道路勘测设计精要.pptx

第一节第一节 定线方法定线方法1 定线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、地质及其他沿线条件，综合考虑平、纵、横三方面因素，定出路线中线的确切位置。2 定线任务按照已定的技术标准，在选线布局阶段选定的路线带范围内，结合细部地形、地质条件，综合考虑平、纵、横三方面的合理安排，确定定出公路中线的确切位置。第1页/共173页第一节第一节 定线方法定线方法3 道路定线的内容1）定出道路中心线的位置2）平面上定出路线的交点、转点和平曲线半径3）纵断面上定出转坡点和设计坡度4）横断面上定出路线中心填挖尺寸和边坡大小4 影响因素地形、地质、地物技术标准、国家政策、社会需求道路美学、风俗习惯第2页/共173页第一节第一节 定线方法定线方法5 公路定线的方法1）纸上定线纸上定线是在1100012000大比例尺地形图上确定道路中线位置的方法，然后把纸上路线敷设到地面上。技术等级高，地形、地质、地物等条件复杂的路线直线形定线法、曲线形定线法2）现场定线是设计人员在实地现场确定道路中线位置的方法。是根据路线的技术标准，结合地形、地质条件，在实地直接选定路线中线的交点，以确定路线中心线的一种方法。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。公路等级较低和地形条件简单的路线第3页/共173页5 公路定线的方法公路定线的方法3）航测定线利用航摄像片、影像地图等资料，借助于航测仪器建立与实地完全相似的光学模型，在模型上直接定线。第4页/共173页3）航测定线）航测定线现场定线曲于受到视野的限制容易遗漏方案，而纸上定线必须要测绘大比例尺地形图，这两种方法都需要大量人力、物力，劳动强度大，选线周期长。在公路的选线史上，世界上一些技术先进国家经历了三个发展阶段。第一阶段是由人去到现场直接踏勘、测量，根据人的判断选出一条认为是最好的路线。第二阶段是利用航测像片选线，或者通过航测成图在图纸上定线，这样可以把大量的野外，作搬到室内来做，选线人员可以在像片和图纸上找出许多比较方案，从而提高选线质量。但是，要对这些比较方案进行认真的评比和优选，则仍需人们去判断，往往会因工作量大而使比选工作受到限制。近年来，电子计算机的应用为分析这些资料及比较线的选择提供了有力的工具，这就使公路选线进入了第三个阶段。第5页/共173页3）航测定线）航测定线它的特点是，用一套有次序的数组来代表地形特征在空间的分布(即“地面数字模型”)，将数字化的地形资料存贮于电子计算机中，向计算机输入一个路线的平面，则计算机将输出这个方案的地面纵断面，利用它由人工试定设计纵坡度和典型的路基横断面，然后计算机输出纵断面图、路基横断面面积和土石方数量。同时，自动绘图机按计算机求得的成果绘制出有关的设计图。近年来，遥感技术得到发展，并在公路大面积选线中应用。遥感像片可以提供比一般航摄像片更多的自然信息和地面数字模型，它对选线自动化的发展起了很好的推动作用。第6页/共173页3）航测定线）航测定线我国正在进行公路航测选线的研究。但多数是利用国家已有的航测图资料。我国领土的绝大部分地区，已有不同比例尺的航空摄影像片，容易收集。将像片拼接成地貌略图，通过立体观察，可以了解选线地区的山脉水系以及工程地质等情况。对于在特别困难的山岭、森林、沙漠、草原地带选择路线的各种方案，航测具有特别重要的实用价值。国内现研究试验以下几种像片定线方法:利用立体镜和视差杆定线；多倍仪定线；在用精密立体测图仪绘制的大比例尺地形图或用正射投影仪制作的影像地图上定线。第7页/共173页3）航测定线）航测定线利用立体镜和视差杆的定线方法所使用的设备简单，容易推广。但是，航摄像片是中心投影，加之摄影时的倾斜误差、航高误差都未消除，所得的距离和高程精度很低，仅能作为初选路线方案的一种手段。不论用何种成图方法，绘制大比例尺地形图，在图纸上定线，这都属于纸上定线的范畴。不过用航测图进行纸上定线时可以辅以立体镜观察，既可定性，又可定量，这样更能保证定线的质量。多倍仪是全能法成图所使用的基本仪器，尽管它放大倍数小，但用多倍仪可以建立与实地完全相似的立体光学模型，可以在模型上直接选线，对于公路航测选线的初期阶段，仍然是一种经济实用的手段。第8页/共173页第9页/共173页航测像片选线的程序航测像片选线的程序1研究路线方案在1:10000或1:50000的地形图上初选规划方案，从若干比较线中选出1-2个方案作为收集资料的方案。2收集资料凡路线所经地区的地形、地质、水文、气候等各种图纸、调查报告、文献、航测资料都应尽可能收集，如:(1)地形图。路线经过地区的各种比例尺的地形图在不同设计阶段都各有其用途：小比例尺地形图可以在初选路线方案时作初步设计之用，大比例尺地形图则可以直接作纸上定线之用。(2)航测资料。包括航摄像片、镶嵌复照图、像片平面图等。在收集航摄像片的同时还应收集测区的控制测量资料，这些资料对像片选线或成图都有重要的作用。(3)其他资料。包括铁路、水利等部门勘测过的各种图纸、控制点、高程资料等。第10页/共173页航测像片选线的程序航测像片选线的程序3制作航片镶嵌复照图将路线所经地区的航片按顺序拼接起来，重新照像复制成图，这就是镶嵌复照图。在镶嵌复照图上，进行简单的地貌调绘和工程地质描绘。调绘的主要内容：用彩色笔给出河流及水流方向；画出分水岭的山脊线，注明对选线有实际意义的垭口位置和标高。用不同的颜色和符号标出各种地物 铁路、公路、大道、城镇、村庄、湖、塘等，画上轮廓线并写上名称。对于所收集到的高程资料都要一一记注上去。不良地质地段更应详细标明其位置和特征，因为它是决定路线方案的重要因素。第11页/共173页航片镶嵌复照图航片镶嵌复照图第12页/共173页第13页/共173页航测像片选线的程序航测像片选线的程序4初选路线方案在镶嵌复照图上初选路线方案，相当于传统勘测设计中的路线视察，不过这是把野外地形搬到室内来做罢了。它不但减轻了劳动强度，而且在一定程度上避免了由于视野不良而容易遗漏方案的缺点，这对于在人们难于到达的困难地点选线时尤为重要。其具体做法是:(1)根据总体规划，在图上将路线起迄点、主要控制点连接起来，这条线就是路线的大致走向。由于控制点的选取有所不同，可能会有几条比较线出现。(2)按作业草图所注航片排列编号，用立体镜逐片观察沿线细部地貌，结合地质判释、桥位选择、路线标准等修改局部方案。第14页/共173页航测像片选线的程序航测像片选线的程序4初选路线方案(3)在镶嵌复照放大图上，取路线长度，主要点的高程，画出路线的准确位置，统编里程，点绘路线的概略纵断面图和有代表性的横断面图，试拉纵坡度，估计土石方数量。(4)当有几条比较线时，可根据各条线的工程数量和路线标准决定取舍，初步选出最佳路线方案。5现场调查核对我国公路航测工作在现阶段由于受各种条件的限制，如航片的摄影年代已久，地物多有变化，或者发灰模糊，判读难免出错。为了便所选路线切合实际，准确可靠，现场调查核对是不可忽视的程序。现场调查的内容是:桥涵水文调查，筑路材料调查，工程地质调查，占用土地、拆迁调查及路线附近地物、地形补充调绘等。根据调查的实际情况，核对初选方案是否合适，必要时可作相应的修改。第15页/共173页第16页/共173页航测像片选线的程序航测像片选线的程序6纸上定线用多倍仪一般可以将航摄像片绘制成1:5000的地形图。用精密立体测图仪(或其他精密成图仪器)可以制成1:2000或更大比例尺的地形图。这些图纸经整饰晒印后即可进行纸上定线；前者可以满足初步设计之用，后者可以满足技术设计之用。纸上定线的方法如前节所述。实践证明，在航测地形图上作纸上定线，其中线上各点与图上地物之间的横向位置差和高程误差较用实测地形图定线为小。原因是:作纸上定线的基本根据是等高线，而实测地形图的等高线系按插算法给出，不如航测地形图精确。再则，在航测图上定线，可以辅以像片的立体观察，呈现在定线者眼前的，除了等高线外，还有形象逼真的地物和地貌，这是传统的测量方法所不及的。纸上定线经现场核对、修改，在室内完成平、纵、横断面设计和各种构造物设计，计算工程数量，编制设计文件。第17页/共173页航测像片定线的方法航测像片定线的方法1多倍仪立体模型定线多倍仪的测图原理是利用摄影过程几何反转特性，并借助于反光立体镜，在室内通过对镜头焦距和角度的调整，恢复和摄影时一致的投影光束(即所谓的内部定向)。再通过相对 定向，恢复摄影瞬间相邻的摄影站上航摄仪的相对方位，即两像片的相对方位。使同名光束对对相交，建立与实地形状相似但大大缩小了的立体模型。并利用少量控制点确定模型的大小和恢复与实地一致的方位，即所谓绝对定向，又名大地定向。通过对该模型的量测，确定模型上各点的水平位置和高程，将中心投影的航摄像片转化为正投影的地形图。第18页/共173页航测像片定线的方法航测像片定线的方法1多倍仪立体模型定线利用多倍仪立体模型定线的方法有两种，一是直接在立体模型上定线；另一种是根据要 求绘制一定比例的带状地形图，经过整饰、清绘、晒印、复制后，进行纸上定线工作。从立体模型上直接定线，只要选线人员技术熟练，不但可以加快进度，而且质量可以得到保证。但由多倍仪建立的光学立体模型，人要借助于立体镜才能进行详细观测，对于年纪大、富有选线经验的工程技术人员长时间观看模型，并且读高程进行定线，实践证明有一定困难。而年轻的习以为常的多倍仪作业人员，往往又缺乏选定路线的经验，不知从何着手。因此，目前一般都采用多倍仪测制一定比例的带状地形图，进行纸上定线，其方法与一般纸上定线的方法相同。由于多倍仪构造上的限制，只能制成1：500比例尺的地形图，其精度只能为方案比选和初步设计提供有用的数据。第19页/共173页航测像片定线的方法航测像片定线的方法2精密立体测图仪测图定线精密立体测图仪，是以摄影过程几何反转为基础，直接解求空间前方交会的仪器。可同时确定点的平面位置和高程，并直接绘制出地形图。该仪器利用原像幅航摄负片(不需缩小片)或接触晒印的透明正片进行测图。不但能消除航测仪畸变差的影响，而且观测过程也不需要互补色法和暗室工作。仪器结构严密，观察放大倍数大，可提高成图精度。有的仪器还配有电子附件，使测图工作实现了半自动或全自动化。它适合于测制各种比例尺图，特别是测制大比例尺图更显得优越。利用这种大比例尺地形图配合航摄像片立体镜下定线，可为技术设计提供可靠的数据和资料。第20页/共173页线路交互式定线线路交互式定线第21页/共173页设置纵断面变坡点设置纵断面变坡点第22页/共173页规划桥梁和隧道的位置规划桥梁和隧道的位置第23页/共173页添加路基模型生成三维路基添加路基模型生成三维路基第24页/共173页根据三维路基模型自动生成横断面根据三维路基模型自动生成横断面图图第25页/共173页航测像片定线的方法航测像片定线的方法3.实地定测放线在航测地形图纸上定线后，到实地定测放线是一项复杂、细致的工作，由于是采用航片定线，实地上没有标志，要正确将设计线放到实地，这就要求放线人员不但要具有熟练的路线勘测经验，而且要有航测基本知识，运用正确的判读及相关位置的准确测量，才能把图上的线位放到实地。如系采用过去国家航摄资料，由于航片摄影年代较久，部分地物、地形发生变化，一般在城郊和村庄附近变化更大，故在放线前应到现场核对，补充调绘图上已改变的地物、地形及路线附近放线时能利用的明显地物点。关于放线的方法常用的有以下几种:第26页/共173页实地定测放线实地定测放线1.用精确法(仪器法)放线此法适用标准较高的公路测量，特别是高速公路的放线定测，当路线在航测地形图上设计好以后，并计算出路线交点纵、横坐标、转角值、交点间距离。在放线时，将路线中线(导线)起点与路线附近国家平面控制点(三角点、导线点、埋石点、军控点)连测。用精密仪器在实地放出第一点，中间每隔一定距离(不远于30KM)及终点处再进行连测，以资核对。此法计算理论严密，要求测量精度高，由于与国家控制点连测，根据误差要求的容许值检验，并进行平差计算，然后按照改正后的坐标点绘导线，因此误差将保证限制在一定范围，可避免导线测量的累计误差。第27页/共173页实地定测放线实地定测放线1.用精确法(仪器法)放线此法适用标准较高的公路测量，特别是高速公路的放线定测，当路线在航测地形图上设计好以后，并计算出路线交点纵、横坐标、转角值、交点间距离。在放线时，将路线中线(导线)起点与路线附近国家平面控制点(三角点、导线点、埋石点、军控点)连测。用精密仪器在实地放出第一点，中间每隔一定距离(不远于30KM)及终点处再进行连测，以资核对。此法计算理论严密，要求测量精度高，由于与国家控制点连测，根据误差要求的容许值检验，并进行平差计算，然后按照改正后的坐标点绘导线，因此误差将保证限制在一定范围，可避免导线测量的累计误差。第28页/共173页实地定测放线实地定测放线1.用精确法(仪器法)放线(1)直接放线法 根据国家平控点，准确放出第二点后，利用设计路线已计算好的交点坐标、交角值、交点间距离，用红外线测距仪(或J2经纬仪、钢尺)直接拨角、测距放线。第29页/共173页实地定测放线实地定测放线1.用精确法(仪器法)放线(2)间接交线法 沿设计路线附近布设主导线，主导线的起、终点和中间适当距离与国家平控点连测，经平差后计算导线坐标，并准确地展绘到航测地形图上。找出主导线和设计路线的相互位置关系，利用导线点在实地的位置，再分别采用支距法、极坐标法或交会法在实地放出路线。第30页/共173页实地定测放线实地定测放线2利用明显地物、地形相关位置放线法此法简单易行、生产效率高、误差不积累。在一般情况下在设计路线的两旁，总可找到一些可资利用的明显地物、地貌点，如道路交叉、房角、独立树、电杆、桥梁、河流、小山包等。放线前带上图纸，沿线路详细辨认，将可利用的点位在图上标以记号，以便在图上量测和路线的相关位置(角度、距离)，并确定使用放线的方法，如垂线法、交会法等，做到心中有数。第31页/共173页实地定测放线实地定测放线2利用明显地物、地形相关位置放线法图纸辨认的要领是:方位和实地一致，首先搞清楚自己在图上和实地的位置，边走边判，先判实地后判图纸，从明显到次要逐步核实。完成上述判识工作，量取或计算出线位与明显地物的关系数据，运用仪器工具即可在实地放出这些点的位置，并适当调成直线，即为路线中线位置。除此之外尚有极坐标放线法、磁方位角放线法等。放线者应因地制宜，因线而异，在保证精度下灵活运用上述各种方法。第32页/共173页影像地图在定线中的运用影像地图在定线中的运用立体光学模型虽然有形像逼真的优点，但它毕竟是要有光才能有像，欲将所定路线送交有关部门审批或请专家评议都得重新挂灯在暗室中进行。加之在模型上量测高程或用测绘器卡导向线，操作起来也不十分方便，故多倍仪定线的使用也就受到一定的限制。影像地图在一定程度上弥补了这些缺点。在影像地图上，既有在摄影时记录下来的全部地物地貌信息，又有用等高线表示的高程，为纸上定线提供了较好的条件。第33页/共173页影像地图在定线中的运用影像地图在定线中的运用影像地图的制作常采用以下两种方案:一种方案是，先用带有正射投影装置的立体测图仪制作正射投影像片，然后将已定向好的立体像对按常规办法绘制等高线图，将正射像片和等高线图套印，即制成正射影像地图。另一种方案是，在立体测图仪上对立体像对定向后，在其中一张像片上描绘等高线，然后根据绘有等高线的像片利用立体测图仪和正射投影仪一次制成正射投影图。在利用国家已有的航测资料进行公路定线的若干方法中，正射影像地图是比较理想的一种。但它要求有一定的设备，成本也较高，在条件还不完全具备时，可与测绘部门合作进行。第34页/共173页第二节第二节 纸上定线纸上定线1纸上定线的工作步骤平原、微丘区地形平易，路线一般不受高程限制，定线中主要是正确绕避平面上的障碍，力争控制点间路线短捷顺直；山岭、重丘区地形复杂，横坡陡峻，定线时要利用有利地形，避让艰巨工程、不良地质地段或地物等，都涉及调整纵坡问题，且山区纵坡又限制较严，因此山岭、重丘区安排好纵坡就成为关键问题。第35页/共173页第二节第二节 纸上定线纸上定线2 平原微丘区定线2.1定线步骤1）定导向点在选线布局确定的控制点之间，根据平原、微丘区路线布设要点，通过分析比较，确定可穿越、应趋就和该绕避的点和活动范围，建立一些中间导向点。2）试定路线导线参照导向点，试穿出一系列直线、交汇出交点，作为初定的路线导线。3）初定平曲线读取交点坐标计算或直接量测转角和交点间距，初定圆曲线半径和缓和曲线长度，计算曲线要素。4）定线检查各技术指标是否满足标准要求，以及平曲曲线位是否合适，不满足时应调整交点位置或圆曲线半径或缓和曲线长度，直至满足为止。第36页/共173页第二节第二节 纸上定线纸上定线2 平原微丘区定线2.2定线要点1）路线应短直，如离开短直方向，必须有足够的依据 为了绕避障碍而使路线偏离短直方向时，必须尽早绕避前方的障碍，尽量减少曲线数目，并力求减小偏角。第37页/共173页2 平原微丘区定线平原微丘区定线2.2定线要点2）路线绕避山嘴，跨越沟谷或其它障碍时，一般应使曲线交点正对主要障碍物，使障碍物在曲线的内侧并使其偏角较小第38页/共173页2 平原微丘区定线平原微丘区定线2.2定线要点3）路线应少占农田，特别是高产田。路线位置和施工取、弃土要结合农田规划、灌溉、交通等情况，尽量做到绕避农田(或经济作物区)4）力争减少路基填土高度 5）路线应尽可能采取较高的平、纵面设计标准，路基应保持一定高度，在充分满足桥涵及其它建筑物高度的条件下，适应地形起伏，以节省工程。同时还应为提高行车速度，节省运营费用，提高运营指标创造条件。6）正确处理路线与桥位的关系 第39页/共173页2 平原微丘区定线平原微丘区定线2.3定线操作步骤1）认真分析路线走向范围内的地形、地质及建筑物和其它地物的分布情况，确定中间控制点及其可活动的范围。若沿线有需要跨越的河流，应估算桥梁的长度，如果是大桥或特大桥，跨河位置应作为控制点。2）通过或靠近大部分控制点连直线，交汇出交点。定出交点后应做以下分析工作（不可或缺）：分析前后直线的合理性如该直线是否会引起大量建筑物拆迁？是否经过了大面积水田或不良地质地区？前后直线长度是否过短？若不合理，应根据控制点的可活动范围调整个别控制点位置后重新穿线或调整穿线方案。第40页/共173页2 平原微丘区定线平原微丘区定线2.3定线操作步骤3）计算偏角和交点间距，根据交点位置处的实际情况，分析该平曲线半径的控制因素并选配平曲线半径和缓和曲线长度。推荐半径时应考虑公路工程技术标准的有关规定、地形地质特点和有关技术经济要求。平曲线半径一般受曲线内侧障碍物和切线长控制。设计中可以根据实际控制因素反算平曲线半径4）计算曲线要素和路线里程，在地形图上定出曲线的直缓点和缓直点并画出整个曲线。标示出各公里桩、百米桩和主点桩。5）按里程及地面特征点(设加桩)的标高，以规定的比例尺绘出纵断面图的地面线，在纵断面图“直线及平曲线”栏按里程绘出平面示意图，曲线内侧填注曲线要素。第41页/共173页2 平原微丘区定线平原微丘区定线2.3定线操作步骤6）根据地面起伏、地面横坡、地质条件和规范有关规定，进行纵断面设计，定出各个坡段长度(一般取50m的整倍数)及坡度大小，计算变坡点处的设计标高，绘出设计坡度线。7）通常在定出一段平面后，紧接着设计纵断面。在试定出35km路线后，进行全面的检查、分析，判别路线是否合理。经过修改，直到满意为止。重复以上步骤，设计下一段线路，直至设计终点。8）桥涵及其它单项工程的布置 第42页/共173页第二节第二节 纸上定线纸上定线3山岭、重丘区定线3.1定线步骤1）判断是否需要展线若连续3km以上的地面平均自然坡度大于设计道路的平均纵坡（55.5），则考虑展线，否则不需要展线或只有局部地段需要展线。如果不需要展线，定线方法参见平原微丘区。如果需要展线，则进入下面的步骤。2）分析地形，拟定各种可能的走法。在地形图上仔细研究主要控制点间的地形、地质情况，选择有利地形如平缓顺直的山坡、开阔的侧沟、利于回头的地点等，拟定路线各种可能的走法。第43页/共173页B第44页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤3）定导向线求平距，定坡度线（匀坡线）。求平距：设等高距为h，平均坡度为ip，则等高线平距为ah/ip。定匀坡线：定匀坡线也称放坡，放坡是使用分规进行的，分规的张开度等于平距a值，a值的比例尺应与地形图的比例尺相同。第45页/共173页第46页/共173页 式中：h等高线间距，m；i定线坡度，%；D地形图比例尺。设A、D两点为越岭线山上和山下两控制点。先确定纸上放坡的定线坡度，再计算出步距。所谓步距步距即是以一定坡度升高一个等高线间距所需要的距离，一般可用l表示。第47页/共173页 即表明在1:2000的地形图上，当步距是12.5mm时的坡度为4%，大于此长度即为自由导线地段，按自由导线定线；l小于等于此长度，说明此段为紧迫导线地段，应按此步骤在图上放坡。具体方法是：将两脚规开度调到12.5mm，沿路线走向转动两脚规依次在等高线上截点前进，如图上的1、2、3.各点，按此法在图上从A点向D点放坡，如放到D点时位置与标高均接近D点，说明按此方案布线坡度可行。如果所放坡度高程到不到D点，则根据图上等高线所余高差值的大小，采取加大平均坡度或延长路线的办法来克服高差。第48页/共173页用两脚规放坡的方法用两脚规放坡的方法第49页/共173页求平距，定坡度线求平距，定坡度线纸上定匀坡线示意图第50页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤3）定导向线求平距，定坡度线（匀坡线）。匀坡线：最后连接A、a、b、D各点，所构成的折线。匀坡线特点：这条匀坡线是具有平均坡度的折线，其作用一是放通了路线，证明方案是成立的，二是放坡可发现中间控制点，为下步工作提供依据。确定中间控制点，分段调整纵坡，定导向线首先，分析匀坡线利用地形、避让不良地质的情况，找出中间控制点。导向线：经利用有利地形、避让不良地质的调整后的匀坡线组成的折线AabD。特点：这条导向线是具有理想坡度的折线，利用了有利地形，避开了不利地形，可作为试定平面线形的参考。第51页/共173页第52页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤3）定导向线定导向线时应注意以下问题 导向线应绕避不良地质地段，并使导向线趋向前方的控制点。导向线要顺直，无急剧的转折，在化直后能满足路线平面要求。第53页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤3）定导向线定导向线时应注意以下问题 如果两脚规的张开度(定线步距)a小于等高线平距，表示定线坡度大于局部地面自然坡度，路线不受高程控制，即可根据路线短直方向定线。遇到等高线平距小于a的地段，再继续绘制下一地段的导向线。但地形变化无常，等高线有疏有密，这时不必严格按步距引线。然而要使总的步距数和跨过的等高线数相等，这样，整个路段的平均纵坡仍然接近定线坡度。第54页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤3）定导向线定导向线时应注意以下问题 路线跨越沟谷时，需要设置桥涵，故导向线不必降至沟底，可直接向对面引线，预留因设桥涵所需的路堤高度。路线穿过山嘴或山脊时，需要开挖路堑或设置隧道，导向线也不必升至山顶，可直接跳过山嘴或山脊，根据路堑深度或隧道标高，确定跳过几根等高线，以便决定在山嘴或山脊对侧的哪条等高线开始绘制导向线。地段的导向线。但地形变化无常，等高线有疏有密，这时不必严格按步距引线。然而要使总的步距数和跨过的等高线数相等，这样，整个路段的平均纵坡仍然接近定线坡度。第55页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤4）修正导向线试定平面线形，点绘纵断面图，设计理想纵坡一次修正导向线目的：用纵断面修改平面，避免纵向大填大挖在平面试线各桩的横断方向上点出与概略设计标高相应的点子，这些点的连线（折线）就称为修正导向线。（在纵断面图上读出每个桩的填、挖高度，点回到平面试线各桩的横断面方向上，连接这些点的折线称为修正导向线。）特点：具有理想纵坡，中线上不填不挖的折线，这一步实际上是在平面上找出与理想纵坡相对应的导向线。第56页/共173页第57页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤4）修正导向线一次修正导向线具体应用：如果设计的纵断面合理，当形成了相当长的高填方，这时为减少填方高度，应在平面图上把路线向山坡上方或较高地势方向移动，反之，若出现相当长的深挖方时，应将路线向山坡下方或较低地势方向移动。第58页/共173页第59页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤4）修正导向线一次修正导向线具体应用：如直线地段原设计坡度合理，开始时路线纵断面具有合理的填挖高度，随着路线里程延长，填挖方越来越大，应将填挖高度大的一端向地形较高或较低的方向移动，以减少填挖方。第60页/共173页一次修正导向线一次修正导向线具体应用：直线地段填挖高度由两端向中间逐渐增大，为减少填挖方，应在最大填挖高度地段增设曲线。第61页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤4）修正导向线一次修正导向线步骤：点绘纵断面草图。纵断面修正导向线。根据纵断面设计的填挖情况，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），在平面试线是的对应路段进行平面线位调整，称为修正导向线。第62页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤4）修正导向线一次修正导向线第63页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤4）修正导向线定二次导向线目的：用横断面最佳位置修正平面，避免横向填挖过大。对修正导向线各点绘制横断面图，用路基模板找出最佳“经济点”横断面位置，将这些点再点回到平面图上，连接这些点的折线称为二次修正导向线。特点：具有理想纵坡、横断面位置最佳的折线。第64页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤4）修正导向线定二次导向线工作步骤如下：找出控制路线位置的横断面，测绘横断面图。根据各控制断面的原设计高程，确定路线中线在横断面上可以左右移动的合理范围。将各横断面上路线可能左右移动的控制点（如P、Q）按相应的里程和比例尺点回到平面图上，连接各控制点，可得到在平面图上路线可能移动的带状合理范围。第65页/共173页定二次导向线定二次导向线将各横断面上路线可能左右移动的控制点（如P、Q）按相应的里程和比例尺点回到平面图上，连接各控制点，可得到在平面图上路线可能移动的带状合理范围。第66页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤5）定线定线是在二次修正导向线的基础上进行。二次修正导向线是一条折线，为满足“标准”的要求，必须适当取直，并用平曲线连接。按照二次修正导向线上各特征点的性质和可活动范围，经过反复试线才能定出满足要求的中线。（保证重点，照顾一般）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。第67页/共173页第68页/共173页第69页/共173页第70页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤5）定线一般定线方法有下列两种：（1）直线形定线法（即传统方法）平面线形以直为主，适用于地形简单的平原微丘区。用“直尺”先定直线，交汇出交点，在直线转折处用平曲线连接。（2）曲线形定线法平面线形以曲为主，适用于地形、地物复杂的丘陵和山岭区。用直尺和圆曲线弯尺先定直线和圆曲线，然后用缓和曲线将他们连接。第71页/共173页3山岭、重丘区定线山岭、重丘区定线3.1定线步骤5）定线定纵断面：设计标高控制方法平原区：主要由保证路基稳定性的最小填土高度控制丘陵地区：主要由土石方平衡、降低工程造价所控制山区：由纵坡和坡长控制沿河路段：设计标高由设计洪水位控制，高出设计洪水位0.5米第72页/共173页4 定线的其他问题定线的其他问题4.1定线时对桥位的考虑 1）主要是解决好桥位选择与引线设计两个问题。2）桥位选择应考虑：水文、地貌条件有利，工程地质条件较好，满足定线的一般要求。水文和地貌条件有利 桥位尽可能选在河床稳定、河道顺直和水流顺畅的河段。为了缩短桥长，桥位最好选在河床较窄的河段。桥位避免设在较大支流汇合处。桥梁应尽可能与河槽、河谷正交。工程地质条件较好应尽量选在基岩埋藏浅，岩性坚硬、整体性好、倾斜度不大的地段。桥头引线的设计要求 淹没线范围内的引线要求第73页/共173页第74页/共173页4 定线的其他问题定线的其他问题4.2定线对涵洞的考虑在定线中，要解决好涵洞的分布，类型选择和路堤高度问题。1）涵洞的分布 涵洞的分布是利用平面图和纵断面图进行的，如有大比例尺航摄象片供参考，效果更佳。凡路线跨越的水沟，一般都应设置涵洞或小桥。天然沟谷的平面和纵坡一般不宜轻易改动，原则上应一沟（渠）一涵（桥），只有当沟谷洪水流量较小，改沟工程量不大，且不致产生淤塞时，才允许将水流引向邻近的桥涵排出。在平坦地区沿设计线很长的地段没有明显河沟时，可考虑在有利于排洪的地点设置涵洞，使桥涵的距离保持适当，排洪通畅，确保路基安全。第75页/共173页4 定线的其他问题定线的其他问题4.2定线对涵洞的考虑2）涵洞类型选择按洞身的形状分类：有圆管涵、拱涵、盖板涵和箱涵；按建筑材抖分类：有钢筋混凝土涵洞、混凝土涵洞和石砌涵洞；按水力特征分类：有无压涵洞、半有压涵洞、有压涵洞；按孔数分类：有单孔、双孔和多孔。涵洞类型的选择，主要考虑以下几点。流量大小和路堤高度；地质条件施工和维修条件：考虑施工方便，同一路段涵洞类型不宜太多农业及交通要求 在选择涵洞类型时，涵洞孔径主要依据规定的洪水频率的流量选用，然后按水力条件和结构条件验算路肩设计标高。第76页/共173页4 定线的其他问题定线的其他问题4.3定线时对隧道的考虑1）隧道位置的选择傍山隧道的位置选择应注意以下问题：埋藏较浅时，线路宜向内移，以避免隧道偏压过大。应避开岩堆、滑坡等不良地质以及河岸冲刷、水库坍岸范围。可结合当地的地形、地质情况和工程大小，进行裁弯取直的长隧道方案和沿河绕行方案的比较。第77页/共173页4 定线的其他问题定线的其他问题4.3定线时对隧道的考虑2）隧道洞口位置的选择洞口是隧道的薄弱环节，洞口工程处理不当，易产生病害，危及行车安全。隧道地段定线，应考虑下列因素，通过技术经济比较，认真选择洞口位置。选择洞口位置宜贯彻“早进洞，晚出洞”的原则；避免片面追求缩短隧道长度，忽视洞口边坡稳定的做法。不宜用深路堑压缩隧道长度，以免洞口边坡开挖过高。不应将洞口设在沟心；否则，不但工程地质条件差，且施工时排水和弃碴也较困难。洞口应尽可能设在山体稳定、地质条件较好之处，以保证洞口安全；否则应修建挡护工程或延伸洞口，增建明洞。洞口宜设在线路与等高线正交或接近正交处；如采用斜交，则要修建斜交洞门或修建明洞。第78页/共173页第79页/共173页5 直线形定线法直线形定线法先定直线，穿出交点，由控制条件确定圆曲线，再确定缓和曲线。5.1穿线的依据平原区以控制点为依据山岭区以导向线（或修正导向线）为依据。5.2 步骤：1）穿线；2）交点坐标采集（直接采集、间接推算）；3）推荐半径和缓和曲线：由E值控制、由T长控制、由曲线长控制、无控制第80页/共173页1）穿线）穿线不良地质AB第81页/共173页1）穿线）穿线第82页/共173页5.3交点坐标采集交点坐标采集1）直接采集法当交点前后直线方向和位置限制不严，或对精度要求不高时可采用此法。过待求点N作纵、横坐标线的平行线，可得到这两条直线与纵、横坐标线的交点e、f和g、h；利用图廓内纵、横坐标格网上的坐标注记，在图上直接读出待求点N所在的那一坐标方格左下角A点的坐标。如XA39455、YA4418。第83页/共173页第84页/共173页1）直接采集法）直接采集法用直尺量出Ae及Ah的长度，乘以该幅地形图的比例尺分母，得N点相对于A点的坐标增量：XNAAh10000=68.2mm10000682m，YNAAe10000=55.6mm10000556m。利用下式计算N点的坐标：第85页/共173页5.3交点坐标采集交点坐标采集2）精细采集法当精度要求较高时，应考虑图纸变形。在图上量算坐标方法同前，只是在量算N点相对于A点的坐标增量时，应分别顾及图纸的伸缩变形。过待求点N作纵、横坐标线的平行线，可得到这两条直线与纵、横坐标线的交点e、f和g、h；利用图廓内纵、横坐标格网上的坐标注记，在图上直接读出待求点N所在的那一坐标方格左下角A点的坐标。如XA39455、YA4418。第86页/共173页5.3交点坐标采集交点坐标采集2）精细采集法当精度要求较高时，应考虑图纸变形。在图上量算坐标方法同前，只是在量算N点相对于A点的坐标增量时，应分别顾及图纸的伸缩变形。待求点N的坐标计算，仍然用第87页/共173页5.4曲线设置曲线设置工作任务是确定圆曲线半径R和缓和曲线长度Ls曲线设置应根据技术标准和地形条件，通过试算或反算确定试算是根据经验先初定R和Ls，计算曲线要素，检查线形是否满足技术标准和适应地形条件反算是根据控制较严的切线长T（或外距E）和试定的Ls计算曲线半径R第88页/共173页5.4曲线设置曲线设置1）单交点曲线由T长控制第89页/共173页5.4曲线设置曲线设置1）单交点曲线由E值控制第90页/共173页5.4曲线设置曲线设置2）双交点和虚交点曲线ABABABT T1 1T T2 2第91页/共173页5.4曲线设置曲线设置2）双交点和虚交点曲线第92页/共173页5.5坐标计算坐标计算1 1）根据交点坐标计算交点间距）根据交点坐标计算交点间距 已知两交点坐标已知两交点坐标JD1（x1，y1）和）和JD2（x2，y2），），竖直方向为竖直方向为X轴，水平方向为轴，水平方向为Y轴。轴。两交点之间的直线长度两交点之间的直线长度第93页/共173页5.5坐标计算坐标计算1 1）交点间距）交点间距坐标XY起点461410160JD477810814终点459711472.8第94页/共173页5.5坐标计算坐标计算1 1）交点间距）交点间距路线起点路线起点JD路线路线JD终点终点 第95页/共173页5.5坐标计算坐标计算2 2）根据交点坐标计算转角）根据交点坐标计算转角 已知两交点坐标已知两交点坐标JD1（x1，y1）和）和JD2（x2，y2），），竖直方向为竖直方向为X轴，水平方向为轴，水平方向为Y轴。轴。路线与路线与X轴的夹角轴的夹角第96页/共173页第97页/共173页5.5坐标计算坐标计算1 1）根据交点坐标计算转角）根据交点坐标计算转角 路线方位角路线方位角第一象限：第二象限：第三象限：第四象限：第98页/共173页5.5坐标计算坐标计算2 2）根据交点坐标计算路线转角）根据交点坐标计算路线转角 已知两交点坐标已知两交点坐标JD1（x1，y1）和）和JD2（x2，y2），），竖直方向为竖直方向为X轴，水平方向为轴，水平方向为Y轴。轴。路线转角路线转角第99页/共173页5.5坐标计算坐标计算2 2）转角计算）转角计算 起点起点JD段段与与X轴的夹角轴的夹角第100页/共173页3）圆曲线的要素计算圆曲线的要素计算圆曲线长切线长外距校正数第101页/共173页3）圆曲线的要素计算圆曲线的要素计算曲线主点里程桩号计算计算基点为交点里程桩号，记为JD直圆点：ZY=JD-T圆直点：YZ=ZY+L曲中点：QZ=ZY+L/2交点：JD=QZ+J/2第102页/共173页4）缓和曲线几何元素计算缓和曲线几何元素计算n切线长：n曲线长：n外距：n校正值：J=2T-LJ=2T-L第103页/共173页4）缓和曲线几何元素计算缓和曲线几何元素计算以交点里程桩号为起算点ZH=JD THY=ZH+LsQZ=ZH+L/2YH=HZ LsHZ=ZH+