第七章-道路勘测设计-定线方法

定义：在选线的基础上，具体定出道路中线位置的过程。任务：按照已定的技术标准，在选定的“路线带”

的范围内，结合地形、地质条件，考虑平、纵、横三面的安排，定出道路中线的位置的过程。定线方法：直接定线：用于标准较低的路线。

纸上定线：用于技术标准高的、地形、地物复杂的路线。定线参加人员：道路、桥梁、水文、地质、园林、生态、环境方面的技术人员。侧重点：平原微丘：正确绕避平面障碍，控制点间路线短捷顺直山岭重丘：合理利用地形，避让艰巨工程和不良地质纸上定线：在大比例尺（一般以1：1000为宜）地形图上确定道路中线的位置的过程。越岭线纸上定线的方法：

（一）定导向线

1．确定路线方案。第一节纸上定线B起点平台断崖终点纸上定线：在大比例尺（一般以1：1000为宜）地形图上确定道路中线的位置的过程。越岭线纸上定线的方法：

（一）定导向线

1．确定路线方案。

2．绘匀坡线。等高线间平距：a=h/i平均第一节纸上定线5.0％-5.5％纸上定线：在大比例尺（一般以1：1000为宜）地形图上确定道路中线的位置的过程。越岭线纸上定线的方法：

（一）定导向线

1．确定路线方案。

2．绘均坡线：等高线间平距：a=h/i平均

3．定导向线：分段调整纵坡，使路线经过或规避控制点。

第一节纸上定线4.平面试线：－参照导向线定出平、纵穿直线：按照“照顾多数，保证重点”的要求，穿直线交点，初定路线导线。

敷设曲线：初定各弯道的圆曲线半径，缓和曲线长度等。纸上定线：在大比例尺（一般以1：1000为宜）地形图上确定道路中线的位置的过程。越岭线纸上定线的方法：

（一）定导向线

1．确定路线方案。

2．绘均坡线。等高线间平距：a=h/i平均

3．定导向线。

第一节纸上定线

（二）修正导向线1．点绘纵断面草图。

2．纵断面修正导向线。根据填挖情况，对纵断面地面高程进行修正（挖方过大，降低地面高程；填方大，升高地面高程），调整平面线位，称为修正导向线。3．横断面修正导向线（横断面校核）。用横断修正平面，避免横向填挖过大3．横断面修正导向线（横断面校核）。

（三）定线经过几次修正导向线后，最终确定出满足《标准》、平纵线形都比较合理的路线导线，最终定出交点位置（一般由交点坐标控制）。

1．直线型法（传统法）；

2．曲线型法。

（二）修正导向线1．点绘纵断面草图。

2．纵断面修正导向线。根据填挖情况，对纵断面地面高程进行修正（挖方过大，降低地面高程；填方大，升高地面高程），调整平面线位，称为修正导向线。实地放线：在实际地面上敷设设计路线，供详细测量和施工用。方法：穿线交点法，拨角法，直接定交点法、坐标法等。应用：根据：地形和路线复杂程度、精度要求，测设仪器设备水平等选用。第二节实地放线

一、穿线交点法根据设计路线与施测地形时的控制导线的关系，把设计路线的每条边逐一放到实地上去，延伸这些直线交会出交点，构成路线导线。

1．支距法方法：量支距放支距穿线交点2．解析法化简单为复杂方法：计算夹角计算距离放线两条线交叉点M的坐标为（YM,YM）

二、拨角法拨角放线：用坐标计算的距离、方向、转向角，用极坐标放点三、直接定交点法路线要求不严，可依纸上路线和明显目标的关系，现场直接定出交点。精度不高

图解法1.采用统一的坐标系统对路线带实测地形图和纸上定线。2.计算交点和中桩坐标（逐桩坐标）。3.按路线逐桩坐标表进行实地放线。方法：极坐标法（即拨角测距法，至少需要两个导线点，采用全站仪）。坐标法（RTK）四、坐标法JDndPDDiDDi-1θ定线方法：直线型定线方法曲线型定线方法直线型定线：根据控制点或导向线及相应的技术标准，穿出一系列与地形相适应的直线单元，然后在两直线的转折处用曲线连接的定线方法。－－穿线交点定线法适用条件：平原微丘地形曲线型定线：根据地形及相应的技术标准，先定出圆曲线单元，然后在圆曲线间以直线和缓和曲线连接的定线方法适用条件：山岭重丘地形第三节定线的解析计算方法（一）路线标定1．交点坐标确定：（1）直接采集法在地形图上直接读取各交点坐标。－－适用于直线方向和位置限制不严的情况。（2）定前后直线间接推算交点坐标在相邻两条边各取2个点坐标，再用解析法计算交点坐标。－－适用于直线方向和位置限制较严的情况。一、直线型定线方法交点前直线上两点：（x1，y1）和（x2，y2），交点后直线上两点：（x3，y3）和（x4，y4），则交点坐标（x,y）为：直线2

JD直线1

(x2,y2)(x1,y1)(x4,y4)(x3,y3)(x,y)（二）曲线设置主要工作：确定园曲线半径R

缓和曲线长Ls方法：试算和反算试算：假定R，Ls，计算T、E和曲线长L

判断：是否满足规范要求是否适应地形不满足：调整R、Ls重算反算：根据T或E，试定Ls，计算R

判断：R是否满足要求否则：调整，再算

1.外距控制2.切线长控制3.曲线长控制4.特殊条件控制1.单交点曲线（1）已知切线长T，反算R试定Ls，由下式反算R取整：T以最大控制时，R向小取整T以最小控制时，R向大取整－－再由取整后的R精确计算其他要素（2）已知外距E，反算R试定Ls，由下式反算R取整：－－再由取整后的R精确计算其他要素2.双交点曲线虚交特例－实地定线常采用，纸上定线很少采用已知：基线长AB，转角aA、aB,试定Ls，由下式反算R取整：虚交点，R可取整－－解算出三角形，按单交计算曲线要素双交点曲线要素按下式计算：3.复曲线以两园曲线直接相接为例设两段的缓和曲线分别为Ls1、Ls2，两圆半径为R1和R2，在公切点GQ相切，则内移值p1=p2=p，则有：若R2>R1,先选定Ls2和R2，则R2取整：R1不可取整检查R1、R2,Ls1和Ls2是否满足要求，否则重新假定、计算4.回头曲线回头曲线一般R和Ls已知，线位要求严格；可参照双交点曲线计算。已知：R、Ls、转角aA、aB，基线长AB为：求得AB后，平移T1、T2或二者都平移（转角aA、aB不变），使JD1A、JD1B直接距离为AB，则回头曲线位置确定，检查前后配合，满足要求则按双交点公式计算回头曲线要素。AB高等级道路采用国家坐标系统－－测图、用图时确定（三）坐标计算

设起点坐标为JD0（X0，Y0），第i个交点坐标为（Xi，Yi），i=1，2，…，n，则

坐标增量：1．交点间距、偏角交角计算

交点间距：

计算方位角：

如果:DX>0，DY>0DX>0，DY<0DX<0，DY<0DX<0，DY>0

公路偏角：

如果αi>0，路线为右偏；如果αi<0，路线为左偏。（1）直线段上任一点M（Lcz）的坐标计算方法：式中：Lm——直线段上任一点M到JDi的距离（JDi前直线），

Lm=Lcz-JDi

（注意：Lm<0）——直线段上任一点M的计算方位角。2．逐桩坐标计算：JDiM

(xm，,ym)(Xi,Yi)

（2）单曲线内中桩坐标计算：1)不设缓和曲线的单曲线ZY点：YZ点：则圆曲线上的坐标为：式中：l－圆曲线内任意点至ZY点的曲线长

R－圆曲线半径ξ——公路转向系数，右偏ξ=1（凸），左偏ξ=-1（凹）。

（2）单曲线内中桩坐标计算：2)设缓和曲线的单曲线ZH点：HZ点：缓和曲线上任意点切线横距：式中：l－缓和曲线内任意点至ZH(或缓直）点的曲线长

Ls－缓和曲线长度①第一缓和曲线（ZH-HY)任意点的坐标②圆曲线上任意的的坐标：由HY-YH式中：l－圆曲线上任意点至HY的曲线长③第二缓和曲线（HZ-YH)任意点的坐标式中：l－第二缓和曲线上任意点至HZ的曲线长习题：已知某二级公路有一弯道，偏角α左=23°56′36″，半径R=700m，缓和曲线Ls=150。JD=K3+763.39。交点坐标x=65230.56，y=21238.72，起始边方位角为263°15′28″。试计算K3+500～K4+000每隔50m整桩号及主点里程桩号的坐标及计算方位角（列表计算）。方法：先定出园曲线，再用缓和曲线或直线与园曲线相连1．定线步骤(1)参照导向线，徒手画出与地形相适应的路线概略位置。(2)直尺和不同半径的圆曲线弯尺拟合徒手画线，把该画线分解－圆弧和直线。(3)在圆弧或直线上各采集两个点的坐标，将直线和圆固定下来。（4）通过试算，用缓和曲线将两单元连接。二、曲线型定线法与坐标计算方法2)回旋曲线表法

3)近似计算法回旋线参数A可用下式计算：回旋线参数A的确定常用方法有：

1)回旋曲线尺法2．确定回旋线参数式中：D—基本型为内移值p，S型、卵型为圆弧之间距离；

R—基本型为园曲线半径R,S型、卵型为换算半径，

S型曲线：

卵型曲线：

检查：是否A=[R/3－R]满足，OK

不满足，变化D，重算（1）直线与圆曲线连接已知直线上两点D1（xD1，yD1）和D2（xD2，yD2），圆曲线上两点C1

（xC1，yC1）和C2（xC2，yC2），圆曲线半径为R。4）解析计算法：

要求设计缓和曲线LS连接圆曲线并与直线D1~D2相切。①圆心坐标M（xm，ym）

C1C2两点之间距离：

xm=xC1+Rcosαmym=yC1+Rsinαm

②圆到直线的距离D

直线D1D2斜率：

②圆到直线的距离D

直线D1D2斜率：

③回旋线参数A及长度Ls

圆曲线与直线之间的距离D=内移值p，即p=D。若按回旋线参数A2=RLS设计，则

GQq2q1p1p2（2）两反向曲线连接（S型）

已知：两圆半径R1、R2;两圆心M1、M2坐标两曲线间距D：

GQq2q1p1p2建立方程：用牛顿求根法可解出A1，A2（3）两同向曲线连接（卵型）

两圆心间距：

q2-q1R1+p1-R2-p2建立方程：用牛顿求根法可解出A。

基本型曲线计算方法：由两段缓和曲线把圆曲线与两条直线连接起来。

3.曲线型定线坐标计算方法：（1）曲线主点坐标计算：

ZH、HZ点到圆心M的方位角：

ZH、HZ点坐标：

aMZ圆心M到HY、YH的方位角：

HY、YH的坐标：

β1β2（2）曲线主点里程桩号计算：

平曲线长度

设前直线上点（x1,y1）的里程桩号为Lcz，

HY=ZH+Ls1，HZ=ZH+L，YH=HZ-Ls2β1β2（2）曲线主点里程桩号计算：

平曲线长度

设前直线上点（x1,y1）的里程桩号为Lcz，

HY=ZH+Ls1，HZ=ZH+L，YH=HZ-Ls2（3）曲线上任意点坐标计算：（方法同前）习题：两直线上分别有两个点的坐标为：D1(10203.65，,20328.62)、D2(10526.08,20665.11)和D3(10837.56,20733.76)、D4(11324.71,20692.14)。拟设计一个半径为265m的圆曲线与其连接，圆心坐标为（10803.16,20472.29）。其中D1点桩号为K23+125.62。要求计算确定两段缓和曲线长度并计算曲线主点里程桩号。期末考试出题一、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分）如：汽车的动力因数是：（p23）A.D=(T－R)/GB.D=(T－RW)/G

C.D=(T－RR)/GD.D=(T－RI)/G

二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）如：公路根据功能和

分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。（p4）三、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）如：汽车的最小稳定速度：（p26）四、简答题（本大题共7小题，每小题5分，共35分）如：汽车行驶的充分条件和必要条件。（p22）五、计算题（本大题共1题，共10分）如：已知某交叉口的右转车道宽为3.5m，载货汽车行驶速度为40km/h，右转车速规定为20km/h，一次红灯受阻直行车为4辆，若减速度用2.5m/，加速度用1.0m/，试计算右转车道长度和加速车道长度。（p206）给出答案第四节直接定线一、直接定线的工作步骤（一）分段安排路线在主要控制点之间，试坡，粗定应穿、应避的中间控制点，拟定路线轮廓方案。（二）放坡，定导向线现场放坡。仪器：坡度仪或手水准仪、花杆。直接定线：设计人员在现场确定道路中线位置的方法1度＝1.75％（三）修正导向线：横向移动，确定适合的填挖高度（四）穿