第七章定线方法

第七章定线方法

在上一章中，我们以及讲述了路线带的确定方法，即在主要控制点间，根据地形、地物、水文、地质等自然条件，选定一些中间控制点，连接这些控制点，即构成路线带（也称定线走廊）。接下来的工作就是定线，其主要任务是按照已定的道路技术标准，在已选定的路线带范围内，结合细部地形及地质条件，综合考虑平、纵、横三面的合理安排，实地定出道路中线的确切位置。

定线是公路设计中较关键的一步。它不仅要解决工程技术和经济等方面的问题，而且对如何使公路与周围环境相配合，以及公路本身线形的美观等问题，都要在定线过程中给予充分的考虑。

公路定线除受地形、地物、水文、地质等因素制约外，还受技术标准、国家政策、社会影响、道路美学等因素的制约。这就要求设计人员必须有广博的专业知识和熟练的定线技巧。最有经验的设计者也不可能一次试线就能选出最好的线位，复杂条件下的定线可能有好几个设计方案供定线组全体人员研究比选。

定线应吸收道路、桥梁、水文、地质、园林等专业人员参加，充分发挥各类专业人员的集体智慧和才能，使定线成为各类专业人员相互协作、密切配合，并以找到最理想的路线为其最终目标。

公路的定线方法主要有直接定线和纸上定线两种方法。对于技术标准高，地形、地物复杂的路线必须使用“纸上定线”，然后把纸上路线用工程测量的方法敷设在实地上；“直接定线”省去了“纸上定线”这一步，所以只适用于标准较低的路线。

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第一节纸上定线

纸上定线一般在大比例尺地形图上进行，以1：1000为宜。

对定线来讲，不同的地形应抓住的主要矛盾是不同的。比如，平原微丘地区，地形平坦，路线一般不受高程限制，定线时主要是正确绕避平面上的障碍，力争控制点间路线顺直短捷，线形美观。对于山岭重丘区，地形复杂，横坡陡峻，定线时在充分利用有利地形、避让艰巨工程、不良地质地段和地物的条件下，安排好纵坡就成为主要问题了。现就路线平面、纵断面和横断面均受较严格限制的越岭线为例，介绍纸上定线的工作步骤。

（一）定导向线

1在大比例尺地形图上，仔细研究在路线布局阶段已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 根据地形图上等高线间距h及选用的平均坡度i均（一般为5％～5.5%），按a = h / i均计算出等高线间平距a, 使两脚规的开度等于a，从某一固定控制点（如图7－1 a 所示的A点）开始，沿各拟定走法在等高线上依次截取a、b、c，…等各点，如最后一点的位置和标高均接近另一固定控制点D时，说明这个方案能够成立。否则，应修改走法或调整i均，并重新试验直至方案成立为止。

3 连接A 、a、b、c，…，D各点，分析研究这条折线在利用地形和避让地物、不良地质条件以及艰巨工程等的情况，从而选择应穿或应避的点作为中间控制点。如图，A abc…D折线从C处陡崖中

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间通过，B处有利于回头的地点也未利用上，如调整一下B、C前后路段的坡度，就能避开陡崖和利用上有利回头的地点。因此，可把B、C两点定为中间控制点。然后在分段仿照上述方法截取a', b'

，…诸点，连接A a'b'…D的折线，将显示出路线行经的部位，称为“导向线”。

（二）修正导向线

1参照导向线定“平面试线”。导向线仍然是条折线，于是根据平面线形标准的要求，结合横坡变化情况，确定必须通过的点、适当照顾的点和可以不考虑的点，从而画出“平面试线”。平面试线时要注明平曲线半径，量出变化特征点的桩号及地面标高，绘出纵断面图；然后参考地面线设计理想纵坡，量出各桩的“概略设计标高”。

2 在“平面试线”各桩的横断面上，点出与“概略设计标高”相应的点，这些点的连线是具有理想纵坡、不填不挖的折线，称为修正导向线（例图中未示出）。

3 在修正导向线各点的横断面图上，找出路基最佳中线位置及其可以活动的范围，如图7－2中的②、③。将“最佳位置点”点绘在平面图上，这些点的连线是一条在纵断面上有理想纵坡、在横断面上位置最佳的平面折线，称为“二次修正导向线”。

（三）定线

纸上定线应该既符合该级路规定的几何标准，又能充分利用地形，避开尽可能多的障碍物。为此定线必须在分析研究“二次修正导向线”上各特征点的性质和可活动范围的基础上，反复试线才能得到

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满意的结果。纸上定线的具体操作有两种做法：

1直线型法（传统法）

利用“二次修正导向线”上各点的可活动性，按照照顾多数、侧重重点的原则，先用直线尺试穿出与较大范围地形相适应的一系列直线，然后用适当曲线把相邻直线连接起来。当地形复杂转折较多或转弯处控制较严时，也可先定曲线，后用直线把曲线顺滑地连接起来。这种方法适用于地形简单的平原、微丘区。

2曲线型法

根据导向线上各点控制性严宽的程度，参照设计标准的要求，先用一系列圆弧去拟合控制较严的地段，然后把这些园曲线用适当的缓和曲线和直线连接起来。这种方法适用于地形、地物复杂的山岭、重丘区。

（四）设计纵断面

平面设计完成后，首先量出路线穿过每一等高线处的桩号及高程，绘制路线地面线的纵断面，并把竖向需要控制的各特征点的标高标注在图上，作为填挖的控制点；然后确定纵坡设计线。定纵坡设计线时，应参考试线时已确定的理想纵坡，并应符合该级公路技术标准的要求。

纵坡设计线定出后，应检查所定路线是否经济合理，如填挖过大，应进行修改。

纸上定线是一个反复的过程，试线越多，最后的成品就越好。直到无论怎样修改都不能显著降低工程量及造价，或增进美感时，才可

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认为纸上定线工作已告结束。

第二节纸上定线操作方法

一、直线型定线方法

根据“二次修正导向线”的可活动范围和该路等级相应的几何标准，试穿出一系列与地形相适应的直线作为路线基本单元，然后在两直线转折处用曲线连接，这种方法称为传统的直线型地形方法。

道路中线确定以后，为了实地标定路线，需要根据选定的园曲线半径和缓和曲线计算平曲线要素、曲线主点桩及加桩的里程、逐桩坐标等。这些数据是否正确，取决于交点坐标采集的精度，通常交点坐标的采集有两种方法：

1直接采集法

即在绘有网格的地形图上读取各交点坐标，一般只能估读到米。这种方法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交点坐标

当交点前后直线方向和位置受限制较严时，可先固定前后直线，即在每条直线上读取两个点的坐标，再用解析法计算交点坐标。

如已知交点前直线上两点的坐标为（X1，Y1）和（X2，Y2），后直线上两点坐标为（X3，Y3）和（X4，Y4），则交点坐标（X，Y）可由下式计算。

2 1

3 1

3

2

1

1

k

k

y y

x

k

x

k

x

-

+ -

-

=

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