公路勘测设计讲义第六章公路定线

第六章公路定线第一节纸纸上定线第二节实地定线第三节纸纸上移移线公路定线的任任务是按照已已定的技术标标准，在选线线布局阶段选选定的路线带带范围内，结结合细部地形形、地质条件件，综合考虑虑平、纵、横横三方面的合合理安排，确确定定出公路路中线的确切切位置。概述公路定线方法纸上定线实地定线航测定线第一节纸纸上定线纸上定线步骤：（一）定导向向线（二）修正导导向线，定平平面试线（一）定导向向线第一节纸纸上定线定导向线步骤拟订方案纸上放坡定导向线纸上放坡根据等高线间间距h及平均纵坡i均（5%~5.5%），计算相邻邻等高线间距距：a=h/i均，使卡规开度度放到a，进行纸上放放坡，如图6-1。第一节纸纸上定线图6-1纸上放坡示意意图图6-2为某回头曲线线纸上定线实实例，A、B、C、D为控制点，按按上述方法放放出坡度线A、a、b、c、d…，D（图中蓝色线条）。第一节纸纸上定线图6-2纸上放坡定线线示例定导向线：分析研究坡度度线A、a、b、c、d…，D，检查其利用用地形和避让让障碍的情况况，进一步移移动线位确定定中间的控制制点。如图图6-2，C处从从陡陡岩岩中中间间穿穿过过，，B处有有利利的的回回头头地地点点也也没没有有利利用用上上（（偏偏低低）），，如如将将两两处处位位置置向向上上方方移移动动，，定定B、C为中中间间控控制制点点，，既既可可分分为为AB、BC、CD三段段，，分分别别调调整整坡坡度度重重新新放放坡坡，，得得出出A，aˊ，bˊ，cˊ，dˊ，…，D折线称称“导导向线线”（（图图中紫色线线条）。。第一节节纸纸上上定线线图6-2纸上放放坡定定线示示例第一节节纸纸上上定线线（二））修正正导向向线，，定平平面试试线导向线线仍是是条折折线，，应根根据控控制点点作修修正导导向线线，然然后用用“以以点连连线，，以线线交点点”的的办法法定出出平面面试线线，反反复试试线最最后确确定出出交点点，如如图6-2中红实线线。为了使使路线线更为为经济济合理理，可可在平平面试试线的的基础础上敷敷设曲曲线，，确定定中桩桩，做做出纵纵断面面、横横断面面，然然后在在横断断面上上确定定路中中线的的最佳佳位置置，分分别按按不同同性质质用不不同符符号绘绘于平平面图图上，，称为为二次次导向向线。。再进进一步步根据据第二二次导导向线线对路路线线线位局局部进进行修修改，，最后后定出出线位位，如如图6-2中绿色采用线线。第一节节纸纸上上定线线图6-2纸上放坡坡定线示示例第一节纸纸上上定线纸上定线线的过程是是一个反反复试线线、比较较、逐步步趋于完完善的过过程。定定线时要要在满足足标准的的前提下下结合自自然条件件，平、、纵、横横综合考考虑，反反复进行行，直到到满足为为止。第一节纸纸上上定线纸上定线线总结实地放线是根根据纸上上确定的的路中线线与导线线（或地地物特征征点）关关系，将将路线位位置钉设设到实地地，以供供详测和和施工之之用。实地放线方法（一）穿线交点法（二）拨角法（三）直接定交点法第二节实实地地定线（一）穿穿线交点点法穿线交点点法是根根据平面面图上路路线与导导线的关关系，将将纸上路路线的各各条边独独立地放放到实地地，延长长直线即即可在实实地放出出交点。。穿线交点法1.支距法2.解析法第二节实实地地定线1．支距法法放线步骤1）在图上量取支距2）在实地放支距3）穿线交点支距法放线实例例第二节实实地地定线1）在图上上量取支支距，如如图中导导1-A、导2-B、导3-D（蓝色线线段）等等，量取取时每条条边至少少应取三三点，以以便核对对，并且且，尽可可能使这这些点在在实地能能相互通通视。2）在实地地放支距距。用皮皮尺和方方向架（（或经纬纬仪）即即可按所所量支距距定出路路线上各各点，如如图中A、B、D，…各点，插插上花杆杆。3）穿线交交点。一一般用花花杆穿线线的方法法延长各各直线（（紫色直直线）即即可交出出点JD，路线直直线很长长时，可可用经纬纬仪延长长交会。。最后现现场检查查线位是是否合适适，再适适当修改改，确定定路线位位置。如图6-3，欲放出出JD，可按以以下步骤骤进行：：第二节实实地地定线图6-3支距法放放线第二节实实地地定线2．解析法法解析法是是用经纬纬距计算算图上路路线与导导线关系系，再按按极坐标标原理在在实地放放出各路路线点的的方法。。解析法计计算较准准确，精精度较高高，但较较繁杂，，适用于于地形较较复杂，，直线较较长、线线拉控制制要求较较高的情情况。计算步骤1）计算路线与导线的夹角2）计算距离3）放线

第二节实实地地定线解析法计计算实例例1）计算路路线与导导线的夹夹角如图6-4，欲确定定JDA-JDB的方向必必须计算算其夹角角γ和距离l。从平面面图上可可量出交交点JDA、JDB的经纬距距（YA、XA），（YB、XB）则则JDA-JDB的象象限限角角可可按按下下式式计计算算：：导1-导2的象象限限角角β已知知，，则则JDA-JDB与导导1-导2的夹夹角角：：γ=αα-ββ第二二节节实实地地定定线线图6-4解析析法法放放线线示示意意图图第二二节节实实地地定定线线2）计计算算距距离离l0导线线与与路路线线交交点点M的位位置置可可由由l来确确定定，，先先计计算算M点的的经经纬纬距距（（XM、YM）解以下联联立方程即即可：第二节实实地定线线式中（Y1、X1），（Y2、X2）——导1、导2的经纬距；；（YA、XA），（YB、XB）——JDA、JDB的经纬距。。由此，即可可计算导2至M点的距离：：第二节实实地定线线3）放线置镜于导2，后视导1，量距定定出M点，移经纬仪仪于M，后视导2，拨角γ定出JDA、JDB的方向，同样样方法确定相相邻直线的方方向，即可交交出JDA。当地形图比比例较大时，，亦可从图上上直接按比例例量取l长度。第二节实实地定线（二）拨角法法拨角法是根据据图上求得的的经纬距计算算每条线的距距离、方向、、转角和各控控制桩的里程程，按此资料料直接拨角量量距定出交点点，不必再穿穿线定点。步骤1）内业计算2）外业放线第二节实实地定线1）内业计算计算路线起点点A与导线的关系系，如图6-5，已知导1的经纬距Y1=10259，X1=10117，导导1-导2的象象限限角角N72ºº14′′07″″；从从平平面面图图上上量量得得A、B的经经纬纬距距为为YA=10268，YA=10045，YB=12094，XB=11186。导导1-A的象象限限角角为为：：第二二节节实实地地定定线线图6-5拨角法放线示示意图第二节实实地定线A—B的象限角为：：按上述方法依依次计算各边边的象限角、、转向角、距距离、列表以以供放线之用用。第二节实实地定线2）外业放线先由导1，按夹角α和距离l定出路线起点点A，在A点置镜拨角即即可定出AB方向，以后直直接定出各交交点B、C点。总结：拨角法法计算较繁，，但外业工作作不需穿线，，速度较快，，其放线精度度受原始资料料的可靠程度度和放线累计计误差影响大大。为了减少少累计误差，，可与穿线点点法配合使用用。第二节实实地定线线在地形平坦坦、视线开开阔、路线线受限不很很严时，路路线位置可可直接根据据地物明显显目标确定定，如图6-6交点JD即可由桥头头和房角的的相对距离离（50m和35m）量距交会会确定。图6-6直接定交点点法放线（三）直接接定交点法法第二节实实地定线线以点定线当路线不受受纵坡限制制时，定线线以平面和和横断面为为主确定路路线。其要要点是：以以点定线，，以线交点点。以点定线，，就是在全全面布局和和逐段安排排确定的控控制点间，，结合各方方面因素进进一步确定定影响公路路中线位置置的小控制制点，然后后，按照这这些小控制制点，大致致穿出公路路直线的方方法。以线线交交点点，，就就是是在在已已定定小小控控制制点点的的基基础础上上结结合合路路线线标标准准和和前前后后路路线线条条件件，，穿穿出出直直线线，，并并延延长长交交出出交交点点。。第二节实实地定线线1、控制点的的加密加密控制点点，就是在在实地寻找找控制和影影响公路中中线位置的的具体点位位。一般小小控制点有有经济性和和控制性两两种控制点点。⑴经济性控制制点这类点，主主要在路线线穿过斜坡坡地带，考考虑横向填填挖平衡或或横向施工工经济（有有挡土墙及及其他加固固边坡时））因素而确确定的小控控制点。如如图6-7中Ⅱ-Ⅱ中线位置，，使挖方面面积和填方方面积大致致相等，这这时的线位位即为经济济控制点。。由于这类类点仅从横横向施工经经济出发控控制线位，，它只能作作为穿线定定点的参考考位置。第二二节节实实地地定定线线图6-7横断断面面经经济济位位置置第二二节节实实地地定定线线⑵控制制性性的的点点这类类控控制制点点，，是是受受艰艰巨巨工工程程、、不不良良地地质质、、地地物物障障碍碍、、路路基基边边坡坡稳稳定定等等因因素素限限制制所所确确定定的的公公路路中中线线位位置置。。如如图图6-8是几几个个主主要要因因素素对对线线位位影影响响的的示示意意。。从从图图中中可可看看出出，，控控制制点点的的位位置置还还与与路路基基的的形形状状尺尺寸寸、、加加固固方方式式、、通通过过不不良良地地质质地地段段的的工工程程控控制制、、地地表表形形状状、、路路基基设设计计标标高高等等因因素素有有关关。。定定线线时时应应综综合合考考虑虑这这些些因因素素，，合合理理确确定定小小控控制制点点的的位位置置。。第二节实实地定线图6-8控制线位的因因素第二节实实地定线2、穿线定点受各种因素限限制的平面位位置控制点比比较多，而且且这些点在平平面上的分布布又没有一定定的规律，另另一方面路线线受技术标准准和平面线形形组合的限制制，不可能照照顾到每一个个控制点。因因此，穿线定定点，就是根根据技术标准准和线形组合合的要求，满满足控制点和和照顾多数经经济点，前后后考虑，用穿穿线的办法延延长直线，交交出转角点。。第二节节实实地地定线线放坡定线1）放坡放坡就是按按照要求的的设计纵坡坡（或平均均坡度）在在实地找出出地面坡度度线。如图6-9，路线由A点到B点，如果沿沿最大地面面自然坡度度方向AB（即垂直于于等高线的的方向）前前进，将使使路线上不不去。如果果路线沿等等高线走（（即AC方向），虽虽然纵坡平平缓，但方方向偏离，，达不到上上山目的，，因此，就就需要在AB和AC方向间找到到AD方向线，使使其地面坡坡度正好等等于设计坡坡度（或平平均坡度））i均，这样最经经济合理。。坡度线如图图6-11中的A0A1A2…线。第二节实实地定线线图6-9放坡原理示示意图第二节实实地定线线图6-11放坡定线示示意图第二节实实地定线线路中线的位位置对于路路基的稳定定和填挖工工程量影响响很大。如图6-10，如果中线线在坡度点点的下方（（a），则横断断面以路堤堤形式为主主，若中线线正好通过过坡度点（（b），则横断断面为半填填半挖形式式，若中线线在坡度点点上方（c），则横断断面以路堑堑形式为主主，因此，，根据坡度度线，结合合地面横坡坡考虑路基基稳定和工工程经济即即可定出合合适的中线线位置，并并插上花杆杆（或标志志）。2）放坡定线⑴作修正正导向线图6-11中的B0B1B2…连线（红色实线）为修正导导向线第二节实实地定线线图6-10中线与坡度度点在横断断面上的位位置第二节实实地定线线图6-11放坡定线示示意图第二节实实地定线线⑵穿线交点如图6-11，修正导向向线B0B1B2…是具有合理理纵坡，横横断面上位位置最佳的的一条折线线，但它不不能满足平平面线形标标准的要求求，这就要要根据标准准要求，尽尽可能靠近近或穿过导导向线上的的点，裁弯弯取值，使使、平、纵纵、横三方方面恰当结结合，穿出出与地形相相适应并符符合标准的的若干直线线，各相邻邻直线相交交即可确定定交点JD1、JD2、JD3等（绿色实线）。选线时要反反复插试，，逐步修改改，才可能能定出合理理的线位。。第二节实实地定线线图6-11放坡定线示示意图第二节实实地定线线定平曲线第二节实实地定线线定平曲线方法单交点法外距控制切线控制曲线长控制曲线上任意点控制按纵坡控制回头曲线定线法双交点法切基线法不切基线法单交点是实实地定线最最常用的方方法之一。。它是用一一个交点来来确定一段段单圆曲线线的插设曲曲线方法。。适用于一一般转角不不大，实地地能直接钉钉设交点时时。1、单交点点法半径R的大小，，直接影影响曲线线线位，，如图6-12，当转角角较大，，不同半半径可能能使曲线线线位相相差几米米甚至几几十米。。线位的的移动将将直接影影响线形形、工程程数量及及路基稳稳定，确确定半径径一般结结合地形形和其他他因素按按以下控控制条件件来选择择。第二节实实地地定线图6-12半径对线线位的影影响第二节实实地地定线①外距控制制（即曲曲线中点点控制））如图6-13根据弯道道内侧的的固定建建筑物，，确定曲曲线A点是不与与其发生生干扰的的控制点点，即可可用皮尺尺量出控控制的外外距值E，并测出出转角，，即可反反复确定定半径。。②切线控制制（即曲曲线起、、终点控控制）有时路线线为了控控制曲线线起终点点位置，，要求曲曲线的切切线长为为一定值值，比如如相邻的的反向曲曲线间要要求一定定的直线线长度，，或者要要求桥头头或隧道道洞口在在直线上上等，这这时曲线线半径就就由控制制的切线线长来选选定。第二节实实地地定线图6-13外距控制制曲线半半径第二节实实地地定线③曲线长控控制当路线转转角较小小，为使使曲线长长度满足足最短曲曲线长度度Lmin，则曲线线半径最最小值可可反复确确定。④曲线上任任意点控控制如图6-14，有时路路线由于于桥涵人人工构造造物位置置或原路路改建的的要求，，控制曲曲线必须须从任意意点A通过时，，可用试试算法选选择半径径。其办办法是：：先实地地量出JD至B点的距离离和要求求的支距距（即BA），初选选半径R，用试算算法确定定。第二节实实地地定线图6-14曲线上任任意点控控制第二节实实地地定线⑤按纵坡控控制当路线纵纵坡紧迫迫时，为为使弯道道上合成成纵坡不不因曲线线半径太太小而超超过规定定值，这这时，应应根据已已定的纵纵坡和合合成纵坡坡标准值值来反算算出超高高横坡，，再按控控制的超超高横坡坡求得最最小控制制半径。。第二节实实地地定线2、双交点点法（即即虚交点点法）当路线偏偏角很大大及交点点受地形形或地物物障碍限限制，无无法钉设设交点时时，可在在前后直直线上选选两个辅辅助交点点JDA、JDB，来代替替交点JD，敷设曲线线选择半径径。JDA与JDB的连线叫基基线。①切基线法：：当选择基基线可以控控制曲线位位置，能使使所定曲线线与基线相相切时，叫叫切基线法法。如图6-15，GQ为公公切切点点，，量量出出转转角角θA、θB和基基线线长长度度AB后可可反反算算半半径径。。选选择择半半径径后后还还要要检检查查是是否否合合乎乎标标准准的的要要求求。。第二二节节实实地地定定线线图6-15切基基线线的的双双交交点点法法第二二节节实实地地定定线线②不切切基基线线法法：：当当选选择择基基线线不不能能控控制制曲曲线线线线位位或或切切基基线线计计算算的的半半径径不不能能满满足足标标准准要要求求时时，，则则所所设设曲曲线线不不能能与与基基线线相相切切，，只只能能按按不不切切基基线线办办法法来来选选择择半半径径。。如如图图6-16，其方法法是：先先根据标标准要求求初选半半径R，测量θA、θB，基线AB，计算出出TA、TB，由计算算出的TA、TB即可根据据JDA、JDB量距定出出曲线起起、终点点ZH、HZ，并用切切线支距距X、Y，检查曲曲线上任任一点的的线位，，如与实实际情况况相符，，则所选选半径合合适，反反之则应应再调整整、计算算。第二节实实地地定线图6-16不切基基线的的双交交点法法第二节节实实地地定线线3、回头头曲线线定线线法一般来来讲，，有回回头曲曲线的的地方方，路路线受受地形形约束束较大大，主主曲线线和辅辅助曲曲线的的平、、纵面面控制制较严严，定定线时时稍有有不慎慎会对对线形形和工工程量量影响响很大大，插插线时时必须须反复复试线线。回回头曲曲线定定线的的方法法很多多，通通常采采用切切基线线的双双交点点定线线。按照放放坡的的导向向线，，先确确定辅辅助曲曲线交交点JD1、JD2和上下下线位位置，，如图图6-17，然后后反复复移动动基线线JDA-JDB控制确确定主主曲线线，直直到满满意为为止。。其具具体方方法同同切基基线的的双交交点法法。第二节节实实地地定线线图6-17回头曲曲线定定线（（双交交点法法）第二节节实实地地定线线纸上移线线是修修改局局部路路线的的有效效方法一、纸纸上移移线的的条件件（一））路线线平面面标准准前后后不协协调，，需要要调整整转角角点位位置、、改变变半径径，或或室内内定坡坡后发发现局局部地地段工工程量量过大大时；；（二））路线线位置置过于于靠山山，挖挖方边边坡太太高有有害稳稳定，，或过过于靠靠外，，挡土土墙较较高，，砌石石工程程太大大，移移改线线位后后能节节省较较大的的工程程量时时；（三）增加加工程量不不大，但能能显著提高高平、纵线线形标准时时。第三节纸纸上移线线二、纸上移移线的方法法和步骤纸上移线有有计断链和和不计断链链两种方法法。移距较大，，断链长度度较长，对对纵坡度有有较大影响响时，应采采用计断链链的做法。。当移距不大大或路线纵纵坡度较缓缓的路段，，可采用不不计断链的的做法，不不推算移线线的新桩号号，但需推推算与移线线平面起终终点相应的的原线上的的桩号，以以便计算超超高和加宽宽，移线终终点不标注注长短链。。第三节纸纸上移线线计断链法计算步骤

绘图、标桩位定坡度，读桩填挖值找最佳路基中心线量算各交点转角读取新老桩比高设计纵坡和竖曲线编制“路基设计表”

设计路基，计算土石方第三节纸纸上移线线（