
勘测设计完整版课件全套ppt教学教程最新.ppt
330页学习情境学习情境1 公路外业勘测学习情境公路外业勘测学习情境v工作任务工作任务1.1 公公 路路 初初 测测v工作任务工作任务1.2 公公 路路 定定 测测工作任务工作任务1.1 公公 路路 初初 测测v【学习目标】【学习目标】v 1. 能参与并胜任公路初测各测量组的工作;能参与并胜任公路初测各测量组的工作;v 2. 能收集公路初测各测量组的外业资料;能收集公路初测各测量组的外业资料;v 3. 能够较为熟练地查阅《公路勘测规范》(能够较为熟练地查阅《公路勘测规范》(JTG C10—2007)v【任务描述】【任务描述】v 利用多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能理解新建公路各个阶利用多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能理解新建公路各个阶段具备的工作内容,掌握阶段工作中主要进行的具体事项;掌握公路外段具备的工作内容,掌握阶段工作中主要进行的具体事项;掌握公路外业勘测中定线、中线、地形、桥涵、水准及横断面测量的外业勘测要求业勘测中定线、中线、地形、桥涵、水准及横断面测量的外业勘测要求v【学习引导】【学习引导】v 本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v 第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v 第二步,结合第二步,结合××公路勘测过程,采取演示教学法进行模拟演示;公路勘测过程,采取演示教学法进行模拟演示;v 第三步,通过课堂例题的分析使得学生掌握本任务的相关内容。
第三步,通过课堂例题的分析使得学生掌握本任务的相关内容单元学习单元学习1.1.1 视察视察v1.1.1.1视察的目的和任务视察的目的和任务v 视察虽然不作为勘测设计阶段,但它是公视察虽然不作为勘测设计阶段,但它是公路勘测前必须进行的一个重要步骤路勘测前必须进行的一个重要步骤 v 视察是一项政策性很强的工作,视察人员首先要视察是一项政策性很强的工作,视察人员首先要了解路线的性质、等级、作用及上级对建设项目的了解路线的性质、等级、作用及上级对建设项目的要求单元学习单元学习1.1.1 视察视察v1.1.1.1视察的目的和任务视察的目的和任务v 视察工作包括经济调查和路线视察,其任务是:视察工作包括经济调查和路线视察,其任务是:v ((1)) 根据公路的性质,对与该公路有关的政治、经济、交根据公路的性质,对与该公路有关的政治、经济、交通和自然条件进行室内研究和野外调查及勘察;全面分析、通和自然条件进行室内研究和野外调查及勘察;全面分析、比较、论证公路的建设意义,在技术上、经济上的合理性、比较、论证公路的建设意义,在技术上、经济上的合理性、可行性及采用的技术标准。
可行性及采用的技术标准v ((2)) 提出路线修建原则,即一次修建或分期修建提出路线修建原则,即一次修建或分期修建v ((3)) 拟订路线的方案、主要控制点和大桥跨河位置拟订路线的方案、主要控制点和大桥跨河位置v ((4)) 通过实地调查,了解和分析当地的施工条件,提出修通过实地调查,了解和分析当地的施工条件,提出修建期限和对施工安排的原则意见估算工程量、主材需求量、建期限和对施工安排的原则意见估算工程量、主材需求量、需征的土地和投资额需征的土地和投资额v ((5)) 调查中还要对下一步勘测阶段和设计的重大原则及测调查中还要对下一步勘测阶段和设计的重大原则及测设中应注意的问题,提出初步意见,并提出有关资料,为编设中应注意的问题,提出初步意见,并提出有关资料,为编制计划任务书提供资料制计划任务书提供资料单元学习单元学习1.1.1 视察视察v1.1.1.2经济调查经济调查v 经济调查的一般步骤是:首先根据初步拟订的各路线方经济调查的一般步骤是:首先根据初步拟订的各路线方案及其与交通网的联系,以及地区经济区域的供求关系等,案及其与交通网的联系,以及地区经济区域的供求关系等,分析并确定与公路可能发生客货运输的范围,以此作为调查分析并确定与公路可能发生客货运输的范围,以此作为调查区,再将其分成若干小区域作为调查的单元,进行社会经济、区,再将其分成若干小区域作为调查的单元,进行社会经济、交通情况、客货运量及其运输联系等调查,最后进行资料分交通情况、客货运量及其运输联系等调查,最后进行资料分析。
析v((1)) 社会经济调查社会经济调查v((2)) 交通运输调查交通运输调查v((3)) 调查资料分析调查资料分析单元学习单元学习1.1.1 视察视察v1.1.1.3路线视察路线视察v 路线视察包括对路线、桥涵、工程地质和路线视察包括对路线、桥涵、工程地质和筑路材料等的视察和估算工程量筑路材料等的视察和估算工程量v ((1)) 公路方面公路方面v ((2)) 桥涵方面桥涵方面v ((3)) 工程地质与筑路材料工程地质与筑路材料v ((4)) 其他资料其他资料单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v1.1.2.1相关知识相关知识v((1)) 公路初测的目的和任务公路初测的目的和任务v 公路勘测工作是公路工程设计的基础,它主要公路勘测工作是公路工程设计的基础,它主要包括初测和定测公路勘测工作中的初测是两阶段包括初测和定测公路勘测工作中的初测是两阶段设计和三阶段设计中第一阶段(初步设计阶段)的设计和三阶段设计中第一阶段(初步设计阶段)的外业勘测工作目的是根据批复的《工程项目可行外业勘测工作目的是根据批复的《工程项目可行性研究报告》所拟定的修建原则和路线基本走向方性研究报告》所拟定的修建原则和路线基本走向方案,通过现场对各比选方案的勘测,从中确定采用案,通过现场对各比选方案的勘测,从中确定采用方案,并搜集编制初步设计文件所需的勘测资料。
方案,并搜集编制初步设计文件所需的勘测资料单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v 初测的任务初测的任务则是要对路线方案做进一步则是要对路线方案做进一步的核查落实,并进行导线、高程、地形、桥的核查落实,并进行导线、高程、地形、桥涵、隧道、路线交叉和其他资料的测量、调涵、隧道、路线交叉和其他资料的测量、调查工作,进行纸上定线和有关的内业工作查工作,进行纸上定线和有关的内业工作初测阶段的路线方案选定应采用初测阶段的路线方案选定应采用“纸上定线纸上定线法法”,当受地形、地质及设备等或其他条件,当受地形、地质及设备等或其他条件限制时,可采用限制时,可采用“实地定线法实地定线法”单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v((2)) 公路初测的准备工作公路初测的准备工作v ①① 搜集资料搜集资料v ②② 室内研究室内研究v ③③ 现场踏勘现场踏勘v ④④ 其他资料调查其他资料调查v ⑤⑤ 资料整理资料整理单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v((3)) 公路初测的内容公路初测的内容v 公路初测由初测的外业测量队分组进行,主要内容包括:公路初测由初测的外业测量队分组进行,主要内容包括:v ①① 路线平面控制测量(导线量测),包括导线布置、导路线平面控制测量(导线量测),包括导线布置、导线长度测量和水平角测量。
线长度测量和水平角测量v ②② 高程测量高程测量v ③③ 地形测量地形测量v ④④ 路线测量路线测量v ⑤⑤ 其他勘测调查其他勘测调查v ⑥⑥ 内业工作内业工作单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v1.1.2.2 路线平面控制测量路线平面控制测量v 公路平面控制测量,即是导线量测,是测量控制点平面位置的测量,包括路线、桥梁、隧道及其他大型建筑物的平面控制测量主要包括导线布置、导线长度测量和水平角测量他的主要目的是控制结构物的线形和形状以及在定测中作为放线的依据v((1)) 导线布置导线布置v((2)) 导线长度测量导线长度测量v((3)) 水平角测量水平角测量单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v1.1.2.3高程测量高程测量v 路线高程测量主要是沿导线布置水准点,测出路线高程测量主要是沿导线布置水准点,测出导线点和加桩的高程,进行高程测量的公路高程系导线点和加桩的高程,进行高程测量的公路高程系统宜采用统宜采用“1985国家高程基准国家高程基准”同一条公路应采同一条公路应采用同一个高程系统,不能采用同一系统时,应给定用同一个高程系统,不能采用同一系统时,应给定高程系统的转换关系。
独立工程或三级以下公路联高程系统的转换关系独立工程或三级以下公路联测有困难时,可采用假定高程公路高程测量采用测有困难时,可采用假定高程公路高程测量采用水准测量在进行水准测量确有困难的山岭地带以水准测量在进行水准测量确有困难的山岭地带以及沼泽、水网地区和四、五等水准测量可用光电测及沼泽、水网地区和四、五等水准测量可用光电测距三角高程测量距三角高程测量单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v1.1.2.4地形测量地形测量v ((1)) 路线地形图的测绘宽度,当采用路线地形图的测绘宽度,当采用“纸上定线纸上定线法法”初测时,路线中线两侧各测绘初测时,路线中线两侧各测绘200~~400m;采;采用用“实地定线法实地定线法”初测时,路线中线两侧测绘宽度初测时,路线中线两侧测绘宽度可减窄为可减窄为150~~250mv ((2)) 路线地形测绘的图根点,应利用已有的平面路线地形测绘的图根点,应利用已有的平面控制点或中线控制桩作为测站;当不能满足要求时,控制点或中线控制桩作为测站;当不能满足要求时,应按规定进行图根控制测量地形测绘的技术要求应按规定进行图根控制测量地形测绘的技术要求应符合《公路勘测规范》(应符合《公路勘测规范》(JTG C10—2007)的有)的有关规定。
关规定v (3)) 采用采用“实地定线法实地定线法”初测时,可采用小平板初测时,可采用小平板配合经纬仪或大平板仪测量;也可利用纵、横断面配合经纬仪或大平板仪测量;也可利用纵、横断面资料,配合仪器测量,现场勾绘资料,配合仪器测量,现场勾绘v ((4)) 应利用国家或其他有关部门所测绘的地形图,应利用国家或其他有关部门所测绘的地形图,但使用时应进行现场核查,对有变化的地形地物进但使用时应进行现场核查,对有变化的地形地物进行补测v ((5)) 高速公路和一级公路采用分离式路基时,地高速公路和一级公路采用分离式路基时,地形图测绘宽度应覆盖两条分离路线及中间带的全部形图测绘宽度应覆盖两条分离路线及中间带的全部地形;当两条路线相距很远或中间带为大河与高山地形;当两条路线相距很远或中间带为大河与高山时,中间地带的地形可不测时,中间地带的地形可不测单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v1.1.2.5路线测量路线测量v((1)) 纸上定线纸上定线v ①① 应将有特殊要求或控制的地点,必须避绕的建筑物或应将有特殊要求或控制的地点,必须避绕的建筑物或地质不良的地带,地下建筑或管线等标注于地形图上。
地质不良的地带,地下建筑或管线等标注于地形图上v ②② 山岭地区的越岭路线,需要进行纵坡控制的地段应在山岭地区的越岭路线,需要进行纵坡控制的地段应在地形图上进行放坡,将放坡点标示于图上地形图上进行放坡,将放坡点标示于图上v ③③ 在地形图上选定路线曲线与直线位置,定出交点,计在地形图上选定路线曲线与直线位置,定出交点,计算坐标和转角,计算平曲线要素,计算路线连续里程算坐标和转角,计算平曲线要素,计算路线连续里程v ④④ 沿路线中线按一定桩距从图上判读其高程,点绘纵断沿路线中线按一定桩距从图上判读其高程,点绘纵断面图河堤、铁路、立体交叉等需要重点控制的地段或地点,面图河堤、铁路、立体交叉等需要重点控制的地段或地点,应实测高程点绘纵断面图,并据以进行纵坡设计应实测高程点绘纵断面图,并据以进行纵坡设计v ⑤⑤ 应根据路线中线线位,在地形图上测绘控制性横断面,应根据路线中线线位,在地形图上测绘控制性横断面,并按纵坡设计的填挖高度进行横断面设计,作为中线横向检并按纵坡设计的填挖高度进行横断面设计,作为中线横向检验和计算路基土石方数量的依据验和计算路基土石方数量的依据v ⑥⑥ 依据纸上定线的线位及实地调查资料,初步确定人工依据纸上定线的线位及实地调查资料,初步确定人工构造物的位置、交角、类型与尺寸。
构造物的位置、交角、类型与尺寸v ⑦⑦ 综合检查路线线形设计及有关构造物的配合情况与合综合检查路线线形设计及有关构造物的配合情况与合理性线形设计可采用透视图法检验平面、纵断面、横断面理性线形设计可采用透视图法检验平面、纵断面、横断面组合情况组合情况v ⑧⑧ 纸上定线后,对高填深挖地段、大型桥梁、隧道、立纸上定线后,对高填深挖地段、大型桥梁、隧道、立体交叉以及需要特殊控制的地段,应进行实地放线、核对,体交叉以及需要特殊控制的地段,应进行实地放线、核对,并作为各专业工程勘测调查的依据并作为各专业工程勘测调查的依据v ⑨⑨ 所确定的线位应总体配合恰当、工程经济合理、线形所确定的线位应总体配合恰当、工程经济合理、线形连续顺适对需进行比较的方案,应按上述步骤方法定出线连续顺适对需进行比较的方案,应按上述步骤方法定出线位、计算工程量,进行技术经济比较位、计算工程量,进行技术经济比较单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v((2)) 实地定线实地定线v ①① 现场踏勘前应在现场踏勘前应在1∶ ∶50000地形图上对路线进行总体布局,地形图上对路线进行总体布局,拟定主要技术措施,确定控制点、绕避点,选择路线合适通拟定主要技术措施,确定控制点、绕避点,选择路线合适通过的最佳位置。
过的最佳位置v ②② 越岭路线或受纵坡控制的路段,应选择好坡面与展线越岭路线或受纵坡控制的路段,应选择好坡面与展线方式,进行放坡试线,做出分段安排方式,进行放坡试线,做出分段安排v ③③ 根据《公路勘测规范》(根据《公路勘测规范》(JTG C10—2007)中各种地)中各种地形的定线要点和放坡点进行布线,穿线定点需钉设交点和转形的定线要点和放坡点进行布线,穿线定点需钉设交点和转点v ④④ 测定交角,进行中桩、水准、横断面和地形线等测量测定交角,进行中桩、水准、横断面和地形线等测量v ⑤⑤ 通过内业工作,对路线进行平面、纵断面、横断面综通过内业工作,对路线进行平面、纵断面、横断面综合检查,确定线位合检查,确定线位单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v1.1.2.6其他勘测的调查其他勘测的调查v(1) 路基、路面及排水勘测与调查;v(2) 小桥涵勘测;v(3) 大、中桥勘测;v(4) 隧道勘测;v(5) 路线交叉勘测与调查;v(6) 沿线设施勘测与调查;v(7) 环境保护勘测与调查;v(8) 沿线筑路材料调查;v(9) 渡口码头勘测与调查;v(10) 改移公路、铺道、连接线的勘测与调查;v(11) 占用地、拆迁建筑、构筑物调查;v(12) 临时工程调查;v(13) 伐树、挖根、除草的调查;v(14) 概算资料调查。
单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v1.1.2.7内业工作内业工作v 经过以上四个环节的测量和一个环节的调查后,初测要进经过以上四个环节的测量和一个环节的调查后,初测要进行相应的内业工作,初测内业工作主要内容包括:行相应的内业工作,初测内业工作主要内容包括:v((1)) 复核、检查、整理外业资料;复核、检查、整理外业资料;v((2)) 进行纸上定线或移线及局部方案比选;进行纸上定线或移线及局部方案比选;v((3)) 初步拟订各种构造物设计方案,并综合检查定线成果;初步拟订各种构造物设计方案,并综合检查定线成果;v((4)) 编制勘测报告及有关图表制作与汇总;编制勘测报告及有关图表制作与汇总;v((5)) 应逐日复核、检查外业中原始记录资料,如有差错、应逐日复核、检查外业中原始记录资料,如有差错、遗漏,必须及时纠正或弥补;对于从其他部门搜集的资料,遗漏,必须及时纠正或弥补;对于从其他部门搜集的资料,应根据测设需要,检查、分析其是否齐全、可靠和适用,做应根据测设需要,检查、分析其是否齐全、可靠和适用,做到正确取用;到正确取用;v((6)) 综合检查、协调路线设计与有关专业及结构物布设的综合检查、协调路线设计与有关专业及结构物布设的合理性,并进行现场核对。
合理性,并进行现场核对单元学习单元学习1.1.2 公路初测公路初测v1.1.2.8初测应提交的成果初测应提交的成果v((1)) 各种调查、勘测原始记录及检验资料;各种调查、勘测原始记录及检验资料;v((2)) 纸上定线或移线成果及方案比较资料;纸上定线或移线成果及方案比较资料;v((3)) 各种主要构造物设计方案及计算资料;各种主要构造物设计方案及计算资料;v((4)) 路基、路面、桥梁、交叉、隧道等工程设计方案图及路基、路面、桥梁、交叉、隧道等工程设计方案图及比较方案图;比较方案图;v((5)) 沿线设施、环境保护、筑路材料等设计方案;沿线设施、环境保护、筑路材料等设计方案;v((6)) 平面、纵断面缩图,主要技术指标表,勘测报告及有平面、纵断面缩图,主要技术指标表,勘测报告及有关协议、纪要文件等关协议、纪要文件等小组任务小组任务v 1. 每每3~4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小组名小组长,接受工作任务,做好工作准备长,接受工作任务,做好工作准备v 2. 根据任务要求完成相关内容工作内容以根据任务要求完成相关内容工作内容以“××公路工程可行性研究报告公路工程可行性研究报告”为基础,拟定初为基础,拟定初测的外业工作和内业工作内容,并以小组的方式讨测的外业工作和内业工作内容,并以小组的方式讨论初测结束后要提交哪些成果。
论初测结束后要提交哪些成果v 3. 回答指导老师的现场提问,接受相关知识点的回答指导老师的现场提问,接受相关知识点的考核v 4. 完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点完成任务过程中的知识点工作任务工作任务1.2 公公 路路 定定 测测v【学习目标】【学习目标】v1.能参与并胜任公路定测各测量组的工作;v2.能收集和整理公路定测各测量组的外业资料;v3.掌握公路现场定线和放线的基本方法v【任务描述】【任务描述】v利用多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能理解新建公路在定测阶段中的工作内容和具体事项;掌握公路定测各个工作组的工作和相应外业勘测要求v【学习引导】【学习引导】v本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,结合××公路勘测过程,采取演示教学法进行模拟演示;v第三步,通过课堂例题的分析使得学生掌握本任务的相关内容工作任务工作任务1.2 公公 路路 定定 测测v单元学习单元学习1.2.1 公路定测概述公路定测概述v1.2.1.1相关知识相关知识v 公路定测即定线测量,是指施工图设计阶公路定测即定线测量,是指施工图设计阶段的外业勘测和调查工作。
定测的具体任务段的外业勘测和调查工作定测的具体任务是根据上级批准的初步设计,具体核实路线是根据上级批准的初步设计,具体核实路线方案,实际标定路线或放线,并进行详细测方案,实际标定路线或放线,并进行详细测量和调查,最终为施工图设计和编制施工图量和调查,最终为施工图设计和编制施工图预算提供资料预算提供资料单元学习单元学习1.2.1 公路定测概述公路定测概述v1.2.1.2公路定测的内容公路定测的内容v((1)) 实地选定路线:测偏角、测交点间距;实地选定路线:测偏角、测交点间距;v((2)) 标定路线中线:定中桩(直线、曲线);标定路线中线:定中桩(直线、曲线);v((3)) 布设水准点,进行纵断面测量;布设水准点,进行纵断面测量;v((4)) 横断面测量;横断面测量;v((5)) 桥位勘测;桥位勘测;v((6)) 路基、路面及其他人工构造物设计资料调查收集;路基、路面及其他人工构造物设计资料调查收集;v((7)) 沿线土壤地质调查及筑路材料调查;沿线土壤地质调查及筑路材料调查;v((8)) 占地、拆迁调查及预算资料调查;占地、拆迁调查及预算资料调查;v((9)) 检查与整理外业资料,完成外业期间规定的内业设计检查与整理外业资料,完成外业期间规定的内业设计工作。
工作单元学习单元学习1.2.1 公路定测概述公路定测概述v1.2.1.3定测队的组成定测队的组成v根据上述根据上述9个公路定测的内容的不同,定测分个公路定测的内容的不同,定测分为选线组、导线测角组、中桩组、水平组、为选线组、导线测角组、中桩组、水平组、断面组、调查组、路基路面组、桥涵组、内断面组、调查组、路基路面组、桥涵组、内业组等作业组进行如果定线采用纸上定线业组等作业组进行如果定线采用纸上定线方法进行,则此时可将选线和导线测角组合方法进行,则此时可将选线和导线测角组合并为放线组并为放线组单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v1.2.2.1选线组选线组v((1)) 任务任务v((2)分工及工作内容)分工及工作内容v ①① 前点放坡插点前点放坡插点v ②② 中点穿线定点中点穿线定点v ③③ 后点钉柱后点钉柱单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v1.2.2.2导线测角组导线测角组v ((1)) 任务任务v 导线测角组紧跟选线组工作其主要任务是:标定直线导线测角组紧跟选线组工作其主要任务是:标定直线与修正点位、测角及转角计算;测量交点间距;平曲线要素与修正点位、测角及转角计算;测量交点间距;平曲线要素计算;导线磁方位角观测及复核;交点及转点桩固定;作分计算;导线磁方位角观测及复核;交点及转点桩固定;作分角桩;协助中桩组敷设难度大的曲线等工作。
角桩;协助中桩组敷设难度大的曲线等工作v为确保测设质量和进度,定线与导线测角应紧密配合,互相为确保测设质量和进度,定线与导线测角应紧密配合,互相协作作为后继作业的导线测角组,要注意领会选线意图,协作作为后继作业的导线测角组,要注意领会选线意图,发现问题及时提出建议并修正补充,使之完善通过选线组,发现问题及时提出建议并修正补充,使之完善通过选线组,导线测角组的工作路线走向在地面上就可以标定出来了导线测角组的工作路线走向在地面上就可以标定出来了单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v((2)) 分工及工作内容分工及工作内容v ①① 标定直线及修正点位标定直线及修正点位v 对于相互通视的交点,如果定线无误,就对于相互通视的交点,如果定线无误,就不存在点位修正问题,可以直接引用当交不存在点位修正问题,可以直接引用当交点相距太远,或地形起伏较大,为了便于中点相距太远,或地形起伏较大,为了便于中桩组穿杆定向,测角组应用测量仪器在其间桩组穿杆定向,测角组应用测量仪器在其间插设若干个导向桩,供中桩组穿线使用插设若干个导向桩,供中桩组穿线使用单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工vA. 测右角测右角v右角按下式计算:右角右角按下式计算:右角=后视读数后视读数-前视读数前视读数v当后视读数小于前视读数时,应将后视读数加上当后视读数小于前视读数时,应将后视读数加上360°,然后再减去前视,然后再减去前视读数。
读数vB. 计算转角计算转角单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v③③ 距离测量距离测量v 距离测量通常多用红外测距仪或全站仪测距离测量通常多用红外测距仪或全站仪测定两相邻交点间的平距当交点较远时,可定两相邻交点间的平距当交点较远时,可利用其间转点分段测距的方法如公路等级利用其间转点分段测距的方法如公路等级较低且无全站仪或红外测距仪时,可利用经较低且无全站仪或红外测距仪时,可利用经纬仪进行视距测量,视距测量的方法和步骤纬仪进行视距测量,视距测量的方法和步骤详见《工程测量》教材详见《工程测量》教材单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v④④ 作分角桩作分角桩v为便于中桩组敷设平曲线中点桩(为便于中桩组敷设平曲线中点桩(QZ),在测角的),在测角的同时需做转角的分角线方向桩分角桩方向的水平同时需做转角的分角线方向桩分角桩方向的水平度盘读数按下式计算:度盘读数按下式计算:v分角读数分角读数=(前视读数(前视读数+后视读数)后视读数)/2(右转角)(右转角)v分角读数分角读数=(前视读数(前视读数+后视读数)后视读数)/2+180°(左转角)(左转角)单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v⑤⑤ 方位角观测与校核方位角观测与校核v磁方位角每天至少应该观测一次(一般在出工时或收工时进磁方位角每天至少应该观测一次(一般在出工时或收工时进行观测)。
行观测)v假定路线起始边的磁方位角为假定路线起始边的磁方位角为θ0,则任意导线边的磁方位角,则任意导线边的磁方位角为:为:θn=θ0+∑ΔR-∑ΔLv式中式中ΔR——右转角;右转角;v ΔL——左转角v即任意导线边的磁方位角等于起始边磁方位角加上从起始边即任意导线边的磁方位角等于起始边磁方位角加上从起始边到计算导线边的路线的所有右转角再减去所有的左转角到计算导线边的路线的所有右转角再减去所有的左转角单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v⑥⑥ 交点桩、转点桩的保护和固定交点桩、转点桩的保护和固定v 在测设过程中,为避免交点桩、转点桩的丢失和方便以后施工时寻找,在测设过程中,为避免交点桩、转点桩的丢失和方便以后施工时寻找,交点桩及转点桩在定测时必须加以固定和保护交点桩及转点桩在定测时必须加以固定和保护v 交点桩的保护,一般采用灌注水泥混凝土的办法进行水泥混凝土的交点桩的保护,一般采用灌注水泥混凝土的办法进行水泥混凝土的尺寸一般深为尺寸一般深为30~~40cm,直径为,直径为10~~20cmv 固桩则是将交点桩与周围固定物(如房角、电杆、基岩、孤石等)上固桩则是将交点桩与周围固定物(如房角、电杆、基岩、孤石等)上某一个不易破坏(损坏)的点联系起来,通过测定该点与交点桩的直线某一个不易破坏(损坏)的点联系起来,通过测定该点与交点桩的直线距离,将桩的位置确定下来,以便桩丢失后能及时恢复该桩。
距离,将桩的位置确定下来,以便桩丢失后能及时恢复该桩v 用作交点、转点桩固定的地物点应稳定可靠,各地物点与保护桩连接用作交点、转点桩固定的地物点应稳定可靠,各地物点与保护桩连接之间的夹角一般不宜小于之间的夹角一般不宜小于90°,固定点个数一般应在两个以上,如图,固定点个数一般应在两个以上,如图1.2所示固桩完毕后,应及时画出固桩草图,草图上应绘出路线前进方向、所示固桩完毕后,应及时画出固桩草图,草图上应绘出路线前进方向、地物名称、距离等以备将来编制路线固定表之用地物名称、距离等以备将来编制路线固定表之用单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v1.2.2.3中桩组中桩组v((1)) 任务任务v((2)) 分工及工作内容分工及工作内容v ①① 分工分工v ②② 工作内容:工作内容:A. 中线丈量中线丈量v B. 中桩钉设中桩钉设v C. 写桩与钉桩写桩与钉桩v D. 断链及处理断链及处理单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v断链有断链有“长链长链”和和“短链短链”之分,当路线桩号长于地面实际之分,当路线桩号长于地面实际里程时叫短链,反之则叫长链。
通俗地讲,里程时叫短链,反之则叫长链通俗地讲,“桩号重叠为长桩号重叠为长链,桩号间断为短链链,桩号间断为短链”,其桩号写法举例如下:,其桩号写法举例如下:v长链长链 K3+110=K3+105.21(长链长链4.79m)v短链短链 K3+157=K3+207(短链短链50m)v所有断链桩号应填在所有断链桩号应填在“总里程及断链桩号表总里程及断链桩号表”上,见表上,见表1.3考虑断链桩号的影响,路线的总里程应为:考虑断链桩号的影响,路线的总里程应为:v 路线总里程路线总里程=终点桩里程终点桩里程-起点桩里程起点桩里程+∑长链长链-∑短链短链单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v1.2.2.4水平组水平组v((1)) 任务任务v((2)) 分工及工作内容分工及工作内容v ①① 水准点的设置水准点的设置v ②② 基平测量基平测量v ③③ 中平测量中平测量单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v1.2.2.5横断面组v(1) 任务v(2) 工作内容v① 横断面方向的确定v② 测量方法:A. 常用施测方法v B. 特殊断面的施测方法v③ 横断面图的点绘单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v1.2.2.6地形组地形组v((1)) 任务任务v((2)) 测设要求测设要求v ①① 比例及范围。
路线地形图常采用比例尺为比例及范围路线地形图常采用比例尺为1∶ ∶2000;测;测绘宽度两侧各为绘宽度两侧各为100~~200m;对于地物、地貌简单、地势平;对于地物、地貌简单、地势平坦的地区,比例可采用坦的地区,比例可采用1∶ ∶5000;测绘宽度每侧不应小于;测绘宽度每侧不应小于250mv ②② 等高距规定如下:等高距规定如下:v比例比例1∶ ∶500,等高距取,等高距取0.5m、、1.0m;;v比例比例1∶ ∶1000,等高距取,等高距取1.0m;;v比例比例1∶ ∶2000,等高距取,等高距取1.0m、、2.0m;;v比例比例1∶ ∶5000,等高距取,等高距取2.0m、、5.0m单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v1.2.2.7调查组调查组v((1)) 任务任务v((2)) 分工及调查内容分工及调查内容v ①① 工程地质调查工程地质调查v ②② 筑路材料料场调查筑路材料料场调查v ③③ 小桥涵调查小桥涵调查v ④④ 预算资料调查预算资料调查v ⑤⑤ 杂项调查杂项调查单元学习单元学习1.2.2 定测工作分组和分工定测工作分组和分工v1.2.2.8内业组内业组v 定测内业工作的复核、检查,整理外业资料,图定测内业工作的复核、检查,整理外业资料,图表制作、汇总等要求与初测内业工作要求相同。
表制作、汇总等要求与初测内业工作要求相同v 定测内业工作进程应满足及时进行路线设计和局定测内业工作进程应满足及时进行路线设计和局部方案的取舍工作,外业期间宜达到做出全部路基部方案的取舍工作,外业期间宜达到做出全部路基横断面设计,并结合沿线构物造物的布设,逐段综横断面设计,并结合沿线构物造物的布设,逐段综合检查所定路线的技术经济合理性,同时应进行必合检查所定路线的技术经济合理性,同时应进行必要的现场核对要的现场核对小组任务小组任务v 依托某公路的《工程可行性研究报告》试拟定初测的外业工作和内业工作 v 1. 每每3~4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小组长,接受名小组长,接受工作任务,做好工作准备工作任务,做好工作准备v 2. 根据任务要求完成相关内容工作内容以根据任务要求完成相关内容工作内容以××公路初步公路初步设计文件为基础拟定定测的外业工作和内业工作内容,模拟设计文件为基础拟定定测的外业工作和内业工作内容,模拟分成定测的若干工作小组,并以小组的方式讨论定测各个工分成定测的若干工作小组,并以小组的方式讨论定测各个工作组的任务和如何开展工作。
作组的任务和如何开展工作v 3. 回答指导老师的现场提问,接受相关知识点的考核回答指导老师的现场提问,接受相关知识点的考核v 4. 完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点过程中的知识点思考题与习题思考题与习题v1. 公路初测和公路定测的区别?公路初测和公路定测的区别?v2. 公路勘测调查包含哪些内容,其作用是什公路勘测调查包含哪些内容,其作用是什么?么?v3. 什么叫断链?产生断链的原因是什么?应什么叫断链?产生断链的原因是什么?应如何表示?如何表示?学习情境学习情境2 路线平面结构路线平面结构v工作任务工作任务2.1 路线平面基本线形路线平面基本线形v工作任务工作任务2.2 平曲线超高、加宽计算和视距平曲线超高、加宽计算和视距 v工作任务工作任务2.3 方位角和中桩坐标计算方位角和中桩坐标计算 v工作任务工作任务2.4 平面设计成果识读平面设计成果识读工作任务工作任务2.1 路线平面基本线形路线平面基本线形v【学习目标】【学习目标】v1. 掌握平面线形的基本组成;掌握平面线形的基本组成;v2. 掌握直线的技术标准和应用;掌握直线的技术标准和应用;v3. 掌握圆曲线的特征、技术标准和应用;掌握圆曲线的特征、技术标准和应用;v4. 掌握缓和曲线的特征、技术标准和应用。
掌握缓和曲线的特征、技术标准和应用v【任务描述】【任务描述】v利用利用××已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌握平面基本线形技术标准和应用握平面基本线形技术标准和应用v【学习引导】【学习引导】v本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工图纸文件;在建公路施工图纸文件;v第三步,掌握平面基本线形技术标准和应用,学会应用相关知识看懂工程图纸第三步,掌握平面基本线形技术标准和应用,学会应用相关知识看懂工程图纸单元学习单元学习2.1.1 相关知识相关知识v2.1.1.1路线路线v((1)) 路线的定义:路线的定义:v公路是一条三维空间的实体它是由路基、公路是一条三维空间的实体它是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线形构造物的线形构造物v一般所说的路线是指公路中线的空间位置一般所说的路线是指公路中线的空间位置我们常说的路线线形指的是道路中线的空间我们常说的路线线形指的是道路中线的空间形状。
形状单元学习单元学习2.1.1 相关知识相关知识v((2)) 路线设计路线设计v 路线设计是指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工路线设计是指确定路线空间位置和各部分几何尺寸的工作为研究方便,把它分为路线平面设计、路线纵断面设计作为研究方便,把它分为路线平面设计、路线纵断面设计和路线横断面设计,三者是相互关联的,既分别进行,又综和路线横断面设计,三者是相互关联的,既分别进行,又综合考虑v 在路线平面图上研究道路的基本走向及线形的过程,称在路线平面图上研究道路的基本走向及线形的过程,称为路线平面设计;在路线纵断面图上研究道路纵坡及坡长的为路线平面设计;在路线纵断面图上研究道路纵坡及坡长的过程,称为路线纵断面设计;在路线横断面图上研究路基断过程,称为路线纵断面设计;在路线横断面图上研究路基断面形状的过程,称为路线横断面设计面形状的过程,称为路线横断面设计单元学习单元学习2.1.1 相关知识相关知识v2.1.1.2平面线形要素平面线形要素v 平面线形要素包括直线、圆曲线和缓和曲线三个要素平面线形要素包括直线、圆曲线和缓和曲线三个要素v 半径为无穷大的线形称为半径为无穷大的线形称为直线直线。
v 半径为常数的线形称为半径为常数的线形称为圆曲线圆曲线v 半径按一定规律变化的线形称为半径按一定规律变化的线形称为缓和曲线缓和曲线可以作为缓和可以作为缓和曲线的有:回旋曲线、三次抛物线、双扭曲线等,我国常用曲线的有:回旋曲线、三次抛物线、双扭曲线等,我国常用的是回旋曲线的是回旋曲线单元学习单元学习2.1.2 直线直线v2.1.2.1直线的特征直线的特征v ①① 路线短捷、行车方向明确、视距良好、行车快速、驾路线短捷、行车方向明确、视距良好、行车快速、驾驶操作简单驶操作简单v ②② 线形简单,容易测设线形简单,容易测设v ③③ 直线路段能提供较好的超车条件(所以双车道的公路直线路段能提供较好的超车条件(所以双车道的公路间隔适当处要设置一定长度的直线)间隔适当处要设置一定长度的直线)v ④④ 从行车的安全和线形美观来看:过长的直线,线形呆从行车的安全和线形美观来看:过长的直线,线形呆板,行车单调,易疲劳,也易发生超车和超速行驶,行车时板,行车单调,易疲劳,也易发生超车和超速行驶,行车时司机难以估计车间距离;在直线上夜间对向行车易产生眩光司机难以估计车间距离;在直线上夜间对向行车易产生眩光。
v ⑤⑤ 只能满足两个控制点的要求,难与地形及周围环境相只能满足两个控制点的要求,难与地形及周围环境相协调单元学习单元学习2.1.2 直线直线v2.1.2.2直线的规定直线的规定v((1)) 直线的最大长度直线的最大长度v 《标准》中规定的《标准》中规定的“避免采用长直线避免采用长直线”,是指若干千米长的直线,甚至几十千,是指若干千米长的直线,甚至几十千米的长直线米的长直线v 经过对不同路段的长直线路段,按经过对不同路段的长直线路段,按100km//h的行车速度对驾驶人员和乘客调的行车速度对驾驶人员和乘客调查其心理反应和感受,有如下结果:查其心理反应和感受,有如下结果:v ①① 位于城市附近的道路,作为城市干道的一部分,由于路旁高大建筑和多彩位于城市附近的道路,作为城市干道的一部分,由于路旁高大建筑和多彩的城市风光,无论路基高低均被纳入视线范围,驾驶员和乘客无不良反应的城市风光,无论路基高低均被纳入视线范围,驾驶员和乘客无不良反应v ②② 位于乡间平原区的公路,随季节和地区不同,驾乘人员有不同反应北方位于乡间平原区的公路,随季节和地区不同,驾乘人员有不同反应。
北方的冬季,绿色枯萎,景色单调,长直线使人情绪受到影响;夏天稍微好一些,但的冬季,绿色枯萎,景色单调,长直线使人情绪受到影响;夏天稍微好一些,但驾驶人员加速行驶希望尽快驶完直线的心理普遍存在驾驶人员加速行驶希望尽快驶完直线的心理普遍存在v ③③ 位于大戈壁、大草原的公路,直线长度可达数十千米,司乘人员极度疲劳,位于大戈壁、大草原的公路,直线长度可达数十千米,司乘人员极度疲劳,车速超过设计速度很多但在这种特殊的地形条件下,除了直线别无其他选择,车速超过设计速度很多但在这种特殊的地形条件下,除了直线别无其他选择,人为设置弯道不但不能改善其单调,反而增加路线长度人为设置弯道不但不能改善其单调,反而增加路线长度单元学习单元学习2.1.2 直线直线v采用长直线线形时,应注意以下问题:采用长直线线形时,应注意以下问题:v ①① 直线的最大长度应有所限制当采用长的直线线形时,直线的最大长度应有所限制当采用长的直线线形时,为弥补景观单调的缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的技为弥补景观单调的缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的技术措施v ②② 长直线上纵坡不宜过大,否则极易导致下坡路段超速长直线上纵坡不宜过大,否则极易导致下坡路段超速行驶。
行驶v ③③ 以长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜,可以使生硬以长直线与大半径凹形竖曲线组合为宜,可以使生硬呆板的直线得到一些缓和呆板的直线得到一些缓和v ④④ 两侧地形过于空旷时,宜采取种植不同树种或设置一两侧地形过于空旷时,宜采取种植不同树种或设置一定建筑物、雕塑、广告牌等措施,以改善单调的景观定建筑物、雕塑、广告牌等措施,以改善单调的景观v ⑤⑤ 长直线或长下坡尽头的平曲线必须采取设置标志、增长直线或长下坡尽头的平曲线必须采取设置标志、增加路面抗滑能力等安全措施加路面抗滑能力等安全措施单元学习单元学习2.1.2 直线直线v课堂讨论课堂讨论:图:图2.2所示长直线哪种线形最优?所示长直线哪种线形最优?单元学习单元学习2.1.2 直线直线v((2)) 直线的最小长度直线的最小长度v ①① 同向曲线间的直线最小长度同向曲线间的直线最小长度v 大量的观测资料证明,行车速度愈高,司机愈是注视远大量的观测资料证明,行车速度愈高,司机愈是注视远处的目标,这个距离在数值上大约是行车速度处的目标,这个距离在数值上大约是行车速度v(以(以km/h计)计)的的6倍(以倍(以m计),所以《公路路线设计规范》(计),所以《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)推荐同向曲线间的最短直线长度以)推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于不小于6v为为宜。
这种要求在车速较高的道路(宜这种要求在车速较高的道路(v>>60km/h)上应尽可能)上应尽可能保证,而对于低速道路(保证,而对于低速道路(v<<40km/h)则有所放宽,参考执)则有所放宽,参考执行即可在受到条件限制时,都将宜在同向曲线间插入大半行即可在受到条件限制时,都将宜在同向曲线间插入大半径曲线或将两曲线作成复曲线、卵形曲线或径曲线或将两曲线作成复曲线、卵形曲线或C形曲线,如图形曲线,如图2.3所示单元学习单元学习2.1.2 直线直线 ((a)空间示意图;()空间示意图;(b)平面图)平面图单元学习单元学习2.1.2 直线直线v②② 反向曲线间的直线最小长度反向曲线间的直线最小长度v 转向相反的两圆曲线之间,考虑到为设置超高和加宽缓和段的需要以及驾驶人员转向操作的需要时,宜设置一定长度的直线见图v 《公路路线设计规范》(《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)规定反向曲线间最小直线)规定反向曲线间最小直线长度(以长度(以m计)以计)以不小于行车速度(以不小于行车速度(以km//h计)的计)的2倍为宜倍为宜单元学习单元学习2.1.2 直线直线v③③ 相邻回头曲线间的直线最小长度相邻回头曲线间的直线最小长度v 回头曲线是指山区公路为克服高差在同一坡面上回头曲线是指山区公路为克服高差在同一坡面上回头展线时所采用的曲线。
两回头曲线间,由一个回头展线时所采用的曲线两回头曲线间,由一个回头曲线的终点到下一个回头曲线起点的距离,在回头曲线的终点到下一个回头曲线起点的距离,在二、三、四级公路上应分别不小于二、三、四级公路上应分别不小于200m、、150m和和100m单元学习单元学习2.1.2 直线直线v2.1.2.3直线的运用直线的运用v一般情况下,下述路段宜采用直线线形:一般情况下,下述路段宜采用直线线形:v ((1)) 不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地;阔谷地;v ((2)) 市镇及其近郊,或规划方正的农耕区等以直市镇及其近郊,或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区;线条为主的地区;v ((3)) 长大桥梁、隧道等构造物路段;长大桥梁、隧道等构造物路段;v ((4)) 路线交叉点及其前后;路线交叉点及其前后;v ((5)) 双车道公路提供超车的路段双车道公路提供超车的路段单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线v2.1.3.1圆曲线的线形特征圆曲线的线形特征v((1)) 曲线上任意一点的曲率半径曲线上任意一点的曲率半径R为常数,故测设为常数,故测设比缓和曲线简便。
比缓和曲线简便v((2)) 汽车在圆曲线上的行驶要受到离心力;在平汽车在圆曲线上的行驶要受到离心力;在平曲线上行驶时要多占路面宽度曲线上行驶时要多占路面宽度v((3)) 视距条件差,容易发生交通事故视距条件差,容易发生交通事故v((4)) 较大半径的圆曲线具有线形顺适美观、行车较大半径的圆曲线具有线形顺适美观、行车舒适等特点舒适等特点单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线v2.1.3.2单圆曲线几何要素单圆曲线几何要素单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线v((2)曲线主点桩号计算如下:)曲线主点桩号计算如下: v ZY(桩号)(桩号)=JD(桩号)-(桩号)-T v QZ(桩号)(桩号)=ZY(桩号)(桩号)+L/2v YZ(桩号)(桩号)=ZY(桩号)(桩号)+L v JD(桩号)(桩号)=QZ(桩号)(桩号)+J/2 (校核)(校核)单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线v2.1.3.3圆曲线半径的计算公式与影响因素圆曲线半径的计算公式与影响因素单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线v((1)) 横向力系数横向力系数μv ①① 考虑汽车行驶的横向稳定性考虑汽车行驶的横向稳定性单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线v②② 考虑驾驶员操作考虑驾驶员操作v弯道上行驶的汽车,在横向力作用下,轮胎会产生横向变形,使轮胎的中间平面与轮迹前进方向形成一个横向偏移角,如图2.6所示。
v图图2.6汽车轮胎的横向偏移角汽车轮胎的横向偏移角v(a)轮胎横向变形;轮胎横向变形;(b)轮迹的偏移角轮迹的偏移角单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线③ 考虑燃料消耗和轮胎磨损单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线v④④ 考虑乘车的舒适性考虑乘车的舒适性v 汽车行驶在弯道上,随横向力系数 值的大小不同,乘客将有不同的感受据实验,乘客随 的变化其感觉和心理反应如下:v当 <0.10时,不感到有曲线存在,很平稳;v当 =0.15时,稍感到有曲线存在,尚平稳;v当 =0.20时,已经感到有曲线存在,稍感不平稳; v当 =0.35时,感到有曲线存在,已感到不平稳;v当 ≥0.40时,非常不稳定,站不住,有倾倒的危险感v综上所述, 值的采用关系到行车的安全、经济与舒适研究表明: 的舒适界限,由0.10到0.16随行车速度而变化,设计中对高、低速行驶的公路可取不同的数值v 单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线v2.1.3.4圆曲线的最小半径圆曲线的最小半径v((1)) 极限最小半径极限最小半径v 极限最小半径是各级公路按设计速度行驶的车辆能保证安全行车的最小允许半径。
横向力系数μ视设计速度采用0.10~0.16,最大超高视道路的不同环境,公路采用0.10、0. 08、0.06,城市道路采用0.06、0.04、0.02,按式(2-1)计算得出“极限最小半径”((2)) 不设超高的最小半径不设超高的最小半径 我国《标准》中所规定的“极限最小半径”以及“不设超高的最小半径”是考虑了我国的具体情况,并参照国外资料,取适当的μ、ih(max),代入公式计算,将其结果取整归纳而得出的,见表2-3单元学习单元学习2.1.3 圆曲线圆曲线v2.1.3.5圆曲线最大半径圆曲线最大半径v 选用圆曲线半径时,在与地形等条件相适选用圆曲线半径时,在与地形等条件相适应的前提下应尽量采用大半径,但半径大到应的前提下应尽量采用大半径,但半径大到一定程度时,其几何性质和行车条件与直线一定程度时,其几何性质和行车条件与直线无太大区别,容易给驾驶人员造成判断上的无太大区别,容易给驾驶人员造成判断上的错误,反而带来不良后果所以规范规定圆错误,反而带来不良后果所以规范规定圆曲线的最大半径不宜超过曲线的最大半径不宜超过10000m单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v2.1.4.1缓和曲线的线形特征缓和曲线的线形特征v (1) 缓和曲线曲率渐变,设于直线与圆曲线间,其线形符缓和曲线曲率渐变,设于直线与圆曲线间,其线形符合汽车转弯时的行车轨迹,从而使线形缓和,消除了曲率突合汽车转弯时的行车轨迹,从而使线形缓和,消除了曲率突变点。
变点v (2) 由于曲率渐变,使道路线形美观,有良好的视觉效果由于曲率渐变,使道路线形美观,有良好的视觉效果和心理作用感和心理作用感v (3) 在直线和圆曲线间加入缓和曲线后,使平面线形更为在直线和圆曲线间加入缓和曲线后,使平面线形更为灵活,线形自由度提高,更能与地形、地物及环境相适应、灵活,线形自由度提高,更能与地形、地物及环境相适应、协调、配合,使平面布线更加灵活、经济、合理协调、配合,使平面布线更加灵活、经济、合理v (4) 与圆曲线相比,缓和曲线计算及测设均较复杂与圆曲线相比,缓和曲线计算及测设均较复杂单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线 v((a)未设置缓和曲线)未设置缓和曲线 ((b)设置缓和曲线)设置缓和曲线 图图2.7 缓和曲线平面示意缓和曲线平面示意单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v2.1.4.2缓和曲线的性质与选择缓和曲线的性质与选择v如图2.8所示。
我国《标准》规定缓和曲线采用回旋曲线图图2.8 汽车驶入曲线行驶轨迹图汽车驶入曲线行驶轨迹图单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v2.1.4.3 缓和曲线的最小长度缓和曲线的最小长度v 目前,《公路路线设计规范》(目前,《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)规定按设计速度来)规定按设计速度来确定缓和曲线最小长度,同时考虑了行车时间和附加纵坡的要求,各级确定缓和曲线最小长度,同时考虑了行车时间和附加纵坡的要求,各级公路的缓和曲线最小长度见表公路的缓和曲线最小长度见表2.4单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v2.1.4.4直角坐标与缓和曲线常数直角坐标与缓和曲线常数v((1)) 切线角切线角单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v图图2.9 缓和曲线的直角坐标缓和曲线的直角坐标单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v(2)缓和曲线直角坐标单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v(3) 缓和曲线常数单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v图图2.10 带有缓和曲线的平曲线带有缓和曲线的平曲线 单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v2.1.4.5有缓和曲线的公路平曲线有缓和曲线的公路平曲线单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v(2)双交点)双交点v①①同向两个交点按虚交法设计一个单曲线的情形,如图同向两个交点按虚交法设计一个单曲线的情形,如图2.12所示。
所示v 单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线v2.1.4.6缓和曲线的运用缓和曲线的运用单元学习单元学习2.1.4 缓和曲线缓和曲线相关技能相关技能v已知某公路转弯处的相关参数:圆曲线半径、缓和曲线长、交点桩号和转角,计算各主点桩号并验算v计算思路:v通过公式计算下述参数:小组任务小组任务v 1. 每每3~4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小组长,接名小组长,接受工作任务,做好工作准备受工作任务,做好工作准备v 2. 根据任务要求完成相关内容工作内容主要包括根据任务要求完成相关内容工作内容主要包括××公公路路线平面图纸的识读,平面线形在图纸中是如何反应的,路路线平面图纸的识读,平面线形在图纸中是如何反应的,曲线要素在图纸中如何表达,并能够描述出来曲线要素在图纸中如何表达,并能够描述出来v 3. 回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核。
v 4. 完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点过程中的知识点思考题思考题v 平曲线交点平曲线交点JD桩号里程为桩号里程为K(班级尾号两位)号(班级尾号两位)号+学号学号×10,且转角,且转角α=24°30′,半径,半径R=350m,缓和,缓和曲线长曲线长=60m,试计算各主点桩号的里程试计算各主点桩号的里程工作任务工作任务2.2 平曲线超高、加宽计算和视距平曲线超高、加宽计算和视距v【学习目标】【学习目标】v1. 掌握曲线超高与加宽的定义;掌握曲线超高与加宽的定义;v2. 掌握超高的方式;掌握超高的方式;v3. 掌握超高缓和段的确定;掌握超高缓和段的确定;v4. 掌握加宽的过渡方式掌握加宽的过渡方式;v5. 了解行车视距的相关概念了解行车视距的相关概念v【任务描述】【任务描述】v利用利用××已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌握超高方式、超高缓和段的确定和过渡方式,以及超高和加宽在图纸中的表达方握超高方式、超高缓和段的确定和过渡方式,以及超高和加宽在图纸中的表达方式。
式v【学习引导】【学习引导】v本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工图纸文件;在建公路施工图纸文件;v第三步,掌握超高和加宽的相关知识,学会应用相关知识看懂工程图纸第三步,掌握超高和加宽的相关知识,学会应用相关知识看懂工程图纸工作任务工作任务2.2 平曲线超高、加宽计算和视距平曲线超高、加宽计算和视距v单元学习单元学习2.2.1平曲线超高平曲线超高v2.2.1.1超高的定义及其作用超高的定义及其作用v 当汽车在弯道上行驶时,要受到离心力的作用,所以在平曲线设计时,为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡,称为超高,如图2.14所示v《标准》规定:圆曲线半径小于不设超高的最小半径时应设置超高v图图2.14 平曲线超高及超高缓和段平曲线超高及超高缓和段单元学习单元学习2.2.1 平曲线超高平曲线超高v2.2.1.2圆曲线上全超高横坡度圆曲线上全超高横坡度v((1)) 圆曲线上全超高横坡度的确定圆曲线上全超高横坡度的确定v 圆曲线段半径不变,超高横坡度从圆曲线起点至圆曲线终点是一个不变的定值,即为全超高。
圆曲线超高横坡度应按公路等级、设计速度、圆曲线半径、路面类型、自然条件和车辆组成等情况查规范确定,如表2-5所示单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高单元学习单元学习2.2.1 平曲线超高平曲线超高v((2)) 圆曲线上的超高横坡度的最大值圆曲线上的超高横坡度的最大值v 为了保证慢车特别是停在弯道上的车辆,不产生向内侧滑移现象,特别是冬季路面有积雪结冰情况下,更有可能出现滑移危险,所以超高横坡度不能太大我国《标准》规定了各级公路圆曲线最大全超高值v((3)) 圆曲线上的超高横坡度的最小值圆曲线上的超高横坡度的最小值v 为满足公路排水的要求,各级公路圆曲线部分的最小超高横坡度与该公路直线部分的路拱坡度一致单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高v2.2.1.3 超高缓和段超高缓和段v((1)) 超高缓和段的设置原因超高缓和段的设置原因v汽车从没有超高的双向路拱横坡过渡到单向的全超高横坡度,要有一个逐渐变化的区段,这一变化区段称为超高缓和段,如图2.15所示单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高v(2)超高缓和段形式v①① 无中间分隔带公路的超高过渡无中间分隔带公路的超高过渡vA. 绕内边缘旋转绕内边缘旋转单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高vB. 绕中线旋转绕中线旋转单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高vC. 绕外边缘旋转绕外边缘旋转单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高v②② 有中间分隔带公路的超高过渡有中间分隔带公路的超高过渡vA. 绕中央分隔带的中心线旋转绕中央分隔带的中心线旋转vB. 绕中央分隔带两侧边缘线旋转绕中央分隔带两侧边缘线旋转vC. 绕各自行车道中线旋转绕各自行车道中线旋转单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高v((3)) 超高缓和段长度超高缓和段长度v 由于在超高缓和段上逐渐超高,引起行车道外侧边缘或内侧边缘的纵坡逐渐增大或减小,使边缘纵坡与原路线纵坡不一,这个由于逐渐超高而引起外侧边缘纵坡与路线原设计纵坡的差值称为超高渐变率。
在考虑超高缓和段长度时,应将超高渐变率控制在一定的数值范围内超高渐变率越大,即渐变速度快,则所需的缓和段长度可短些,但乘客不舒适;反之,渐变率太小,即渐变速度太慢,则乘客舒适,但超高缓和段长度太长单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高v《公路路线设计规范》(《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)对超高渐变率的规定如表)对超高渐变率的规定如表2.6所列单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高v((4)) 横断面超高值计算横断面超高值计算v 对于新建的二、三、四级公路,圆曲线半径小于对于新建的二、三、四级公路,圆曲线半径小于不设超高最小半径时,平曲线超高值的计算公式不设超高最小半径时,平曲线超高值的计算公式(绕内边轴旋转的超高值计算公式)见表(绕内边轴旋转的超高值计算公式)见表2.7;;v 对于改扩建的二、三、四级公路平曲线超高值的对于改扩建的二、三、四级公路平曲线超高值的计算公式(绕中线旋转的超高值计算公式)见表计算公式(绕中线旋转的超高值计算公式)见表2.8单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高单元学习单元学习 2.2.1平曲线超高平曲线超高单元学习单元学习 2.2.2平曲线加宽平曲线加宽v2.2.2.1加宽的定义及其条件加宽的定义及其条件v 汽车在曲线路段上行驶时,其四个车轮轨迹半径不同,靠近曲线内侧后轮行驶的曲线半径最小,靠曲线外侧的前轮行驶的曲线半径最大,因而需要比直线上更大的宽度。
此外,为适应汽车在平曲线上行驶时,后轮轨迹偏向曲线内侧的需要,在平曲线内侧相应增加的路面、路基宽度称为曲线加宽(又称弯道加宽),如图2.20所示v《公路线路设计规范》规定,当平曲线半径小于或等于250 m 时,应在平曲线内侧设置加宽单元学习单元学习 2.2.2平曲线加宽平曲线加宽v2.2.2.2圆曲线全加宽值的确定圆曲线全加宽值的确定v((1)) 加宽值计算加宽值计算v 圆曲线上的全加宽值计算:圆曲线上的全加宽值计算:单元学习单元学习 2.2.2平曲线加宽平曲线加宽(2)加宽的有关规定与要求①《标难》规定,当R≤250m时,应设置加宽,双车道路面的全加宽值如表2-9所示单车道路面的全加宽值按表2-9所列值的一半取用,三车道以上的路面其加宽值应另行计算②四级公路和山岭重丘区的三级公路采用表2-9中的第一类加宽;其余各级公路采用第三类加宽值;对不经常通行集装箱运输半挂车的公路,可采用第二类加宽值③圆曲线的加宽应设置在圆曲线的内侧,当路面加宽时路基一般也同时加宽;④分道行驶的公路,当圆曲线半径较小时,其内侧的加宽值应大于外侧车道的加宽值设计时应按内外车道不同半径通过计算分别确定其加宽值。
单元学习单元学习 2.2.2平曲线加宽平曲线加宽v2.2.2.3加宽缓和段加宽缓和段v((1)) 加宽缓和段长度计算加宽缓和段长度计算v 在平曲线上加宽时,应在圆曲线上全加宽,在主在平曲线上加宽时,应在圆曲线上全加宽,在主曲线的两端设置加宽缓和段,其长度一般与超高缓曲线的两端设置加宽缓和段,其长度一般与超高缓和段或缓和曲线长度相同当圆曲线不设超高仅有和段或缓和曲线长度相同当圆曲线不设超高仅有加宽时,其长度不应小于加宽时,其长度不应小于10m,但加宽缓和段长度,但加宽缓和段长度和全加宽值的比例应按其加宽渐变率和全加宽值的比例应按其加宽渐变率1∶ ∶15计算,且计算,且取取5m的整倍数的整倍数单元学习单元学习 2.2.2平曲线加宽平曲线加宽v ((2)加宽值的计算)加宽值的计算单元学习单元学习 2.2.2平曲线加宽平曲线加宽单元学习单元学习 2.2.2平曲线加宽平曲线加宽v③③在城郊路段、桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等结构物及各在城郊路段、桥梁、高架桥、挡土墙、隧道等结构物及各种安全防护设施的地段设缓和曲线过渡时,其加宽形式如图种安全防护设施的地段设缓和曲线过渡时,其加宽形式如图2.21b所示。
所示单元学习单元学习 2.2.3行车视距行车视距v2.2.3.1视距的定义和种类视距的定义和种类v 视距是指从车道中心线上1.2m的高度,能看到该车道中心线上高为0.1m的物体顶点的距离v ①① 停车视距:停车视距:汽车行驶时,自驾驶人员看到前方障碍物汽车行驶时,自驾驶人员看到前方障碍物时起,至到达障碍物前安全停止所需的最短距离时起,至到达障碍物前安全停止所需的最短距离v ②② 会车视距:会车视距:在同一车道上两对向汽车相遇,从相互发在同一车道上两对向汽车相遇,从相互发现时起,至同时采取制动措施使两车安全停止所需的最短距现时起,至同时采取制动措施使两车安全停止所需的最短距离v ③③ 错车视距:错车视距:在没有明确划分车道线的下车道道路上,在没有明确划分车道线的下车道道路上,两对向行驶的汽车相遇后,立即采取减速避让措施安全错车两对向行驶的汽车相遇后,立即采取减速避让措施安全错车所需的最短距离所需的最短距离v ④④ 超车视距:超车视距:在双车道公路上,后车超越前车时,从开在双车道公路上,后车超越前车时,从开始驶离原车道之处起,至可见对向来车并能超车后安全驶回始驶离原车道之处起,至可见对向来车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。
原车道所需的最短距离单元学习单元学习 2.2.3行车视距行车视距v2.2.3.2各级公路对视距的要求各级公路对视距的要求相关技能相关技能v已知某公路转弯处的相关参数:能够在查《标准》后,能够计算超高和加宽的相关值v要求和思路: 能够熟悉《标准》关于超高和加宽的要求和取值;并能够在搜集到相关参数后,带入公式计算相关指标小组任务小组任务v 1. 每每3~4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小组名小组长,接受工作任务,做好工作准备长,接受工作任务,做好工作准备v 2. 根据任务要求完成相关内容工作内容主要包根据任务要求完成相关内容工作内容主要包括括××公路路线平面图纸的识读,平曲线超高、加宽公路路线平面图纸的识读,平曲线超高、加宽在图纸中是如何反应的,加宽和超高在图纸中如何在图纸中是如何反应的,加宽和超高在图纸中如何表达,并能够描述出来表达,并能够描述出来v 3. 回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核v 4. 完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点。
完成任务过程中的知识点思考题与习题思考题与习题v 某山岭二级公路,有一半径R=200m的弯道,求超高为绕中轴旋转的缓和段的长度工作任务工作任务2.3 方位角和中桩坐标计算方位角和中桩坐标计算v【学习目标】【学习目标】v1. 掌握方位角的计算;掌握方位角的计算;v2. 掌握平曲线上任意点中桩坐标的计算掌握平曲线上任意点中桩坐标的计算v【任务描述】【任务描述】v利用利用××已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌握方位角和中桩坐标的计算们能掌握方位角和中桩坐标的计算v【学习引导】【学习引导】v本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工图纸文件;在建公路施工图纸文件;v第三步,掌握方位角与转角的关系以及中桩坐标的计算,学会应用相关第三步,掌握方位角与转角的关系以及中桩坐标的计算,学会应用相关知识看懂工程图纸知识看懂工程图纸单元学习单元学习2.3.1 导线点坐标的计算导线点坐标的计算v2.3.1.1方位角的概念方位角的概念v 从某点的指北方向线起,依顺从某点的指北方向线起,依顺v时针方向到目标方向线之间的夹角时针方向到目标方向线之间的夹角,v叫方位角。
如图叫方位角如图2.22所示v 单元学习单元学习2.3.1 导线点坐标的计算导线点坐标的计算v方位角的计算可以参考下表方位角的计算可以参考下表2-12单元学习单元学习2.3.1 导线点坐标的计算导线点坐标的计算v2.3.1.3导线点坐标的计算导线点坐标的计算v 当采用导线测量作为公路平面控制测量时,当采用导线测量作为公路平面控制测量时,导线应与国家三角点进行联测,可使所测的导线应与国家三角点进行联测,可使所测的导线点与国家三角点形成一个整体,取得导导线点与国家三角点形成一个整体,取得导线点坐标起算数据线点坐标起算数据 单元学习单元学习2.3.2 中桩坐标计算v2.3.2.1测量坐标系统测量坐标系统v 我国从我国从1952年开始采用高斯投影系统,以高斯投年开始采用高斯投影系统,以高斯投影的方法建立了高斯直角坐标系统地面点的高斯影的方法建立了高斯直角坐标系统地面点的高斯平面坐标与大地坐标可以相互转换高速公路的勘平面坐标与大地坐标可以相互转换高速公路的勘测设计和施工放样都是采用高斯平面直角坐标系统测设计和施工放样都是采用高斯平面直角坐标系统进行的在测量范围较小、三级和三级以下公路、进行的。
在测量范围较小、三级和三级以下公路、独立桥梁隧道及其他构造物,可以把该测区的球面独立桥梁隧道及其他构造物,可以把该测区的球面当作平面看待,进行直接投影,采用平面直角坐标当作平面看待,进行直接投影,采用平面直角坐标系统单元学习单元学习2.3.2 中桩坐标计算v2.3.2.2中桩坐标计算过程中桩坐标计算过程v ((1)) 未设缓和曲线的单圆曲线坐标计算未设缓和曲线的单圆曲线坐标计算v ①① 圆曲线起、终点坐标计算圆曲线起、终点坐标计算v 如图2.23所示,JDi的坐标为(XJDi、YJDi ),交点前后直线边的方位角分别为Ai -1、Ai,圆曲线的半径为R,平曲线切线长为Ti.,曲线起、终点的坐标可用下式计算:单元学习单元学习2.3.2 中桩坐标计算v圆曲线起点的坐标: XZYi = XJDi-Ti cosAi -1YZYi = YJDi-Ti sinAi -1 v圆曲线终点的坐标: XYZi = XJdi+ TicosAiYYZi = YJdi+ Ti sinAi 单元学习单元学习2.3.2 中桩坐标计算v②② 圆曲线任意点坐标计算圆曲线任意点坐标计算vZY~QZ段(QZ~YZ段)的坐标计算以曲线起点ZY(曲线终点YZ点)为坐标原点,切线为X′轴,法线为Y′轴,建立直角坐标系计算:v式中:l ′———圆曲线上任意点至 ZY (YZ)点的弧长;vZY~QZ段的各点的坐标: 利用上述公式计算出以ZY为坐标原点圆曲线段内各加桩X′、Y′ 的值,则ZY~QZ段的各点的坐标和方位角为:X = XZYi - X′cosAi -1 – ζY′sin Ai -1 Y = YZYi + X′ SinAi -1 +ζY′cos Ai -1 单元学习单元学习2.3.2 中桩坐标计算vQZ~YZ段的各点的坐标:v利用上述公式计算出以YZ为坐标原点圆曲线段内各加桩X′、Y′ 的值,则QZ~ZY段的各点的坐标为:X= XYZi - X′cosAi –ζY′sin Ai Y= YYZi - X′sinAi +ζY′cos Ai v式中:ζ — 路线转向,右转角时ζ=1,左转角时ζ= -1,以下各式同。
单元学习单元学习2.3.2 中桩坐标计算v(2)设缓和曲线的单圆曲线坐标计算v①曲线起、终点坐标计算v如图(2.23)所示,JDi的坐标为(XJDi、YJDi ),交点前后直线边的方位角分别为Ai -1、Ai,圆曲线的半径为R,缓和曲线长度LS,平曲线切线长为THi.,曲线起、终点的坐标可用下式计算: vXZHi = XJDi-THi cosAi -1vYZHi = YJDi-THisinAi –vXHZi = XJdi+ THi cosAivYHZi = YJdi+ THi sinAi单元学习单元学习2.3.2 中桩坐标计算②曲线任意点坐标计算单元学习单元学习2.3.2 中桩坐标计算v利用上述公式计算出缓和段内各加桩和圆曲线段内各加桩X′、Y′的值,则ZH~QZ段的各点的坐标为: X= XZHi + X′cosAi -1 - ζY′sin Ai -1 Y= YZHi + X′sinAi -1 +ζY′cos Ai -1 式中:ζ — 路线转向,右转角时ζ=1,左转角时ζ= -1,以下各式同。
vQZ~HZ段的坐标计算: 以曲线终点HZ为坐标原点切线为X′法线为Y′建立直角坐标系,利用上述公式可以计算出缓和曲线和圆曲线段内各点的X′、Y′的坐标,则QZ~HZ段的各点的坐标为: X= XHZi - X′CosAi - ζY′Sin Ai Y= YHZi - X′SinAi +ζY′Cos Ai 单元学习单元学习2.3.2 中桩坐标计算v((3)直线段中桩坐标的计算)直线段中桩坐标的计算 位于位于ZH之前或之前或HZ 点之后的直线段可利用点之后的直线段可利用 JD 点的坐标或点的坐标或ZH、、HZ点的坐标与该点的距点的坐标与该点的距离计算出该点的坐标离计算出该点的坐标 相关技能相关技能 已知某公路转弯处的相关参数:能够计算方位角和中桩坐标值v中桩坐标计算思路:①根据已知条件绘出图形,判断平曲线类型;②根据已知交点的坐标计算出各个方位角,并由方位角计算出路线的转角;③将计算出来的转角和已知条件带入公式求得平曲线相关的常数和要素,并由这些常数和要素计算和复核主点桩号;④根据计算出来的主点桩号和方位角计算主点坐标或者任意点坐标小组任务小组任务v1. 每每3~4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小组长,名小组长,接受工作任务,做好工作准备。
接受工作任务,做好工作准备v 2. 根据任务要求完成相关内容工作内容主要包根据任务要求完成相关内容工作内容主要包括括××公路路线平面图纸的识读,平曲线中桩坐标在公路路线平面图纸的识读,平曲线中桩坐标在图纸中是如何反应的,平面坐标在路线设计中的作图纸中是如何反应的,平面坐标在路线设计中的作用,并能够描述出来用,并能够描述出来v 3. 回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核v 4. 完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点完成任务过程中的知识点思考题与习题思考题与习题工作任务工作任务2.4 平面设计成果识读平面设计成果识读v【学习目标】【学习目标】v 1. 掌握平面设计成果的内容;掌握平面设计成果的内容;v 2. 熟悉成果表格中相应数据的获取或计算;熟悉成果表格中相应数据的获取或计算;v 3. 掌握公路路线平面图纸的识读和工程信息的获取掌握公路路线平面图纸的识读和工程信息的获取v【任务描述】【任务描述】v 利用利用××已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能够熟练地识读公路平面设计图纸和表格,并能够从中获取相关的学们能够熟练地识读公路平面设计图纸和表格,并能够从中获取相关的工程信息。
工程信息v【学习引导】【学习引导】v 本学习任务沿着以下脉络进行学习本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工图纸文件;在建公路施工图纸文件;v第三步,熟读公路平面设计成果,学会应用相关知识看懂工程图纸第三步,熟读公路平面设计成果,学会应用相关知识看懂工程图纸单元学习单元学习2.4.1 平面线形设计要点平面线形设计要点v2.4.1.1平面线形设计一般原则平面线形设计一般原则v ((1)) 平面线形应直捷、连续、顺适,并与平面线形应直捷、连续、顺适,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调地形、地物相适应,与周围环境相协调v ((2)) 保持平面线形的均衡与连贯保持平面线形的均衡与连贯v ((3)) 应避免连续急弯的线形应避免连续急弯的线形v ((4)) 平曲线应有足够的长度平曲线应有足够的长度单元学习单元学习2.4.1 平面线形设计要点平面线形设计要点v《规范》规定各级公路设计平曲线长度不宜过短,如表2-13所示设计速度(Km/h)120 1008060403020平曲线最小长度(m)200 170 140 100705040v《规范》规定当路线转角小于或等于7°时,应设置足够长的平曲线,见下表。
单元学习单元学习2.4.1 平面线形设计要点平面线形设计要点v2.4.1.2平面线形组合类型平面线形组合类型v((1)) 基本型基本型v基本型是设计中最常用的线形,基本型的形式为:直线+缓和曲线+圆曲线+缓和曲线+直线设计时尽量使缓和曲线:圆曲线:缓和曲线=1:1:1,且圆曲线稍长单元学习单元学习2.4.1 平面线形设计要点平面线形设计要点v((2)) S形形v 两个反向圆曲线用回旋线连接起来的组合线形为两个反向圆曲线用回旋线连接起来的组合线形为S形,其形,其形式为:直线形式为:直线+缓和曲线缓和曲线+圆曲线圆曲线+缓和曲线缓和曲线+缓和曲线(反缓和曲线(反向)向)+圆曲线(反向)圆曲线(反向)+缓和曲线(反向)缓和曲线(反向)+直线(图直线(图2.25)单元学习单元学习2.4.1 平面线形设计要点平面线形设计要点v ((3)) C形形v 两个同向圆曲线用回旋线连接起来的组合线形为两个同向圆曲线用回旋线连接起来的组合线形为C形,其形,其形式为:直线形式为:直线+缓和曲线缓和曲线+圆曲线圆曲线+缓和曲线缓和曲线+缓和曲线(同缓和曲线(同向)向)+圆曲线(同向)圆曲线(同向)+缓和曲线(同向)缓和曲线(同向)+直线(图直线(图2.26)。
单元学习单元学习2.4.1 平面线形设计要点平面线形设计要点v ((4)) 卵形卵形v 用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合线形为卵形,其用一个回旋线连接两个同向圆曲线的组合线形为卵形,其形式为:直线形式为:直线+缓和曲线缓和曲线+圆曲线圆曲线+缓和曲线缓和曲线+圆曲线圆曲线+缓和曲缓和曲线线+直线(图直线(图2.27)单元学习单元学习2.4.1 平面线形设计要点平面线形设计要点v ((5)) 凸形凸形v 两个同向回旋线不插入圆曲线而径相衔接的线形两个同向回旋线不插入圆曲线而径相衔接的线形为凸形,其形式为:直线为凸形,其形式为:直线+缓和曲线缓和曲线+缓和曲线(同缓和曲线(同向)向)+直线v ((6)) 复合型复合型v 两个及两个以上的基本型(两个以上)、两个及两个以上的基本型(两个以上)、S形、形、卵形、卵形、C形曲线在回旋线曲率相等处相互连接的形形曲线在回旋线曲率相等处相互连接的形式称为复合型复合型的线形组合仅在地形或其他式称为复合型复合型的线形组合仅在地形或其他特殊原因限制时(互通式立体交叉除外)才采用特殊原因限制时(互通式立体交叉除外)才采用单元学习单元学习2.4.2 平面设计成果平面设计成果v2.4.2.1路线平面设计成果路线平面设计成果v 公路平面设计成果(表公路平面设计成果(表2.15)中主要的图)中主要的图纸有:路线平、纵面缩图,公路平面总体设纸有:路线平、纵面缩图,公路平面总体设计图,路线平面图,公路用地图等。
计图,路线平面图,公路用地图等单元学习单元学习2.4.2 平面设计成果平面设计成果单元学习单元学习2.4.2 平面设计成果平面设计成果v2.4.2.2直线、曲线及转角表直线、曲线及转角表v “直线、曲线及转角表直线、曲线及转角表”为平面设计的主要为平面设计的主要成果,它反映了路线的平面位置和路线平面成果,它反映了路线的平面位置和路线平面线形的各项指标路线平面设计只有根据这线形的各项指标路线平面设计只有根据这一成果才能进行后面的一系列设计,如路线一成果才能进行后面的一系列设计,如路线平面设计图、逐桩坐标表它同时为路线纵平面设计图、逐桩坐标表它同时为路线纵断面设计、横断面设计提供设计依据断面设计、横断面设计提供设计依据单元学习单元学习2.4.2 平面设计成果平面设计成果2.4.2.3 路线平面图路线平面图 路线平面图是公路设计文件的重要组成部分通过路线平面图,可以反映出公路的平面位置和所经过地区的地形、地物等,还可以反映出路线所经地段的各种结构物如挡土墙、边坡、排水结构、桥涵等的具体位置以及和地形、地物的关系它是设计人员对路线设计意图的总体体现路线平面图无论对提供有关部门审批、专家评议、设计初审、设计会审、工程施工以及指导后续工作如施工图设计、施工放样等起着重要的作用。
单元学习单元学习2.4.2 平面设计成果平面设计成果单元学习单元学习2.4.2 平面设计成果平面设计成果v2.4.2.4逐桩坐标表逐桩坐标表v 高速、一级公路的线形指标高,在测设和高速、一级公路的线形指标高,在测设和放线时需采用坐标法才能保证测设精度所放线时需采用坐标法才能保证测设精度所以平面设计成果必须提供一份以平面设计成果必须提供一份“路线逐桩坐路线逐桩坐标表标表”桩号桩号座标座标 桩号桩号座标座标 X(m)Y(m) X(m)Y(m) K100+0003129293.410512132.504 K100+8003129865.358511581.183 K100+0203129311.273512123.510 K100+8203129880.590511568.223 K100+022.1713129313.198512122.505 K100+8403129896.024511555.503 K100+0403129328.886512114.035 K100+8603129911.655511543.026 K100+0603129346.224512104.068 K100+8803129927.479511530.796 K100+0803129363.276512093.617 YHK100+884.8163129931.318511527.889QZK100+089.6713129371.414512088.392 K100+9003129943.492511518.814表2-17 逐桩坐标表相关技能相关技能v通过xx公路路线平面设计文件,熟悉路线平面设计的要点及图纸。
小组任务小组任务v 1. 每每3~4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小组名小组长,接受工作任务,做好工作准备长,接受工作任务,做好工作准备v 2. 根据任务要求完成相关内容工作内容主要包根据任务要求完成相关内容工作内容主要包括括××公路路线平面图纸和表格的识读,并能够描述公路路线平面图纸和表格的识读,并能够描述出来v 3. 回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核v 4. 完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点完成任务过程中的知识点思考题与习题思考题与习题v 1、如何填制、如何填制“直线、曲线及转角表直线、曲线及转角表“和逐桩坐标表和逐桩坐标表”??v 2、试述确定圆曲线半径应考虑哪些因素?、试述确定圆曲线半径应考虑哪些因素?v 3、缓和曲线的作用有哪些?、缓和曲线的作用有哪些?v 4、超高和加宽的作用?、超高和加宽的作用?学习情境学习情境3 路线纵断面结构路线纵断面结构v工作任务工作任务3.1路线纵断面线形分析路线纵断面线形分析v工作任务工作任务3.2路线纵断面结构及线形组合路线纵断面结构及线形组合v工作任务工作任务3.3路线纵断面设计成果识读路线纵断面设计成果识读工作任务工作任务3.1 路线纵断面线形分析路线纵断面线形分析v【学习目标】【学习目标】v 1. 了解路线纵断面的组成;了解路线纵断面的组成;v 2. 掌握纵坡及坡长的设计;掌握纵坡及坡长的设计;v 3. 掌握竖曲线的计算和设计。
掌握竖曲线的计算和设计v【任务描述】【任务描述】v 利用利用××在建公路桥梁施工文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能在建公路桥梁施工文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌握路线纵断面线形组成以及纵坡、竖曲线设计,并能看懂相关的工程图纸掌握路线纵断面线形组成以及纵坡、竖曲线设计,并能看懂相关的工程图纸v【学习引导】【学习引导】v 本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工图纸文件;在建公路施工图纸文件;v第三步,掌握纵断面基本线形组成,熟悉运用相关规范进行坡长和竖曲线的设计,第三步,掌握纵断面基本线形组成,熟悉运用相关规范进行坡长和竖曲线的设计,并学会应用相关知识看懂工程图纸并学会应用相关知识看懂工程图纸单元学习单元学习 3.1.1相关知识相关知识v 路线纵断面图是沿着公路中线竖直剖切然后展开的线形因其受到地形高低起伏的影响,路线纵断面应该是一条起伏的线形路线纵断面设计图是公路设计成果的重要组成部分,它与路线平面图结合起来就可以通过测量仪器把路线空间上的任意点找到,从而准确地定出公路的空间位置。
单元学习单元学习 3.1.1相关知识相关知识v 路线纵断面设计线主要包括竖曲线和直线两种线形v 直线是通过坡度和坡长来量化的,直线坡度和坡长的选择会影响到公路行驶的安全性和舒适性,所以规范对这两个值的选用有一定的限定v 竖曲线是在直线的坡度转折处为平顺过渡设置的一定长度的曲线进行过渡竖曲线从外形上分为凹形和凸形两种,其大小用半径和水平长度表示单元学习单元学习 3.1.1相关知识相关知识v路线的纵向坡度简称纵坡,用符号i表示,其值可按下式计算v v式中:i 纵坡(%);v H1、H2 按路线前进方向为序的坡线两端点的标高(m);v L 坡线两端点间的水平距离,称坡线长度,简称坡长(m)单元学习单元学习 3.1.1相关知识相关知识v相邻两坡线的交点称为转坡点,在转坡点处应设竖曲线,如图3.1所示v转坡点前后两坡度线坡度之差称为转坡角,用符号表示,其值可按下式计算:v 单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v3.1.2.1纵坡设计的一般要求纵坡设计的一般要求v ①① 纵坡度力求平缓纵坡度力求平缓。
v ②② 陡坡宜短,长陡坡的纵坡度应加以严格限制陡坡宜短,长陡坡的纵坡度应加以严格限制v ③③ 纵坡度变化不宜太多,尤其应避免急剧的起伏变化,力求纵坡均纵坡度变化不宜太多,尤其应避免急剧的起伏变化,力求纵坡均匀v 除了考虑汽车的动力特性进行纵坡设计外,为使纵坡设计更趋于经济除了考虑汽车的动力特性进行纵坡设计外,为使纵坡设计更趋于经济合理,在纵坡设计时一般要求为:合理,在纵坡设计时一般要求为:v ①① 满足《标准》中有关纵坡的规定要求满足《标准》中有关纵坡的规定要求v ②② 纵坡应尽量平缓,起伏不宜过大和频繁,并应尽量避免《标准》纵坡应尽量平缓,起伏不宜过大和频繁,并应尽量避免《标准》中的极限值,合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短中的极限值,合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段长度的缓坡连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段v ③③ 应综合考虑沿线的地形、地质、气候等自然情况,并根据需要采应综合考虑沿线的地形、地质、气候等自然情况,并根据需要采取一定的技术措施,以保证公路的稳定和畅通。
取一定的技术措施,以保证公路的稳定和畅通v ④④ 尽量减少土石方和其他工程数量,以降低工程造价尽量减少土石方和其他工程数量,以降低工程造价单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v3.1.2.2最大纵坡最大纵坡v 道路最大纵坡是纵坡设计的极限值,是路道路最大纵坡是纵坡设计的极限值,是路线设计时的重要指标,其大小将直接影响公线设计时的重要指标,其大小将直接影响公路的使用质量、行车安全以及运营成本和工路的使用质量、行车安全以及运营成本和工程的经济性程的经济性单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v((1)) 确定最大纵坡应考虑的因素确定最大纵坡应考虑的因素v ①① 汽车的动力性能:根据公路上行驶的车辆类型,汽车的动力性能:根据公路上行驶的车辆类型,按汽车行驶的必要条件和充分条件来确定;按汽车行驶的必要条件和充分条件来确定;v ②② 公路等级:公路等级愈高,行车速度也越高,公路等级:公路等级愈高,行车速度也越高,根据动力特性,对同类型车辆来说,速度越高,其根据动力特性,对同类型车辆来说,速度越高,其爬坡能力就愈低,所以不同等级的公路有不同的最爬坡能力就愈低,所以不同等级的公路有不同的最大纵坡值;大纵坡值;v ③③ 自然条件:公路所经地区的地形、海拔高度、自然条件:公路所经地区的地形、海拔高度、气温、雨量、湿度和其他自然因素,均影响汽车的气温、雨量、湿度和其他自然因素,均影响汽车的行驶条件和爬坡能力。
行驶条件和爬坡能力单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v((2)) 最大纵坡的确定最大纵坡的确定单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v 3)最小纵坡)最小纵坡v 一般来说,为使公路上汽车行驶快速和安全.纵一般来说,为使公路上汽车行驶快速和安全.纵坡设计的小一些总是有利的但在挖方路段,设置坡设计的小一些总是有利的但在挖方路段,设置边沟的低填路段和横向排水不畅路段,为保证排水边沟的低填路段和横向排水不畅路段,为保证排水的要求,防止积水渗入路基而影响其稳定性,在这的要求,防止积水渗入路基而影响其稳定性,在这些路段应避免采用平坡,以免因为排水而将边沟挖些路段应避免采用平坡,以免因为排水而将边沟挖得过深故《标准》规定,在各级公路的长路堑路得过深故《标准》规定,在各级公路的长路堑路段,以及其他横向排水不畅的路段,均应采用不小段,以及其他横向排水不畅的路段,均应采用不小于于0.3%%的纵坡,否则应对其边沟作纵向排水设计的纵坡,否则应对其边沟作纵向排水设计单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v((4)) 坡长限制坡长限制v ①① 最大坡长最大坡长单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v ②②最小坡长最小坡长v 坡段的最小长度限制,是基于:坡段的最小长度限制,是基于:v A. 布设竖曲线的要求。
各转坡点必须用竖曲线来连接相邻两坡段,因布设竖曲线的要求各转坡点必须用竖曲线来连接相邻两坡段,因此,一个坡段的最小长度,就应等于转坡点竖曲线的切线长度之和此,一个坡段的最小长度,就应等于转坡点竖曲线的切线长度之和v B. 汽车行驶的要求最小坡长限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考汽车行驶的要求最小坡长限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑如果坡长过短,使变坡点增多,汽车行驶在连续起伏地段产生增重虑如果坡长过短,使变坡点增多,汽车行驶在连续起伏地段产生增重与减重的频繁变化,导致感觉不舒适,车速越高感觉越突出最小纵坡与减重的频繁变化,导致感觉不舒适,车速越高感觉越突出最小纵坡通常以设计速度行驶通常以设计速度行驶9~~15s的行程作为规定值《公路路线设计规范》的行程作为规定值《公路路线设计规范》((JTG D20—2006)对各级公路的最小坡长规定见表)对各级公路的最小坡长规定见表3.4单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v③③ 缓和坡段缓和坡段v 当纵坡长度达到限制坡长后,按规定设置当纵坡长度达到限制坡长后,按规定设置的较小纵坡的坡段,称缓和坡段,其目的是的较小纵坡的坡段,称缓和坡段,其目的是减轻上坡时汽车的机件磨损和降低下坡时制减轻上坡时汽车的机件磨损和降低下坡时制动器的过高温度,以保证行车安全。
缓和坡动器的过高温度,以保证行车安全缓和坡段的纵坡不应大于段的纵坡不应大于3%,其长度应不小于表%,其长度应不小于表3.4所列的最小坡长的要求所列的最小坡长的要求单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v ((5)) 平均纵坡平均纵坡v 平均纵坡是在一定路线长度范围内,路线两端点的高差与平均纵坡是在一定路线长度范围内,路线两端点的高差与路线长度的比值在山区公路的纵坡设计时,可能会不间断路线长度的比值在山区公路的纵坡设计时,可能会不间断地交替使用标准规定的最大纵坡和缓和坡段,这似乎是合理地交替使用标准规定的最大纵坡和缓和坡段,这似乎是合理的,但会造成汽车长时间用低档爬坡或下坡需频繁刹车制动,的,但会造成汽车长时间用低档爬坡或下坡需频繁刹车制动,这就不合理了避免产生这种现象的办法是对路段的平均纵这就不合理了避免产生这种现象的办法是对路段的平均纵坡进行控制我国《标准》规定:为了合理运用最大纵坡、坡进行控制我国《标准》规定:为了合理运用最大纵坡、坡长和缓和坡段的规定,以保证车辆安全顺利行驶,二、三、坡长和缓和坡段的规定,以保证车辆安全顺利行驶,二、三、四级公路越岭线的平均纵坡,一般以接近四级公路越岭线的平均纵坡,一般以接近5.5%(相对高差为(相对高差为200~~500m)和)和5%(相对高差相对高差>500m)为宜,并注意任何相为宜,并注意任何相连连3km路段的平均纵坡不宜大于路段的平均纵坡不宜大于5.5%。
单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v((6)) 合成坡度合成坡度v如图3.2所示合成坡度用符号iM表示,其值可用下式计算:v式中: 合成坡度(%);v 路段纵坡(%);v 路段超高横坡(%)公公路路等等级级高速公路高速公路一一二二三三四四设设计计速速度度((Km/h))1201008010080608060403020合合成成坡坡度度((%))10.010.010.510.010.010.59.010.09.510.010.0表3-5 公路最大合成坡度单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v((7)) 爬坡车道爬坡车道v爬坡车道是设置在陡坡路段行车道外侧专供车辆上坡使用的车道单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v 《规范》规定:高速公路、一级公路以及二级公路在连续上坡路段设《规范》规定:高速公路、一级公路以及二级公路在连续上坡路段设置爬坡车道时,其宽度应为置爬坡车道时,其宽度应为3.5m;高速公路、一级公路的爬坡车道应在;高速公路、一级公路的爬坡车道应在紧靠车道外侧设置,可利用硬路肩宽度,爬坡车道外侧应设置路缘带和紧靠车道外侧设置,可利用硬路肩宽度,爬坡车道外侧应设置路缘带和土路肩;二级公路的爬坡车道应紧靠车道的外侧设置,可利用硬路肩宽土路肩;二级公路的爬坡车道应紧靠车道的外侧设置,可利用硬路肩宽度,如图度,如图3.4所示。
当需保留原供汽车行驶的路肩时,该部分应移至爬坡所示当需保留原供汽车行驶的路肩时,该部分应移至爬坡车道外侧车道外侧 单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v 是否设置爬坡车道,要与减小纵坡不设爬坡车道的方案进行技术经济指标比是否设置爬坡车道,要与减小纵坡不设爬坡车道的方案进行技术经济指标比较来确定除此之外,凡符合下列情况之一者,宜设置爬坡车道:较来确定除此之外,凡符合下列情况之一者,宜设置爬坡车道:v①①高速公路和一级公路,当纵坡大于高速公路和一级公路,当纵坡大于4%时;%时;v②②上坡路段的小时交通量超过设计通行能力时;上坡路段的小时交通量超过设计通行能力时;v③③沿上坡方向载重汽车的行驶速度降低到表沿上坡方向载重汽车的行驶速度降低到表3-6所规定的容许最低速度以下时所规定的容许最低速度以下时单元学习单元学习 3.1.2纵坡纵坡v 由于爬坡车道上的车速比行车道上的低,故超高坡度比由于爬坡车道上的车速比行车道上的低,故超高坡度比行车道可相应小一些爬坡车道超高的旋转轴为爬坡车道内行车道可相应小一些爬坡车道超高的旋转轴为爬坡车道内侧边缘,其超高横坡度规定如表侧边缘,其超高横坡度规定如表3-7所示。
所示单元学习单元学习 3.1.2 纵坡纵坡v 爬坡车道的长度应与主线相应纵坡长度一致为使载重爬坡车道的长度应与主线相应纵坡长度一致为使载重汽车车速恢复到容许最低速度,应在爬坡车道末端应设置如汽车车速恢复到容许最低速度,应在爬坡车道末端应设置如表表3-8所规定的附加长度,以便载重汽车加速后顺利进入车所规定的附加长度,以便载重汽车加速后顺利进入车道单元学习单元学习 3.1.2 纵坡纵坡v 爬坡车道起点、终点应设置分流、合流渐变段(如图爬坡车道起点、终点应设置分流、合流渐变段(如图3.5所示),其长度规定如表所示),其长度规定如表3-9所示单元学习单元学习 3.1.3竖曲线竖曲线v3.1.3.1竖曲线的相关概念竖曲线的相关概念v 纵断面上相邻两条纵坡线相交的点称为变坡点为了行车纵断面上相邻两条纵坡线相交的点称为变坡点为了行车平顺用一段曲线来过渡,称为竖曲线平顺用一段曲线来过渡,称为竖曲线v 竖曲线的主要作用有:竖曲线的主要作用有:v((1)) 起缓冲作用,以平缓的竖曲线取代折线可消除汽车在起缓冲作用,以平缓的竖曲线取代折线可消除汽车在该处的颠簸,一定程度上提高乘客的舒适感;该处的颠簸,一定程度上提高乘客的舒适感;v((2)) 确保公路纵向的行车视距。
在凸形竖曲线处,倘若纵确保公路纵向的行车视距在凸形竖曲线处,倘若纵坡坡差较大时,若无竖曲线,则盲区部位的路障便看不见,坡坡差较大时,若无竖曲线,则盲区部位的路障便看不见,若设置了适当的竖曲线,则视距将获得保证若设置了适当的竖曲线,则视距将获得保证单元学习单元学习 3.1.3竖曲线竖曲线v3.1.3.2竖曲线的要素计算竖曲线的要素计算v我国《标准》规定竖曲线的线形采用二次抛物线,如图我国《标准》规定竖曲线的线形采用二次抛物线,如图3.6所示单元学习单元学习 3.1.3竖曲线竖曲线v竖曲线要素的计算公式为:v式中:R 竖曲线半径(m);v L 竖曲线长(m);v T 竖曲线切线长(m);v E 竖曲线外距(m);v 两相邻纵坡的代数差,v在竖曲线要素计算时取其绝对值;v y 竖曲线上任意点到切线的v竖距,即竖曲线上任意点与拉坡线的v高差(m),亦称改正值;v x 竖曲线上任意点与竖曲线起v点或终点的水平距离(m)单元学习单元学习 3.1.3竖曲线竖曲线v3.1.3.3竖曲线的最小半径和最小长度竖曲线的最小半径和最小长度v 《标准》规定各级公路在纵坡变更处均应设置竖曲线,竖《标准》规定各级公路在纵坡变更处均应设置竖曲线,竖曲线的最小半径和最小长度规定见表曲线的最小半径和最小长度规定见表3.10。
单元学习单元学习 3.1.3竖曲线竖曲线v3.1.3.4竖曲线的设计和计算竖曲线的设计和计算v((1)) 竖曲线设计竖曲线设计v 竖曲线设计的主要内容是选定半径和做好相邻竖曲线的衔接竖曲线半径的选定,在不过分增加工程数量的情况下,应尽量选用比表3-10所示大得多的半径;对行车速度较高的公路,为了使公路的线形获得理想的视觉效果,还须从满足视觉的要求上确定竖曲线最小半径值,如表3-11所示单元学习单元学习 3.1.3竖曲线竖曲线v((2)竖曲线计算)竖曲线计算v 竖曲线计算主要包括竖曲线起、终点桩号计算和竖曲线上各桩号设计竖曲线计算主要包括竖曲线起、终点桩号计算和竖曲线上各桩号设计标高的计算根据已确定的纵坡和选定的竖曲线半径,即标高的计算根据已确定的纵坡和选定的竖曲线半径,即i和和 为已知,为已知,就可按式(就可按式(3-3)计算的竖曲线基本要素)计算的竖曲线基本要素TT、、LL和和EE,则:,则:v 竖曲线始点桩号=转坡点桩号-竖曲线始点桩号=转坡点桩号-TTv 竖曲线终点桩号=转坡点桩号+竖曲线终点桩号=转坡点桩号+TTv 在竖曲线范围内各桩号的设计标高与拉坡线的标高差值为在竖曲线范围内各桩号的设计标高与拉坡线的标高差值为y,称为竖,称为竖曲线设计标高改正(修正)值,可按式(曲线设计标高改正(修正)值,可按式(3-3)求得,则)求得,则v 凸形竖曲线上的设计标高=该桩号的拉坡线标高-凸形竖曲线上的设计标高=该桩号的拉坡线标高-yv 凹形竖曲线上的设计标高=该桩号的拉坡线标高+凹形竖曲线上的设计标高=该桩号的拉坡线标高+y相关技能相关技能v已知某公路竖曲线相关参数:竖曲线半径、变坡点桩号和设计高程、相邻纵坡的坡度,计算竖曲线上任意点的设计高程。
v计算思路:v(1)通过下述公式计算竖曲线要素:v (2)计算竖曲线的起、终点桩号 v竖曲线始点桩号=转坡点桩号-Tv竖曲线终点桩号=转坡点桩号+Tv(3)计算竖曲线上任意点切线高程及改正值v v(4)计算竖曲线上任意点设计高程v凸形竖曲线上的设计标高=该桩号的坡线标高-yv凹形竖曲线上的设计标高=该桩号的坡线标高+y小组任务小组任务v 1. 每每3~4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小组名小组长,接受工作任务,做好工作准备长,接受工作任务,做好工作准备v 2. 根据任务要求完成相关内容工作内容主要包根据任务要求完成相关内容工作内容主要包括括××公路路线纵断面图纸的识读,纵断面相关信息公路路线纵断面图纸的识读,纵断面相关信息在图纸中是如何反应的,曲线要素在图纸中如何表在图纸中是如何反应的,曲线要素在图纸中如何表达,并能够描述出来达,并能够描述出来v 3. 回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核v 4. 完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点。
完成任务过程中的知识点思考题与习题思考题与习题v 某公路纵面上变坡点某公路纵面上变坡点K23+000,变坡点高程为,变坡点高程为1265.75米,变坡点米,变坡点K23+140,变坡点高程为,变坡点高程为1259.222米,变坡点米,变坡点K23+540,变坡点高程为,变坡点高程为1250.237米,竖曲线半径米,竖曲线半径R=8100米,试计算:米,试计算:竖曲线要素及起讫桩号(并要求作图说明)竖曲线要素及起讫桩号(并要求作图说明)计算计算K23+020、、K23+120、、K23+180、、K23+300处的设处的设计高程工作任务工作任务3.2 路线纵断面结构及线形组合路线纵断面结构及线形组合v【学习目标】【学习目标】v1. 掌握纵坡设计过程中的变坡点位置选择及平、纵线形的组合;掌握纵坡设计过程中的变坡点位置选择及平、纵线形的组合;v2. 掌握纵断面纵坡设计的过程掌握纵断面纵坡设计的过程v【任务描述】【任务描述】v利用利用××在建公路桥梁施工文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学在建公路桥梁施工文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌握路线纵断面设计的基本步骤,并掌握设计过程中的基本计算,们能掌握路线纵断面设计的基本步骤,并掌握设计过程中的基本计算,能够从工程施工图纸中获得相关的信息。
能够从工程施工图纸中获得相关的信息v【学习引导】【学习引导】v本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工图纸文件;在建公路施工图纸文件;v第三步,掌握纵断面基本线形组成,熟悉运用相关规范进行坡长和竖曲第三步,掌握纵断面基本线形组成,熟悉运用相关规范进行坡长和竖曲线的设计,并学会应用相关知识看懂工程图纸线的设计,并学会应用相关知识看懂工程图纸单元学习单元学习 3.2.1纵断面结构纵断面结构v3.2.1.1 纵断面设计要点纵断面设计要点v(1)) 各种地形条件下的标高控制各种地形条件下的标高控制v 所谓设计标高的控制,是指在纵坡设计时将路线安排在哪一个高度上所谓设计标高的控制,是指在纵坡设计时将路线安排在哪一个高度上最为合适最为合适v ①① 在平原区,地形平坦,河沟纵横交错,水源丰富,地下水位较高,在平原区,地形平坦,河沟纵横交错,水源丰富,地下水位较高,因此,路线设计标高主要按保证路基稳定的最小填土高度控制因此,路线设计标高主要按保证路基稳定的最小填土高度控制。
v ②② 在丘陵地区,地面有一定的高差,除局部地段外路线在纵断面上克在丘陵地区,地面有一定的高差,除局部地段外路线在纵断面上克服高差比较容易因此,设计标高的确定,主要由土石方平衡和降低工服高差比较容易因此,设计标高的确定,主要由土石方平衡和降低工程造价所控制程造价所控制v ③③ 在山岭地区,地形变化频繁,地面自然坡度大,布线有一定的困难在山岭地区,地形变化频繁,地面自然坡度大,布线有一定的困难因此,设计标高主要由坡度和坡长控制,但也要从土石方尽量平衡及路因此,设计标高主要由坡度和坡长控制,但也要从土石方尽量平衡及路基防护工程经济性等方面考虑,力求降低工程造价基防护工程经济性等方面考虑,力求降低工程造价v ④④ 沿溪线路段,为保证路基安全稳定,路基一般应高出规定洪水频率沿溪线路段,为保证路基安全稳定,路基一般应高出规定洪水频率的计算水位加雍水高、波浪侵袭高和的计算水位加雍水高、波浪侵袭高和0.5m的安全高度以上的安全高度以上单元学习单元学习 3.2.1纵断面结构纵断面结构v ((2)) 各种地形条件下的纵坡设计各种地形条件下的纵坡设计v 对不同地形的纵坡设计,要在初步拟定设计标高控制的基础上以求纵对不同地形的纵坡设计,要在初步拟定设计标高控制的基础上以求纵坡设计合理。
坡设计合理v ①① 平原、微丘地形的纵坡应均匀、平缓,并注意保证路基最小填土高平原、微丘地形的纵坡应均匀、平缓,并注意保证路基最小填土高度和最小排水纵坡的要求度和最小排水纵坡的要求v ②② 丘陵地形的纵坡应避免过分迁就地形而使路线起伏过大丘陵地形的纵坡应避免过分迁就地形而使路线起伏过大v ③③ 山岭、重丘地形的沿溪线,应尽量采用平缓的纵坡,坡长不宜过短,山岭、重丘地形的沿溪线,应尽量采用平缓的纵坡,坡长不宜过短,纵坡度不宜过大,高等级的公路更应注意不宜采用陡坡纵坡度不宜过大,高等级的公路更应注意不宜采用陡坡v ④④ 越岭线的纵坡应力求均匀,尽量不采用极限或接近极限的坡度,更越岭线的纵坡应力求均匀,尽量不采用极限或接近极限的坡度,更不宜连续采用极限长度的陡坡之间夹短距离缓和坡段的纵坡线形越岭不宜连续采用极限长度的陡坡之间夹短距离缓和坡段的纵坡线形越岭线不应设置反坡,以免浪费高程线不应设置反坡,以免浪费高程v ⑤⑤ 山脊线和山腰线,除结合地形不得已时采用较大的纵坡外,在一般山脊线和山腰线,除结合地形不得已时采用较大的纵坡外,在一般情况下应采用平缓的纵坡情况下应采用平缓的纵坡。
单元学习单元学习 3.2.1纵断面结构纵断面结构v ((3)) 转坡点位置的确定转坡点位置的确定v 转坡点是两条相邻设计纵坡线的交点,两转坡点转坡点是两条相邻设计纵坡线的交点,两转坡点之间的水平距离称为坡长转坡点位置的确定,直之间的水平距离称为坡长转坡点位置的确定,直接影响到纵坡度的大小,坡长,平、纵面组合,土接影响到纵坡度的大小,坡长,平、纵面组合,土石方填挖平衡和公路的使用质量因此,在确定转石方填挖平衡和公路的使用质量因此,在确定转坡点位置时,除要尽量使填挖工程量最小和线形最坡点位置时,除要尽量使填挖工程量最小和线形最理想外,还应使最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、理想外,还应使最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、缓和坡段满足有关规定的要求,同时还要处理好平、缓和坡段满足有关规定的要求,同时还要处理好平、纵面线形的相互配合和协调为方便设计和计算,纵面线形的相互配合和协调为方便设计和计算,转坡点的位置一般宜设在转坡点的位置一般宜设在10m的整数桩号处的整数桩号处单元学习单元学习 3.2.1纵断面结构纵断面结构v3.2.1.2纵断面设计方法与步骤纵断面设计方法与步骤v((1)) 准备工作准备工作v((2)) 标注控制点标注控制点v对于参考性的对于参考性的“控制点控制点”叫经济点,是考虑各横断面上横向填挖基本平叫经济点,是考虑各横断面上横向填挖基本平衡的经济点,如图衡的经济点,如图3.7所示。
所示单元学习单元学习 3.2.1纵断面结构纵断面结构v((3)) 试定纵坡试定纵坡v((4)) 调整纵坡调整纵坡v((5)) 与横断面进行核对与横断面进行核对v((6)) 确定纵坡确定纵坡v 设计纵坡时还应注意以下几点:设计纵坡时还应注意以下几点:v①① 在回头曲线地段设计纵坡时,应先确定回头曲线上的纵坡,然后从两在回头曲线地段设计纵坡时,应先确定回头曲线上的纵坡,然后从两端接坡,以满足回头曲线的特殊纵坡要求端接坡,以满足回头曲线的特殊纵坡要求v②② 大、中桥上,一般不宜设竖曲线,尤其是凹形竖曲线桥头两端的竖大、中桥上,一般不宜设竖曲线,尤其是凹形竖曲线桥头两端的竖曲线,其起终点应设在桥头曲线,其起终点应设在桥头10m以外,如图以外,如图3.8((a)所示v③③ 小桥涵可设在斜坡地段和竖曲线上但对等级较高的公路,为使公路小桥涵可设在斜坡地段和竖曲线上但对等级较高的公路,为使公路纵坡具有一定的平顺性,应尽量避免小桥涵处出现急变的纵坡具有一定的平顺性,应尽量避免小桥涵处出现急变的“驼峰式驼峰式”纵纵坡,如图坡,如图3.8((b)所示单元学习单元学习 3.2.1纵断面结构纵断面结构v图图3.8单元学习单元学习 3.2.2公路平、纵线形组合公路平、纵线形组合v3.2.2.1平、纵面线形组合原则和要求平、纵面线形组合原则和要求v 公路平、纵面线形组合应遵循以下设计原则:公路平、纵面线形组合应遵循以下设计原则:v (1) 应在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。
应在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性v (2) 平面、纵断面线形的技术指标应大小均衡,避免出现平面高标准,平面、纵断面线形的技术指标应大小均衡,避免出现平面高标准,纵断面低标准,或与此相反的情况,使线形在视觉上、心理上保持协调纵断面低标准,或与此相反的情况,使线形在视觉上、心理上保持协调v (3) 选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全设计时要选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全设计时要注意纵坡不应小于注意纵坡不应小于0.3%,同时应避免形成合成坡度过大的线形因为合%,同时应避免形成合成坡度过大的线形因为合成坡度过小,路面排水迟缓和滞水,妨碍汽车高速行驶;合成坡度过大,成坡度过小,路面排水迟缓和滞水,妨碍汽车高速行驶;合成坡度过大,妨碍行车安全和容易发生事故,特别是在积雪严寒冰冻地区危险性更大妨碍行车安全和容易发生事故,特别是在积雪严寒冰冻地区危险性更大v (4) 平、纵面线形组合应注意与周围环境相配合,充分利用公路周围的平、纵面线形组合应注意与周围环境相配合,充分利用公路周围的地貌、地形、天然树林、建筑物等,尽量保持自然景观的连续,以消除地貌、地形、天然树林、建筑物等,尽量保持自然景观的连续,以消除景观单调感,使公路与大自然融为一体,起到赏心悦目的作用,减轻调景观单调感,使公路与大自然融为一体,起到赏心悦目的作用,减轻调整驾驶的疲劳感,合宜的景观设计还能起诱导视线的作用。
整驾驶的疲劳感,合宜的景观设计还能起诱导视线的作用单元学习单元学习 3.2.2公路平、纵线形组合公路平、纵线形组合v3.2.2.2平曲线与竖曲线组合平曲线与竖曲线组合v((1)) 平曲线与竖曲线重合时,平曲线应稍长于竖曲线,即平曲线与竖曲线重合时,平曲线应稍长于竖曲线,即“平包竖平包竖”,如图,如图3.9所示单元学习单元学习 3.2.2公路平、纵线形组合公路平、纵线形组合v ((2)) 平曲线与竖曲线的顶点对应关系,最理想的是顶点平曲线与竖曲线的顶点对应关系,最理想的是顶点重合(即转坡点设置在平曲线的曲中重合(即转坡点设置在平曲线的曲中QZ位置)若平曲线位置)若平曲线与竖曲线的顶点错开不超过与竖曲线的顶点错开不超过1/4时,还可以得到较理想的线时,还可以得到较理想的线形;如果超过形;如果超过1/4,就易出现不合理的平、纵组合就易出现不合理的平、纵组合v ((3)) 平曲线和竖曲线半径大小应保持均衡,可使线形顺平曲线和竖曲线半径大小应保持均衡,可使线形顺滑优美,视觉上获得美学上的满足,且行车安全舒适,这是滑优美,视觉上获得美学上的满足,且行车安全舒适,这是平、纵线形组合设计的重要环节。
平曲线半径大时,竖曲线平、纵线形组合设计的重要环节平曲线半径大时,竖曲线半径也要相应的大;平曲线长时,竖曲线也须相应的长,这半径也要相应的大;平曲线长时,竖曲线也须相应的长,这样就可以达到两者均衡表样就可以达到两者均衡表3.12所列的平、竖曲线的对应关所列的平、竖曲线的对应关系,是考虑了视觉要求和工程费用相协调平衡的关系值,在系,是考虑了视觉要求和工程费用相协调平衡的关系值,在设计时可参考采用设计时可参考采用单元学习单元学习 3.2.2公路平、纵线形组合公路平、纵线形组合单元学习单元学习 3.2.2公路平、纵线形组合公路平、纵线形组合v((4)) 选择适宜的合成坡度,有条件时,一般最大合成坡度不宜大于8选择适宜的合成坡度,有条件时,一般最大合成坡度不宜大于8%,最小合成坡度不小于%,最小合成坡度不小于0.5%,应避免急弯与陡坡相重合的线形%,应避免急弯与陡坡相重合的线形v在下列情况下,平曲线与竖曲线应避免组合:在下列情况下,平曲线与竖曲线应避免组合:v ①① 设计车速大于或等于设计车速大于或等于40km/h的公路,凸形竖曲线的顶部和凹形竖的公路,凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部,应避免插入小半径平曲线;如果在凸形竖曲线的顶部设有曲线的底部,应避免插入小半径平曲线;如果在凸形竖曲线的顶部设有小半径的平曲线,驾驶员须驶近坡顶才能发现平曲线,会导致制动并急小半径的平曲线,驾驶员须驶近坡顶才能发现平曲线,会导致制动并急转方向盘而易发行车危险,即转方向盘而易发行车危险,即“抬头坡抬头坡”;在凹形竖曲线的底部设有小;在凹形竖曲线的底部设有小半径平曲线,会因汽车高速下坡时急转弯,同样可能发生行车危险。
半径平曲线,会因汽车高速下坡时急转弯,同样可能发生行车危险v ②② 凸形竖曲线的顶部,不得与反向平曲线的拐点重合主要是因为凸形竖曲线的顶部,不得与反向平曲线的拐点重合主要是因为这样的组合除上述所列情况外,还因组合后的扭曲使线形很不美观这样的组合除上述所列情况外,还因组合后的扭曲使线形很不美观v ③③ 小半径竖曲线不宜与缓和曲线相互重叠小半径竖曲线不宜与缓和曲线相互重叠单元学习单元学习 3.2.2公路平、纵线形组合公路平、纵线形组合v3.2.2.3平面与纵坡的组合平面与纵坡的组合v 图图3.10 不利的线形组合不利的线形组合单元学习单元学习 3.2.2公路平、纵线形组合公路平、纵线形组合v3.2.2.4平、纵线形组合与景观的协调配合平、纵线形组合与景观的协调配合v((1)) 应在道路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求,尤应在道路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求,尤其在规划和选线阶段其在规划和选线阶段v((2)) 在选定路线时,应充分地利用自然风景,尽量做到路线与大自然在选定路线时,应充分地利用自然风景,尽量做到路线与大自然融为一体,不产生生硬感和隔断突兀感。
特别是在长直线路段上,应使融为一体,不产生生硬感和隔断突兀感特别是在长直线路段上,应使驾驶者能看到前方显著的景物驾驶者能看到前方显著的景物v((3)) 对道路本身不能仅把它当作技术对象,还应把它作为景观来看待,对道路本身不能仅把它当作技术对象,还应把它作为景观来看待,修建时要少破坏沿线自然景观,尽量避免高填深挖修建时要少破坏沿线自然景观,尽量避免高填深挖v((4)) 横断面设计要使边坡造型和绿化与现有景观相适应,弥补填挖对横断面设计要使边坡造型和绿化与现有景观相适应,弥补填挖对自然景观的破坏自然景观的破坏v((5)) 应进行综合绿化处理,避免形式和内容上的单一化,应将绿化作应进行综合绿化处理,避免形式和内容上的单一化,应将绿化作为诱导视线、点缀风景以及改造环境的一种措施而进行专门设计为诱导视线、点缀风景以及改造环境的一种措施而进行专门设计v((6)) 应根据技术和景观要求合理选定构造物的造型、色彩,使道路构应根据技术和景观要求合理选定构造物的造型、色彩,使道路构造物成为对自然景观的补充(图造物成为对自然景观的补充(图3.11)单元学习单元学习 3.2.2公路平、纵线形组合公路平、纵线形组合v图图3.11 景观公路景观公路相关技能相关技能v通过xx公路路线纵断面图,熟悉变坡点位置选择和平纵组合的原则。
小组任务小组任务v 1. 每每3~4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小名小组长,接受工作任务,做好工作准备组长,接受工作任务,做好工作准备v 2. 根据任务要求完成相关内容工作内容主要给根据任务要求完成相关内容工作内容主要给出相应的公路路线平、纵断面设计图纸,试分析平、出相应的公路路线平、纵断面设计图纸,试分析平、纵线形组合是否合理纵线形组合是否合理v 3. 回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核v 4. 完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点完成任务过程中的知识点工作任务工作任务3.3 路线纵断面设计成果识读路线纵断面设计成果识读v【学习目标】【学习目标】v1. 掌握路线纵断面设计的要点;掌握路线纵断面设计的要点;v2. 能熟读公路路线纵断面图纸;能熟读公路路线纵断面图纸;v3. 能完成路基设计表中一定的计算内容能完成路基设计表中一定的计算内容v【任务描述】【任务描述】v利用利用××在建公路桥梁施工文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌在建公路桥梁施工文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌握路线纵断面设计的要点及设计成果,并掌握设计过程中的基本计算,能够从工握路线纵断面设计的要点及设计成果,并掌握设计过程中的基本计算,能够从工程施工图纸中获得相关的信息。
程施工图纸中获得相关的信息v【学习引导】【学习引导】v本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工图纸文件;在建公路施工图纸文件;v第三步,掌握纵断面基本线形组成,了解运用相关规范进行路线纵断面设计的过第三步,掌握纵断面基本线形组成,了解运用相关规范进行路线纵断面设计的过程,并学会应用相关知识看懂工程图纸程,并学会应用相关知识看懂工程图纸单元学习单元学习3.3.1 纵断面设计要点纵断面设计要点v3.3.1.1符合技术标准符合技术标准v一般情况下,按照相关标准执行,并注意检查以下几个方面:一般情况下,按照相关标准执行,并注意检查以下几个方面:v((1)) 纵坡设计线须符合技术标准纵坡设计线须符合技术标准v纵坡设计时应分别符合规定的最大纵坡、最小纵坡、最短坡长、平均纵纵坡设计时应分别符合规定的最大纵坡、最小纵坡、最短坡长、平均纵坡、合成纵坡以及缓和坡段的规定坡、合成纵坡以及缓和坡段的规定v((2)) 调整平面线须符合技术标准调整平面线须符合技术标准v纵断面设计完成后,平曲线一般不予调整,如遇到特殊原因需调整平曲纵断面设计完成后,平曲线一般不予调整,如遇到特殊原因需调整平曲线半径时,应符合极限最小半径和不设超高最小半径的规定。
另外,直线半径时,应符合极限最小半径和不设超高最小半径的规定另外,直线和缓和曲线的设置也应符合直线最小长度和缓和曲线合理长度的要求线和缓和曲线的设置也应符合直线最小长度和缓和曲线合理长度的要求v((3)) 设计竖曲线须符合技术标准设计竖曲线须符合技术标准v竖曲线半径及长度应符合规定的凸、凹形竖曲线最小长度和最小半径的竖曲线半径及长度应符合规定的凸、凹形竖曲线最小长度和最小半径的要求单元学习单元学习3.3.1 纵断面设计要点纵断面设计要点v3.3.1.2保证安全舒适保证安全舒适v((1)) 纵坡起伏不宜太大、太频繁;纵坡起伏不宜太大、太频繁;v((2)) 尽量避免采用极限指标;尽量避免采用极限指标;v((3)) 缓坡宜长、陡坡宜短;缓坡宜长、陡坡宜短;v((4)) 越岭线垭口处坡度宜缓;越岭线垭口处坡度宜缓;v((5)) 两相邻变坡点间的坡长不宜太短;两相邻变坡点间的坡长不宜太短;v((6)) 避免在桥涵处设置驼峰状纵断面避免在桥涵处设置驼峰状纵断面单元学习单元学习3.3.1 纵断面设计要点纵断面设计要点v3.3.1.3力求工程经济力求工程经济v((1)) 纵横向填挖平衡纵横向填挖平衡v纵坡设计时,设计线的位置尽量使纵向挖出的土石方与所需填方大致相纵坡设计时,设计线的位置尽量使纵向挖出的土石方与所需填方大致相等;横断面上每个桩号处都尽量使其挖方和本桩利用的填方大致相等。
等;横断面上每个桩号处都尽量使其挖方和本桩利用的填方大致相等v((2)) 尽量避免高填深挖尽量避免高填深挖v过高的路堤使填方数量大,边坡放坡过长,占地多,不经济,且如不采过高的路堤使填方数量大,边坡放坡过长,占地多,不经济,且如不采取边坡防护措施,则边坡稳定性难以保证;深挖路堑常需要做支挡或防取边坡防护措施,则边坡稳定性难以保证;深挖路堑常需要做支挡或防护工程,不但造价高,而且往往引发地质灾害,也对环保不利护工程,不但造价高,而且往往引发地质灾害,也对环保不利v((3)) 力求减少挡土墙力求减少挡土墙v一般在不稳定路基的路堤和路堑地段设置挡土墙,如在纵坡设计时有意一般在不稳定路基的路堤和路堑地段设置挡土墙,如在纵坡设计时有意识地避免高填深挖或绕避地质不良路段,往往可以减少挡土墙,使工程识地避免高填深挖或绕避地质不良路段,往往可以减少挡土墙,使工程更加经济更加经济单元学习单元学习3.3.1 纵断面设计要点纵断面设计要点v3.3.1.4考虑自然条件考虑自然条件v((1)) 挖方路段考虑边沟排水挖方路段考虑边沟排水v当路线纵坡与边沟纵坡一同设计并保持一致时,边沟纵坡不宜小于当路线纵坡与边沟纵坡一同设计并保持一致时,边沟纵坡不宜小于0.3%,特殊,特殊困难地段不宜小于困难地段不宜小于0.2%。
v((2)) 沿溪线高出洪水位沿溪线高出洪水位0.5m以上以上v沿溪线路基一般应高出表沿溪线路基一般应高出表3.13所规定的洪水频率计算水位所规定的洪水频率计算水位0.5m以上对于桥涵以上对于桥涵高程,应在桥涵设计洪水频率水位以上,并考虑结构层厚度及涵洞的覆土要求高程,应在桥涵设计洪水频率水位以上,并考虑结构层厚度及涵洞的覆土要求单元学习单元学习3.3.1 纵断面设计要点纵断面设计要点v((3)) 保证路基最小填土高度保证路基最小填土高度v最小填土高度依土质情况而异,干燥路基最小填土高度应满最小填土高度依土质情况而异,干燥路基最小填土高度应满足表足表3.14的规定单元学习单元学习3.3.1 纵断面设计要点纵断面设计要点v3.3.1.5注意平纵组合注意平纵组合v((1)) 竖曲线的起、终点分别对应在平曲线的前后缓和曲线上,也就是竖曲线的起、终点分别对应在平曲线的前后缓和曲线上,也就是常说的常说的“平包竖平包竖”,这种组合是最合理的这种组合是最合理的v((2)) 若平曲线半径很大,大于不设超高最小半径而无须设置缓和曲线若平曲线半径很大,大于不设超高最小半径而无须设置缓和曲线时,竖曲线的起、终点均对应在圆曲线上。
时,竖曲线的起、终点均对应在圆曲线上v((3)) 若平面采用的直线较长,只能在平面直线段上设置竖曲线时,应若平面采用的直线较长,只能在平面直线段上设置竖曲线时,应避免在同一直线段上连续设置竖曲线甚至驼峰状竖曲线避免在同一直线段上连续设置竖曲线甚至驼峰状竖曲线v((4)) 竖曲线的起点对应在平曲线的前缓和曲线上,竖曲线的终点对应竖曲线的起点对应在平曲线的前缓和曲线上,竖曲线的终点对应在平曲线的圆曲线上;或竖曲线的起点对应在平曲线的圆曲线上,竖曲在平曲线的圆曲线上;或竖曲线的起点对应在平曲线的圆曲线上,竖曲线的终点对应在平曲线的后缓和曲线上(俗称线的终点对应在平曲线的后缓和曲线上(俗称“歪组合歪组合”),只有当地),只有当地形条件受到严格限制时才能采用形条件受到严格限制时才能采用v除以上几种情形外,其余的组合均认为是不合理的除以上几种情形外,其余的组合均认为是不合理的单元学习单元学习3.3.1 纵断面设计要点纵断面设计要点v3.3.1.6注意高程配合注意高程配合v((1)) 主要控制点的高程限制主要控制点的高程限制v设计纵断面时,要标注控制点和经济点(纵向和横向设计线均使开挖的设计纵断面时,要标注控制点和经济点(纵向和横向设计线均使开挖的土石方与所需填方大致相等的高程点),并对其进行认真研究,合理控土石方与所需填方大致相等的高程点),并对其进行认真研究,合理控制。
制v((2)) 平交和立交点高程配合平交和立交点高程配合v公路与公路平面交叉时,注意公路设计线在该处最好设计一段缓坡,并公路与公路平面交叉时,注意公路设计线在该处最好设计一段缓坡,并将设计线高程与平交道路的路面标高一致;当为立体交叉时,如公路下将设计线高程与平交道路的路面标高一致;当为立体交叉时,如公路下穿应符合公路建筑限界的要求;如公路上跨应满足既有公路建筑限界的穿应符合公路建筑限界的要求;如公路上跨应满足既有公路建筑限界的要求v((3)) 路基与构造物的高程配合路基与构造物的高程配合v((4)) 村镇、农田、灌溉系统等高程的配合村镇、农田、灌溉系统等高程的配合单元学习单元学习3.3.1 纵断面设计要点纵断面设计要点v3.3.1.7重视景观协调重视景观协调v((1)) 应在公路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求尽应在公路的规划、选线、设计、施工全过程中重视景观要求尽量少破坏沿线景观,避免高填深挖力求与周围的风景自然地融为一体,量少破坏沿线景观,避免高填深挖力求与周围的风景自然地融为一体,不得已时可采用修整、植草皮等措施予以补救不得已时可采用修整、植草皮等措施予以补救v((2)) 合理掌握标准,灵活运用指标;利用运行车速,优化公路线形,合理掌握标准,灵活运用指标;利用运行车速,优化公路线形,突出自然景观;平面截弯取直,曲线连续流畅;纵断面填挖平衡;灵活突出自然景观;平面截弯取直,曲线连续流畅;纵断面填挖平衡;灵活确定坡率,边坡自然流畅;生态区域分段,设计动感景观;注重细部处确定坡率,边坡自然流畅;生态区域分段,设计动感景观;注重细部处理,增加路容美观;修饰取土坑、弃土堆,绿化恢复生态;挡墙护栏设理,增加路容美观;修饰取土坑、弃土堆,绿化恢复生态;挡墙护栏设计,安全有特色。
计,安全有特色单元学习单元学习3.3.1 纵断面设计要点纵断面设计要点v3.3.1.8注重环境保护注重环境保护v((1)) 结合绿化处理应进行综合绿化处理,避免结合绿化处理应进行综合绿化处理,避免形式和内容上的单一,将绿化视作点缀风景以及技形式和内容上的单一,将绿化视作点缀风景以及技术措施进行专门设计术措施进行专门设计v((2)) 边坡自然融合条件允许时,宜适当放缓边边坡自然融合条件允许时,宜适当放缓边坡或将其边坡上修整圆滑,边坡接近自然地面起伏,坡或将其边坡上修整圆滑,边坡接近自然地面起伏,增进路容美观增进路容美观单元学习单元学习 3.3.2路线纵断面图路线纵断面图v3.3.2.1路线纵断面图路线纵断面图v 纵断面图采用直角坐标,以横坐标表示水平距离,纵断面图采用直角坐标,以横坐标表示水平距离,纵坐标表示垂直高程为了明显地表明地形起伏,纵坐标表示垂直高程为了明显地表明地形起伏,通常用纵坐标的比例尺比横坐标的大通常用纵坐标的比例尺比横坐标的大10倍常用的倍常用的比例尺有:横坐标采用比例尺有:横坐标采用1∶ ∶2000或或1∶ ∶5000,纵坐标,纵坐标采用采用1∶ ∶200或或1∶ ∶500等。
等单元学习单元学习 3.3.2路线纵断面图路线纵断面图v3.3.2.2路基设计表路基设计表v 路基设计表是公路设计文件的组成内容之一,它是综合路基设计表是公路设计文件的组成内容之一,它是综合路线平面设计、纵断面设计和横断面设计的成果汇编而成,路线平面设计、纵断面设计和横断面设计的成果汇编而成,它基本上可以代替平面、纵断面和横断面设计图,表中填列它基本上可以代替平面、纵断面和横断面设计图,表中填列路线的平、纵线形和所有整桩、加桩的填挖高度、路基宽度路线的平、纵线形和所有整桩、加桩的填挖高度、路基宽度(包括加宽)、超高值等有关资料,是路基横断面设计的基(包括加宽)、超高值等有关资料,是路基横断面设计的基本数据,也是施工的重要依据之一本数据,也是施工的重要依据之一相关技能相关技能v通过xx公路路线纵断面设计文件,熟悉路线纵断面设计图纸小组任务小组任务v 1.每每3-4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小组名小组长,接受工作任务,做好工作准备长,接受工作任务,做好工作准备v 2.接受工作任务,根据任务要求完成相关内容接受工作任务,根据任务要求完成相关内容。
工作内容主要给出某公路路线纵断面设计文件,识工作内容主要给出某公路路线纵断面设计文件,识读工程图纸读工程图纸v 3.回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核v 4.完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点完成任务过程中的知识点思考题与习题思考题与习题v 何为路线纵断面,路基设计标高如何规定何为路线纵断面,路基设计标高如何规定的?的?v 各种线形组合的要点和原则是什么?各种线形组合的要点和原则是什么?v 试分析纵断面设计的一般步骤和方法?试分析纵断面设计的一般步骤和方法?v 纵断面设计主要有哪些控制指标?纵断面设计主要有哪些控制指标?学习情境学习情境4 路线横断面结构路线横断面结构v工作任务工作任务4.1路基横断面组成分析和设计路基横断面组成分析和设计v工作任务工作任务4.2 路基土石方数量计算、调配和施路基土石方数量计算、调配和施工图识读工图识读工作任务工作任务4.1 路基横断面组成分析和设计路基横断面组成分析和设计v【学习目标】【学习目标】v1. 熟悉路基标准横断面的组成;熟悉路基标准横断面的组成;v2. 熟悉路基典型横断面的类型;熟悉路基典型横断面的类型;v3. 了解公路建筑限界与用地范围;了解公路建筑限界与用地范围;v4. 掌握路基横断面设计的过程和方法。
掌握路基横断面设计的过程和方法v【任务描述】【任务描述】v利用利用××在建公路桥梁施工图文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能在建公路桥梁施工图文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌握路基横断面设计相关知识和设计过程,并能看懂相关的工程图纸掌握路基横断面设计相关知识和设计过程,并能看懂相关的工程图纸v【学习引导】【学习引导】v本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工图文件;在建公路施工图文件;v第三步,掌握路基横断面相关知识和设计要点,熟悉相关规范对横断面设计的要第三步,掌握路基横断面相关知识和设计要点,熟悉相关规范对横断面设计的要求,并学会应用相关知识看懂工程图纸求,并学会应用相关知识看懂工程图纸单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v4.1.1.1路基横断面的组成路基横断面的组成v 道路横断面图是由横断面设计线和地面线所构成的其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施,如图4.1所示。
v图图4.1路基路基横断面的组横断面的组成成单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v4.1.1.2标准路基横断面标准路基横断面v((1)) 标准路基横断面简介标准路基横断面简介v高速公路和一级公路的路基标准横断面左右幅或上下行用中央分隔带分高速公路和一级公路的路基标准横断面左右幅或上下行用中央分隔带分开,其横断面由行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、爬坡车道、变开,其横断面由行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、爬坡车道、变速车道等组成,如图速车道等组成,如图4.2((a)所示v二、三、四级公路的路基横断面由行车道、路肩以及错车道组成,如图二、三、四级公路的路基横断面由行车道、路肩以及错车道组成,如图4.2((b)所示单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v ((2)) 路基横断面的一般组成及作用路基横断面的一般组成及作用v ①① 行车道:供各种车辆行驶部分的总称一条公路的车道数量主要根行车道:供各种车辆行驶部分的总称一条公路的车道数量主要根据该路的预测交通量和一个车道的设计通行能力来确定,行车道的基本据该路的预测交通量和一个车道的设计通行能力来确定,行车道的基本数目应在一个较大路线长度内保持不变(表数目应在一个较大路线长度内保持不变(表4.1)。
单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v 一条车道的宽度必须能满足设计车辆在有一定横向偏移的一条车道的宽度必须能满足设计车辆在有一定横向偏移的情况下运行,并能为相邻车道上的车流提供余宽,所以汽车情况下运行,并能为相邻车道上的车流提供余宽,所以汽车所需车道的宽度受车速、交通量、驾驶员的驾驶能力、会车所需车道的宽度受车速、交通量、驾驶员的驾驶能力、会车等影响(表等影响(表4.2)单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v各级公路的路肩宽度见表各级公路的路肩宽度见表4.3单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v高速公路和一级公路整体式断面必须设置中间带中间带由高速公路和一级公路整体式断面必须设置中间带中间带由中央分隔带和两条左侧路缘带组成左侧路缘带宽度见表中央分隔带和两条左侧路缘带组成左侧路缘带宽度见表4.4单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v((3)) 路基横断面的特殊组成及作用路基横断面的特殊组成及作用v ①① 紧急停车带:高速公路和作为干线的一级公路右侧硬路肩宽度小紧急停车带:高速公路和作为干线的一级公路右侧硬路肩宽度小于于2.5m时,应设置紧急停车带,间距不宜大于时,应设置紧急停车带,间距不宜大于500m,宽度为,宽度为3.50m,,长度不应小于长度不应小于40m,主要是为了使发生故障的车辆因避让其他车辆能尽,主要是为了使发生故障的车辆因避让其他车辆能尽快离开行车道。
紧急停车带如图快离开行车道紧急停车带如图4.3所示单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v ②② 爬坡车道:高速公路、一级公路以及爬坡车道:高速公路、一级公路以及二级公路的连续上坡路段,当通行能力、二级公路的连续上坡路段,当通行能力、运行安全受到影响时,宜设置爬坡车道,运行安全受到影响时,宜设置爬坡车道,供慢速上坡车辆行驶爬坡车道宽度不应供慢速上坡车辆行驶爬坡车道宽度不应小于小于3.5m,六车道以上的高速公路可不设,六车道以上的高速公路可不设置爬坡车道如图置爬坡车道如图4.4所示单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v ③③ 变速车道:互通式立体交叉、服务区、停车区、公共汽车停靠站、管理设变速车道:互通式立体交叉、服务区、停车区、公共汽车停靠站、管理设施等的出入口处,以及高速公路、一级公路应设置加(减)速车道,供车辆驶入施等的出入口处,以及高速公路、一级公路应设置加(减)速车道,供车辆驶入或驶离高速车流的车道,其宽度一般为或驶离高速车流的车道,其宽度一般为3.5m,如图,如图4.5所示。
所示单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v ④④ 错车道:当采用单车道的四级公路及等外级公路时,错车道:当采用单车道的四级公路及等外级公路时,在适当的可通视的距离内为供车辆交错避让而设置的加宽车在适当的可通视的距离内为供车辆交错避让而设置的加宽车道,如图道,如图4.6所示单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v ⑤⑤ 护坡道:护坡道的作用是减缓路堤边坡的平均坡度,是保证路堤稳定的护坡道:护坡道的作用是减缓路堤边坡的平均坡度,是保证路堤稳定的措施之一,如图措施之一,如图4.7所示当路堤填土高度小于或等于所示当路堤填土高度小于或等于2m时可不设护坡道;当路时可不设护坡道;当路堤填土高度大于堤填土高度大于2m时,应设置宽度为时,应设置宽度为1m的护坡道;当路堤填土高度大于的护坡道;当路堤填土高度大于6m时,时,应设置宽度为应设置宽度为2m的护坡道为利于排水,护坡道表面应设置成向外侧倾斜的护坡道为利于排水,护坡道表面应设置成向外侧倾斜2%的的横坡单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v ⑥⑥ 碎落台:是在路堑边坡坡脚与边沟外侧边缘之间或边碎落台:是在路堑边坡坡脚与边沟外侧边缘之间或边坡上,为防止碎落物落入边沟而设置的具有一定宽度的纵向坡上,为防止碎落物落入边沟而设置的具有一定宽度的纵向平台,如图平台,如图4.8所示。
碎落台宽度一般为所示碎落台宽度一般为1.0~~2.0m v 单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v ⑦⑦ 截水沟:是在路堤上方或路堑上方,为拦截由路堤或截水沟:是在路堤上方或路堑上方,为拦截由路堤或路堑上方流向路基的水流,保证路基稳定,在路堤上方或路路堑上方流向路基的水流,保证路基稳定,在路堤上方或路堑坡顶以外设置的排水设施,如图堑坡顶以外设置的排水设施,如图4.9所示单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v4.1.1.3路基典型横断面路基典型横断面v((1)) 常用的典型横断面常用的典型横断面v ①① 路堤路堤 v ②② 路堑路堑v ③③ 半填半挖路基半填半挖路基单元学习单元学习4.1.1 路基横断面组成和典型横断面路基横断面组成和典型横断面v((2)) 取土坑与弃土堆取土坑与弃土堆v 取土坑分为路侧取土和路外集中取土两种当地面坡度不大于1:10的平坦地区,可在路基两侧设置取土坑。
取土坑一般设置在地势较高的一侧,其深度和宽度应视取土数量、施工方法及用地许可条件而定平原区一般深度为l.0m为防止坑内积水,路基坡脚与坑之间,当堤顶与坑底高差超过2m时,需设宽度1.0m的护坡道,坑底设纵横排水坡及相应设施,如图4.11所示单元学习单元学习 4.1.2公路建筑限界与用地范围公路建筑限界与用地范围v4.1.2.1公路建筑限界公路建筑限界v我国《标准》规定各级公路建筑我国《标准》规定各级公路建筑v限界如图限界如图4.12所示单元学习单元学习 4.1.2公路建筑限界与用地范围公路建筑限界与用地范围v4.1.2.2公路用地公路用地v 公路用地是指为修建、养护道路及其沿线设施而依照国家规定所征用的地幅对于不同公路用地是指为修建、养护道路及其沿线设施而依照国家规定所征用的地幅对于不同类型的公路用地范围不同类型的公路用地范围不同v((1)) 新建公路:新建公路路堤两侧排水沟外缘(无排水沟时为路堤或护坡道坡脚)以外,新建公路:新建公路路堤两侧排水沟外缘(无排水沟时为路堤或护坡道坡脚)以外,路堑坡顶截水沟外边缘(无截水沟为坡顶)以外不小于路堑坡顶截水沟外边缘(无截水沟为坡顶)以外不小于1m的土地为公路用地范围,在有条的土地为公路用地范围,在有条件的地段,高速公路、一级公路不小于件的地段,高速公路、一级公路不小于3m,二级公路不小于,二级公路不小于2m的土地为公路用地范围。
的土地为公路用地范围v((2)) 改建公路:现有公路保持不变,改建路段按新建公路确定改建公路:现有公路保持不变,改建路段按新建公路确定v((3)) 特殊情况(如立交、服务区、安全设施、风沙、雪灾等地段),应根据实际需要确特殊情况(如立交、服务区、安全设施、风沙、雪灾等地段),应根据实际需要确定用地范围定用地范围单元学习单元学习 4.1.3公路横断面结构公路横断面结构v((1)) 路拱路拱v 为了迅速排除路面上的雨水,将路面做成由中间向两侧倾为了迅速排除路面上的雨水,将路面做成由中间向两侧倾斜的拱形选择路拱的大小与形状应考虑排水、行车安全等,斜的拱形选择路拱的大小与形状应考虑排水、行车安全等,同时对不同的路面类型和行车道宽度,应结合当地的自然条同时对不同的路面类型和行车道宽度,应结合当地的自然条件、降雨强度等采用不同的路拱坡度路拱的形式一般有抛件、降雨强度等采用不同的路拱坡度路拱的形式一般有抛物线形、直线接曲线形、折线形等土路肩的横坡度一般较物线形、直线接曲线形、折线形等土路肩的横坡度一般较路拱横坡增加路拱横坡增加1%~%~2%硬路肩一般与路面采用同一横坡,%硬路肩一般与路面采用同一横坡,也可稍大于路面。
也可稍大于路面单元学习单元学习 4.1.3公路横断面结构公路横断面结构v((2)) 边沟边沟v 边沟是沿路基两侧布置的纵向排水设施,以排除边沟是沿路基两侧布置的纵向排水设施,以排除路面、边坡表面的积水边沟的纵坡一般与路线纵路面、边坡表面的积水边沟的纵坡一般与路线纵坡一致,当路线纵坡小于坡一致,当路线纵坡小于0.3%时,边沟仍应保持时,边沟仍应保持0.3%~%~0.5%的最小纵坡边沟的横断面形式多为%的最小纵坡边沟的横断面形式多为梯形、矩形、三角形,如图梯形、矩形、三角形,如图4.14所示单元学习单元学习 4.1.3公路横断面结构公路横断面结构 图图4.14边沟横断面边沟横断面 ((a)填方;()填方;(b)挖方)挖方单元学习单元学习 4.1.3公路横断面结构公路横断面结构v((3)) 边坡边坡v ①① 路堤边坡路堤边坡v A. 填土路堤边坡填土路堤边坡单元学习单元学习 4.1.3公路横断面结构公路横断面结构v B. 砌石路基边坡砌石路基边坡v 填石路基应选用当地不易风化的片、块石砌筑,内侧填石;岩石风化严重或填石路基应选用当地不易风化的片、块石砌筑,内侧填石;岩石风化严重或软质岩石路段不宜采用砌石路基。
砌石顶宽不小于软质岩石路段不宜采用砌石路基砌石顶宽不小于0.8m,基底面向内倾斜,砌,基底面向内倾斜,砌石高度不宜超过石高度不宜超过15m砌石内、外坡坡度不宜大于表砌石内、外坡坡度不宜大于表4.7的规定值的规定值单元学习单元学习 4.1.3公路横断面结构公路横断面结构v ②② 路堑边坡路堑边坡v A. 土质路堑边坡土质路堑边坡v土质路堑边坡形式及坡度应根据工程地质条件、边坡高度、排水措施、施工方法,土质路堑边坡形式及坡度应根据工程地质条件、边坡高度、排水措施、施工方法,并结合自然稳定和人工边坡的调查及力学分析综合确定边坡高度不大于并结合自然稳定和人工边坡的调查及力学分析综合确定边坡高度不大于20m时,时,边坡坡度不宜大于表边坡坡度不宜大于表4.8的规定值边坡高度大于的规定值边坡高度大于20m时,应进行单独勘察设计时,应进行单独勘察设计单元学习单元学习 4.1.3公路横断面结构公路横断面结构v B. 岩质路堑边坡岩质路堑边坡v 岩质路堑边坡形式及岩质路堑边坡形式及坡度应根据工程地质与水坡度应根据工程地质与水文地质条件、边坡高度、文地质条件、边坡高度、施工方法,并结合自然稳施工方法,并结合自然稳定和人工边坡的调查综合定和人工边坡的调查综合确定。
必要时可采用稳定确定必要时可采用稳定性分析方法予以检算边性分析方法予以检算边坡坡度不大于坡坡度不大于30m时,无时,无外倾软弱结构面的边坡坡外倾软弱结构面的边坡坡度按表度按表4.9确定相关技能相关技能v能够熟练的看懂公路横断面图纸,对图纸中设计的各个组成部分的作用能够描述小组任务小组任务v1. 每每3~4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小组长,接受名小组长,接受工作任务,做好工作准备工作任务,做好工作准备v2. 根据任务要求完成相关内容工作内容主要包括根据任务要求完成相关内容工作内容主要包括××公路路公路路线横断面图纸的识读,并能够描述出来线横断面图纸的识读,并能够描述出来v3. 完成与公路用地相关的图纸和表格,并能够描述出来完成与公路用地相关的图纸和表格,并能够描述出来v4. 回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核v5. 完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点程中的知识点工作任务工作任务4.2 路基土石方数量计算、调配路基土石方数量计算、调配和施工图识读和施工图识读v【学习目标】【学习目标】v1. 掌握积距法计算路基横断面面积;掌握积距法计算路基横断面面积;v2. 能用平均面积法计算土石方数量;能用平均面积法计算土石方数量;v3. 了解土石方调配原则和方法;了解土石方调配原则和方法;v4. 能完成路基横断面设计文件的相关工作。
能完成路基横断面设计文件的相关工作v【任务描述】【任务描述】v利用利用××在建公路桥梁施工文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌在建公路桥梁施工文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌握路基土石方数量表的计算过程,并能进行土石方调配,能够绘制路基标准横断握路基土石方数量表的计算过程,并能进行土石方调配,能够绘制路基标准横断面图和横断面设计图,并能够编制路基土石方数量表面图和横断面设计图,并能够编制路基土石方数量表v【学习引导】【学习引导】v本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工路基土石方调配表和相关横断面设计文件;在建公路施工路基土石方调配表和相关横断面设计文件;v第三步,掌握路基横断面土石方数量计算和调配相关知识与设计要点第三步,掌握路基横断面土石方数量计算和调配相关知识与设计要点单元学习单元学习4.2.1 路基横断面土石方量计算路基横断面土石方量计算v 4.2.1.1横断面面积计算横断面面积计算v 路基的填挖断面面积,是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的路基的填挖断面面积,是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积,设计标高高于地面线者为填,低于地面线者为挖,两者应分别计面积,设计标高高于地面线者为填,低于地面线者为挖,两者应分别计算。
通常采用积距法和坐标法通常采用积距法和坐标法v积距法:v 如图4.16将断面按单位横宽划分为若干个梯形和三角形,每个小条块的面积近似按每个小条块中心高度与单位宽度的乘积:vAi=bhiv则横断面面积:vA=bh1+bh2 +bh3 +… +bhn =b∑hiv当b=1m时,则A在数值上就等于各小条块平均高度之和∑hi 单元学习单元学习4.2.1 路基横断面土石方量计算路基横断面土石方量计算v坐标法:如图4.16已知断面图上各转折点坐标(xi,yi), 则断面面积为:vA=[∑(xiyi+1-xi+1yi )]1/2v坐标法的计算精度较高,适宜用计算机计算 单元学习单元学习4.2.1 路基横断面土石方量计算路基横断面土石方量计算v4.2.1.2土石方数量计算土石方数量计算v路基土石方计算工作量较大,加之路基填挖变化的不规则性,要精确计算土石方体积是十分困难的在工程上通常采用近似计算即假定相邻断面间为一棱柱体,则其体积为:vV=(A1+A2) (4-1)v式中:V——体积,即土石方数量(m3);vA1、A2 ——分别为相邻两断面的面积(m2);vL——相邻断面之间的距离(m)。
单元学习单元学习4.2.1 路基横断面土石方量计算路基横断面土石方量计算v此种方法称为平均断面法,如图4.17所示用平均断面法计算土石方体积简便、实用,是公路上常采用的方法v但平均断面法精度较低,只有当A1、A2相差不大时才较准确当A1、A2相差较大时,则按棱台体公式计算更为接近,其公式如下: v V= (A1+A2) L (1+ ) (4-2)单元学习单元学习4.2.1 路基横断面土石方量计算路基横断面土石方量计算路基工程中的挖方按天然密实方体积计算,填方按压实后的体积计算,各级公路各类土石方与天然密实方换算系数如表4-10所示,土石方调配时注意换算单元学习单元学习4.2.2 路基横断面土石方调配及路基横断面土石方调配及横断面设计成果识读横断面设计成果识读v4.2.2.1土石方调配计算的几个概念土石方调配计算的几个概念v((1)) 平均运距平均运距v((2)) 免费运距免费运距v((3)) 经济运距经济运距v((4)) 运量运量v((5)) 计价土石方数量计价土石方数量单元学习单元学习4.2.2 路基横断面土石方调配及路基横断面土石方调配及横断面设计成果识读横断面设计成果识读v4.2.2.2土石方调配原则土石方调配原则v((1)) 在半填半挖的断面中,应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡,多余的土石在半填半挖的断面中,应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡,多余的土石方再作纵向调配,以减少总的运量。
方再作纵向调配,以减少总的运量v((2)) 土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响,一般大沟不作跨越运输,同时应注土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响,一般大沟不作跨越运输,同时应注意施工的可能与方便,尽可能避免和减少上坡运土意施工的可能与方便,尽可能避免和减少上坡运土v((3)) 为使调配合理,必须根据地形情况和施工条件,选用适当的运输方式,确定合理的为使调配合理,必须根据地形情况和施工条件,选用适当的运输方式,确定合理的经济运距,用以分析工程用土是调运还是外借经济运距,用以分析工程用土是调运还是外借v((4)) 土方调配土方调配“移挖作填移挖作填”固然要考虑经济运距问题,但这不是唯一的指标,还要综合固然要考虑经济运距问题,但这不是唯一的指标,还要综合考虑弃方和借方的占地,赔偿青苗损失及对农业生产影响等有时路堑的挖方纵调作路堤考虑弃方和借方的占地,赔偿青苗损失及对农业生产影响等有时路堑的挖方纵调作路堤的填方,虽然运距超出一些,运输费用可能高一些,但如能少占地、少影响农业生产,对的填方,虽然运距超出一些,运输费用可能高一些,但如能少占地、少影响农业生产,对整体来说未必是不经济的整体来说未必是不经济的。
v((5)) 不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配,以保证路基稳定和人工构造物的不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配,以保证路基稳定和人工构造物的材料供应材料供应v((6)) 位于山坡上的回头曲线路段,要优先考虑上下线的土石方竖向调运位于山坡上的回头曲线路段,要优先考虑上下线的土石方竖向调运v((7)) 土方调配对于借土和弃土事先同当地政府商量,妥善处理借土应结合地形、农田土方调配对于借土和弃土事先同当地政府商量,妥善处理借土应结合地形、农田规划等选择借土地点,并综合考虑借土还田、整地造田等措施弃土应不占或少占耕地,规划等选择借土地点,并综合考虑借土还田、整地造田等措施弃土应不占或少占耕地,在可能条件下宜将弃土平整为可耕地,防止乱弃乱堆,或堵塞河流,损害农田在可能条件下宜将弃土平整为可耕地,防止乱弃乱堆,或堵塞河流,损害农田单元学习单元学习4.2.2 路基横断面土石方调配及路基横断面土石方调配及横断面设计成果识读横断面设计成果识读v4.2.2.3土石方调配方法土石方调配方法v土石方调配方法,目前生产上采用土石方计算表调配法,直接在土石方表上进行调配,其优点是方法简土石方调配方法,目前生产上采用土石方计算表调配法,直接在土石方表上进行调配,其优点是方法简单,调配清晰,精度符合要求。
该表也可由计算机自动完成具体调配步骤如下:单,调配清晰,精度符合要求该表也可由计算机自动完成具体调配步骤如下:v((1)) 土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的,调配前应将可能影响运输调配的桥土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的,调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡大沟等注明在表旁,供调配时参考涵位置、陡坡大沟等注明在表旁,供调配时参考v((2)) 计算并填写表中计算并填写表中“本桩利用本桩利用”、、“填缺填缺”、、“挖余挖余”各栏当以石作填土时,石方数应填入各栏当以石作填土时,石方数应填入“本本桩利用桩利用”的的“土土”一栏,并以符号区别然后按填挖方分别进行闭合核算,其核算式为:一栏,并以符号区别然后按填挖方分别进行闭合核算,其核算式为:v填方填方=本桩利用本桩利用+填缺填缺v挖方挖方=本桩利用本桩利用+挖余挖余v((3)) 在作纵向调配前,根据在作纵向调配前,根据“填缺填缺”、、“挖余挖余”的分布情况,选择适当施工方法及可采用的运输方式的分布情况,选择适当施工方法及可采用的运输方式定出合理的经济运距,供土方调配时参考定出合理的经济运距,供土方调配时参考。
v((4)) 根据填缺、挖余分布情况,结合路线纵坡和自然条件,本着技术经济少占用农田的原则,拟订具根据填缺、挖余分布情况,结合路线纵坡和自然条件,本着技术经济少占用农田的原则,拟订具体调配方案将相邻路段的挖余就近纵向调配到填缺内加以利用,并把具体调运方向和数量用箭头表明体调配方案将相邻路段的挖余就近纵向调配到填缺内加以利用,并把具体调运方向和数量用箭头表明在纵向调配栏中在纵向调配栏中单元学习单元学习4.2.2 路基横断面土石方调配及路基横断面土石方调配及横断面设计成果识读横断面设计成果识读v((5)) 经过纵向调配,如果仍有填缺或挖余,则应会同当地政府协商确定借土或经过纵向调配,如果仍有填缺或挖余,则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点,然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏内弃土地点,然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏内v((6)) 调配完成后,应分页进行闭合核算,核算式为:调配完成后,应分页进行闭合核算,核算式为:v填缺填缺=远运利用远运利用+借方借方v挖余挖余=远运利用远运利用+废方废方v((7)) 本公里调配完毕,应进行本公里合计,总闭合核算除上述外,尚有:本公里调配完毕,应进行本公里合计,总闭合核算除上述外,尚有:v跨公里调入方跨公里调入方+挖方挖方+借方借方=跨公里调出方跨公里调出方+填方填方+废方废方v((8)) 土石方调配一般在本公里内进行,必要时也可跨公里调配,但需将调配的土石方调配一般在本公里内进行,必要时也可跨公里调配,但需将调配的方向及数量分别注明,以免混淆。
方向及数量分别注明,以免混淆v((9)) 每公里土石方数量计算与调配完成后,须汇总列入每公里土石方数量计算与调配完成后,须汇总列入“路基每公里土石方表路基每公里土石方表”,并进行全线总计与核算至此完成全部土石方计算与调配工作并进行全线总计与核算至此完成全部土石方计算与调配工作单元学习单元学习 4.2.3 横断面设计成果横断面设计成果v4.2.3.1路基横断面设计图路基横断面设计图单元学习单元学习 4.2.3横断面设计成果横断面设计成果v4.2.3.2路基标准横断面图路基标准横断面图v 路基横断面设计图是将设计过程中所出现的所有路基横断面设计图是将设计过程中所出现的所有路基形式进行汇总它显示出了所有设计线(包括路基形式进行汇总它显示出了所有设计线(包括边坡、边沟、挡墙、护肩等)的形状、比例及尺寸,边坡、边沟、挡墙、护肩等)的形状、比例及尺寸,用以指导施工这样路基横断面设计图就不必对每用以指导施工这样路基横断面设计图就不必对每一个断面都进行详细的标注(其中很多断面的比例、一个断面都进行详细的标注(其中很多断面的比例、尺寸都是相同的),避免了工作的重复与烦琐,也尺寸都是相同的),避免了工作的重复与烦琐,也使横断面设计图比较简洁。
如图使横断面设计图比较简洁如图4.18所示单元学习单元学习 4.2.3横断面设计成果横断面设计成果单元学习单元学习 4.2.3横断面设计成果横断面设计成果v4.2.3.3路基设计表路基设计表v 路基设计表严格地说不能只作为横断面设路基设计表严格地说不能只作为横断面设计的成果,它是路线设计成果的一个汇总,计的成果,它是路线设计成果的一个汇总,其前半部分是平面与纵面设计的成果横断其前半部分是平面与纵面设计的成果横断面设计完成后,再将面设计完成后,再将“边坡边坡”、、“边沟边沟”等等栏填上其中栏填上其中“边沟边沟”一栏的一栏的“坡度坡度”如不如不填写,表明沟底纵坡与道路纵坡一致,如果填写,表明沟底纵坡与道路纵坡一致,如果不一致,则需另外填写不一致,则需另外填写单元学习单元学习 4.2.3横断面设计成果横断面设计成果v4.2.3.4 路基土石方数量表路基土石方数量表v 路基土石方是公路工程的一项主要工程量,路基土石方是公路工程的一项主要工程量,所以在公路设计和路线方案比较中,路基土所以在公路设计和路线方案比较中,路基土石方数量的多少是评价公路测设质量的主要石方数量的多少是评价公路测设质量的主要技术经济指标之一,也是编制公路施工组织技术经济指标之一,也是编制公路施工组织计划和工程概预算的主要依据。
计划和工程概预算的主要依据单元学习单元学习 4.2.3横断面设计成果横断面设计成果v4.2.3.5其他成果其他成果v 对于特殊情况下的路基(如高填深挖路基、对于特殊情况下的路基(如高填深挖路基、浸河路基、不良地质地段路基等)应单独设浸河路基、不良地质地段路基等)应单独设计,并绘制特殊路基设计图图中应出示缘计,并绘制特殊路基设计图图中应出示缘石大样、中央分隔带开口设计图等石大样、中央分隔带开口设计图等相关技能相关技能v1.能够熟练的看懂公路横断面图纸和路基土石方数量表,对图纸中设计的各个组成部分的作用能够描述清楚v2. 计算路基土石方填挖数量v3. 进行路基土石方调配,并完成路基土石方数量计算表小组任务小组任务v1. 每每3~4名学生组成一个工作小组,确定名学生组成一个工作小组,确定1名小组长,名小组长,接受工作任务,做好工作准备接受工作任务,做好工作准备v2. 根据任务要求完成相关内容工作内容主要包括根据任务要求完成相关内容工作内容主要包括××公路路线横断面图纸和路基设计表中反映的横断公路路线横断面图纸和路基设计表中反映的横断面设计的相关知识的识读,并能够描述出来面设计的相关知识的识读,并能够描述出来。
v3. 完成路基土石方数量表和土石方的相关调配工作完成路基土石方数量表和土石方的相关调配工作v4. 回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能回答指导老师的现场提问,接受看图能力的技能考核v5. 完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完完成工作任务后,每个小组讨论和自评,消化完成任务过程中的知识点成任务过程中的知识点思考题与习题思考题与习题v1、简述路基横断面的组成简述路基横断面的组成v2、计算题:、计算题:3、路基边坡对路基稳定、路基边坡对路基稳定性和工程数量有何影响?路性和工程数量有何影响?路基边坡如何确定?基边坡如何确定?4、土石方调配过程中要、土石方调配过程中要遵循的原则是什么?遵循的原则是什么?5、横断面设计内容是什、横断面设计内容是什么?么?6、路拱横坡概念、作用、路拱横坡概念、作用是什么,大小如何确定?是什么,大小如何确定?学习情境学习情境5 选线与定线选线与定线v工作任务工作任务 5.1选线选线v工作任务工作任务 5.2定线定线工作任务工作任务5.1 选线选线v【学习目标】【学习目标】v1. 掌握选线的原则;掌握选线的原则;v2. 掌握选线的方法及步骤;掌握选线的方法及步骤;v3. 掌握路线方案比选的方法;掌握路线方案比选的方法;v4. 掌握平原地区选线的要点;掌握平原地区选线的要点;v5. 掌握山岭区选线的方法。
掌握山岭区选线的方法v【任务描述】【任务描述】v利用利用××已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌握路线选线的方法,并能进行路线方案的比选握路线选线的方法,并能进行路线方案的比选v【学习引导】【学习引导】v本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工图纸文件;在建公路施工图纸文件;v第三步,掌握路线选线的基本方法及步骤,学会应用相关知识看懂工程图纸,学第三步,掌握路线选线的基本方法及步骤,学会应用相关知识看懂工程图纸,学会进行路线方案的比选会进行路线方案的比选单元学习单元学习 5.1.1概述概述v 公路工程选线是根据公路的使用任务、性质、等级和技公路工程选线是根据公路的使用任务、性质、等级和技术标准,在规划的起点、终点之间结合地形、地质、水文及术标准,在规划的起点、终点之间结合地形、地质、水文及其他沿线条件,综合平面、纵断面、横断面,在纸上或实地其他沿线条件,综合平面、纵断面、横断面,在纸上或实地选出路线基本向、主要控制点,选出大中桥位、隧道位置,选出路线基本向、主要控制点,选出大中桥位、隧道位置,尽量绕避不良地质地段,提高路线技术标准,尽量降低工程尽量绕避不良地质地段,提高路线技术标准,尽量降低工程造价;然后进行勘察和设计,根据纸上选线进行实地定线或造价;然后进行勘察和设计,根据纸上选线进行实地定线或根据纸上定线进行实地放线;经过技术经济比较和方案比选,根据纸上定线进行实地放线;经过技术经济比较和方案比选,确定最为合理的理想路线。
确定最为合理的理想路线单元学习单元学习 5.1.1概述概述v5.1.1.1选线的原则选线的原则v((1)) 在公路规划及设计的各个阶段,应运用各种先进手段对路线方案做深入细在公路规划及设计的各个阶段,应运用各种先进手段对路线方案做深入细致的研究,在进行多方案论证、比选的基础上,选定最优路线方案致的研究,在进行多方案论证、比选的基础上,选定最优路线方案v((2)) 路线勘测设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下,做到工程量小、路线勘测设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下,做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好,并有利于施工和养护高等级公路尽量采用高标造价低、运营费用省、效益好,并有利于施工和养护高等级公路尽量采用高标准,中低等级公路在工程量增加不大时尽量采用较高的技术标准,不要轻易采用准,中低等级公路在工程量增加不大时尽量采用较高的技术标准,不要轻易采用小指标或极限指标,也不要片面追求高标准小指标或极限指标,也不要片面追求高标准v((3)) 选线应注意同农田水利的基本建设相配合,做到少占田地,并尽量不占高选线应注意同农田水利的基本建设相配合,做到少占田地,并尽量不占高产田、经济作物或经济林等。
产田、经济作物或经济林等v((4)) 通过名胜、风景、古迹地区的公路,应与周围环境、景观相协调,并适当通过名胜、风景、古迹地区的公路,应与周围环境、景观相协调,并适当照顾美观,注意保护原有自然状态和重要历史文物遗址照顾美观,注意保护原有自然状态和重要历史文物遗址单元学习单元学习 5.1.1概述概述v ((5)) 选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查,路线经过不良地质选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查,路线经过不良地质地带、大中桥跨越或隧道穿越时,应进行详细的地质勘察对大中桥基础的原位地带、大中桥跨越或隧道穿越时,应进行详细的地质勘察对大中桥基础的原位地勘、断层破碎带勘测,以及瓦斯隧道等复杂不良地质地段的真实地勘显得尤其地勘、断层破碎带勘测,以及瓦斯隧道等复杂不良地质地段的真实地勘显得尤其重要经过一般不良地质地段,应采取防护加固措施;经过严重的不良地质地段重要经过一般不良地质地段,应采取防护加固措施;经过严重的不良地质地段时宜采取绕避或改线方案,无法绕避或改线时应采取相应的防护加固措施及其后时宜采取绕避或改线方案,无法绕避或改线时应采取相应的防护加固措施及其后续稳定性方案。
续稳定性方案v ((6)) 选线时,中小桥桥位及短隧道位置原则上服从路线总体行进方向,但特选线时,中小桥桥位及短隧道位置原则上服从路线总体行进方向,但特大、大桥及中长隧道位置必须遵从以路线服从桥位(隧位)的原则,综合考虑路、大、大桥及中长隧道位置必须遵从以路线服从桥位(隧位)的原则,综合考虑路、桥、隧v ((7)) 选线时,应重视环境保护,综合考虑:路线对自然景观与资源可能产生选线时,应重视环境保护,综合考虑:路线对自然景观与资源可能产生的影响;征地拆迁的影响;路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、农田水利的影响;征地拆迁的影响;路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、农田水利体系等产生的影响;噪声对居民的影响;汽车尾气对大气、水源、农田所造成的体系等产生的影响;噪声对居民的影响;汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及影响;对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及其对策污染及影响;对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及其对策单元学习单元学习 5.1.1概述概述v5.1.1.2选线的方法和步骤选线的方法和步骤v 在公路选线之前的规划过程中,可能规划出多种路线方案在公路选线之前的规划过程中,可能规划出多种路线方案。
选线的任务就是在多个可能的方案中选择出符合设计要求、选线的任务就是在多个可能的方案中选择出符合设计要求、技术经济合理的最优方案影响线路的因素很多,它们之间技术经济合理的最优方案影响线路的因素很多,它们之间有的互相矛盾,有的又互相制约,各个因素在不同场合的重有的互相矛盾,有的又互相制约,各个因素在不同场合的重要程度也不相同,最有效的办法就是通过分阶段,由粗到细,要程度也不相同,最有效的办法就是通过分阶段,由粗到细,反复比选,得到最佳方案选线步骤一般分为如下三步:反复比选,得到最佳方案选线步骤一般分为如下三步:v((1)) 全面布局全面布局v((2)) 逐段安排逐段安排v((3)) 具体定线具体定线单元学习单元学习 5.1.2路线方案比选路线方案比选v5.1.2.1影响路线方案选择的主要因素影响路线方案选择的主要因素v ①① 路线在政治、经济、国防上的意义,国家或地方建设对公路的使用性质的要路线在政治、经济、国防上的意义,国家或地方建设对公路的使用性质的要求;求;v ②② 路线在铁路、公路、水运、航空等综合交通运输系统中的作用,与沿线工矿、路线在铁路、公路、水运、航空等综合交通运输系统中的作用,与沿线工矿、城镇等规划的关系,以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况;城镇等规划的关系,以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况;v ③③ 沿线地形、地质、水文、气象等自然条件的影响;沿线地形、地质、水文、气象等自然条件的影响;v ④④ 公路要求的路线技术等级与实际可能达到的技术标准及其对路线使用性质的公路要求的路线技术等级与实际可能达到的技术标准及其对路线使用性质的影响;影响;v ⑤⑤ 路线长度、筑路材料来源、施工条件以及工程量、主材用量、造价、工期、路线长度、筑路材料来源、施工条件以及工程量、主材用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响;劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响;v ⑥⑥ 路线与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的关系等。
路线与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的关系等单元学习单元学习 5.1.2路线方案比选路线方案比选v5.1.2.2 路线方案比选的方法和步骤路线方案比选的方法和步骤v((1)) 收集资料收集资料v((2)) 初步拟订路线方案初步拟订路线方案v((3)) 确定比选方案确定比选方案v((4)) 野外勘查野外勘查v((5)) 确定推荐方案确定推荐方案单元学习单元学习 5.1.2路线方案比选路线方案比选v5.1.2.3路线方案比选示例路线方案比选示例v某公路在作巴、安渡两点之间,有南、北线两个方案,如图某公路在作巴、安渡两点之间,有南、北线两个方案,如图5.1所示单元学习单元学习 5.1.2路线方案比选路线方案比选v两个方案的技术经济指标见表两个方案的技术经济指标见表5.1指标单位南线方案北线方案路线长度Km118141其中:新建Km112—改建Km6141工程数量土方万m383103石方万m31510路面千m2708594桥梁m/座1100/8840/15涵洞道236292防护m363001300比较结果 推荐方案单元学习单元学习 5.1.2路线方案比选路线方案比选v该方案的比选主要从以下几个方面进行比较。
该方案的比选主要从以下几个方面进行比较v ①① 如路线仅连接作巴、安渡两地,则南线近如路线仅连接作巴、安渡两地,则南线近23km,显然直捷得多但从公路,显然直捷得多但从公路网规划需要考虑,从安渡通往某市,则经南线通往某市反而绕远网规划需要考虑,从安渡通往某市,则经南线通往某市反而绕远11km,远不如,远不如北线直捷北线直捷v ②② 南线东侧有一段线形指标低,工程量集中而北线沿线地形平坦,越岭时南线东侧有一段线形指标低,工程量集中而北线沿线地形平坦,越岭时不需要展线,线形指标较高不需要展线,线形指标较高v ③③ 整体工程量对比,北线除土石方工程量稍大外,桥梁、涵洞、防护、路面整体工程量对比,北线除土石方工程量稍大外,桥梁、涵洞、防护、路面(北线均为老路改建,故路面工程量相对较小)等工程量均较南线略小北线均为老路改建,故路面工程量相对较小)等工程量均较南线略小v ④④ 北线全线均为老路改建工程,有旧路或便道可以利用,在施工过程中的生北线全线均为老路改建工程,有旧路或便道可以利用,在施工过程中的生产生活、材料运输等方面要比南线便捷得多产生活、材料运输等方面要比南线便捷得多。
单元学习单元学习 5.1.3平原地区选线平原地区选线v5.1.3.1平原地区自然特征平原地区自然特征v 平原地区地势平坦,底面自然坡度平缓耕地较多,在农平原地区地势平坦,底面自然坡度平缓耕地较多,在农耕区农田水系沟渠纵横交错,居民点多,建筑设施多,交通耕区农田水系沟渠纵横交错,居民点多,建筑设施多,交通网较密,在天然河网、湖区,还密布有湖泊、水塘等网较密,在天然河网、湖区,还密布有湖泊、水塘等v 平原地区一般不良地质现象较少,但有时会遇到软土和沼平原地区一般不良地质现象较少,但有时会遇到软土和沼泽地段另外,平原地区地面平坦,排水困难,地面易积水,泽地段另外,平原地区地面平坦,排水困难,地面易积水,地下水位较高;平原地区河流较宽阔,河道平缓,泥沙淤积,地下水位较高;平原地区河流较宽阔,河道平缓,泥沙淤积,河床低浅,洪水泛滥时河面较宽河床低浅,洪水泛滥时河面较宽单元学习单元学习 5.1.3平原地区选线平原地区选线v5.1.3.2平原地区路线特点平原地区路线特点v 平原地区地形对路线的限制不大,高差不大路线的基本线性应是短而直捷、平原地区地形对路线的限制不大,高差不大。
路线的基本线性应是短而直捷、顺直两控制点之间,如无地物、地质等障碍物以及沿线的风景区、文物及居民顺直两控制点之间,如无地物、地质等障碍物以及沿线的风景区、文物及居民点等,则两点直接连接的路线是最理想的但是,平原地区一般农田密布、灌溉点等,则两点直接连接的路线是最理想的但是,平原地区一般农田密布、灌溉渠道网络纵横交错,城镇、工业区较多,居民点较为稠密,按照公路的使用性质,渠道网络纵横交错,城镇、工业区较多,居民点较为稠密,按照公路的使用性质,有时需要靠近,有时需要绕避,从而产生了路线的转折,虽然增长了距离,但是有时需要靠近,有时需要绕避,从而产生了路线的转折,虽然增长了距离,但是有时也是必要的有时也是必要的v 平原地区选线,首先把路线走向内所确定经过的地点如城市、工厂、农场和平原地区选线,首先把路线走向内所确定经过的地点如城市、工厂、农场和乡镇、一级文物风景地点作为大控制点,然后再在大控制点之间进行实地勘察,乡镇、一级文物风景地点作为大控制点,然后再在大控制点之间进行实地勘察,了解农田优劣及地物分布情况,确定哪些可穿越,哪些应绕避,从而建立一系列了解农田优劣及地物分布情况,确定哪些可穿越,哪些应绕避,从而建立一系列中间控制点。
中间控制点v 平原地区选线要充分考虑近期和远期相结合,在平面、纵断面线形上要尽量平原地区选线要充分考虑近期和远期相结合,在平面、纵断面线形上要尽量采用高标准,以便将来提高公路等级时能充分利用原有路基、桥涵等采用高标准,以便将来提高公路等级时能充分利用原有路基、桥涵等单元学习单元学习 5.1.3平原地区选线平原地区选线v5.1.3.3平原地区选线要点平原地区选线要点v 综合平原地区自然特征和路线的特点,布线时应综合平原地区自然特征和路线的特点,布线时应重点考虑以下几点:重点考虑以下几点:v((1)) 合理运用技术标准合理运用技术标准v((2)) 正确处理路线与农业的关系正确处理路线与农业的关系v((3)) 正确处理路线与城镇的关系正确处理路线与城镇的关系v((4)) 正确处理路线与桥位的关系正确处理路线与桥位的关系单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v5.1.4.1山岭区自然特征山岭区自然特征v 山岭区包括分水岭、起伏较大的山脊、陡峭的山坡,一般山岭区包括分水岭、起伏较大的山脊、陡峭的山坡,一般地面自然坡度在地面自然坡度在20°以上在地形方面,山高坡陡,沟深谷以上。
在地形方面,山高坡陡,沟深谷窄;地质方面,山区土层薄、岩层厚、岩层产状和地质构造窄;地质方面,山区土层薄、岩层厚、岩层产状和地质构造复杂;气候方面,山区暴雨多、山洪急、溪流水位变化幅度复杂;气候方面,山区暴雨多、山洪急、溪流水位变化幅度大、冲刷严重山区主要自然特征表现在:大、冲刷严重山区主要自然特征表现在:v((1)) 山高谷深、地形复杂、山脉水系分明山高谷深、地形复杂、山脉水系分明v((2)) 石多、土薄、地质复杂石多、土薄、地质复杂v((3)) 水文条件复杂水文条件复杂v((4)) 气候条件多变气候条件多变单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v5.1.4.2 沿溪线选线沿溪线选线v((1)) 沿溪线的优点沿溪线的优点v ①① 沿河流方向,路线方向明确沿河流方向,路线方向明确v ②② 有较平缓的纵坡,便于利用有利地形有较平缓的纵坡,便于利用有利地形v ③③ 很少有回头曲线很少有回头曲线v ④④ 平面和纵断面矛盾少平面和纵断面矛盾少v ⑤⑤ 容易提高标准,方便居民容易提高标准,方便居民单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v((2)) 沿溪线的缺点沿溪线的缺点v ①① 受水威胁大,特别是低线位。
受水威胁大,特别是低线位v ②② 傍山时,偶尔遇到大石方段傍山时,偶尔遇到大石方段v ③③ 沿线常有不良地质地段沿线常有不良地质地段v ④④ 小沟多,人工构造物多小沟多,人工构造物多单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v((3)) 选岸选岸v ①① 根据地形、地质和水文条件选岸根据地形、地质和水文条件选岸v ②② 积雪和冰冻地区选岸积雪和冰冻地区选岸v ③③ 考虑村镇、居民点分布选岸考虑村镇、居民点分布选岸单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v((4)) 定位定位v ①① 低线位低线位v 低线位是指路基边缘的设计标高,比表低线位是指路基边缘的设计标高,比表5.2规定的设计洪水频率的技术规定的设计洪水频率的技术水位加壅水高、波浪侵袭高和水位加壅水高、波浪侵袭高和0.5m的安全高度的标高高出不多的线位的安全高度的标高高出不多的线位单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v②② 高线位高线位v 高线位是指路基边缘的设计标高,比表高线位是指路基边缘的设计标高,比表5.2规定的设计洪规定的设计洪水频率的技术水位加壅水高、波浪侵袭高和水频率的技术水位加壅水高、波浪侵袭高和0.5m的安全高度的安全高度的标高高出较多的线位。
高线位的优点是不受洪水侵袭,弃的标高高出较多的线位高线位的优点是不受洪水侵袭,弃方比较容易处理但由于线位较高,通常位于山坡上,路线方比较容易处理但由于线位较高,通常位于山坡上,路线必然随山势曲折弯曲,线形差,工程量大;遇必然随山势曲折弯曲,线形差,工程量大;遇“鸡爪鸡爪”地形地形时,常常需要设置较高的挡土墙或其他构造物;避让不良地时,常常需要设置较高的挡土墙或其他构造物;避让不良地质地段和路线跨河时,比低线位困难,且工程规模较大质地段和路线跨河时,比低线位困难,且工程规模较大单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v((5)) 跨河桥位选择跨河桥位选择v ①① 跨河桥位选择要点跨河桥位选择要点v A. 桥位应选在河道顺直、河床稳定、上游附近无支流流桥位应选在河道顺直、河床稳定、上游附近无支流流入、河床狭窄的河段上入、河床狭窄的河段上v B. 桥位处两岸地质良好,最好有裸露的未风化岩石处桥位处两岸地质良好,最好有裸露的未风化岩石处v C. 桥位选择应考虑便于与支线衔接桥位选择应考虑便于与支线衔接v D. 桥位选择应照顾到当地的近期与远期规划。
桥位选择应照顾到当地的近期与远期规划单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v②② 沿溪线跨河典型桥位沿溪线跨河典型桥位v A. 当路线要在当路线要在S形河形河段跨河时,应在其腰部段跨河时,应在其腰部通过,以争取桥轴线与通过,以争取桥轴线与河流成较大交角,如图河流成较大交角,如图5.3所示单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v B. 在河湾附近选在河湾附近选择有利位置跨越,择有利位置跨越,但应注意河湾的水但应注意河湾的水流对桥梁墩、台的流对桥梁墩、台的冲刷,必要时采取冲刷,必要时采取相应的防护加固措相应的防护加固措施,如图施,如图5.4所示单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v C. 在与路线接近平行的顺直河段上跨河,桥头引道难以顺适,这种情况应尽在与路线接近平行的顺直河段上跨河,桥头引道难以顺适,这种情况应尽量避免设置桥位,如图量避免设置桥位,如图5.5((a)所示当必须在这种河段跨越时,中、小桥可考)所示当必须在这种河段跨越时,中、小桥可考虑设置斜交桥梁以改善线形;如为大桥或特大桥时,宜把桥头路线设置为勺形或虑设置斜交桥梁以改善线形;如为大桥或特大桥时,宜把桥头路线设置为勺形或布置一段弯引桥,或两者结合考虑。
总之,桥头曲线要争取较大半径,以利行车,布置一段弯引桥,或两者结合考虑总之,桥头曲线要争取较大半径,以利行车,如图如图5.5((b)所示单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v D. 路线跨越路线跨越支流的桥位,支流的桥位,可采取从支流可采取从支流口直接跨越或口直接跨越或绕进支流上游绕进支流上游跨越两种方式,跨越两种方式,如图如图5.6所示单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v5.1.4.3越岭线选线越岭线选线v(1) 越岭线的优点越岭线的优点v ①① 路线布局不受河谷限制,活动余地较大路线布局不受河谷限制,活动余地较大v ②② 不受洪水威胁和影响不受洪水威胁和影响v ③③ 当采用隧道方案时,路线短捷且隐蔽,有利于当采用隧道方案时,路线短捷且隐蔽,有利于国防和运营国防和运营单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v(2) 越岭线的缺点越岭线的缺点v ①① 里程较长、线形较差、指标较低由于路线受水平距离和高差矛盾里程较长、线形较差、指标较低由于路线受水平距离和高差矛盾的限制,纵断面线形较差,复杂地形常常出现急弯与陡坡相组合的线形,的限制,纵断面线形较差,复杂地形常常出现急弯与陡坡相组合的线形,工程量较大。
工程量较大v ②② 施工、养护、运营条件差越岭线线位高,远离河谷,施工用水、施工、养护、运营条件差越岭线线位高,远离河谷,施工用水、砂石材料的运输不方便砂石材料的运输不方便;回头展线路段,上下线重叠施工较为困难回头展线路段,上下线重叠施工较为困难v越岭线布设应解决的主要问题是垭口的选择、过岭标高的确定和垭口两越岭线布设应解决的主要问题是垭口的选择、过岭标高的确定和垭口两侧的展线方案的拟订这三者是相互联系、相互影响的,布设路线时应侧的展线方案的拟订这三者是相互联系、相互影响的,布设路线时应综合考虑综合考虑单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v(3) 垭口的选择垭口的选择v ①① 根据位置选择垭口根据位置选择垭口v ②② 根据标高选择垭口根据标高选择垭口v ③③ 根据展线条件选择垭口根据展线条件选择垭口v ④④ 根据地质条件选择垭口根据地质条件选择垭口单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v((4)) 过岭标高的确定过岭标高的确定v ①① 低填浅挖低填浅挖v ②② 深挖垭口深挖垭口v ③③ 隧道穿越过岭隧道穿越过岭单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v((5)) 垭口两侧的展线垭口两侧的展线v ①① 展线方式展线方式v 越岭线的展线方式根据中间各个控制点间越岭线的展线方式根据中间各个控制点间的地形、地质等情况,主要有自然展线、回的地形、地质等情况,主要有自然展线、回头展线、螺旋展线三种方式。
头展线、螺旋展线三种方式单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线vA. 自然展线自然展线v 自然展线,是以适当的坡度,顺着自然地形,绕自然展线,是以适当的坡度,顺着自然地形,绕山嘴、侧沟来延展水平距离,克服高差自然展线山嘴、侧沟来延展水平距离,克服高差自然展线的优点是走向符合路线的基本方向,行程与升降统的优点是走向符合路线的基本方向,行程与升降统一与回头展线相比,线形简单,技术标准一般也一与回头展线相比,线形简单,技术标准一般也较高,尤其是路线上下不重叠,对行车、施工、养较高,尤其是路线上下不重叠,对行车、施工、养护均有利若路线所经地段地质稳定,无割裂状地护均有利若路线所经地段地质稳定,无割裂状地形阻碍,布线时尽可能采用这种方案形阻碍,布线时尽可能采用这种方案单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线vB. 回头展线回头展线v 当控制点间的高差大,靠自当控制点间的高差大,靠自然展线无法争取到水平距离以然展线无法争取到水平距离以克服高差时,或因地形、地质克服高差时,或因地形、地质条件限制,不宜采用自然展线条件限制,不宜采用自然展线时,路线可利用有利地形设置时,路线可利用有利地形设置回头曲线进行展线,如图回头曲线进行展线,如图5.7所示。
回头展线的布设是在同所示回头展线的布设是在同一坡面上,路线上、下线重叠,一坡面上,路线上、下线重叠,尤其是靠近回头曲线的上、下尤其是靠近回头曲线的上、下线相距很近,对于行车、施工、线相距很近,对于行车、施工、养护均不利,因此,不得已时养护均不利,因此,不得已时方可采用回头展线方式方可采用回头展线方式单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线vC. 螺旋展线螺旋展线v 当路线受到限制,需要在某当路线受到限制,需要在某处集中提高或降低标高才能满处集中提高或降低标高才能满足相应技术标准时,方可考虑足相应技术标准时,方可考虑采用螺旋展线螺旋展线一般采用螺旋展线螺旋展线一般多在山脊利用山包盘旋,以旱多在山脊利用山包盘旋,以旱桥或隧道跨越,或在峡谷内,桥或隧道跨越,或在峡谷内,路线就地迂回,利用桥梁跨越路线就地迂回,利用桥梁跨越方式,如图方式,如图5.8所示螺旋展所示螺旋展线由于线形太差,指标太低,线由于线形太差,指标太低,一般只适用于三级及三级以下一般只适用于三级及三级以下的低等级公路,二级公路经论的低等级公路,二级公路经论证后仍需慎用证后仍需慎用单元学习单元学习 5.1.4山岭区选线山岭区选线v②② 路线展线布局路线展线布局v A. 拟定路线大致走向拟定路线大致走向v B. 试坡定线试坡定线v C. 分析落实控制点,确定布局方案分析落实控制点,确定布局方案相关技能相关技能v 依托某公路的地形图,让学生根据给定的起、终点进行选线,并进行路线方案的比选。
小组任务小组任务v 1. 每名学生均承担工作任务,做好工作准备每名学生均承担工作任务,做好工作准备v 2. 根据任务要求完成相关内容工作内容以根据任务要求完成相关内容工作内容以××公公路地形图为基础,让学生根据给定的起、终点进行路地形图为基础,让学生根据给定的起、终点进行选线,并进行路线方案的比选选线,并进行路线方案的比选v 3. 回答指导老师的现场提问,接受相关知识点的回答指导老师的现场提问,接受相关知识点的考核v 4. 完成工作任务后,每名学生对自己的成果进行完成工作任务后,每名学生对自己的成果进行自评,提出自己的设计过程中做得好的地方以及存自评,提出自己的设计过程中做得好的地方以及存在遗憾的地方,以消化完成任务过程中的知识点在遗憾的地方,以消化完成任务过程中的知识点工作任务工作任务 5.2定线定线v【学习目标】【学习目标】v1. 掌握纸上定线的方法及步骤;掌握纸上定线的方法及步骤;v2. 掌握实地定线的方法;掌握实地定线的方法;v3. 掌握纸上移线的方法掌握纸上移线的方法v【任务描述】【任务描述】v利用利用××已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学已建公路施工图纸文件、多媒体教学资源和教师的讲解,使同学们能掌握纸上定线方法和纸上移线的方法。
们能掌握纸上定线方法和纸上移线的方法v【学习引导】【学习引导】v本学习任务沿着以下脉络进行学习:本学习任务沿着以下脉络进行学习:v第一步,结合课件,教师讲解相关知识;第一步,结合课件,教师讲解相关知识;v第二步,展示第二步,展示××在建公路施工图纸文件;在建公路施工图纸文件;v第三步,掌握纸上定线方法的原理和步骤,学会看懂工程图纸,学会纸第三步,掌握纸上定线方法的原理和步骤,学会看懂工程图纸,学会纸上移线的方法上移线的方法单元学习单元学习 5.2.1纸上定线纸上定线v 纸上定线,是指在比例为1:2000的地形图上选线,在全面布局和逐段安排的基础上,具体落实路线交点、选择圆曲线半径、确定中桩(包括加桩、桥涵和隧道位置的加密桩),最后进行实地放线,并与现场校对核实,必要时进行调整或改线单元学习单元学习 5.2.1纸上定线纸上定线v5.2.1.1 纸上定线的具体步骤纸上定线的具体步骤v((1)) 定导向线定导向线v①在大比例地形图上研究路线布局,拟定路线可能的基本走向,并选定最佳方案v②纸上放坡v③作导向线图图5.9 纸上分段放坡纸上分段放坡单元学习单元学习 5.2.1纸上定线纸上定线v((2)) 修正导向线修正导向线vA、 、 、 、…D点的连线作为初始导向线,可能存在各种问题,应检查其利用有利地形或绕避不良地质、水文等情况,予以修正。
图5.10中,控制点B处有利于布设回头曲线,但初始导向线没有充分利用,宜将两侧的导向线适当上移,将导向线进行修正,修正后的导向线为A、 、 、 、…D单元学习单元学习 5.2.1纸上定线纸上定线v5.2.1.2实地放线实地放线v 纸上定线完成后,须将定线成果敷设到实际现场地面上,纸上定线完成后,须将定线成果敷设到实际现场地面上,并做好相应的敷设标志勘测设计单位组织路线、桥梁、隧并做好相应的敷设标志勘测设计单位组织路线、桥梁、隧道、路基、路面等相关专业的工程师共同到现场核对比较纸道、路基、路面等相关专业的工程师共同到现场核对比较纸上定线和实地放线的吻合情况现场比较核对后,吻合的段上定线和实地放线的吻合情况现场比较核对后,吻合的段落可以直接采用;基本吻合的段落仅须做局部调整即可;完落可以直接采用;基本吻合的段落仅须做局部调整即可;完全与实际不符的段落应根据现场核对情况,重新研究新的方全与实际不符的段落应根据现场核对情况,重新研究新的方案,重新进行纸上定线,并现场放线,最后再次进行现场核案,重新进行纸上定线,并现场放线,最后再次进行现场核对比较单元学习单元学习 5.2.2实地定线实地定线v5.2.2.1实地定线的适用条件实地定线的适用条件v 实地定线的优点是直观,速度快,但容易实地定线的优点是直观,速度快,但容易缺乏总体全局观念,精度不高。
缺乏总体全局观念,精度不高v 实地定线适用于公路等级较低,地质、地实地定线适用于公路等级较低,地质、地形条件较为简单,一阶段施工图设计方案较形条件较为简单,一阶段施工图设计方案较为明确的中小规模公路工程为明确的中小规模公路工程单元学习单元学习 5.2.2实地定线实地定线v5.2.2.2实地定线方法实地定线方法v((1)) 以点定线以点定线v ①① 加密小控制点加密小控制点v 两控制点之间,一般不可能直接连成直线,常常需要设置交点,使路两控制点之间,一般不可能直接连成直线,常常需要设置交点,使路线顺应地形转弯,从而避开障碍物,利用有利地形,以达到技术经济合线顺应地形转弯,从而避开障碍物,利用有利地形,以达到技术经济合理的目的加密小控制点,就是在实地寻找控制和影响公路中线位置的理的目的加密小控制点,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技术性两类具体点位,一般小控制点有经济性和技术性两类v A. 经济性控制点经济性控制点主要是在路线穿过斜坡地段时,考虑经济性控制点经济性控制点主要是在路线穿过斜坡地段时,考虑到横向填挖平衡的因素而设置的控制点,其对应标高就作为路基设计标到横向填挖平衡的因素而设置的控制点,其对应标高就作为路基设计标高。
高v B. 技术性控制点技术性控制点是指按照技术指标(平面和纵断面技技术性控制点技术性控制点是指按照技术指标(平面和纵断面技术要求)、不良地质水文地段、需要绕避的艰巨工程、地面障碍物、路术要求)、不良地质水文地段、需要绕避的艰巨工程、地面障碍物、路基边坡稳定因素等,从技术上综合确定的控制点基边坡稳定因素等,从技术上综合确定的控制点单元学习单元学习 5.2.2实地定线实地定线v②② 穿线定点穿线定点v 受各种因素限制的平面控制点比较多,而且这些点在平面上的分布又没有规受各种因素限制的平面控制点比较多,而且这些点在平面上的分布又没有规律,同时由于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律,同时由于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穿线定点,就是根据技术标准和线形组合的要求,满足经济性控制点和技术点穿线定点,就是根据技术标准和线形组合的要求,满足经济性控制点和技术性控制点,前后考虑,用穿线的办法延长直线,交汇出交点的方法穿线定点时性控制点,前后考虑,用穿线的办法延长直线,交汇出交点的方法穿线定点时应注意:应注意:v A. 平曲线之间的直线需要有足够的长度。
平曲线之间的直线需要有足够的长度v B. 同向平曲线之间避免设置断臂曲线同向平曲线之间避免设置断臂曲线v C. 注意行车视距要求,必要时增加挖方或清除障碍物或设置视距平台注意行车视距要求,必要时增加挖方或清除障碍物或设置视距平台v D. 长直线末端避免设置小半径平曲线长直线末端避免设置小半径平曲线v E. 定线时应同时考虑纵断面线形指标,尽量不用极限纵坡,越岭线要避免设定线时应同时考虑纵断面线形指标,尽量不用极限纵坡,越岭线要避免设置反坡v F. 尽量避免高路堤和深路堑尽量避免高路堤和深路堑v G. 注意路线与桥涵和其他构造物的衔接注意路线与桥涵和其他构造物的衔接单元学习单元学习 5.2.2实地定线实地定线v((2)) 放坡定线放坡定线v ①① 放坡放坡v 放坡,是指按照要求的设计纵坡(地形高差较大时按照平均纵坡)在实地找出地面坡度线的工作单元学习单元学习 5.2.2实地定线实地定线v ②② 定线定线v A. 作修正导向线作修正导向线v 放坡后的坡度点就是概略的路基设计标高位置,而实地公路中线的位置对于路基的稳定放坡后的坡度点就是概略的路基设计标高位置,而实地公路中线的位置对于路基的稳定和填挖工程量影响很大。
图和填挖工程量影响很大图5.12((a)所示中线在坡度点的下方,则横断面以填方路堤形)所示中线在坡度点的下方,则横断面以填方路堤形式为主;图式为主;图5.12((b)所示中线正好穿过坡度点,则横断面以半填半挖形式为主;图)所示中线正好穿过坡度点,则横断面以半填半挖形式为主;图5.12((c)所示中线在坡度点的上方,则横断面以挖方路堑形式为主所示中线在坡度点的上方,则横断面以挖方路堑形式为主单元学习单元学习 5.2.2实地定线实地定线v 如图如图5.13所示,根据坡度线所示,根据坡度线A0、、A1、、A2、、A3、、…,结合地面横坡考虑路基稳定性和工,结合地面横坡考虑路基稳定性和工程经济即可确定合适的中线位置,并插上花杆(或标志)连接程经济即可确定合适的中线位置,并插上花杆(或标志)连接B0、、B1、、B2、、B3、、…,,即为修正的导向线根据经验,一般情况当地面横坡在即为修正的导向线根据经验,一般情况当地面横坡在1∶ ∶5以下时,中线在坡度点上下放以下时,中线在坡度点上下放对路基稳定和工程经济影响不大;当地面横坡在(对路基稳定和工程经济影响不大;当地面横坡在(1∶ ∶5)~()~(1∶ ∶2)时,中线与坡度点重)时,中线与坡度点重合为宜;当地面横坡大于合为宜;当地面横坡大于1∶ ∶2时,中线宜在坡度点上方,以形成全挖的台口式断面为宜。
时,中线宜在坡度点上方,以形成全挖的台口式断面为宜单元学习单元学习 5.2.2实地定线实地定线vB. 穿线定点穿线定点v 修正导向线修正导向线B0、、B1、、B2、、B3、、…具有纵坡合理、横断面具有纵坡合理、横断面上位置最佳的一条折线,但是它无法满足平面线形标准要求,上位置最佳的一条折线,但是它无法满足平面线形标准要求,需要截弯取直,使平面、纵断面和横断面结合协调,穿出与需要截弯取直,使平面、纵断面和横断面结合协调,穿出与地形相适应并符合标准的直线,各相邻直线相交即定出交点地形相适应并符合标准的直线,各相邻直线相交即定出交点JD1、、JD2、、JD3、、JD4、、…实际现场有的交点需要反复实际现场有的交点需要反复核对、逐步修改,最终达到满意(符合选线意图、满足设计核对、逐步修改,最终达到满意(符合选线意图、满足设计标准、技术经济合理)为止标准、技术经济合理)为止单元学习单元学习 5.2.2实地定线实地定线v③③ 选择平曲线半径,敷设中桩选择平曲线半径,敷设中桩v 交点确定后,现场确定交点的平曲线半径,交点确定后,现场确定交点的平曲线半径,计算平曲线或缓和曲线要素,并敷设中桩,计算平曲线或缓和曲线要素,并敷设中桩,选择隧道、桥位,进行平面、纵断面和横断选择隧道、桥位,进行平面、纵断面和横断面设计和桥隧设计。
面设计和桥隧设计相关技能相关技能v 依托某公路的地形图,让学生根据给定的起、终点进行选线,通过路线方案的比选确定最终方案小组任务小组任务v 1. 每名学生均承担工作任务,做好工作准备每名学生均承担工作任务,做好工作准备v 2. 根据任务要求完成相关内容工作内容以上一选线的工根据任务要求完成相关内容工作内容以上一选线的工作任务为基础,让学生根据选线的成果,通过路线方案的比作任务为基础,让学生根据选线的成果,通过路线方案的比选确定最终方案选确定最终方案v 3. 回答指导老师的现场提问,接受相关知识点的考核回答指导老师的现场提问,接受相关知识点的考核v 4. 完成工作任务后,每名学生对自己的成果进行自评,提完成工作任务后,每名学生对自己的成果进行自评,提出自己的设计过程中做得好的地方以及存在遗憾的地方,以出自己的设计过程中做得好的地方以及存在遗憾的地方,以消化完成任务过程中的知识点消化完成任务过程中的知识点思考题与习题思考题与习题v1、选线的方法和步骤有哪些、选线的方法和步骤有哪些?v2、越岭线路线布局需要解决哪些问题?、越岭线路线布局需要解决哪些问题?v3、沿溪线路线布局需要解决哪些问题?、沿溪线路线布局需要解决哪些问题?v4、沿溪线有哪些优缺点?、沿溪线有哪些优缺点?。
