云南交通职业技术学院 道路勘测设计 第六章定线.doc

第六章 定 线【本章学习要点】　本章主要学习纸上定线与实地定线的方法；掌握实地放线的几种常用方法 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定线是公路设计过程中关键的一步它不仅要解决工程、经济方面的问题，而且对如何使公路与周围环境相协调，以及公路本身线形的美观等问题都要在定线过程中进行充分的考虑公路定线除受地形、地质及地物等制约外，还受技术标准、国家政策、社会影响、公路美学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一个好的路线方案要经过反复比选、反复试线在众多相互制约的因素中定出来公路定线根据公路等级、要求和条件，一般有纸上定线、实地定线、航测定线三种方法对技术等级高，地形、地质、地物等条件复杂的路线，必须先进行纸上定线，然后把纸上所定的路线敷设到实地上；实地定线就是省了纸上定线这一步，直接在现场实地定线，一般实用于公路等级较低和地形条件简单的路线；航测定线是利用航摄像片、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。

本章重点介绍纸上定线和实地定线 第一节 纸上定线一、纸上确定路线（一）定导向线1．在大比例地形图上研究路线布局，拟定路线可能方案，并详细比较选定合适方案2．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图6-2为某回头曲线纸上定线实例，A、B、C为控制点，按上述方法放出坡度线A、a、b、c、d…，D若放坡自A点开始，不能到达控制点B附近时，说明路线方案不能成立，应修改方案改动控制点，重新放坡，至放坡后能到达D点附近为止3．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，aˊ，bˊ，cˊ，dˊ，…，D折线称“导向线”二）修正导向线，定平面试线导向线仍是条折线，还应根据技术标准的要求，结合横坡变化情况，确定必须通过的点作修正导向线，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。

如地形变化不大，采用的地形图比例又较小，则纸上定线即可结束，如图中粗实线为了使路线更为经济合理，当地形势复杂，又有大比例尺地形图时，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，然后在横断面上用透明模板确定路中线的最佳位置（经济点位置或控制点位置），分别按不同性质用不同符号绘于平面图上，这些点的连线则是一条具有理想纵坡、横断面位置最佳的平面折线，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，如图中的采用线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，直到满足为止二、实地放线根据纸上确定的路中线与导线（或地物特征点）关系，即可将路线位置钉设到实地，以供详测和施工之用实地放线方法很多，常用的有穿线交点法，拨角法和直接定交点法一）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，具体作法又可有两种：1．支距法如图6-3，欲放出JD，可按以下步骤进行：1）在图上量取支距，如图中导1-A、导2-B、导3-D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，确定路线位置支距法简便易行，较常用，多适用于地形不太复杂，地物障碍少，不需要用坐标控制，路线与导线相离不远的情况2．解析法如图6-4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其步骤如下：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γ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β已知，则JDA-JDB与导1-导2的夹角：γ=α-β计算时要注意经纬距的正负号，既经距东正西负，纬距北正南负2）计算距离l导线与路线交点M的位置可由来确定，先计算M点的经纬距（XM、YM）解以下联立方程即可：式中（Y1、X1），（Y2、X2）——导1、导2的经纬距；（YA、XA），（YB、XB）——JDA、JDB的经纬距可由平面图上量得。

由此，即可计算导2至M点的距离：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γ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长度  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，不必再穿线定点现举例说明步骤如下：1）内业计算如图6-5，路线各直线的长度，象限角的计算与解析法相同计算路线起点A与导线的关系已知导1的经纬距为Y1=10259，X1=10117，导1-导2的象限角N72º14′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：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2）外业放线先由导1，按夹角α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三）直接定交点法在地形平坦、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）量距交会确定四）坐标法通过坐标计算，可编制成逐桩坐标表，根据实地的控制导线就可以将路线敷设在地面上按各级公路对放线精度的要求和测设仪具条件选用不同的放线方法一般讲，坐标放线法使用常规测设仪具（指普通经纬仪、刚卷尺等）十分困难，且效率低、质量差，难以达到精度要求这里只介绍以全站仪为测设手段的两种方法1、极坐标放线法极坐标放线的基本原来是以控制导线为依据，以角度和距离定点如图6-7所示，在控制导线点 置仪，后视（或），待放点为图a）为采用方位角A的放点只要算出J或A和置仪点到待放点P的距离D，就可在实地放出P点设置仪点的坐标为，后视点的坐标为，待放点的坐标为P（X，Y）放线数据D、A、J可按直线型定线法计算，据此拨角测距即可放出待定点P2、坐标放线此法的基本原理与极坐标法相同，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。

放线的具体操作步骤如下：（1） （1） 在置仪点安置仪器，后视点；（2） （2） 键入置仪点和后视点坐标、，完成定向工作；（3） （3） 键入待放点坐标P（X，Y）；（4） （4） 转动照准头使水平角为，完成待放点P定向；（5） （5） 置反射镜于P点方向上，并使面板上显示0.000米时，即为P点的精确定位重复（3）~（5）步，可放出其他中桩位当改变置仪点的位置后，要重复（1）~（5）步坐标法放线数据全部来自于精确计算，放线精度高，可用于直线或曲线的标定因此，坐标适用于直线型定线法和曲线型定线法  第二节 实地定线实地定线又称直接定线或现场定线根据实地控制定线主导因素的不同，可采用以点定线和放坡定线两种方法一、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1）控制点的加密两控制点之间，一般不可能作直线（特别是地形困难、等级较低的公路），常常需要设置交点，使路线转弯，从而避开障碍物，利用有利地形，以达到技术经济的目的。

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⑴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6-8中Ⅱ-Ⅱ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⑵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6-9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 二、放坡定线当两控制点间高差较大，路线受纵坡限制时，定线应以纵坡为主导，采用放坡定线。

1）放坡按照要求的设计纵坡（或平均坡度）在实地找出地面坡度线的工作叫放坡在山岭重丘区路段，天然地面坡度角均在20度以上，而设计纵坡（或平均纵坡）有一定要求，如图6-10，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，显然不可能实施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，这样既使路线纵坡平缓，又使填挖数量最小，寻求这条地面坡度等于设计坡度线（或平均纵坡）i均的工作就是放坡的任务2）放坡定线⑴作修正导向线放坡后的坡度点就是概略的路基设计标高位置，而实地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6-11，如果中线在坡度点的下方图6-11（a），则横断面以路堤形式为主，若中线正好通过坡度点图6-11（b），则横断面为半填半挖形式，若中线在坡度点上方图6-11（c），则横断面以路堑形式为主，因此，根据坡度线如图6-12中的A0A1A2…线，结合地面横坡考虑路基稳定和工程经济即可确定出合适的中线位置，并插上花杆（或标志），如图6-。