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1、授课时间2009年4月24日1，2节授课方式课堂授课授课学时No. 232学时授课题目第23讲：定线。纸上定线；实地放线目的与要求：1. 了解纸上定线的基本方法和步骤；2了解实地放线的方法。重点与难点：重 点：1山岭区纸上定线的方法 难 点：1山岭区纸上定线的方法授课内容摘要：第7章 定 线 7.1 纸上定线 定导向线；修正导向线；定线。 7.2 实地放线穿线交点法；拨角法；直接定交点；坐标法。参考文献：1公路工程技术标准JTG B01-20032公路路线设计规范JTG D20-2006 3道路勘测设计. 张雨化主编，人民交通出版社出版教 具课 件PPT课件习 题作 业作业： 课后小结：第7章
2、 定线方法第23讲：2学时 定线是按照已定的技术标准，在选线布局阶段选定的“路线带”（或叫定线走廊）的范围内，结合细部地形、地质条件，综合考虑平、纵、横三面的合理安排，确定并通常实地定出道路中线的确切位置的过程。公路定线除受地形、地质及地物等有形的制约外，还受技术标准、国家政策、社会影响、道路美学（构成优美线形的所有规则）以及其他因素的制约，这就要求设计人员必须具有广博的知识和熟练的定线技巧。定线应吸收桥梁、水文、地质等专业人员参加，也应听取有园林建筑知识的设计人员的意见，发挥各种专业人员的才能和智慧，使定线成为各专业组协作的共同目标。 公路定线方法常用有实地定线和纸上定线两种方法。技术标准高
3、的、地形、地物复杂的路线必须使用纸上定线，然后把纸上路线敷设在地面上；实地定线省去了纸上定线这一步，所以只适用于标准较低的路线。7.1 纸上定线 纸上定线是在大比例尺（一般以1:1000为宜）地形图上确定道路中线的位置。平原、微丘地区定线：地形起伏不大，路线一般不受高程限制，定线主要是正确绕避平面上的障碍，力争控制点间路线顺直短捷。山岭、重丘地区定线：地形复杂，横坡陡峻，定线时利用有利地形，避让艰巨工程、不良地质地段或地物，都涉及调整纵坡问题，而山岭区纵坡的限制又是较严的，因此在山区和重丘陵区安排好纵坡就成为首要问题了。这些因地形而异的指导原则，并不因采用的定线方法不同而改变。越岭线纸上定线的
4、工作步骤阐述如下： 1. 定导向线 1）确定路线方案。在大比例尺地形图上，仔细研究路线布局阶段选定的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。 2）绘均坡线。根据等高线间距h及选用的平均坡度i均（5.0%5.5%，视地形曲折程度而定），按a = h/i均计算出等高线间平距a,使两角规的开度等于a（比例尺与地形图同），从某一固定点如图7.1.1的A开始，沿各拟定走法在等高线上依次截取a，b，c，等点，如最后一点的位置和标高均接近另一固定点D时，说明这个方案能够成立，否则，修改走法或调整i均，重新试验至方案成立为止。图7.1
5、.1 纸上定线示例（平面图） 3）定导向线。分析这条均坡线对地形、地物及艰苦工程和不良地质的避让情况。如有不合理之处，应选择出需避让或利用的中间控制点，调整平均纵坡，重新试坡。经过调整修整后得出的折线，称为导向线。如图，AabD折线从C处陡崖中间通过，B处利于回头的地点也未利用上，如调整一下F、C前后路段的坡度，即能避开陡崖和利用上有利的回头地点，因此可以把B（定为中间控制点，然后再分段仿照上法截取a，b，诸点，连接AabD的折线，示出了路线将行经的部位，即为“导向线”。 4）平面试线。穿直线：按照“照顾多数，保证重点”的原则综合考虑平面线形设计的要求，穿线交点，初定路线导线（初定出交点）。敷
6、设曲线： 按路中线计划通过部位选取且注明各弯道的圆曲线半径，缓和曲线长度等。平面试线中要考虑平、纵配合，满足线形设计和标准的规定和要求，综合分析地形、地物等情况，穿出直线并选定曲线半径。2修正导向线图7.1.2 纸上定线示例（路线纵断面图）1）点绘纵断面草图。在平面试线的基础上量出地形变化特征点桩号及地面标高，点绘出粗略纵断面地面线，（可用分规直接在图纸上量距，确定地面标高），进行初步纵坡设计，量各桩的概略设计标高。2）纵断面修正导向线。根据初步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）。然后在平面试线上的对应路段进行平面线位调整，称为修正导
7、向线。如图7.1.2中K0+200K0+400段，挖方较大，该处纵坡己是极限值无法调整，如将路线外移至崖顶边缘通过，如实线所示，则挖方工程减少很多。3）横断面修正导向线。在修正导向线各点的横断图上，用路基模板逐点找出最经济的或起控制作用的最佳路基中线位置及其可以活动的范围，如图7.1.2中的，根据最佳位置点的性质分别用不同符号点在平面图上，这些点的连线是一条有理想纵坡、横断面上位置最佳的平面折线，称为二次修正导向线（小比例尺地形图上，最佳位置点显示不出者，可不做）。横断面校核：根据初步纵坡设计，计算出路基填挖高度，绘出工程困难地段（如地面横坡陡或工程地质不良地段等）的路基横断面图，根据路基横断
8、面图的情况修正平面线形。 3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）。纸上定线应该既符合该级路规定的几何标准，又能充分适应当地地形，避开了尽可能多的障碍物。为此定线必须在分析研究二次修正导向线上各特征点的性质和可活动范围的基础上，反复试线才能得到满意的结果。 纸上定线的具体操作有两种做法。 （1）直线型法（传统法）：利用导向线各点的可活动性，按照照顾多数，注意重点的原则，掌握与该路等级相应的几何标准，先用直线尺试穿出与较大地形相适应的一系列直线，然后用适当的曲线把相邻直线连接起来。地形复杂转折较多或转弯处控制较严时，也
9、可先定曲线，后用直线把曲线顺滑地连接起来。 （2）曲线型法：根据导向线上各点控制性严宽的程度，参照设计路标准的要求，先用一系列圆弧去拟合控制较严的地段或部位，然后把这些圆弧用适当的缓和曲线连接起来。具体操作步骤见第7.3节。 4设计纵断面 量出路线穿过每一等高线处的桩号及高程，绘制路线地面线的纵断面。设计者根据地形图，把竖向需要控制的各特征点（如为保证桥涵净空的最小高度等）的标高分别轻重用不同符号注在图上作为填挖控制点。然后仿照平面试线的方法确定纵坡设计线。定纵坡设计线应参考试线时的理想纵坡，纵坡要符合该级公路技术标准要求，努力争取满足各种竖向控制以及纵坡线形与平面线形的配合。 纸上定线是一个
10、反复试验的过程，在某限度内，试线越多，那么最后的成品就越好。直到无论采取什么措施都不能显著节省工程或增进美感时，才可认为纸上定线工作已告完成。7.2 实地放线 实地放线是将纸上定好的路线敷设到地面上，供详细测量和施工之用。把纸上路线放到地面上的方法很多，常用的有穿线交点法、拨角法、直接定交点法、坐标法等，应根据路线复杂程度和精度要求高低、测设仪具设备、地形难易等具体条件选用。7.2.1 穿线交点法图7.2.1 支距示意图 穿线交点法是根据平面图上路线与施测地形时敷设的控制导线（以下简称导线）的关系，把纸上路线的每条边逐一而独立地放到实地上去，延伸这些直线支出交点，构成路线导线，由于放线的方法不
11、同，又可分为支距法和解析法两种： 1支距法 通常所指穿线交点定线，多为此法，适用于地形不太复杂，路线离开导线不远的地段。其工作方法如下：图7.2.2 拨角法坐标计算示例 量支距：在图上量得纸上路线与导线的支距，如图7.2.1中导1-A，导2-B等。注意纸上每条导线边至少应取三个点，并尽可能使这些点在实地上能互相通视。 放支距：在现场找出各相应的导线点，根据量得的支距用皮尺和方向架定出各点，如图7.2.1中A、E、C等点，插上旗子。 穿线交点：放出的各点，由于量距和放线工作的误差，不可能恰好在一条直线上，必须穿直，穿直线多用花杆进行（长直线或地形起伏很大时可用经纬仪），穿出直线后要根据实际地形审
12、查路线是否合理，否则现场修改，改善线路位置。两相邻直线的交点即为转角点，如交点距路线很远或交在不能架设仪器的地方，可插成虚交形式，所有交点和转点都应钉桩以标定路线。 2解析法 解析法是用坐标计算纸上路线与导线的关系，此法较为准确。在地形复杂和直线较长，路线位置需要准确控制时用此法。7.2.2 拨角法拨角放线也是根据纸上路线在平面图上的位置与导线的关系，用坐标计算每一条线的距离、方向、转向角和各控制柱的里程，放线时就按照这些资料直接拨角量距，不穿线交点，外业工作较为迅速，但此法所根据的资料要可靠准确。1计算原理如图7.2.2所示当需要在现场施放A点时，该点坐标可通过计算得到或直接从平面图上量得。
13、在A点附近找到2个导线点（坐标为已知），通过坐标解析法计算出A点到导线点的距离及A点与其两导线点连成的导线边的夹角，即可用拨角法放A点。 2外业放线图7.2.3 直接定交点示意图根据内业计算资料人夹角和距离，先从导1上放出路线起点A和第一边AB以后各边按转向角及距离直接定出。拨角定线的精度主要决定于定线所依据的原始资料是否可靠准确和放线误差积累的大小。因此现场放线时，必需十分注意路线实际位置是否合宜，高度是否恰当，今要时要现场变动改善。为了削除拨角量距误差积累增大的影响，放线时应视现场具体情况，每隔一定距离，与导线联系闭合一次，并进行调整。7.2.3 直接定交点法 在地形平坦，视线开阔，路线受
14、限不十分严，路线位置能根据地面目标明显决定的地区；可依纸上路线和地貌地物的关系，现场直接将交点定出。如图7.2.3，从图上得知交点JD离河岸约200m，位于已有公路曲线内侧，一端切线距公路桥头50m，另一端切线距房屋25m，这样便可根据这些关系，直接于现场定出JD。 在有些情况下，并没有上例这样明显的条件，路线的平面和高程位置，需要视地形、地质情况根据现场选线的原则，定出交点，做法参见现场直接定线。 综上所述，穿线交点定线费时较多，拨角定线误差积累，为了弥补这些工作方法的缺点，取长补短，可以两者结合应用，即拨角定线到一定距离后，再用穿线交点法放线相交，这样又拨又交，即能提高工作进度，又能截断拨
15、角定线的误差累积。 上述三法中，穿线交点和直接定交点法，放线资料大都来自图解，准确度不高，适用于活动余地较大的路线。拨角法放线资料虽较准确，但放线误差累积，也影响定线的精度。三法都只用于路线导线的标定，路线的曲线部分还须用传统的曲线敷设方法标定，只适用于直线型定线方法。7.2.4 坐标法先建立一个全线统一的坐标系，有条件时一般采用国家坐标系统。根据路线地理位置和几何关系计算出道路中线上各桩点的统一坐标，并编制逐桩坐标表。然后按逐桩坐标表根据实地的控制导线就可将路线敷设在地面上。进行实地放线。一般采用全站仪进行放样。至少需要有两个导线点才能进行坐标放样。可采用极坐标放线法（即拨角测距法）和坐标放
16、线法。1极坐标放线法极坐标放线的基本原理是以控制导线为根据，以角度和距离定点。如图7.2.4所示，在导线点Ti置仪，后视Ti-1(或Ti+1)，待放点为P。图a)为采用夹角J来放P点，图b)为采用方位角A放P点。只要算出J或A和置仪点Ti到待放点P的距离D，就可在实地放出P点。图7.2.4 极坐标放线示意图设置仪点的坐标为Ti(x0，y0)，后视点的坐标为Ji-1(xh，yh)，待放点的坐标为P(x，y)。放线数据D、A、J可直线型定线法计算出，据此拨角测距即可放出待定点P。2坐标放线此法的基本原理与极坐标相同，它是利用现代自动测量仪的坐标计算功能，只需输入有关点的坐标值即可，现场不需做任何手工计算，而是由仪器内电脑自动完成有关数据计算。
