公路勘测设计第六章：公路定线 PPT课件

第六章公路定线 1 第一节纸上定线第二节实地定线第三节纸上移线 公路定线的任务是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 概述 第一节纸上定线 纸上定线步骤 一 定导向线 二 修正导向线 定平面试线 4 一 定导向线 第一节纸上定线 5 纸上放坡根据等高线间距h及平均纵坡i均 5 5 5 计算相邻等高线间距 a h i均 使卡规开度放到a 进行纸上放坡 如图6 1 第一节纸上定线 图6 1纸上放坡示意图 图6 2为某回头曲线纸上定线实例 A B C D为控制点 按上述方法放出坡度线A a b c d D 图中蓝色线条 第一节纸上定线 图6 2纸上放坡定线示例 定导向线 分析研究坡度线A a b c d D 检查其利用地形和避让障碍的情况 进一步移动线位确定中间的控制点 如图6 2 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A a b c d D折线称 导向线 图中紫色线条 第一节纸上定线 图6 2纸上放坡定线示例 第一节纸上定线 9 二 修正导向线 定平面试线 导向线仍是条折线 应根据控制点作修正导向线 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 如图6 2中红实线 为了使路线更为经济合理 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 然后在横断面上确定路中线的最佳位置 分别按不同性质用不同符号绘于平面图上 称为二次导向线 再进一步根据第二次导向线对路线线位局部进行修改 最后定出线位 如图6 2中绿色采用线 第一节纸上定线 图6 2纸上放坡定线示例 第一节纸上定线 11 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 第一节纸上定线 纸上定线总结 实地放线是根据纸上确定的路中线与导线 或地物特征点 关系 将路线位置钉设到实地 以供详测和施工之用 第二节实地定线 13 一 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 第二节实地定线 14 1 支距法 支距法放线实例 第二节实地定线 1 在图上量取支距 如图中导1 A 导2 B 导3 D 蓝色线段 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 2 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 3 穿线交点 一般用花杆穿线的方法延长各直线 紫色直线 即可交出点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 如图6 3 欲放出JD 可按以下步骤进行 第二节实地定线 图6 3支距法放线 第二节实地定线 17 2 解析法 解析法是用经纬距计算图上路线与导线关系 再按极坐标原理在实地放出各路线点的方法 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 线拉控制要求较高的情况 第二节实地定线 18 解析法计算实例 1 计算路线与导线的夹角如图6 4 欲确定JDA JDB的方向必须计算其夹角 和距离l 从平面图上可量出交点JDA JDB的经纬距 YA XA YB XB 则JDA JDB的象限角可按下式计算 导1 导2的象限角 已知 则JDA JDB与导1 导2的夹角 第二节实地定线 19 图6 4解析法放线示意图 第二节实地定线 20 2 计算距离l0导线与路线交点M的位置可由l来确定 先计算M点的经纬距 XM YM 解以下联立方程即可 第二节实地定线 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 即可计算导2至M点的距离 第二节实地定线 22 3 放线置镜于导2 后视导1 量距定出M点 移经纬仪于M 后视导2 拨角 定出JDA JDB的方向 同样方法确定相邻直线的方向 即可交出JDA 当地形图比例较大时 亦可从图上直接按比例量取l长度 第二节实地定线 23 二 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 第二节实地定线 24 1 内业计算 计算路线起点A与导线的关系 如图6 5 已知导1的经纬距Y1 10259 X1 10117 导1 导2的象限角N72 14 07 从平面图上量得A B的经纬距为YA 10268 YA 10045 YB 12094 XB 11186 导1 A的象限角为 第二节实地定线 25 图6 5拨角法放线示意图 第二节实地定线 26 A B的象限角为 按上述方法依次计算各边的象限角 转向角 距离 列表以供放线之用 第二节实地定线 27 2 外业放线先由导1 按夹角 和距离l定出路线起点A 在A点置镜拨角即可定出AB方向 以后直接定出各交点B C点 总结 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大 为了减少累计误差 可与穿线点法配合使用 第二节实地定线 28 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6 6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 图6 6直接定交点法放线 三 直接定交点法 第二节实地定线 29 以点定线 当路线不受纵坡限制时 定线以平面和横断面为主确定路线 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 大致穿出公路直线的方法 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 第二节实地定线 30 1 控制点的加密加密控制点 就是在实地寻找控制和影响公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 有挡土墙及其他加固边坡时 因素而确定的小控制点 如图6 7中 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 第二节实地定线 31 图6 7横断面经济位置 第二节实地定线 32 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公路中线位置 如图6 8是几个主要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控制 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 第二节实地定线 33 图6 8控制线位的因素 第二节实地定线 34 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 第二节实地定线 35 放坡定线 1 放坡放坡就是按照要求的设计纵坡 或平均坡度 在实地找出地面坡度线 如图6 9 路线由A点到B点 如果沿最大地面自然坡度方向AB 即垂直于等高线的方向 前进 将使路线上不去 如果路线沿等高线走 即AC方向 虽然纵坡平缓 但方向偏离 达不到上山目的 因此 就需要在AB和AC方向间找到AD方向线 使其地面坡度正好等于设计坡度 或平均坡度 i均 这样最经济合理 坡度线如图6 11中的A0A1A2 线 第二节实地定线 36 图6 9放坡原理示意图 第二节实地定线 37 图6 11放坡定线示意图 第二节实地定线 38 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6 10 如果中线在坡度点的下方 a 则横断面以路堤形式为主 若中线正好通过坡度点 b 则横断面为半填半挖形式 若中线在坡度点上方 c 则横断面以路堑形式为主 因此 根据坡度线 结合地面横坡考虑路基稳定和工程经济即可定出合适的中线位置 并插上花杆 或标志 2 放坡定线 作修正导向线 图6 11中的B0B1B2 连线 红色实线 为修正导向线 第二节实地定线 39 图6 10中线与坡度点在横断面上的位置 第二节实地定线 40 图6 11放坡定线示意图 第二节实地定线 41 穿线交点如图6 11 修正导向线B0B1B2 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 裁弯取值 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JD1 JD2 JD3等 绿色实线 选线时要反复插试 逐步修改 才可能定出合理的线位 第二节实地定线 42 图6 11放坡定线示意图 第二节实地定线 43 定平曲线 第二节实地定线 单交点是实地定线最常用的方法之一 它是用一个交点来确定一段单圆曲线的插设曲线方法 适用于一般转角不大 实地能直接钉设交点时 1 单交点法 半径R的大小 直接影响曲线线位 如图6 12 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他因素按以下控制条件来选择 第二节实地定线 45 图6 12半径对线位的影响 第二节实地定线 46 外距控制 即曲线中点控制 如图6 13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 即可反复确定半径 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 第二节实地定线 47 图6 13外距控制曲线半径 第二节实地定线 48 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Lmin 则曲线半径最小值可反复确定 曲线上任意点控制如图6 14 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B点的距离和要求的支距 即BA 初选半径R 用试算法确定 第二节实地定线 49 图6 14曲线上任意点控制 第二节实地定线 50 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 第二节实地定线 51 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 可在前后直线上选两个辅助交点JDA JDB 来代替交点JD 敷设曲线选择半径 JDA与JDB的连线叫基线 切基线法 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6 15 GQ为公切点 量出转角 A B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 第二节实地定线 52 图6 15切基线的双交点法 第二节实地定线 53 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6 16 其方法是 先根据标准要求初选半径R 测量 A B 基线AB 计算出TA TB 由计算出的TA TB即可根据JDA JDB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 计算 第二节实地定线 54 图6 16不切基线的双交点法 第二节实地定线 55 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 定线时稍有不慎会对线形和工程量影响很大 插线时必须反复试线 回头曲线定线的方法很多 通常采用切基线的双交点定线 按照放坡的导向线 先确定辅助曲线交点JD1 JD2和上下线位置 如图6 17 然后反复移动基线JDA JDB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 第二节实地定线 56 图6 17回头曲线定线 双交点法 第二节实地定线 57 纸上移线是修改局部路线的有效方法 一 纸上移线的条件 一 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 二 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 移改线位后能节省较大的工程量时 三 增加工程量不大 但能显著提高平 纵线形标准时 第三节纸上移线 58 二 纸上移线的方法和步骤 纸上移线有计断链和不计断链两种方法 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 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 第三节纸上移线 59 第三节纸上移线 60 一 绘制移线地段的大比例尺路线图 注出各桩位置 二 依据移线目的 在纵断面图上试定合理坡度 读取各桩填挖值 三 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6 18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