道路勘测设计定线方法.pptx

化简单为复杂
二、拨角法 拨角放线：用坐标计算的距离、方向、转向角，用极坐标 放点
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三、直接定交点法
路线要求不严，可依纸上路线和明显目标的关系，现场直接 定出交点。
精度不高
图解法
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四、坐标法
▪ 1. 采用统一的坐标系统对路线带实测地形图和纸上定线。
T1 TA q,
T2 TB q,
0
28.6479
Ls R
(度）
LyA
( A
20
)
180
R
Ls 2
,
LyA
( B
2
0
)
180
R
Ls 2
,
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3.复曲线
以两园曲线直接相接为例
设两段的缓和曲线分别为Ls1、Ls2，两圆半径为R1和 R2，在公切点GQ相切，则内移值p1=p2=p，则有：
第一节 纸上定线
▪ 纸上定线：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的过程。
▪ 越岭线纸上定线 的方法： ▪ （一）定导向线 ▪ 1．确定路线方案。
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起点 平台
B
断崖
终点
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第一节 纸上定线
▪ 纸上定线：在大比例尺（一般以1：1000为宜）地形图上确定 道路中线的位置的过程。
方法： 量支距 放支距 第14穿页线/共交71点页
2．解析法
方法： 两条线交叉点M的坐标为（YM,YM）
计算夹角 计算距离 放线
tg YB YA Y X B YA X
Y2 YM Y2 Y1 X2 XM X2 X1 YB YM YB YA XB XM XB XA
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则圆曲线上的坐标为：
x
X ZY
2R sin(90l )
R
• cos(i1
90l )
R
y
YZY
2R sin(90l ) •
R
cos(i1
90l )
R
式中： l－圆曲线内任意点至ZY点的曲线长
R－圆曲线半径 ξ——公路转向系数，右偏ξ=1（凸），左偏ξ=-1（凹）。
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（2）单曲线内中桩坐标计算： 2)设缓和曲线的单曲线
公路偏角： i i i1
如果αi>0，路线为右偏； 如果αi<0，路线为左偏。
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2．逐桩坐标计算：
▪ （1）直线段上任一点M（Lcz）的坐标计算方法：
xm X i Lm cosi1
J Di (Xi, Yi)
ym Yi Lm sin i1 m i1
M (xm，,ym)
式中：Lm——直线段上任一点M到JDi的距离（ JDi前直线），
检查前后配合，满足要求则按双交点公式计算回头曲线 要素。
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A
B
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▪（三）坐标计算 1．交点间距、偏角交角计算
• 高等级道路采用国家坐标系统 • －－测图、用图时确定
设起点坐标为JD0（X0，Y0），第i个交点坐标为（Xi，Yi）， i=1，2，…，n，则
坐标增量： 交点间距 ：
DX Xi Xi1，DY Yi Yi1
S DX 2 DY 2第32页/共ຫໍສະໝຸດ 1页计算方位角：i 1
arct an( DY DX
)
如果:DX>0，DY>0 DX>0，DY<0 DX<0，DY<0 DX<0，DY>0
i1 i1
i1 180 i1 i1 180 i1
i1 360 i1
• 方法： • 穿线交点法，拨角法，直接定交点法、坐标法等。
• 应用：
• 根据：地形和路线复杂程度、
•
精度要求，
•
测设仪器设备水平
•
等选用。
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一、穿线交点法 根据设计路线与施测地形时的控制导线的关系，把设计路线 的每条边逐一放到实地上去，延伸这些直线交会出交点，构成 路线导线。
1．支距法
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• （2）已知外距E，反算R • 试定Ls，由下式反算R
(sec 1)R2 ER Ls2 sec 0
2
24 2
• 取整： • －－再由取整后的R精确计算其他要素
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2.双交点曲线 虚交特例－实地定线常采用，纸上定线很少采用 已知：基线长AB，转角aA、aB, 试定Ls，由下式反算R
调整平面线位，称为修正导向线。
3．横断面修正导向线（横断面校核）。 （三）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）。 ▪ 1．直线型法（传统法）； ▪ 2．曲线型法。
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第二节 实地放线
• 实地放线： • 在实际地面上敷设设计路线，供详细测量和施工用。
▪ （2）定前后直线间接推算交点坐标 ▪ 在相邻两条边各取2个点坐标，再用解析法计算交点
坐标。 ▪ －－适用于直线方向和位置限制较严的情况。
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▪ 交点前直线上两点：（x1，y1）和（x2，y2），
▪ 交点后直线上两点：（x3，y3）和（x4，y4），
▪ 则交点坐标（x,y）为：
x k1x1 k2 x3 y1 y3 k1 k2
坐标x=65230.56，y=21238.72，起始边方位角为263
°15′28″。
• 试计算K3+500～K4+000每隔50m整桩号及主点里程桩 号的坐标及计算方位角（列表计算）。
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二、曲线型定线法与坐标计算方法
▪ 方法：先定出园曲线，再用缓和曲线或直线与园曲线相连 ▪ 1．定线步骤 ▪ (1) 参照导向线，徒手画出与地形相适应的路线概略位置。 ▪ (2)直尺和不同半径的圆曲线弯尺拟合徒手画线，把该画
▪ 4. 平面试线：－参照导向线定出平、纵
▪ 穿直线：按照“照顾多数，保证重点”的要求，穿直线 交点，初定路线导线。
▪ 敷设曲线： 初定各弯道的圆曲线半径，缓和曲线长度
等。
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（二）修正导向线 1．点绘纵断面草图。 2．纵断面修正导向线。根据填挖情况，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），调整平面线位，称为修正导向线。
3．横断面修正导向线（横断面校核）。
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用横断修正平面，避免横向填挖过大
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（二）修正导向线 1．点绘纵断面草图。 2．纵断面修正导向线。根据填挖情况，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），
线分解－圆弧和直线。 ▪ (3) 在圆弧或直线上各采集两个点的坐标，将直线和圆固
定下来。 （4）通过试算，用缓和曲线将两单元连接。
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2．确定回旋线参数 ▪ 回旋线参数A的确定常用方法有： ▪ 1)回旋曲线尺法
2)回旋曲线表法 3)近似计算法 回旋线参数A可用下式计算：
A 4 24DR3
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• 式中： D—基本型为内移值p，S型、卵型为圆弧之间距
离；
•
A•
R 径，
4 24DR3
Lm=Lcz-JDi （注意：Lm<0）
▪
m ——直线段上任一点M的计算方位角。
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（2）单曲线内中桩坐标计算： 1)不设缓和曲线的单曲线
ZY点： X ZY X i T cosi1 YZY Yi T sin i1
YZ点： XYZ Xi T cosi YYZ Yi T sin i
Ls1 2 Ls2 2
R1
R2
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若R2>R1,先选定Ls2和R2，则
R1
AB TB
tan 1
－p1
=
AB
(R2
Ls 2 2 24R2
)
tan 1
Ls 2 2 24R2
2
2
Ls1 Ls2
R1 R2
R2取整：
R1不可取整
检查R1、R2, Ls1和Ls2是否满足要求， 否则重新假定、计算
y k1(x x1) y1
J D (x,y)
k1
y2 x2
y1 x1
k2
y4 x4
y3 x3
(x2,y2) (x3,y3)
直线1
(x1,y1)
(x4,y4)
直线2
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▪ （二）曲线设置
• 主要工作：确定园曲线半径R
•
缓和曲线长Ls
• 方法：试算和反算
• 试算：假定R，Ls，计算T、E和曲线长L
2R
sin( 90l
R
)
•
cos(i1
90(l LS
R
))
Y
YHY
2R
sin(
90l
R
)
•
sin(i1
90(l LS ))
R
式中：l－圆曲线上任意点至HY的曲线长
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③第二缓和曲线（HZ-YH)任意点的坐标
X
X HZ
30l 2 x / cos(
RLS
) • cos(i
30l 2
▪ 越岭线纸上定线 的方法： ▪ （一）定导向线
5.0％-5.5％
▪ 1．确定路线方案。
▪ 2．绘匀坡线。 等高线间平距：a = h/i平均
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第一节 纸上定线
• 纸上定线：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的过程。越岭线纸上定线 的方法：
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4.回头曲线
回头曲线一般R和Ls已知，线位要求严格；可参照双交点 曲线计算。
已知：R、 Ls、转角aA、aB，基线长AB为：
AB (R Ls2 )(tan A tan B )
24R 2
2
求得AB后，平移T1、T2或二者都平移（转角aA、aB不 变），使JD1A、JD1B直接距离为AB，则回头曲线位置确 定，
•
判断： 是否满足规范要求
•
是否适应地形
1.外距控制
•
不满足：调整R、Ls 重算
2.切线长控制
3.曲线长控制
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4.特殊条件控制
• 1.单交点曲线
• （1）已知切线长T，反算R
• 试定Ls，由下式反算R
tan R2 ( Ls T )R Ls2 tan 0
2
2
24 2
• 取整： • T以最大控制时，R向小取整 • T以最小控制时，R向大取整
ZH点： xZH Xi T cosi1 yZH Yi T sin i1
HZ点： xHZ X i T cosi yHZ Yi T sin i
缓和曲线上任意点切线横距：
x
l
l5 40R2 L2S
l9 3456R4 L4S
l13 599040R6
L6S
......)
式中： l－缓和曲线内任意点至ZH(或缓直）点的曲线长
RLS
)
Y
YHZ
x / cos( 30l 2
RLS
) • cos(i
30l 2
RLS
)
式中：l－第二缓和曲线上任意点至HZ的曲线长
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习题：
•
已知 R=7
某二 00m
级，公缓路和有曲一线弯Ls道=1，5偏0 。角JαD左==K233+°75663′3.369″
， 。
半 交
径 点
R2
(tan
AB
A tan
B
)
R
Ls 24
0
2
2
取整： 虚交点，R可取整 －－解算出三角形，按单交计算曲线要素
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• 双交点曲线要素按下式计算：
p L2s , 24R
q Ls Ls3 , 2 240R2
AB TA TB
TA
(R
p)
tan
A
2
,
TB
(R
p)
tan
B
2
Ls－缓和曲线长度
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①第一缓和曲线（ZH-HY)任意点的坐标
X
X ZH
30l 2 x / cos(
RLS
) • cos(i1
30l 2
RLS
)
Y
YZH
x / cos( 30l 2
RLS
) • cos(i1
30l 2
RLS
)
②圆曲线上任意的的坐标：
由HY-YH
Y
X HY
▪ 2. 计算交点和中桩坐标（逐桩坐标）。
▪ 3. 按路线逐桩坐标表进行实地放线。
▪ 方法：极坐标法（即拨角测距法，至少需要两个导线点， 采用全站仪）。
▪
坐标法（RTK）
JDn
DDi-1
P
θ
d
DDi
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第三节 定线的解析计算方法
▪ 定线方法： 直线型定线方法
▪
曲线型定线方法
▪ 直线型定线： ▪ 根据控制点或导向线及相应的技术标准，穿出一系列与
• （一）定导向线 • 1．确定路线方案。 • 2．绘均坡线： 等高线间平距：a = h/i平均 • 3．定导向线：分段调整纵坡，使路线经过或规避控制
点。
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第一节 纸上定线
▪ 纸上定线：在大比例尺（一般以1：1000为宜）地形图上确定 道路中线的位置的过程。
▪ 越岭线纸上定线 的方法： ▪ （一）定导向线 ▪ 1．确定路线方案。 ▪ 2．绘均坡线。 等高线间平距：a = h/i平均 ▪ 3．定导向线。
地形相适应的直线单元，然后在两直线的转折处用曲线连 接的定线方法。－－穿线交点定线法
▪ 适用条件：平原微丘地形
▪ 曲线型定线：
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▪一、直线型定线方法
▪ （一）路线标定
▪ 1．交点坐标确定： ▪ （1）直接采集法 ▪ 在地形图上直接读取各交点坐标。 ▪ －－适用于直线方向和位置限制不严的情况。