道路勘测设计之七定线（PPT61）

道路勘测设设计主讲教师：：张碧琴长安安大大学学道路勘测设设计定线本章主要介介绍道路常常用定线方方法；公路路纸上定线线和直接定定线的方法法、步骤；；实地放线线的方法和和操作步骤骤等内容。。城市道路路定线受规规划道路网网控制，两两控制点之之间一般以以直线相连连，对起伏伏较大的城城市道路定定线可参照照公路定线线方法进行行。本章摘要定线：在选线布局局的基础上上具体定出出道路中线线位置的作作业过程。。定线的任务务：在选线布局局阶段选定定的“路线线带”（或或叫定线走走廊）的范范围内，按按已定的技技术标准，，结合细部部地形、地地质等自然然条件，综综合考虑平平、纵、横横三面的合合理安排，，定出道路路中线的确确切位置。。公路定定线一一般采采用纸上定定线和直接定定线的方法法。纸上定定线适用于于技术术标准准高或或地形形、地地物复复杂的的路线线。定定线过过程是是先在在大比比例尺尺地形形图上上室内内定线线，然然后把把纸上上路线线敷设设到地地面上上；直接定定线适用于于标准准低或或地形形、地地物简简单的的路线线，是是在现现场直直接定定出路路线中中线的的位置置。一、纸纸上定定线的的工作作步骤骤纸上定定线是在1∶1000～1∶2000大比例例尺地地形图图上确确定道道路中中线位位置的的方法法。平原、、微丘丘区地地形平平易，，路线线一般般不受受高程程限制，定定线中中主要要是正正确绕绕避平平面上上的障障碍，，力争控制制点间间路线线短捷捷顺直直；山岭、、重丘丘区地地形复复杂，，横坡坡陡峻峻，定定线时时要利用有有利地地形，，避让让艰巨巨工程程、不不良地地质地地段或地物物等，，都涉涉及调调整纵纵坡问问题，，且山山区纵纵坡又限制制较严严，因因此山山岭、、重丘丘区安安排好好纵坡坡就成为关关键问问题。。第一节节纸上定定线1．定导导向点点在选线线布局局确定定的控控制点点之间间，根根据平平原、、微丘丘区路路线布布设要要点，，通过过分析析比较较，确确定可可穿越越、应应趋就就和该该绕避避的点点和活活动范范围，，建立立一些些中间间导向向点。。2．试定定路线线导线线参照导导向点点，试试穿出出一系系列直直线、、交汇汇出交交点，，作为为初定定的路路线导导线。。3．初定定平曲曲线读取交交点坐坐标计计算或或直接接量测测转角角和交交点间间距，，初定定圆曲曲线半半径和和缓和和曲线线长度度，计计算曲曲线要要素。。4．定线线检查各各技术术指标标是否否满足足《标准》要求，，以及及平曲曲曲线线位是是否合合适，，不满满足时时应调调整交交点位位置或或圆曲曲线半半径或或缓和和曲线线长度度，直直至满满足为为止。。（一））平原原、微微丘区区定线线步骤骤1．定导导向线线（1）分析析地形形，找找出各各种可可能的的走法法。在地形形图上上仔细细研究究路线线布局局阶段段选定定的主主要控控制点点间的的地形形、地地质情情况，，选择择有利利地形形如平平缓顺顺直的的山坡坡、开开阔的的侧沟沟、利利于回回头的的地点点等，，拟定定路线线各种种可能能的走走法。。（2）求平平距a，并定定匀坡坡线①求平平距：：设等等高距距为h，平均均坡度度为ip，则等等高线线平距距为a＝h/ip。②定匀匀坡线线：定定匀坡坡线也也称放放坡，，放坡坡是使使用分分规进进行的的，分分规的的张开开度等等于平平距a值，a值的比比例尺尺应与与地形形图的的比例例尺相相同。。（二））山岭岭、重重丘区区定线线步骤骤确定指指定坡坡度的的路线线图图上确确定等等坡度度线路线在在初步步设计计阶段段，一一般先先在地地形图图上根根据设设计要要求的的坡度度选择择路线线的可可能走走向，，如图图所示示。地地形图图比例例尺为为1:1000，等高高距为为1m，要求求从A地到B地选择择坡度度不超超过4%的路线线。为为此，，先根根据4%坡度求求出相相邻两两等高高线间间的最最小平平距=1/0.04=25m（式中中为等等高距距），，即1:1000地形图图上2.5cm，将两两脚规规张成成2.5cm，以A为圆心心，以以2.5cm为半径径作弧弧与50m等高线线交于于1点，再再以1点为圆圆心作作弧与与51m等高线线交于于2点，依依次定定出3、4、…各点，，直到到B地附近近，即即得坡坡度不不大于于4%的路线线。在在该地地形图图上，，用同同样的的方法法，还还可定定出另另一条条路线线A、1′、2′、…、8′，可以以作为为比较较方案案。匀坡线线：最后连连接A、a、b、…D各点，，所构构成的的折线线。匀坡线线特点点：这条条匀坡坡线是是具有有平均均坡度度的折折线，，其作作用一一是放放通了了路线线，证证明方方案是是成立立的，，二是是放坡坡可发发现中中间控控制点点，为为下步步工作作提供供依据据。（3）确定定中间间控制制点，，分段段调整整纵坡坡，定定导向向线首先，，分析析匀坡坡线利利用地地形、、避让让不良良地质质的情情况，，找出出中间间控制制点。。导向线线：经利用用有利利地形形、避避让不不良地地质的的调整整后的的匀坡坡线组组成的的折线线A－a‘－b’……D。特点：：这条导导向线线是具具有理理想坡坡度的的折线线，利利用了了有利利地形形，避避开了了不利利地形形，可可作为为试定定平面面线形形的参参考。。（1）试试定平平面线线形，，点绘绘纵断断面图图，设设计理理想纵纵坡（2）定修修正导导向线线目的：：用纵断断面修修改平平面，，避免免纵向向大填填大挖挖在平面面试线线各桩桩的横横断方方向上上点出出与概概略设设计标标高相相应的的点子子，这这些点点的连连线（（折线线）就就称为为修正导导向线线。（在在纵断断面图图上读读出每每个桩桩的填填、挖挖高度度，点点回到到平面面试线线各桩桩的横横断面面方向向上，，连接接这些些点的的折线线称为为修正正导向向线。。）特点：：具有理理想纵纵坡，，中线线上不不填不不挖的的折线线，这这一步步实际际上是是在平平面上上找出出与理理想纵纵坡相相对应应的导导向线线。（3）定二二次导导向线线目的：：用横断断面最最佳位位置修修正平平面，，避免免横向向填挖挖过大大。对修正正导向向线各各点绘绘制横横断面面图，，用路路基模模板找找出最最佳““经济济点””横断断面位位置，，将这这些点点再点点回到到平面面图上上，连连接这这些点点的折折线称称为二次修修正导导向线线。特点：具有理理想纵纵坡、、横断断面位位置最最佳的的折线线。2.修正导导向线线定线是是在二二次修修正导导向线线的基基础上上进行行。二二次修修正导导向线线是一一条折折线，，为满满足““标准准”的的要求求，必必须适适当取取直，，并用用平曲曲线连连接。。按照照二次次修正正导向向线上上各特特征点点的性性质和和可活活动范范围，，经过过反复复试线线才能能定出出满足足要求求的中中线。。（保保证重重点，，照顾顾一般般）一般定定线方方法有有下列列两种种：（1）直线形形定线线法（即传传统方方法））平面线线形以以直为为主，，适用用于地地形简简单的的平原原微丘丘区。。用“直直尺””先定定直线线，交交汇出出交点点，在在直线线转折折处用用平曲曲线连连接。。（2）曲线形形定线线法平面线线形以以曲为为主，，适用用于地地形、、地物物复杂杂的丘丘陵和和山岭岭区。。用直直尺和和圆曲曲线弯弯尺先先定直直线和和圆曲曲线，，然后后用缓缓和曲曲线将将他们们连接接。3.定线（定定平面线线形）直线型定定线方法法:根据控制制点或导导向线和和相应的的技术指指标，试试穿出一一系列与与地形相相适应的的直线作作为基本本线形单单元，然然后在两两直线转转折处用用曲线予予以连接接的定线线方法，，即传统统的以直直线为主主的穿线线交点定定线法。。试定直线线的依据据：平原、微微丘区：：以路线布布局确定定的控制制点为依依据。山岭、重重丘区：：应参照导导向线试试定，最最终路线线要经过过多方面面分析比比较才能能确定。。二、直线线型定线线方法道路中线线确定后后，为标标定路线线需根据据选定的的圆曲线线半径及及缓和曲曲线计算算平曲线线要素、、曲线主主点桩和和加桩里里程等。。1、无坐标控控制时：按比例量量取交点点间距，，用正切切法确定定偏角，，设置平平曲线，，计算曲曲线要素素。2、有坐标控控制时：若需要计计算逐桩桩坐标时时，则应应采集各各交点的的坐标。。通常交交点坐标标的采集集方法有有两种：：（一）路路线标定定（1）直接采采集法：：在绘有格格网的地地形图上上读取各各交点的的坐标，，一般只只能估读读到米，，适用于于交点前前后直线线方向和和位置限限制不严严的情况况。（一）路路线标定定（2）定前后后直线间间接推算算法：先固定交交点前后后的直线线，再用用相邻直直线相交交的解析析法计算算交点坐坐标，一一般适用用于交点点前后直直线方向向和位置置限制较较严的情情况。（2）定前后后直线间间接推算算法：（二）曲曲线设置置曲线设置置是在定定出直线线和交点点后进行行，工作作任务是是确定圆圆曲线半半径R及缓和曲曲线长度度ls。1．单交点点曲线（1）已知切切线长T反算半径径R测算出路路线导线线转角和和控制切切线长T，根据缓缓和曲线线的要求求试定，，解算半半径R。（2）已知外外距E反算半径径R根据转角角、控制制外距E和试定的的，解算算半径R。2．双交点点和虚交交点曲线线3．复曲线线卵型曲线线设计时一一般步骤骤是先根根据控制制条件拟拟定一个个圆曲线线。求算算出第二二个圆曲曲线。设设两圆曲曲线偏角角分别为为α1和α2，基线长长为AB。若先拟拟定R1、ls1和ls2，那么可可算出第第一圆曲曲线设回回旋线后后的内移移值P1(c~c2)，公切点点（c）处对应应的切线线长T1=(R1+P1)·tan(αα1/2)，则第第二个圆圆曲线设设回旋线线后公切切点（c）对应的的切线长长T2=AB-T1=(R2+P2)·tan(αα2/2)卵型曲线线中间回旋旋曲线：：MB为一缓和和曲线，，M、A、B的曲率半半径分别别为∞、R1、R2，切线分分别为MN、AU、BN、TAc1是半径为为R1的圆曲线线，并在在A点与缓和和曲线相相切，c2BS是半径为为R2的圆曲线线，并在在B点与缓和和曲线公公切。令令MA＝l1，MB=l2，则AB＝l2-l1=lF，即为卵卵型曲线线中间回回旋线。。中间回旋旋曲线：：先根据控控制条件件设置两两端的圆圆曲线，，并拟定定两端的的回旋线线长ls1、ls2后，原公公切点c产生相对对位移△△P（两圆曲曲线错开开）。如如△P值合适，，即以PF=△P插入中间间回旋线线先建立一一个贯穿穿全线统统一的坐坐标系，，一般采采用国家家坐标系系统。根根据路线线地理位位置和几几何关系系计算出出道路中中线上各各桩点的的统一坐坐标。编编制逐桩桩坐标表表。然后后根据逐逐桩坐标标实地放放线。（三）坐坐标计算算曲线型定线方方法：是根据导向线线和地形条件件及相应技术术指标，先试试定出合适的的圆曲线单元元，然后将这这些圆曲线用用适当的直线线和缓和曲线线连接的定线线方法，即与与传统的先定定直线后定曲曲线相反的以以曲线为主的的定线法。当当相邻圆曲线线之间相距较较远时，可插插设适当的直直线段。一般般宜用于地形形复杂的山岭岭重丘地区。。三、曲线型定定线方法（一）定线步步骤（1）参照导向线线或控制点，，待手画出线线形顺适、平平缓并与地形形相适应的概概略线位。（2）用直尺或不不同半径的圆圆曲线弯尺拟拟合徒手线位位，形成一条条由圆弧和直直线组成的具具有错位（即即设缓和曲线线后圆曲线的的内移值）的的间断线形。。（3）在圆弧和直直线上各采集集两点坐标固固定位置，通通过试定或试试算，用合适适的缓和曲线线将它们顺滑滑连接，形成成连续的平面面线形。（二）确定回回旋线参数确定回旋线参参数A值是采用曲线线型定线法的的关键。过去多采用回回旋曲线尺或或表法，即用用不同整数的的回旋线参数数A值制作回旋线线长度与曲率率半径对应关关系的尺或表表，供使用时时查对。随着计算工具具的发展，目目前常用计算算的方法确定定A值。1．近似计算法法2．解析计算法法1．近似计算法法回旋线参数A的近似计算公公式为计算出A值后，应检查查其大小是否否满足A≥Amin或R/3≤A≤≤R的要求，不满满足时可调整整圆弧位置，，使D值变化后重新新计算A值，直到满意意为止。2．解析计算法法1）直线与圆曲曲线连接（1）圆心坐标（2）直线与圆曲曲线间距（3）回旋线参数数A及长度2）两反向曲线线连接（1）计算两圆间间距（2）计算回旋线线参数A直线型和曲线线型两种定线线方法的比较较：两种定线方法法，在本质上上并无区别，，定线成果都都是直、缓、、圆组成的中中线。在定线手法上上二者正好相相反；另外，，直线型定线线法可用于纸纸上定线也可可用于现场直直接定线，而而曲线型只能能用于纸上定定线。一、工作步骤骤直接定线：是设计人员在在实地现场确确定道路中线线位置的方法法。平原、微丘区区直接定线工作步骤与其其纸上定线相相同，不同之之处是交点坐坐标或转角及及交点间距应应经实测获得得。山岭、重丘区区直接定线的指导原则与与纸上定线相相同，但定线线条件不同，，工作步骤有有所改变。山山岭、重丘区区直接定线是是采用带角手手水准进行的的，而纸上定定线采用分规规放坡。第二节直直接定线（一）分段安安排路线就是在路线布布局阶段确定定的主要控制制点之间，沿沿拟定方向采采用试坡的方方法，逐段粗粗略定出沿线线应穿或应避避的一系列中中间控制点，，使路线方案案更加明确，，也就是拟定定路线轮廓方方案。（二）放坡、、定导向线这一步的主要要任务就是解解决控制点之之间纵坡的合合理安排问题题，也就是现现场进行纵坡坡设计。要求：1.满足“标准””要求。控制制点间坡度均均匀，不出现现反坡。2.结合地形选用用纵坡。以接接近两控制点点之间平均坡坡度为宜。方法：1.按垭口挖深定定A0点，从上向下下放坡；其好好处在于视野野宽，便于选选择有利地形形通过，而且且放到山脚，，路线的活动动余地较大。。2.先在起点插好好坡度旗，两两人各持手水水准，前者带带上旗杆，并并隔开互能通通视的一定距距离，面对面面，后者立于于起点处，指指挥前者沿山山坡移动，直直到手水准的的横丝对准前前者相应高度度位置，并即即在前者站立立地点插上标标志。前者以以同样角度看看后者，复核核无误后继续续前进。3.前人找点要求求：在山咀、、山坳等地形形变化处，相相邻两点要通通视。找点人人要有一定经经验，能大概概估计平曲线线的位置和半半径，对路线线因标准限制制不可能自然然绕过的窄沟沟或山咀，应应跳过去。如如下图：4.坡度点的连线线就称为导向向线（相当于于纸上定线的的修正导向线线）。（三）修正导导向线是在每个坡度度点的横断面面方向上，找找出最佳横断断面的中心位位置。这些点点的连线仍然然为折线，称称为修正导向向线。（相当当于纸上定线线的二次修正正导向线），，为具有理想想纵坡、横断断面位置最佳佳的折线。（四）穿线交交点以修正导向线线为基础，试试穿出直线，，交汇出交点点。（五）曲线插插设定圆曲线半径径、缓和曲线线长、计算曲曲线要素等。。直接定线的纵纵坡设计，一一般都是在对对平面线形做做了某种程度度的肯定之后后进行的。要要求设计纵坡坡不仅满足工工程经济和技技术标准的规规定，还应考考虑平、纵面面线形配合的的问题。因此此必须反复试试验修改，才才能做出满意意的结果。检检查修改时应应注意以下几几点：（1）只须调整纵纵坡即能满足足要求时，按按需要调整纵纵坡线形。（2）靠调整纵坡坡的方法无法法满足需要时时，应综合考考虑决定调整整方案，平面面线形可采用用纸上移线办办法解决。（3）工程经济与与平、纵配合合矛盾很大时时，应结合路路线等级、工工程量大小等等因素具体分分析，确定调调整方案。（六）纵断面面设计二、直接定线线与纸上定线线的比较比较内容直接定线纸上定线视野研究利用地形平纵线形配合修改方便程度外业工作量利用集体智慧受限不彻底解决不彻底困难大个别人决定开阔全面彻