第七章定線方法

1、道路勘察設(shè)計(jì),第七章 定線方法,在上一章中，我們以及講述了路線帶的確定方法，即在主要控制點(diǎn)間，根據(jù)地形、地物、水文、地質(zhì)等自然條件，選定一些中間控制點(diǎn)，連接這些控制點(diǎn)，即構(gòu)成路線帶（也稱定線走廊）。接下來的工作就是定線，其主要任務(wù)是按照已定的道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在已選定的路線帶范圍內(nèi)，結(jié)合細(xì)部地形及地質(zhì)條件，綜合考慮平、縱、橫三面的合理安排，實(shí)地定出道路中線的確切位置。定線是公路設(shè)計(jì)中較關(guān)鍵的一步。它不僅要解決工程技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面的問題，而

2、且對如何使公路與周圍環(huán)境相配合，以及公路本身線形的美觀等問題，都要在定線過程中給予充分的考慮。公路定線除受地形、地物、水文、地質(zhì)等因素制約外，還受技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、國家政策、社會(huì)影響、道路美學(xué)等因素的制約。這就要求設(shè)計(jì)人員必須有廣博的專業(yè)知識和熟練的定線技巧。最有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者也不可能一次試線就能選出最好的線位，復(fù)雜條件下的定線可能有好幾個(gè)設(shè)計(jì)方案供定線組全體人員研究比選。定線應(yīng)吸收道路、橋梁、水文、地質(zhì)、園林等專業(yè)人員參加，充分發(fā)揮各類專業(yè)

3、人員的集體智慧和才能，使定線成為各類專業(yè)人員相互協(xié)作、密切配合，并以找到最理想的路線為其最終目標(biāo)。公路的定線方法主要有直接定線和紙上定線兩種方法。對于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，地形、地物復(fù)雜的路線必須使用“紙上定線”，然后把紙上路線用工程測量的方法敷設(shè)在實(shí)地上；“直接定線”省去了“紙上定線”這一步，所以只適用于標(biāo)準(zhǔn)較低的路線,目錄,第一節(jié) 紙上定線第二節(jié) 紙上定線操作方法第三節(jié) 實(shí)地放線第四節(jié) 直接定線第五節(jié) 航測定線,第一節(jié) 紙上定線,定

4、導(dǎo)向線修正導(dǎo)向線定線縱斷面,定導(dǎo)向線,1. 在大比例尺地形圖上，仔細(xì)研究在路線布局階段已選定的主要控制點(diǎn)間的地形、地質(zhì)情況，選擇有利地形（如平緩、順直的山坡，開闊的側(cè)溝，利于回頭的地點(diǎn)等），擬定路線各種可能的走法。 2.根據(jù)地形圖上等高線間距h及選用的平均坡度 i均（一般為5％～5.5%），按a = h / i均 計(jì)算出等高線間平距a, 使兩腳規(guī)的開度等于a，從某一固定控制點(diǎn)（如圖7－1 所示的A點(diǎn)）開始，沿各

5、擬定走法在等高線上依次截取a、b、c，…等各點(diǎn)，如最后一點(diǎn)的位置和標(biāo)高均接近另一固定控制點(diǎn)D時(shí)，說明這個(gè)方案能夠成立。否則，應(yīng)修改走法或調(diào)整i均 ，并重新試驗(yàn)直至方案成立為止。,3 連接A 、a、b、c，…，D各點(diǎn)，分析研究這條折線在利用地形和避讓地物、不良地質(zhì)條件以及艱巨工程等的情況，從而選擇應(yīng)穿或應(yīng)避的點(diǎn)作為中間控制點(diǎn)。如圖，A abc…D折線從C處陡崖中間通過，B處有利于回頭的地點(diǎn)也未利用上，如調(diào)整一下B、C前后路段的坡度，就能

6、避開陡崖和利用上有利回頭的地點(diǎn)。因此，可把B、C兩點(diǎn)定為中間控制點(diǎn)。然后在分段仿照上述方法截取, ，…諸點(diǎn)，連接A…D的折線，將顯示出路線行經(jīng)的部位，稱為“導(dǎo)向線”。,修正導(dǎo)向線,1.參照導(dǎo)向線定“平面試線”。導(dǎo)向線仍然是條折線，于是根據(jù)平面線形標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合橫坡變化情況，確定必須通過的點(diǎn)、適當(dāng)照顧的點(diǎn)和可以不考慮的點(diǎn)，從而畫出“平面試線”。平面試線時(shí)要注明平曲線半徑，量出變化特征點(diǎn)的樁號及地面標(biāo)高，繪出縱斷面圖；然后參考地面線設(shè)計(jì)理

7、想縱坡，量出各樁的“概略設(shè)計(jì)標(biāo)高”。2. 在“平面試線”各樁的橫斷面上，點(diǎn)出與“概略設(shè)計(jì)標(biāo)高”相應(yīng)的點(diǎn)，這些點(diǎn)的連線是具有理想縱坡、不填不挖的折線，稱為修正導(dǎo)向線。3. 在修正導(dǎo)向線各點(diǎn)的橫斷面圖上，找出路基最佳中線位置及其可以活動(dòng)的范圍，如圖7－2中的②、③。將“最佳位置點(diǎn)”點(diǎn)繪在平面圖上，這些點(diǎn)的連線是一條在縱斷面上有理想縱坡、在橫斷面上位置最佳的平面折線，稱為“二次修正導(dǎo)向線”。,定線,紙上定線應(yīng)該既符合該級路規(guī)定的幾何標(biāo)

8、準(zhǔn)，又能充分利用地形，避開盡可能多的障礙物。為此定線必須在分析研究“二次修正導(dǎo)向線”上各特征點(diǎn)的性質(zhì)和可活動(dòng)范圍的基礎(chǔ)上，反復(fù)試線才能得到滿意的結(jié)果。紙上定線的具體操作有兩種做法：直線型法（傳統(tǒng)法）利用“二次修正導(dǎo)向線”上各點(diǎn)的可活動(dòng)性，按照照顧多數(shù)、 側(cè)重重點(diǎn)的原則，先用直線尺試穿出與較大范圍地形相適應(yīng)的一系列直線，然后用適當(dāng)曲線把相鄰直線連接起來。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜轉(zhuǎn)折較多或轉(zhuǎn)彎處控制較嚴(yán)時(shí)，也可先定曲線，后用直線把曲線順滑地連

9、接起來。這種方法適用于地形簡單的平原、微丘區(qū)。曲線型法根據(jù)導(dǎo)向線上各點(diǎn)控制性嚴(yán)寬的程度，參照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，先用一系列圓弧去擬合控制較嚴(yán)的地段，然后把這些圓曲線用適當(dāng)?shù)木徍颓€和直線連接起來。這種方法適用于地形、地物復(fù)雜的山嶺、重丘區(qū)。,設(shè)計(jì)縱斷面,平面設(shè)計(jì)完成后，首先量出路線穿過每一等高線處的樁號及高程，繪制路線地面線的縱斷面，并把豎向需要控制的各特征點(diǎn)的標(biāo)高標(biāo)注在圖上，作為填挖的控制點(diǎn)；然后確定縱坡設(shè)計(jì)線。定縱坡設(shè)計(jì)線時(shí)，應(yīng)參考

10、試線時(shí)已確定的理想縱坡，并應(yīng)符合該級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求?？v坡設(shè)計(jì)線定出后，應(yīng)檢查所定路線是否經(jīng)濟(jì)合理，如填挖過大，應(yīng)進(jìn)行修改。紙上定線是一個(gè)反復(fù)的過程，試線越多，最后的成品就越好。直到無論怎樣修改都不能顯著降低工程量及造價(jià)，或增進(jìn)美感時(shí)，才可認(rèn)為紙上定線工作已告結(jié)束。,第二節(jié) 紙上定線操作方法,直線型定線方法曲線型定線法,直線型定線方法,根據(jù)“二次修正導(dǎo)向線”的可活動(dòng)范圍和該路等級相應(yīng)的幾何標(biāo)準(zhǔn)，試穿出一系列與地形相適應(yīng)的直線作為

11、路線基本單元，然后在兩直線轉(zhuǎn)折處用曲線連接，這種方法稱為傳統(tǒng)的直線型地形方法。道路中線確定以后，為了實(shí)地標(biāo)定路線，需要根據(jù)選定的圓曲線半徑和緩和曲線計(jì)算平曲線要素、曲線主點(diǎn)樁及加樁的里程、逐樁坐標(biāo)等。這些數(shù)據(jù)是否正確，取決于交點(diǎn)坐標(biāo)采集的精度，通常交點(diǎn)坐標(biāo)的采集有兩種方法：,直接采集法即在繪有網(wǎng)格的地形圖上讀取各交點(diǎn)坐標(biāo)，一般只能估讀到米。這種方法適用于交點(diǎn)前后直線方向和位置限制不嚴(yán)的情況。定前后直線間接推算交點(diǎn)坐標(biāo)當(dāng)交點(diǎn)前后

12、直線方向和位置受限制較嚴(yán)時(shí)，可先固定前后直線，即在每條直線上讀取兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，再用解析法計(jì)算交點(diǎn)坐標(biāo)。如已知交點(diǎn)前直線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)為（X1，Y1）和（X2，Y2），后直線上兩點(diǎn)坐標(biāo)為（X3，Y3）和（X4，Y4），則交點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y）可由下式計(jì)算。,,,,,,曲線型定線法,與上述方法相反，曲線型定線法首先根據(jù)地形、地物條件設(shè)置合適的圓曲線，然后把這些圓曲線用適當(dāng)?shù)木徍颓€連接起來。當(dāng)相鄰園曲線之間相距較遠(yuǎn)時(shí)，也可以根據(jù)需要在中間插入適

13、當(dāng)?shù)闹本€段，形成以曲線為主的連線線形。定線步驟（1）在地形圖上，根據(jù)路線布局時(shí)所確定的定線走廊和限制較嚴(yán)的控制點(diǎn)，徒手畫出線形順適、平緩并與地形相適應(yīng)的路線概略位置；（2）利用直尺和不同半徑的圓曲線彎尺擬合徒手畫線，把該畫線分解成規(guī)則的數(shù)學(xué)單元―――圓弧和直線，形成一條由圓弧和直線組成的具有錯(cuò)位（即設(shè)緩和曲線后圓曲線的內(nèi)移值）的間斷線形，選取最逼近徒手畫線并符合該級道路線形設(shè)計(jì)要求的圓曲線半徑作為設(shè)計(jì)半徑。（3）在每一被分解后的

14、圓弧或直線上各采集兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，從而將直線和圓固定下來。通過試算，用合適的緩和曲線將固定的線形單元順滑地連接，形成一條以曲線為主的連續(xù)平面線形。,確定回旋線參數(shù)緩和曲線的確定，主要是確定回旋線參數(shù)A，常用的方法有：回旋曲線尺法、回旋曲線表法、公式試算法和解析法等。,回旋曲線尺法,如圖7－3所示，回旋曲線尺是根據(jù)回旋線相似性特點(diǎn)制做的。其比例尺為1：1000，外形為刻有主切線的S型曲線，在各個(gè)位置上刻出整數(shù)半徑的法線方向及相關(guān)數(shù)值，

15、代表某位置的曲率半徑。一個(gè)參數(shù)A對應(yīng)一把曲線尺，A值刻在曲線板上。回旋曲線尺的使用方法是：選用不同參數(shù)A值的曲線尺去逼近相鄰線形單元，從而定出A值?？捎糜谥本€與圓 的連接/S型/卵型/復(fù)雜型,如圖7-3(b)(c),回旋曲線表法,用單位回旋曲線表單位回旋曲線表是參數(shù)A＝1時(shí)的回旋曲線要素表，當(dāng)計(jì)算不同參數(shù)A的回旋曲線要素時(shí)，對有長度量度單位的要素乘以A即可；對于無長度量度單位的要素可直接利用。用整參數(shù)A回旋曲線表此類的要素值都

16、是按整參數(shù)A，以不同的整數(shù)半徑R為自變量計(jì)算出來的。這種回旋曲線表實(shí)際上是回旋曲線尺的數(shù)字化表示，其用途是完全相同的。,近似計(jì)算法,如圖7－4所示的S型、卵型曲線，回旋線參數(shù)A可用下式近似計(jì)算： (7-2)式中：D―――圓弧之間距離； R―――換算半徑 S型曲線 卵型曲線 R1―――大園

17、半徑； R2―――小園半徑。A值算出后，先要檢查是否滿足的要求，不滿足時(shí)，可調(diào)整圓弧位置，使D變化后重新計(jì)算A值，直到滿足為止。,,,,解析計(jì)算法,解析法是根據(jù)幾何關(guān)系，建立含有參數(shù)A的方程式，通過計(jì)算精確求解A值。下面分三種情況：直線與園曲線連接兩反向曲線連接 兩同向曲線連接,第三節(jié) 實(shí)地放線,實(shí)地放線是將紙上定好的路線敷設(shè)到地面上，供詳細(xì)測量和施工之用。實(shí)地放線常用的方法主要有：穿線交點(diǎn)法、撥角法、直接定交點(diǎn)法、坐標(biāo)法等

18、，下面主要介紹這些方法。,穿線交點(diǎn)法,穿線交點(diǎn)法是根據(jù)平面圖上路線與施測地形時(shí)敷設(shè)的“控制導(dǎo)線”（以下簡稱導(dǎo)線）的關(guān)系，把紙上路線的每條邊逐一放到實(shí)地上去，延長這些直線交出交點(diǎn)，構(gòu)成“路線導(dǎo)線”。支距法適用于地形不太復(fù)雜、路線離開控制導(dǎo)線不遠(yuǎn)的地段。由于放線的方法不同，又可分為支距法和解析法兩種：,支距法,其工作步驟如下：（1）量支距 如圖7－6所示，在平面圖上量得紙上路線與導(dǎo)線的支距，如導(dǎo)1－A、導(dǎo)2－B等。注意紙上每條路線

19、邊至少應(yīng)取三個(gè)點(diǎn)，并盡可能使這三個(gè)點(diǎn)在實(shí)地上能互相通視。（2）放支距 在現(xiàn)場找出各相應(yīng)的導(dǎo)線點(diǎn)，根據(jù)量得的支距用皮尺和反向架，實(shí)地定出各點(diǎn)，如圖7－6中的A、B、C…等點(diǎn)，插上旗子。（3）穿線交點(diǎn) 放出的各點(diǎn)，由于量支距和放線工作的誤差，不可能恰好在一條直線上，必須穿直。穿出直線后要根據(jù)實(shí)際地形審查路線是否合理，否則應(yīng)在現(xiàn)場修改，改善路線位置。兩相鄰直線的交點(diǎn)即為轉(zhuǎn)角點(diǎn)，所有交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)都應(yīng)釘樁以標(biāo)定路線。,解析法,解析法

20、是用坐標(biāo)來計(jì)算紙上路線與導(dǎo)線的關(guān)系，此法較為準(zhǔn)確。在地形復(fù)雜和直線較長，路線位置需要準(zhǔn)確控制時(shí)，可采用此法。其工作步驟如下：（1）計(jì)算夾角 如圖7－7所示，從平面圖上量得紙上路線的交點(diǎn)JDA、JDB的坐標(biāo)（YA，XA）和（YB，XB），則JDA～JDB的象限角為： 導(dǎo) 1～導(dǎo)2的象限角為已知，則JDA～JDB與導(dǎo)1～導(dǎo)2的夾角為 γ＝α－β,,（2）計(jì)算距離 JDA～JDB與導(dǎo)1

21、～導(dǎo)2的交點(diǎn)M的坐標(biāo)（YM，XM）可解下列聯(lián)立方程式求得： 式中：Y1，X1 ，Y2，X2―――導(dǎo)1、導(dǎo)2的坐標(biāo)，為已知； YA，XA ，YB，XB―――JDA～JDB的坐標(biāo)，可從平面圖上量得。則，導(dǎo)2至M的距離,,,（3）放線參見圖7-7撥角法（自學(xué)）直接定交點(diǎn)法（自學(xué)）坐標(biāo)法（自學(xué)）,第三節(jié)知識網(wǎng)格圖,穿線交點(diǎn)法支距法解析法撥角法直接定交點(diǎn)法

22、坐標(biāo)法,第四節(jié) 直接定線,直接定線的工作步驟分段安排路線放坡，定導(dǎo)向線修正導(dǎo)向線穿線交點(diǎn)縱斷面設(shè)計(jì)直接定線與紙上定線的比較,直接定線就是實(shí)際人員直接在現(xiàn)場定出路線來，省去紙上定線步驟。但直接定線與紙上定線的指導(dǎo)原則是一樣的，如山嶺區(qū)路線，仍需從安排縱坡入手，只是定線條件變了，工作步驟也相應(yīng)有所改變，現(xiàn)仍以山區(qū)越嶺線為例，介紹其工作步驟如下：,分段安排路線,在選線總體布局定下的主要控制點(diǎn)之間，沿?cái)M定方向用試坡方法粗略定出沿線

23、應(yīng)穿應(yīng)避的一系列中間控制點(diǎn)，擬定路線輪廓方案。,放坡，定導(dǎo)向線,所謂放坡就是現(xiàn)場設(shè)計(jì)縱坡，主要解決控制點(diǎn)間縱坡合理安排的問題，應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)： 1 縱坡線形要符合《標(biāo)準(zhǔn)》的要求（如坡長限制、設(shè)置緩坡、合成坡度等），并力求兩控制點(diǎn)間坡度均勻（即緩變、少變），避免設(shè)反向坡； 2 要結(jié)合地形選用坡度，盡可能不用極限坡。但也不應(yīng)太緩，一般以接近控制點(diǎn)間平距坡度為宜，路線順直段可稍大，曲折多處宜稍緩。,放坡一般由受限制較嚴(yán)的控

24、制點(diǎn)或固定控制點(diǎn)開始，一人用帶角手水準(zhǔn)，對好與選用坡度相當(dāng)?shù)慕嵌?，立于控制?biāo)高處指揮另一持花桿的人在山咀、山坳等地形變化處，計(jì)劃變坡處及順直山坡上每隔一定距離定點(diǎn)，定點(diǎn)后插上坡度旗，在旗上注明選用的坡度值。如圖7－19所示，其中的A0、A1、A2…等即為用上述方法定出的坡度點(diǎn)，這些點(diǎn)的連線將起指引路線方向的作用。稱為導(dǎo)向線。,修正導(dǎo)向線,坡度點(diǎn)就是概略的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高，由于各點(diǎn)的地面橫坡度陡緩不一，線位放上放下對路基的穩(wěn)定和填挖工程量影響

25、很大。則應(yīng)在各坡度點(diǎn)的橫斷面上選定最合適的中線位置，并插上標(biāo)志，如圖7－19中的B0、B1、B2…等。這些點(diǎn)的連線即為修正的導(dǎo)向線。有定線經(jīng)驗(yàn)的人，常把上述兩步驟并為一個(gè)步驟來做，即一次完成修正導(dǎo)向線。當(dāng)在樹叢地段定線時(shí)，這樣做能節(jié)省大量清除障礙的工作。,穿線交點(diǎn),修正導(dǎo)向線是具有合理縱坡，橫斷面上位置最佳的一條折線，穿線要從判坡面線形要求著眼，盡可能多地靠近或穿過導(dǎo)向線上的特征點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)特別注意控制性較嚴(yán)的特征點(diǎn)，裁彎取直，使平、縱

26、、橫三面恰當(dāng)結(jié)合，穿出與地形相適應(yīng)的若干直線。延伸這些直線定出交點(diǎn)，即為路線導(dǎo)線，如圖7－19中JD1－JD2－JD3…。這步工作很重要，定線人員必須反復(fù)試插、修改，才能定出合理的路線。,曲線插設(shè),地形曲折復(fù)雜的山區(qū)路線，曲線在路線總長中占很大比重，且常常是地形困難處，正是需要設(shè)置曲線的地方，因此必須研究曲線的插設(shè)方法。單交點(diǎn)法 單交點(diǎn)法是直接定線最常用的曲線插設(shè)方法之一。如圖7－20所示，在確定出路線導(dǎo)線及前后直線的交點(diǎn)后，按下述

27、步驟插設(shè)曲線：,（1）按理想線位所需要的外距E或切線長T來反算曲線半徑； （2）根據(jù)路線標(biāo)準(zhǔn)選用一個(gè)合適的半徑值（一般為5或10m的倍數(shù)），算出曲線元素；（3）敷設(shè)曲線，并檢查線位是否合適。一般情況下，只需將曲線三個(gè)主點(diǎn)（起點(diǎn)、終點(diǎn)、中點(diǎn)）設(shè)出，就可以看出曲線的全貌了。如地形復(fù)雜，單憑曲線三個(gè)主點(diǎn)無法判定出全曲線線位時(shí)，應(yīng)在曲線上加設(shè)幾個(gè)任意點(diǎn)P，P點(diǎn)支距為（4）經(jīng)檢查，如曲線位置不合適，應(yīng)視具體情況調(diào)整半徑或修改前后切線位置。

28、單交點(diǎn)法適用于交角不大、線位受限不嚴(yán)的地方。,,虛交點(diǎn)法,如圖7－21所示，當(dāng)交角較大、交點(diǎn)過遠(yuǎn)或交點(diǎn)處難以安設(shè)儀器（如河中、建筑物及陡坡上等）時(shí)，可采用虛交點(diǎn)法。其步驟如下：（1）在前后曲線上選定副交點(diǎn)V1和V2，并使V1V2靠近計(jì)劃曲線要通過的部位；（2）測量轉(zhuǎn)角α1和α2，以及線段V1V2的長度；,（3）按下式計(jì)算切于V1V2的曲線半徑，即（4）計(jì)算切線長T1 、T2 ；（5）實(shí)地釘出A1 、A2、A3各點(diǎn)。當(dāng)此三點(diǎn)尚不

29、足以示出曲線全貌時(shí)，應(yīng)加設(shè)兩段圓弧的中點(diǎn)M1 和M2 ，及其它特征點(diǎn)P；（6）檢查曲線線位是否合適。如合適即取R切為該曲線半徑；如曲線線位不合適，可增大或減小半徑，這時(shí)曲線不再切于V1V2，這就成為一般所謂的虛交形式；當(dāng)使用單曲線不能適應(yīng)地形時(shí)，可考慮采用兩個(gè)半徑不同的曲線連接起來，構(gòu)成復(fù)曲線。,曲線起（終）點(diǎn)法,如圖7－22所示，此種方法的步驟如下：（1）在預(yù)計(jì)的曲線起點(diǎn)、終點(diǎn)附近Q、A2兩點(diǎn)，測φ1和φ2角，并計(jì)算（2）在A

30、2處撥角α／２，與QD交點(diǎn)為A1 ，則A1 D＝A2 D，A1、A2兩點(diǎn)分別為該曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)；（3）檢查線位是否合適。為了判定線位是否合適，可在曲線上加設(shè)任意點(diǎn)P。方法是用簡單測角儀器在A1、A2兩點(diǎn)分別放 角，使放， 則視線交點(diǎn)即為曲線上的P點(diǎn)。同法定出若干個(gè)P點(diǎn)，即可示出曲線的全貌。如判明曲線位置不合適，可沿兩切線將A1、A2同向移動(dòng)相等距離，重新檢查，直到定出路線線位； (4)丈量

31、A1A2長，則相應(yīng)的曲線半徑為,,,,,回頭曲線插法,回頭曲線的插設(shè)比較麻煩，主曲線和前后輔助曲線的縱斷面和平面相互約束很嚴(yán)，稍有不慎，不是線形受影響，就是造成大量的填挖方，插線必須反復(fù)試插試算，才能得到理想的線位。不同的地形條件，主曲線平面位置可活動(dòng)的范圍有所不同。如利用山包或山脊平臺回頭時(shí)，可活動(dòng)的范圍比較小，插線應(yīng)先根據(jù)坡度點(diǎn)把主曲線位置定下來，然后定前后切線線位和及輔助曲線。當(dāng)利用山坳或山坡回頭時(shí)，主曲線位置有較大的活動(dòng)余地，其

32、大體位置可參照導(dǎo)向線選定，確切位置應(yīng)根據(jù)縱坡估算填挖工程量來確定，具體做法如下：,（1）根據(jù)導(dǎo)向線插出前后切線的方向線，選定主曲線的大概位置。（2）根據(jù)地形判定是否需要設(shè)輔助曲線及其大概位置和可能采用的半徑。有了主曲線和輔助曲線的大概位置和半徑，在現(xiàn)場就能看出整個(gè)回頭曲線的大致形狀，可以估定出縱坡折減的起止點(diǎn)位置（如圖7－23中的甲、乙兩點(diǎn)）。然后從甲、乙兩點(diǎn)用折減后的坡度放坡交會(huì)出丙點(diǎn)。（3）確定主曲線圓心位置。甲－丙－乙這條折線

33、（圖中未示出），顯然比由甲沿曲線至乙的距離要短，因此主曲線線位向前不應(yīng)超過丙點(diǎn)，向后不應(yīng)退到比甲－丙－乙折線還短的位置，從而確定了圓心前后的位置。地面標(biāo)高低于坡度線的是填，高于坡度線的時(shí)挖，據(jù)此可以估算全曲線的填挖數(shù)量，根據(jù)填挖量調(diào)整線位。經(jīng)過這樣多次試插試算，最后把圓心用木樁固定下來。,（4）以O(shè)為圓心，用選定的半徑畫圓弧，在圓弧上選若干個(gè)a點(diǎn)，置簡單測角儀器于這些點(diǎn)，后視圓心，放90°角與前后曲線交得若干個(gè)V點(diǎn)，最后選擇一

34、組既滿足路線平面要求又符合實(shí)際地形的a及V，用木樁固定。（5）檢查上、下線間的最小橫距。如圖7－24所示，回頭彎上、下線間必需的最小橫距分別為 及檢查時(shí)在回頭曲線頸口處量測實(shí)際距離Z。若Z>Z1，橫距夠用；若Z1>Z> Z2 ，需考慮按圖7－24 b 的形式，上下路基采用擋土墻分隔；若Z< Z2 ，表示路基將部分

35、重疊，需要修改。（6）路線完全插定后，定線人員需沿線查對一遍，記錄特征地點(diǎn)的填挖高度和對人工構(gòu)造物的處理意見，供內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)參考。,,,縱斷面設(shè)計(jì),直接定線的縱坡設(shè)計(jì)，是在平面線形基本確定之后進(jìn)行的。這就要求縱坡設(shè)計(jì)不僅要滿足工程經(jīng)濟(jì)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，而且還擔(dān)負(fù)著實(shí)現(xiàn)平、縱面線形配合的主要責(zé)任。這相當(dāng)于給縱坡設(shè)計(jì)又增添了一些限制因素，因此必須反復(fù)試驗(yàn)修改，才能得到滿意的結(jié)果。,直接定線與紙上定線的比較,直接定線，面對實(shí)際地形、地物、

36、水文及地質(zhì)條件，只要定線人員有一定的選線經(jīng)驗(yàn)，不怕辛苦、不怕麻煩，肯多跑多看，反復(fù)試插，多次改進(jìn)，也能把路線定在比較合適的位置上。但是，直接定線有兩個(gè)根本弱點(diǎn)：研究利用地形的不徹底性直接定線時(shí)，設(shè)計(jì)人員對地形、地物、水文、地質(zhì)等情況的了解，全靠自己去跑、去看、去調(diào)查。而現(xiàn)場的工作條件不允許對每一處的自然情況都能深入研究，在由于視野的局限，定線時(shí)不可能考慮全面、盡善盡美，雖經(jīng)過多次試驗(yàn)，但畢竟還是有限的。,平、縱面線形配合問題難以徹底

37、解決直接定線的平面設(shè)計(jì)是在現(xiàn)場進(jìn)行的，而縱斷面的精細(xì)設(shè)計(jì)是在室內(nèi)進(jìn)行的。盡管設(shè)計(jì)路線平面時(shí)，已充分考慮了縱斷面，但那畢竟是粗略的。從縱坡設(shè)計(jì)中?？梢园l(fā)現(xiàn)，如果路線在平面上略加調(diào)整，就有可能使路線更加適應(yīng)地形，或者平、縱面配合得更好。但由于修改平面需要重新釘樁，縱斷面也要重新設(shè)計(jì)，需要“返工”，還莫不如開始就采用紙上定線的方法。所以直接定線就其性質(zhì)來講，基本上是要求“一次成功”的定線，它與選線者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)有直接關(guān)系，這顯然是不能確保

38、選線質(zhì)量的。,紙上定線是在定線過程中采取的一個(gè)重要中間步驟。定線者或定線組全體人員，先在大比例尺的地形圖上定出“定線走廊”。從圖上，可以俯視較大范圍內(nèi)的地形，而不象直接定線那樣視野受到限制。可以較容易地找出所有中間控制點(diǎn)，從而定出導(dǎo)向線及其縱坡設(shè)計(jì)線，再經(jīng)過平、縱面反復(fù)試驗(yàn)修改，最終得到理想的路線方案。根據(jù)設(shè)計(jì)的路線方案，再實(shí)地放線。由于紙上定線不受野外因素的限制，定線者在室內(nèi)想做多少就做多少修改工作，可使平、縱面線形的配合達(dá)到盡善盡

39、美。另外，紙上定線有利于發(fā)揮定線組全體人員的集體智慧，其它專業(yè)人員的有益觀點(diǎn)都能反映到方案中來；不象直接定線，大量的工作要依靠個(gè)別定線者現(xiàn)場的簡單判斷與技術(shù)能力，尤其是電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用到公路勘測設(shè)計(jì)以后，可使大量的繁瑣計(jì)算工作由計(jì)算機(jī)來完成，大大提高了紙上定線的效率，為定線和方案優(yōu)選開辟了美好的前景。,總而言之，大量的實(shí)踐證明，紙上定線比直接定線有明顯的優(yōu)越性，應(yīng)大力提倡。現(xiàn)在的主要問題是紙上定線需要精度較高的大比例尺地形圖，目前在我國取

40、得這類圖紙還有一定的困難，所以只能在地形復(fù)雜、路線等級高時(shí)才采用此法。隨著我國航空攝影測量技術(shù)的發(fā)展，取得大比例尺地形圖不再困難時(shí)，紙上定線會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。直接定線雖有其不足之處，但在一定條件下，如地形障礙不多的平坦地區(qū)或路線等級不高時(shí)，只要定線人員肯下功夫，也能定出比較滿意的路線來。直接定線目前在我國使用還較多，在今后相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)，仍將是地方道路一個(gè)重要的定線方法。,第五節(jié) 航測定線,航測定線的發(fā)展與應(yīng)用航測像片選線的程序

41、多倍儀定線方法 影像地圖在定線中的運(yùn)用,航測定線的發(fā)展與應(yīng)用,直接定線由于受到視野的限制，容易遺漏方案；而紙上定線需要測繪大比例尺的地形圖，這兩種方法都需要大量的人力、物力，勞動(dòng)強(qiáng)度大。利用航測像片選線，或者通過航測成圖在圖紙上定線，這樣可以把大量的野外工作搬到室內(nèi)來做，選線人員可以在像片和圖紙上找出許多比較方案，從而提高選線質(zhì)量。,我國領(lǐng)土的絕大部分地區(qū)，已有不同比例尺的航空攝影像片，容易收集。將像片拼接成地貌略圖，通過立體觀察，可

42、以了解選線地區(qū)的山脈、水系以及工程地質(zhì)情況。對于在特別困難的山嶺、森林、沙漠、草原地帶定線時(shí)，航測資料具有特別重要的實(shí)用價(jià)值。目前，我國主要研究以下幾種像片定線方法：利用立體鏡和視差桿定線多倍儀定線,利用立體鏡和視差桿定線,這種方法所使用的設(shè)備簡單，容易推廣。但是，航測像片是中心投影，加之投影時(shí)的傾斜誤差，航高誤差都難以消除，所得的距離和高程誤差大、精度低。所以，這種方法只能作為初選路線方案的一種輔助手段。,多倍儀定線,多倍儀有兩

43、種功能：立體測圖和建立立體光學(xué)模型。多倍儀是全能法成圖的基本儀器，盡管它放大倍數(shù)小，但用多倍儀可以建立與實(shí)地完全相似的立體光學(xué)模型，可以在模型上直接選線，對于公路航測選線的初期階段，仍是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的手段。,在用“精密立體測圖儀”繪制的大比例尺地形圖上或用“正射投影儀”制做的“影像地圖”上定線,這種方法屬于紙上定線的范疇，不過用航測圖進(jìn)行紙上定線時(shí)可以輔以立體鏡觀察，既可定性，又可定量，可提高定性質(zhì)量。,航測像片選線的程序,(一)研究

44、路線方案 在1：10000或1：50000的地形圖上初選規(guī)劃方案，從若干比較線中選出1至2個(gè)方案作為收集資料的范圍。(二)收集資料主要收集如下資料：1 地形圖 路線經(jīng)過地區(qū)的各種比例尺地形圖在不同設(shè)計(jì)階段都各有其用途：小比例尺地形圖可以初選路線方案，大比例尺地形圖則可以直接作紙上定線之用。2 航測資料 包括航攝像片、鑲嵌復(fù)照圖、像片平面圖等3 其它資料 包括鐵路、水利等部門勘測過的各種圖紙

45、、控制點(diǎn)、高程資料等。,(三)制作航片鑲嵌復(fù)照圖 將路線所經(jīng)地區(qū)的航片順序拼接起來，照像并復(fù)制成圖，這就是鑲嵌復(fù)照圖。在鑲嵌復(fù)照圖上，進(jìn)行簡單地貌調(diào)繪和工程地質(zhì)調(diào)繪。調(diào)繪的主要內(nèi)容有：用彩色筆繪出河流及水流方向；畫出分水嶺的山脊線，注明對選線有實(shí)際意義的埡口位置和標(biāo)高；用不同的顏色和符號標(biāo)出各種地物―――鐵路、公路、大道、城鎮(zhèn)、村莊、湖泊、河流、池塘等，畫出輪廓線并寫上名稱；注明不良地質(zhì)地段的位置及特征；標(biāo)

46、注收集到的高程資料。,(四)初選路線方案在鑲嵌復(fù)照圖上初選路線方案，相當(dāng)于傳統(tǒng)勘測設(shè)計(jì)中的路線調(diào)查，不過是把野外地形搬到室內(nèi)來作罷了。它不僅減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且在一定程度上避免了由于視野不良而容易遺漏方案的缺點(diǎn)，這對于困難地區(qū)的選線尤為重要。初選路線方案的具體做法是：1 根據(jù)總體規(guī)劃，在圖上將路線的起止點(diǎn)、主要控制點(diǎn)連接起來，這條線就是路線的大致走向。由于控制點(diǎn)的選取有所不同，可能會(huì)有幾條比較線出現(xiàn)。2 用立體鏡觀察沿線細(xì)

47、部地貌，并進(jìn)行必要個(gè)修改，以充分利用地形、避開地物和不良地質(zhì)條件、選擇合適的橋位、使路線達(dá)到所要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。3 在“鑲嵌復(fù)照放大圖”上，量取路線長度，主要點(diǎn)的高程，畫出路線的準(zhǔn)確位置，統(tǒng)編里程，點(diǎn)繪路線的概略縱斷面圖和有代表性的橫斷面圖，估計(jì)土石方數(shù)量。4 當(dāng)有幾條比較線時(shí)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，初步選出最佳路線方案。,(五)現(xiàn)場調(diào)查核對在現(xiàn)階段，我國航測技術(shù)受許多因素的影響，如航片的攝影年代已久、地物多有變化，或者航片模糊不

48、清，造成判讀難免出錯(cuò)，使初選的方案難免有不合理之處。為了使所選路線切合實(shí)際、準(zhǔn)確可靠，現(xiàn)場調(diào)查核對是不可忽視的程序。現(xiàn)場調(diào)查的內(nèi)容是：橋涵水文調(diào)查，筑路材料調(diào)查，工程地質(zhì)調(diào)查，占用土地及拆遷調(diào)查，路線附近地物、地形補(bǔ)充調(diào)繪等。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，核對初選方案是否合適，必要時(shí)可做相應(yīng)的修改。(六)紙上定線用多倍儀一般可以將航攝像片繪制成1：5000的地形圖，用精密立體測圖儀可以制成1：2000或更大比例尺的地形圖。這些圖紙經(jīng)整飾曬印后即可

49、進(jìn)行紙上定線（方法同前）。,多倍儀定線方法（自學(xué)）影像地圖在定線中的運(yùn)用（自學(xué)）必須指出，航測定線必須要與電子計(jì)算機(jī)相結(jié)合才能發(fā)揮其優(yōu)勢，只有將地形以數(shù)字形式輸入計(jì)算機(jī)，才能談得上路線的優(yōu)化設(shè)計(jì)和輔助設(shè)計(jì)。今后航測選線的研究重點(diǎn)是“數(shù)字地形模型”的建立及應(yīng)用，要實(shí)現(xiàn)選線的自動(dòng)化，必須通過航測、遙感和全球定位系統(tǒng)（GPS）高速度、高精度地獲得地面數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算機(jī)來完成自動(dòng)選線，這是今后發(fā)展的主要方向。,圖 7-1,圖 7-1 路