公路勘测设计之道路定线课件

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,道路勘测设计,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,公路勘测设计之道路定线课件,第六章,定线,纸上定线：,纸上定线、实地放线,直接定线：,省略纸上定线,纸上移线,道路定线任务与方法,1任务,公路定线是公路选线的第三个步骤，就是具体落实公路中线确切位置的工作，其任务是：在路线总体布局和逐段安排的基础上，按照已定的技术标准，结合地形、地质及其它沿线条件，综合考虑平、纵、横三方面因素，合理安排、定出路线中线位置。其内容包括确定交点和曲线定线两项工作。,2方法,在具体作法上，可有实地定线和纸上定线两种方法。纸上定线可在实测的大比例尺地形图上或在通过航测得到的大比例尺地形图上进行。当实地定线需要局部修正时，可直接在纸上进行，而不必在实地修改，这种在纸上作局部修改定线的工作叫纸上移线。,第一节 纸上定线,一、纸上确定路线,1定导向线,1）在大比例地形图上研究路线布局，,拟定路线可能方案,，并详细比较选定合适方案(具体作法同实地路线布局)。,2）,纸上放坡,，根据等高线间距h及平均纵坡(55.5%)，计算相邻等高线间距,使,卡规,开度放到a，进行纸上放坡。,纸上放坡,定导向线,3)作导向线,分析研究坡度线A、a、b、c、d，*.，D，检查其利用地形和避越障碍的情况，进一步移动线位确定中间的控制点。如图，C处从陡岩中间穿过，B处有利的回头地点也没有利用上(偏低)，如将两处位置向上方移动，定B、C为中间控制点，既可分为AB、BC、CD三段，分别调整坡度重新放坡，得出,折线称“导向线”。,2,修正导向线，定平面试线,导向线仍是条折线，还应根据技术标准的要求，结合横坡变化情况，确定必须通过的点作修正导向线，然后用“以点连线，以线交点”的办法定出平面试线，反复试线最后确定出交点。如地形变化不大，采用的地形图比例又较小，则纸上定线即可结束，如图中粗实线。,3为了使路线更为经济合理，当地形较复杂，又有大比例尺地形图时，可在平面试线的基础上敷设曲线，确定中桩，做出纵断面、横断面，然后在横断面上用透明模板确定路中线的最佳位置(经济点位置或控制点位置)，分别按不同性质用不同符号绘于平面图上，这些点的连线则是一条具有理想纵坡、横断面位置最佳的平面折线，称为二次导向线。再进一步根据二次导向线对路线线位局部进行修改，最后定出线位，如图中的采用线。,纸上定线的过程是一个反复试线、比较、逐步趋于完善的过程。定线时要在满足标准的前提下结合自然条件，平、纵、横综合考虑，反复进行，直到满足为止。,二、实地放线,根据纸上确定的路中线与导线(或地物特征点)关系，即可将路线位置钉设到实地，以供详测和施工之用。实地放线方法很多，常用的有穿线交点法，拨角法,、,直接定交点法,和坐标法,。,1穿线交点法,穿线交点法是根据平面图上路线与导线的关系，将纸上路线的各条边独立地放到实地，延长直线即可在实地放出交点，具体作法又可有两种：,1）支距法,如图，欲放出JD，可按以下步骤进行：,A、在图上量取支距，如图中导1,-,A、导2-B、导3-D等，量取时每条边至少应取三点，以便核对，并且，尽可能使这些点在实地能相互通视。,B、在实地放支距。用皮尺和方向架(或经纬仪)即可按所量支距定出路线上各点，如图中A、B、D.各点，插上花杆。,C、穿线交点。一般用花杆穿线的方法延长各直线即可交出交点JD，路线直线很长时，可用经纬仪延长交会。最后现场检查线位是否合适，再适当修改，确定路线位置。,2,）解析法,如图。,其步骤如下：,A、计算路线与导线的夹角,B、计算距离,C、放线,2,拨角法,拨角法是根据图上求得的经纬距计算每条线的距离、方向、转角和各控制桩的里程，按此资料直接拨角量距定出交点，不必再穿线定点。现举例说明方法步骤如下：,1）内业计算 如图，路线各直线的长度，象限角的计算与解析法相同。,2)外业放线,3,直接定交点法,在地形平坦、视线开阔、路线受限不很严时，路线位置可直接根据地物明显目标确定，如图交点JD即可由桥头和房角的相对距离（50m和35m）量距交会确定。,4坐标法,通过坐标计算，可编制成逐桩坐标表，根据实地的控制导线就可以将路线敷设在地面上。,1）极坐标放线法,2）坐标放线,实地放线各方法的特点,（一）穿线交点法,支距法：简便易行，较常用，多适用于地形不太复杂，地物障碍少，不需要用坐标控制，路线与导线相离不远的情况。,解析法：计算较准确，精度较高，但较繁杂，适用于地形较复杂，直线较长、线位控制要求较高的情况。,（二）拨角法,计算较繁，但外业工作不需穿线，速度较快，其放线精度受原始资料的可靠程度和放线累计误差影响较大。为减少累计误差，可与穿线点法配合使用。,（三）直接定交点法,适用于地形平坦、视线开阔、路线受限不很严时。,（四）坐标法,放线数据全部来自于精确计算，放线精度高，可用于直线或曲线的标定。适用于直线形定线法和曲线形定线法。,第二节 实地定线,实地定线又称直接定线或现场定线。根据实地控制定线主导因素的不同，可采用以点定线和放坡定线两种方法。,二、实地定线,1一般情况下定线,当路线不受纵坡限制时，定线以平面和横断面为主安排路线。其要点是：,以点定线，以线交点。,以点定线，就是在全面布局和逐段安排确定的控制点间，结合各方面因素进一步确定影响公路中线位置的小控制点，然后，按照这些小控制点，大致穿出道路直线的方法。以线交点，就是在已定小控制点的基础上结合路线标准和前后路线条件，穿出直线，并延长交出交点。,一般情况下定线(续),1),控制点的加密,。,两控制点之间，一般不可能作直线(特别是地形困难、等级较低的公路)，常常需要设置交点，使路线转弯，从而避开障碍物，利用有利地形，以达到技术经济的目的。加密控制点，就是在实地寻找控制和影响路中线位置的具体点位。,一般小控制点有经济性和控制性两种控制点。,经济性控制点,这类点，主要在路线穿过斜坡地带，考虑横向填挖平衡或横向施工经济(有挡土墙及其它加固边坡时)因素而确定的小控制点。如图中II-II中线位置，使挖方面积和填方面积大致相等，这时的线位即为经济控制点。由于这类点仅从横向施工经济出发控制线位，它只能作为穿线定点的参考位置。,控制性的点,这类控制点，是受艰巨工程、不良地质、地物障碍、路基边坡稳定等因素限制所确定的路中线位置。如图为各种因素对线位影响的示意。从图中可看出，控制点的位置还与路基的形状尺寸、加固方式、通过不良地质地段的工程措施、地表形状、路基设计标高等因素有关。定线时应综合考虑这些因素，合理确定小控制点的位置。,2)穿线定点,受各种因素限制的平面位置控制点比较多，而且这些点在平面上的分布又没有一定的规律，另一方面路线受技术标准和平面线形组合的限制，不可能照顾到每一个控制点。因此，穿线定点，就是根据技术标准和线形组合的要求，满足控制点和照顾多数经济点，前后考虑，用穿线的办法延长直线，交出转角点。,在进行穿线定点时，除要满足技术指标的要求外，还应注意以下几方面问题：,（1）平,曲,线间必须有足够的直线长度；,（2）同向平曲线间应避免“断背曲线”；,在满足控制点要求的前提下，调整交点位置使路线偏角较小，交点间距较长，以争取较好线形。,穿线定点,（3）注意保证行车视距。确定交点位置时，应尽量避免交点正对山嘴或其它障碍物。,（4）注意力求平面线形指标均衡，保持线形的连续性，长直线尽头应尽量避免设小半径曲线；路线绕避障碍物时，要及早转向，以使线形舒顺均衡。,（5）路线平面弯曲要与纵面起伏相适应协调。在定线中既要防止由于路线平面过直使纵面起伏很大，造成大填大挖现象，又要避免只求纵面平缓，而使平面随弯,，,线形很差,的,现象。在复杂地形地段，可结合纸上移线来求得平、纵面协调的线形。,（6）长下坡尽头应避免急弯，以利行车安全。,（7）定线应同时考虑纵面线形指标，尽量少用或不用极限纵坡，越岭线要避免反坡。,穿线定点,（8）注意平、纵面组合线形的要求。,（9）要考虑多数经济控制点的要求，使所穿直线横向填挖基本平衡。所定线形应保证路基横向稳定性和经济性。根据经验，一般要注意暗弯勿多填、明弯勿多挖，这样，既减少土石方又保证路基稳定。,（10）定线时应注意横向地形、地质、地物控制的要求，做到定的是一条线、考虑的是一条带，从整个路带范围来布置路线。,（11）在横坡较陡的路段，应注意结合路基边坡加固措施来安排路线，尽量避免高边坡和长深的路堑。,（12）注意路线与桥涵和其它特殊构造物的配合。,2,放坡定线,1)放坡,按照要求的设计纵坡(或平均坡度)在实地找出地面坡度线的工作叫放坡。,24,放坡定线,2)放坡定线,作修正导向线,放坡后的坡度点就是概略的路基设计标高位置，而实地路中线的位置对于路基的稳定和填挖工程量影响很大，如图，如中线在边坡点的下方(图中a)，则横断面以路堤形式为主，若中线正好通过变坡点(图中b)，则横断面为半填半挖形式，若中线在坡度点上方(图中c)，则横断面以路堑形式为主。,根据坡度线如图中的A,0,A,1,A,2,.线，结合地面横坡考虑路基稳定和工程经济即可确定出合适的中线位置，并插上花杆(或标志)，如图中的B,0,B,1,B,2,.连线，叫修正的导向线。根据经验，一般情况当地面横坡在1：5以下时，中线在坡度点上下方对路基稳定和工程经济影响不大；当为1：51：2时，中线与坡度点重合为宜；当横坡大于1：2时，中线宜在坡度点上方，以形成全挖的台口式断面为好 。,穿线交点,修正导向线B,0,B,1,B,2,.是具有合理纵坡，横断面上位置最佳的一条折线，但它不能满足平面线形标准的要求，这就要根据标准要求，尽可能靠近或穿过导向线上的点，裁弯取直，使平、纵、横三方面恰当结合，穿出与地形相适应并符合标准的若干直线，各相邻直线相交即可确定交点JD,1,、JD,2,、JD,3,等。这步工作是具体落实到交点，最后确定线位的工作，选线时要反复插试，逐步修改，才可能定出合理的线位。,3,曲线定线,经过穿线交点确定了路线的交点位置，在交点处还需要根据标准结合地形、地物及其它因素选择适宜的平曲线半径，控制曲线线位。,1)单交点法,单交点是实地定线最常采用的方法之一。它是用一个交点来确定一段单圆曲线的插设曲线方法。方法简便，适用于一般转角不大，实地能直接钉设交点时。,单交点法,半径R的大小，直接影响曲线线位，如图，当转角较大，不同半径可能使曲线线位相差几米甚至几十米。线位的移动将直接影响线形、工程数量及路基稳定，确定半径一般结合地形和其它因素按以下控制条件来选择。,单交点法,外距控制,(,即曲线中点控制,),如图根据弯道内侧的固定建筑物，确定曲线A点是不与其发生干扰的控制点，即可用皮尺量出控制的外距值E，并测出转角，即可反算确定半径。,单交点法,切线控制(即曲线起、终点控制),有时路线为了控制曲线起终点位置，要求曲线的切线长为一定值，比如相邻的反向曲线间要求一定的直线长度，或者要求桥头或隧道洞口在直线上等，这时曲线半径就由控制的切线长来选定。,曲线长控制,当路线转角较小，为使曲线长度满足最短曲线长度，则曲线半径最小值可反算确定。,单交点法,曲线上任意点控制,如图，有时路线由于桥涵人工构造物位置或原路改建的要求，控制曲线必须从任意点A通过时，可用试算法选择半径。其办法是：先实地量出JD至,A,点的距离和要求的支距(即,y,)，初选半径R。,单交点法,按纵坡控制,当路线纵坡紧迫时，为使弯道上合成纵坡不因曲线半径太小而超过规定值，这时，应根据已定的纵坡和合成纵坡标准值来反算出超高横坡，再按控制的超高横坡求得最小控制半径。,2),双交点法,(,即虚交点法,),当路线偏角很大及交点受地形或地物障碍限制，无法钉设交点时，如图，可在前后直线上选两个辅助交点，来代替交点JD，敷设曲线选择半径。,JD,A,与JD,B,的连线,叫基线，具体作法可有两种：,切基线法,：,双交点法,当选择基线可以控制曲线位置，能使所定曲线与基线相切时，叫切基线法。如图，GQ为公切点，量出转角、和基线长度AB后可反算半径。选择半径后还要检查是否合乎标准的要求。切基线法，方法简便，容易控制线位，计算容易，是生产中较常用的方法。,不切基线法,当选择基线不能控制曲线线位或切基线计算的半径不能满足标准要求时，则所设曲线不能与基线相切，只能按不切基线办法来选择半径。如图，,双交点法（续）,不切基线法,其方法是：先根据标准要求初选半径R，测量基线AB，计算出转角，由计算出的T即可根据a、b量距定出曲线起、终点ZH、HZ，并用切线支距X、Y，检查曲线上任一点的线位，如与实际情况相符，则所选半径合适，反之则应再调整半径计算。,3),回头曲线定线法,一般来讲，有回头曲线的地方，路线受地形约束较大，主曲线和辅助曲线的平、纵面控制较严，定线时稍有不慎，对线形和工程数量影响很大，插线时必须反复试线，才能得到满意的结果。回头曲线定线的方法很多，通常采用切基线的双交点定线。,回头曲线定线法,按照放坡的导向线，先确定辅助曲线交点,JD,1,、JD,2,和上下线位置，如图，然后反复移动基线JD,A,JD,B,控制确定主曲线，直到满意为止。其具体方法同切基线的双交点法。,第三节,纸上移线,现场实地定线，往往由于地形复杂，定线人员视野受到限制和产生错觉，难免发生个别路段线位定得不当。纸上移线是修改局部路线的有效方法。,一、纸上移线的条件,1、路线平面标准前后不协调，需要调整转角点位置、改变半径，或室内定坡后发现局部地段工程量过大时；,2、路线位置过于靠山，挖方边坡太高有害稳定，或过于靠外，挡土墙较高，砌石工程太大，移改线位后能省大量工程时；,3、增加工程量不大，但能显著提高平、纵线形标准时。,二、纸上移线的方法与步骤,纸上移线有计断链和不计断链两种做法。移距较大，断链长度较长，对纵坡度有较大影响时，应采用计断链的做法，步骤如下:,1、绘制移线地段的大比例尺(一般用1:2001:500)路线图，注出各桩位置。,2、依据移线目的，在纵断面图上试定出合理坡度，读取各桩填挖值。,3、根据填挖，用路基模板在横断面图上找出最经济或控制性的路基中心线位置，量偏离原中心线的距离即移距，如图,40,如图中的a，分别用不同符号点在路线平面图上。参照这些记号在保证重点照顾多数的原则下，经多次反复试定修改，直到定出满足移线要求，线形合理的移改导线见图中虚线表示。,纸上移线的方法与步骤,4用正切法量算各交点转角。移线与原线角度要闭合，否则需进行调整，首先调整短边和角值小的转角。拟定半径、计算曲线要素并给出平曲线。量原线各相邻桩横断方向线切割移线的实际长度(这些长度之和，在曲线段内应等于曲线的计算长度，在直线段应等于曲线间的直线长)，据以推算移线上的新桩号，量原线各桩移距，连同新老桩号一并记入移距表中。算出断链长度，注于接线桩处。,5按移距，在横断面图上给出移线中心线位置，注上新桩号，读取新老桩比高。,纸上移线的方法与步骤,6根据比高，用虚线在原纵断面图上点给出移线的地面线和平曲线，重新设计纵坡和竖曲线。,7按移线的桩号、平曲线、坡度、竖曲线等资料编制路基设计表，表中地面标高仍为原桩标高，移线的平曲线起终点桩号填在备注栏里。,8设计路基，计算土石方数量。,纸上移线示例如图所示。,纸上移线示例,纸上移线示例,纸上移线,当移距不大或路线纵坡度较缓的路段，可采用不计断链的做法，不推算移线的新桩号，但需推算与移线平面线起终点相应的原线上的桩号，以便计算超高和加宽，移线终点不标注长短链。,纸上移线的资料主要从原线的横断面上取得，由于一般横断面施测范围有限，且离中线愈远误差愈大，故移距不能太大，一般以小于3-5m为好。移距很大时，应在定出移改导线后，实地放线重测。,