第六章 定线

第三章定线

一、教学内容分析

知识框架：

内容提要：

本章主要介绍道路常用定线方法；公路纸上定线和直接定线的方法、步骤；实地放线的方法和操作步骤等内容。城市道路定线受规划道路网控制，两控制点之间一般以直线相连，对起伏较大的城市道路定线可参照公路定线方法进行。二、教学目标

定线：在选线布局的基础上具体定出道路中线位置的作业过程。

定线的任务：在选线布局阶段选定的“路线带”（或叫定线走廊）的范围内，按已定的技术标准，结合细部地形、地质等自然条件，综合考虑平、纵、横三面的合理安排，定出道路中线的确切位置。

公路定线一般采用纸上定线和直接定线的方法。

纸上定线适用于技术标准高或地形、地物复杂的路线。定线过程是先在大比例尺地形图上室内定线，然后把纸上路线敷设到地面上；

直接定线适用于标准低或地形、地物简单的路线，是在现场直接定出路线中线的位置。

三、教学重点和难点

重点：纸上定线的方法与步骤；逐桩坐标计算方法；圆曲线半径的确定。

难点：定线的解析计算方法；立体交叉的匝道设计。

四、课时安排

4课时。

五、教学过程

课程导入：

第一节纸上定线

一、纸上定线的工作步骤

纸上定线是在1∶1000～1∶2000大比例尺地形图上确定道路中线位置的方法。

平原、微丘区地形平易，路线一般不受高程限制，定线中主要是正确绕避平面上的障碍，力争控制点间路线短捷顺直；

山岭、重丘区地形复杂，横坡陡峻，定线时要利用有利地形，避让艰巨工程、不良地质地段或地物等，都涉及调整纵坡问题，且山区纵坡又限制较严，因此山岭、重丘区安排好纵坡就成为关键问题。

（一）平原、微丘区定线步骤

1．定导向点

在选线布局确定的控制点之间，根据平原、微丘区路线布设要点，通过分析比较，确定可穿越、应趋就和该绕避的点和活动范围，建立一些中间导向点。2．试定路线导线

参照导向点，试穿出一系列直线、交汇出交点，作为初定的路线导线。3．初定平曲线

读取交点坐标计算或直接量测转角和交点间距，初定圆曲线半径和缓和曲线长度，计算曲线要素。

4．定线

检查各技术指标是否满足《标准》要求，以及平曲曲线位是否合适，不满足时应调整交点位置或圆曲线半径或缓和曲线长度，直至满足为止。

（二）山岭、重丘区定线步骤

1．定导向线

（1）分析地形，找出各种可能的走法。

在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）求平距a，并定匀坡线

①求平距：设等高距为h，平均坡度为ip，则等高线平距为a＝h/ip。

②定匀坡线：定匀坡线也称放坡，放坡是使用分规进行的，分规的张开度等于平距a值，a值的比例尺应与地形图的比例尺相同。

匀坡线：最后连接A、a、b、…D各点，所构成的折线。

匀坡线特点：这条匀坡线是具有平均坡度的折线，其作用一是放通了路线，证明方案是成立的，二是放坡可发现中间控制点，为下步工作提供依据。

（3）确定中间控制点，分段调整纵坡，定导向线

首先，分析匀坡线利用地形、避让不良地质的情况，找出中间控制点。

导向线：经利用有利地形、避让不良地质的调整后的匀坡线组成的折线A－a‘－b’…D。

特点：这条导向线是具有理想坡度的折线，利用了有利地形，避开了不利地形，可作为试定平面线形的参考。

2.修正导向线

（1）试定平面线形，点绘纵断面图，设计理想纵坡

（2）定修正导向线

目的：用纵断面修改平面，避免纵向大填大挖

在平面试线各桩的横断方向上点出与概略设计标高相应的点子，这些点的连线（折线）就称为修正导向线。（在纵断面图上读出每个桩的填、挖高度，点回到平面试线各桩的横断面方向上，连接这些点的折线称为修正导向线。）特点：具有理想纵坡，中线上不填不挖的折线，这一步实际上是在平面上找出与理想纵坡相对应的导向线。

（3）定二次导向线

目的：用横断面最佳位置修正平面，避免横向填挖过大。

对修正导向线各点绘制横断面图，用路基模板找出最佳“经济点”横断面位置，将这些点再点回到平面图上，连接这些点的折线称为二次修正导向线。

特点：具有理想纵坡、横断面位置最佳的折线。

3.定线（定平面线形）

定线是在二次修正导向线的基础上进行。二次修正导向线是一条折线，为满足“标准”的要求，必须适当取直，并用平曲线连接。按照二次修正导向线上各特征点的性质和可活动范围，经过反复试线才能定出满足要求的中线。（保证重点，照顾一般）

一般定线方法有下列两种：

（1）直线形定线法（即传统方法）

平面线形以直为主，适用于地形简单的平原微丘区。

用“直尺”先定直线，交汇出交点，在直线转折处用平曲线连接。

（2）曲线形定线法

平面线形以曲为主，适用于地形、地物复杂的丘陵和山岭区。用直尺和圆曲线弯尺先定直线和圆曲线，然后用缓和曲线将他们连接。

二、直线型定线方法

直线型定线方法:

根据控制点或导向线和相应的技术指标，试穿出一系列与地形相适应的直线作为基本线形单元，然后在两直线转折处用曲线予以连接的定线方法，即传统的以直线为主的穿线交点定线法。

试定直线的依据：

平原、微丘区：以路线布局确定的控制点为依据。

山岭、重丘区：应参照导向线试定，最终路线要经过多方面分析比较才能确定。 （一）路线标定

道路中线确定后，为标定路线需根据选定的圆曲线半径及缓和曲线计算平曲线要素、曲线主点桩和加桩里程等。

1、无坐标控制时：按比例量取交点间距，用正切法确定偏角，设置平曲线，计算曲线要素。

2、有坐标控制时：若需要计算逐桩坐标时，则应采集各交点的坐标。通常交点坐标的采集方法有两种：

（1）直接采集法：在绘有格网的地形图上读取各交点的坐标，一般只能估读到米，适用于交点前后直线方向和位置限制不严的情况。

（2）定前后直线间接推算法：先固定交点前后的直线，再用相邻直线相交的解析法计算交点坐标，一般适用于交点前后直线方向和位置限制较严的情况。

当已知交点前直线上两点的坐标（11,Y X ）和（22,Y X ），后直线上两点（33,Y X ）和（44,Y X ），则交点坐标（Y X ,）计算。

当21X X =时：21X X X == 332)(Y X X k Y +-=

当43

X X =时：43X X X == 111)(Y X X k Y +-=

（二）坐标计算

先建立一个贯穿全线统一的坐标系，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。编制逐桩坐标表。然后根据逐桩坐标实地放线。

1．路线转角、交点间距、曲线要素及主点桩计算

设起点坐标),(000YJ XJ JD ，第i 个交点坐标为,,,2,1),,(n i YJ XJ JD i i i =则 坐标增量 1--=i i XJ XJ DX 1--=i i YJ J Y DY 交点间距 22)()(DY DX S +=

象限角 DX

DY

arctg =θ 计算方位角A

⎪⎪⎪

⎭⎪⎪

⎪

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⎫+-=-+--=--=

--=

1

11213132113434212121)()()()(,)()

(Y X X k Y k k Y Y X k X k X X X Y Y k X X Y Y k