dǎo)1-A、導(dǎo)2-B、導(dǎo)3-D等，量取時(shí)每條邊至少應(yīng)取三點(diǎn)，以便核對(duì)，并且，盡可能使這些點(diǎn)在實(shí)地能相互通視。B、在實(shí)地放支距。用皮尺和方向架(或經(jīng)緯儀)即可按所量支距定出路線上各點(diǎn)，如圖中A、B、D.各點(diǎn)，插上花桿。C、穿線交點(diǎn)。一般用花桿穿線的方法延長(zhǎng)各直線即可交出交點(diǎn)JD，路線直線很長(zhǎng)時(shí)，可用經(jīng)緯儀延

4、長(zhǎng)交會(huì)。最后現(xiàn)場(chǎng)檢查線位是否合適，再適當(dāng)修改，確定路線位置。 2）解析法如圖。其步驟如下：A、計(jì)算路線與導(dǎo)線的夾角B、計(jì)算距離 C、放線 2撥角法 撥角法是根據(jù)圖上求得的經(jīng)緯距計(jì)算每條線的距離、方向、轉(zhuǎn)角和各控制樁的里程，按此資料直接撥角量距定出交點(diǎn)，不必再穿線定點(diǎn)?，F(xiàn)舉例說(shuō)明方法步驟如下：1）內(nèi)業(yè)計(jì)算 如圖，路線各直線的長(zhǎng)度，象限角的計(jì)算與解析法相同。2)外業(yè)放線3直接定交點(diǎn)法 在地形平坦、視線開(kāi)闊、路線受限不很嚴(yán)時(shí)，路線位置可直接根據(jù)地物明顯目標(biāo)確定，如圖交點(diǎn)JD即可由橋頭和房角的相對(duì)距離（50m和35m）量距交會(huì)確定。4坐標(biāo)法 通過(guò)坐標(biāo)計(jì)算，可編制成逐樁坐標(biāo)表，根據(jù)實(shí)地的控制導(dǎo)線就可以將

5、路線敷設(shè)在地面上。 1）極坐標(biāo)放線法 2）坐標(biāo)放線第二節(jié) 實(shí)地定線 實(shí)地定線又稱直接定線或現(xiàn)場(chǎng)定線。根據(jù)實(shí)地控制定線主導(dǎo)因素的不同，可采用以點(diǎn)定線和放坡定線兩種方法。二、實(shí)地定線1一般情況下定線 當(dāng)路線不受縱坡限制時(shí)，定線以平面和橫斷面為主安排路線。其要點(diǎn)是：以點(diǎn)定線，以線交點(diǎn)。以點(diǎn)定線，就是在全面布局和逐段安排確定的控制點(diǎn)間，結(jié)合各方面因素進(jìn)一步確定影響公路中線位置的小控制點(diǎn)，然后，按照這些小控制點(diǎn)，大致穿出道路直線的方法。以線交點(diǎn)，就是在已定小控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上結(jié)合路線標(biāo)準(zhǔn)和前后路線條件，穿出直線，并延長(zhǎng)交出交點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)性控制點(diǎn) 這類點(diǎn)，主要在路線穿過(guò)斜坡地帶，考慮橫向填挖平衡或橫向施工經(jīng)濟(jì)(有

6、擋土墻及其它加固邊坡時(shí))因素而確定的小控制點(diǎn)。如圖中II-II中線位置，使挖方面積和填方面積大致相等，這時(shí)的線位即為經(jīng)濟(jì)控制點(diǎn)。由于這類點(diǎn)僅從橫向施工經(jīng)濟(jì)出發(fā)控制線位，它只能作為穿線定點(diǎn)的參考位置。控制性的點(diǎn) 這類控制點(diǎn)，是受艱巨工程、不良地質(zhì)、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(duì)線位影響的示意。從圖中可看出，控制點(diǎn)的位置還與路基的形狀尺寸、加固方式、通過(guò)不良地質(zhì)地段的工程措施、地表形狀、路基設(shè)計(jì)標(biāo)高等因素有關(guān)。定線時(shí)應(yīng)綜合考慮這些因素，合理確定小控制點(diǎn)的位置。2)穿線定點(diǎn) 受各種因素限制的平面位置控制點(diǎn)比較多，而且這些點(diǎn)在平面上的分布又沒(méi)有一定的規(guī)律，另一方面

7、路線受技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和平面線形組合的限制，不可能照顧到每一個(gè)控制點(diǎn)。因此，穿線定點(diǎn)，就是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和線形組合的要求，滿足控制點(diǎn)和照顧多數(shù)經(jīng)濟(jì)點(diǎn)，前后考慮，用穿線的辦法延長(zhǎng)直線，交出轉(zhuǎn)角點(diǎn)。 在進(jìn)行穿線定點(diǎn)時(shí)，除要滿足技術(shù)指標(biāo)的要求外，還應(yīng)注意以下幾方面問(wèn)題：（1）平曲線間必須有足夠的直線長(zhǎng)度；（2）同向平曲線間應(yīng)避免“斷背曲線”； 在滿足控制點(diǎn)要求的前提下，調(diào)整交點(diǎn)位置使路線偏角較小，交點(diǎn)間距較長(zhǎng)，以爭(zhēng)取較好線形。穿線定點(diǎn)（3）注意保證行車視距。確定交點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)盡量避免交點(diǎn)正對(duì)山嘴或其它障礙物。（4）注意力求平面線形指標(biāo)均衡，保持線形的連續(xù)性，長(zhǎng)直線盡頭應(yīng)盡量避免設(shè)小半徑曲線；路線繞避障礙物時(shí)，

8、要及早轉(zhuǎn)向，以使線形舒順均衡。（5）路線平面彎曲要與縱面起伏相適應(yīng)協(xié)調(diào)。在定線中既要防止由于路線平面過(guò)直使縱面起伏很大，造成大填大挖現(xiàn)象，又要避免只求縱面平緩，而使平面隨彎，線形很差的現(xiàn)象。在復(fù)雜地形地段，可結(jié)合紙上移線來(lái)求得平、縱面協(xié)調(diào)的線形。（6）長(zhǎng)下坡盡頭應(yīng)避免急彎，以利行車安全。（7）定線應(yīng)同時(shí)考慮縱面線形指標(biāo)，盡量少用或不用極限縱坡，越嶺線要避免反坡。穿線定點(diǎn)（8）注意平、縱面組合線形的要求。（9）要考慮多數(shù)經(jīng)濟(jì)控制點(diǎn)的要求，使所穿直線橫向填挖基本平衡。所定線形應(yīng)保證路基橫向穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般要注意暗彎勿多填、明彎勿多挖，這樣，既減少土石方又保證路基穩(wěn)定。（10）定線時(shí)應(yīng)

9、注意橫向地形、地質(zhì)、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(gè)路帶范圍來(lái)布置路線。（11）在橫坡較陡的路段，應(yīng)注意結(jié)合路基邊坡加固措施來(lái)安排路線，盡量避免高邊坡和長(zhǎng)深的路塹。（12）注意路線與橋涵和其它特殊構(gòu)造物的配合。2放坡定線1)放坡 按照要求的設(shè)計(jì)縱坡(或平均坡度)在實(shí)地找出地面坡度線的工作叫放坡。24 根據(jù)坡度線如圖中的A0A1A2.線，結(jié)合地面橫坡考慮路基穩(wěn)定和工程經(jīng)濟(jì)即可確定出合適的中線位置，并插上花桿(或標(biāo)志)，如圖中的B0B1B2.連線，叫修正的導(dǎo)向線。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般情況當(dāng)?shù)孛鏅M坡在1：5以下時(shí)，中線在坡度點(diǎn)上下方對(duì)路基穩(wěn)定和工程經(jīng)濟(jì)影響不大；當(dāng)為1：51：2時(shí)，

10、中線與坡度點(diǎn)重合為宜；當(dāng)橫坡大于1：2時(shí)，中線宜在坡度點(diǎn)上方，以形成全挖的臺(tái)口式斷面為好 。穿線交點(diǎn) 修正導(dǎo)向線B0B1B2.是具有合理縱坡，橫斷面上位置最佳的一條折線，但它不能滿足平面線形標(biāo)準(zhǔn)的要求，這就要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，盡可能靠近或穿過(guò)導(dǎo)向線上的點(diǎn)，裁彎取直，使平、縱、橫三方面恰當(dāng)結(jié)合，穿出與地形相適應(yīng)并符合標(biāo)準(zhǔn)的若干直線，各相鄰直線相交即可確定交點(diǎn)JD1、JD2、JD3等。這步工作是具體落實(shí)到交點(diǎn)，最后確定線位的工作，選線時(shí)要反復(fù)插試，逐步修改，才可能定出合理的線位。單交點(diǎn)法 半徑R的大小，直接影響曲線線位，如圖，當(dāng)轉(zhuǎn)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(dòng)將直接影響線

11、形、工程數(shù)量及路基穩(wěn)定，確定半徑一般結(jié)合地形和其它因素按以下控制條件來(lái)選擇。單交點(diǎn)法外距控制(即曲線中點(diǎn)控制) 如圖根據(jù)彎道內(nèi)側(cè)的固定建筑物，確定曲線A點(diǎn)是不與其發(fā)生干擾的控制點(diǎn)，即可用皮尺量出控制的外距值E，并測(cè)出轉(zhuǎn)角，即可反算確定半徑。單交點(diǎn)法切線控制(即曲線起、終點(diǎn)控制) 有時(shí)路線為了控制曲線起終點(diǎn)位置，要求曲線的切線長(zhǎng)為一定值，比如相鄰的反向曲線間要求一定的直線長(zhǎng)度，或者要求橋頭或隧道洞口在直線上等，這時(shí)曲線半徑就由控制的切線長(zhǎng)來(lái)選定。曲線長(zhǎng)控制 當(dāng)路線轉(zhuǎn)角較小，為使曲線長(zhǎng)度滿足最短曲線長(zhǎng)度，則曲線半徑最小值可反算確定。單交點(diǎn)法曲線上任意點(diǎn)控制 如圖，有時(shí)路線由于橋涵人工構(gòu)造物位置或原

12、路改建的要求，控制曲線必須從任意點(diǎn)A通過(guò)時(shí)，可用試算法選擇半徑。其辦法是：先實(shí)地量出JD至A點(diǎn)的距離和要求的支距(即y)，初選半徑R。單交點(diǎn)法按縱坡控制 當(dāng)路線縱坡緊迫時(shí)，為使彎道上合成縱坡不因曲線半徑太小而超過(guò)規(guī)定值，這時(shí)，應(yīng)根據(jù)已定的縱坡和合成縱坡標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)反算出超高橫坡，再按控制的超高橫坡求得最小控制半徑。2)雙交點(diǎn)法(即虛交點(diǎn)法) 當(dāng)路線偏角很大及交點(diǎn)受地形或地物障礙限制，無(wú)法釘設(shè)交點(diǎn)時(shí)，如圖，可在前后直線上選兩個(gè)輔助交點(diǎn)，來(lái)代替交點(diǎn)JD，敷設(shè)曲線選擇半徑。JDA與JDB的連線叫基線，具體作法可有兩種：切基線法： 雙交點(diǎn)法當(dāng)選擇基線可以控制曲線位置，能使所定曲線與基線相切時(shí)，叫切基線法。

13、如圖，GQ為公切點(diǎn)，量出轉(zhuǎn)角、和基線長(zhǎng)度AB后可反算半徑。選擇半徑后還要檢查是否合乎標(biāo)準(zhǔn)的要求。切基線法，方法簡(jiǎn)便，容易控制線位，計(jì)算容易，是生產(chǎn)中較常用的方法。 不切基線法 當(dāng)選擇基線不能控制曲線線位或切基線計(jì)算的半徑不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，則所設(shè)曲線不能與基線相切，只能按不切基線辦法來(lái)選擇半徑。如圖， 雙交點(diǎn)法（續(xù)）不切基線法 其方法是：先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求初選半徑R，測(cè)量基線AB，計(jì)算出轉(zhuǎn)角，由計(jì)算出的T即可根據(jù)a、b量距定出曲線起、終點(diǎn)ZH、HZ，并用切線支距X、Y，檢查曲線上任一點(diǎn)的線位，如與實(shí)際情況相符，則所選半徑合適，反之則應(yīng)再調(diào)整半徑計(jì)算。3)回頭曲線定線法 一般來(lái)講，有回頭曲線的地方，

14、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(yán)，定線時(shí)稍有不慎，對(duì)線形和工程數(shù)量影響很大，插線時(shí)必須反復(fù)試線，才能得到滿意的結(jié)果。回頭曲線定線的方法很多，通常采用切基線的雙交點(diǎn)定線。 回頭曲線定線法 按照放坡的導(dǎo)向線，先確定輔助曲線交點(diǎn)JD1、JD2和上下線位置，如圖，然后反復(fù)移動(dòng)基線JDAJDB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(diǎn)法。第三節(jié) 紙上移線 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地定線，往往由于地形復(fù)雜，定線人員視野受到限制和產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，難免發(fā)生個(gè)別路段線位定得不當(dāng)。紙上移線是修改局部路線的有效方法。 一、紙上移線的條件1、路線平面標(biāo)準(zhǔn)前后不協(xié)調(diào)，需要調(diào)整轉(zhuǎn)角點(diǎn)位置、改變半徑，或室內(nèi)定坡

15、后發(fā)現(xiàn)局部地段工程量過(guò)大時(shí)； 2、路線位置過(guò)于靠山，挖方邊坡太高有害穩(wěn)定，或過(guò)于靠外，擋土墻較高，砌石工程太大，移改線位后能省大量工程時(shí)；3、增加工程量不大，但能顯著提高平、縱線形標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。二、紙上移線的方法與步驟 紙上移線有計(jì)斷鏈和不計(jì)斷鏈兩種做法。移距較大，斷鏈長(zhǎng)度較長(zhǎng)，對(duì)縱坡度有較大影響時(shí)，應(yīng)采用計(jì)斷鏈的做法，步驟如下:1、繪制移線地段的大比例尺(一般用1:2001:500)路線圖，注出各樁位置。2、依據(jù)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、根據(jù)填挖，用路基模板在橫斷面圖上找出最經(jīng)濟(jì)或控制性的路基中心線位置，量偏離原中心線的距離即移距，如圖 40 如圖中的a，分別用不同

16、符號(hào)點(diǎn)在路線平面圖上。參照這些記號(hào)在保證重點(diǎn)照顧多數(shù)的原則下，經(jīng)多次反復(fù)試定修改，直到定出滿足移線要求，線形合理的移改導(dǎo)線見(jiàn)圖中虛線表示。紙上移線的方法與步驟4用正切法量算各交點(diǎn)轉(zhuǎn)角。移線與原線角度要閉合，否則需進(jìn)行調(diào)整，首先調(diào)整短邊和角值小的轉(zhuǎn)角。擬定半徑、計(jì)算曲線要素并給出平曲線。量原線各相鄰樁橫斷方向線切割移線的實(shí)際長(zhǎng)度(這些長(zhǎng)度之和，在曲線段內(nèi)應(yīng)等于曲線的計(jì)算長(zhǎng)度，在直線段應(yīng)等于曲線間的直線長(zhǎng))，據(jù)以推算移線上的新樁號(hào)，量原線各樁移距，連同新老樁號(hào)一并記入移距表中。算出斷鏈長(zhǎng)度，注于接線樁處。5按移距，在橫斷面圖上給出移線中心線位置，注上新樁號(hào)，讀取新老樁比高。紙上移線的方法與步驟6根據(jù)比高，用虛線在原縱斷面圖上點(diǎn)給出移線的地面線和平曲線，重新設(shè)計(jì)縱坡和豎曲線。7按移線的樁號(hào)、平曲線、坡度、豎曲線等