第七章 高速公路定线及现场放线

1. 2. 3. 4. 5.
思考题
7.1 纸上定线有哪两种方法？分别适用于何种情况？ 7.2 简述纸上定线的一般步骤及要点。 7.3 试推导设缓和曲线时圆曲线上任意点的坐标计算公式。
谢谢大家！
2）坐标计算 经纸上定线确定了交点坐标后，应先计算出路线转角、交点间距、 平曲线要素以及主点桩桩号，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 ②直线上中桩坐标计算 ③单曲线内中桩坐标计算 Ⅰ.不设缓和曲线的单曲线 Ⅱ.设缓和曲线的单曲线 ④复曲线坐标计算 Ⅰ.复曲线中间缓和曲线上任意点坐标 Ⅱ.复曲线内段以外的任意点坐标
2. 纸上定线的方法 （1）直线型定线法 直线型定线方法是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。平面线形以直为主，适用于地形简单的平原微丘区。 1）路线标定 对于高速公路，中线确定以后，必须采集交点坐标，并由此计算 转角和交点间距；确定圆曲线半径和缓和曲线长度，计算平曲线要素 和推算主点桩号；最后计算逐桩坐标。通常交点坐标的采集方法有两 种： ①直接采集法 ②定前后直线间接推算法
7.1.1 纸上定线
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。 1. 纸上定线的步骤 （1）收集资料与准备工作 （2）根据地形和地物初定路线的位置 （3）定线必须满足技术标准的有关规定，同时又要参照初拟的路线位置 进行。根据不同地形特点，定线方法有“直线型定线法”和“曲线型 定线法”两种。 （4）纵断面设计 （5）最佳横断面修正 （6）现场核对 纸上定线的过程是一个反复试线、比较、逐步趋于完善的过程。 定线时要在满足标准的前提下结合自然条件，综合考虑平、纵、横断 面，反复试线，直到无论采取什么措施都不能显著节省工程或增进美 感时，才可以认为纸上定线工作已完成。
7.2 现场放线
现场放线是将纸上定好的路线敷设到地面，供详细测量和施工使 用。目前高速公路现场常用的放线方法有极坐标放线法、坐标放线法 等。
7.2.1 极坐标放线法
极坐标放线的基本原理是以控制导线为根据，以角度和距离定点。
7.2.2 坐标放线
此法的基本原理与极坐标法相同，它是利用现代自动测量仪的坐 标计算功能，只需输入有关点的坐标值即可，现场不需做任何手工计 算，而是由仪器内电脑自动完成有关数据计算。放线的具体操作步骤 如下： 在置仪点安置仪器，后视点； 键入置仪点和后视点坐标、，完成定向工作； 键入待放点坐标； 转动照准头使水平角为0°00′00″，完成待放点定向； 置反射镜于点方向上，并使面板上显示0.000m时。 重复第3步～第5步，可放出其它中桩位。当改变置仪点的位置后， 要重复第1步～第5步。 坐标法放线数据全部来自于精确计算，放线精度高，可用于直线 或曲线的标定。因此，坐标法适用于直线型定线法和曲线型定线法。
高速公路规划 与设计
第七 章 高速公路定线 及现场放线
7.1 定线
定线是选线的第三个步骤，是根据既定的技术标准和路线方案，结 合地形、地质条件，综合考虑平、纵、横三方面的合理安排，具体定 出道路中线的确切位置。要求在平面上定出路线的交点和平曲线半径 ，在纵断面上定出变坡点和设计坡度，在横断面上定出中线填挖尺寸 和边坡坡度。定线是道路设计中关键的一步，它不仅受地形、地物、 地质等的限制，需要解决工程和经济问题，而且要受到技术标准、国 家政策、社会影响、道路美学、风俗习惯等因素制约，需要充分考虑 道路自身线形的美观与协调、驾驶员的视觉和心理反应、道路与周围 环境的协调、道路与生态平衡的关系以及道路与人文的和谐等问题。
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2）确定回旋线参数 确定回旋线参数值是采用曲线型定线法的关键。过去多采用回旋 曲线尺或表法，即用不同整数的回旋线参数值制作回旋线长度与曲率 半径对应关系的尺或表，供使用时查对。 ①直线与圆曲线连接 Ⅰ.求圆心坐标 Ⅱ.直线与圆曲线间距D Ⅲ.回旋线参数及长度
②两反向曲线连接 Ⅰ.计算两圆间距 Ⅱ.计算回旋曲线参数 Ⅲ.两同向曲线连接
3）坐标计算 采用曲线型定线法定出的路线平面线形仍然是由直线、圆曲线和 回旋线三种线形元素所组成的。当各线形元衔接点的坐标一经确定， 路线平面线形的形状和位置便完全确定了。下面分别介绍各种组合线 形线元衔接点的坐标和线元上任意点的坐标计算。 ①各线元衔接点坐标计算 Ⅰ.直线与圆曲线的连接 Ⅱ.两反向曲线的连接 Ⅲ.同向圆曲线的连接
②各线元上加桩坐标计算 Ⅰ.直线上加桩坐标 Ⅱ.圆曲线上加桩坐标 Ⅲ.缓和曲线上加桩坐标 a. 直线与圆曲线连接时 b. 反向曲线连接时 c. 同向曲线连接时
7.1.2 航测定线
纸上定线必须要测绘大比例尺地形图，这种方法需要大量人力、 物力，劳动强度大，选线周期长。而航测定线是利用航测像片选线， 或者通过航测成图在图纸上定线，这样可以把大量的野外工作搬到室 内来做，选线人员可以在像片和图纸上找出许多比较方案，从而提高 选线质量。我国领土的绝大部分地区，已有不同比例尺的航空摄影像 片，容易收集。将像片拼接成地貌略图，通过立体观察，可以了解选 线地区的山脉、水系以及工程地质情况。对于在特别困难的山岭、森 林、沙漠、草原地带定线时，航测资料具有特别重要的实用价值。
（2）曲线型定线法 根据导向线和地形条件及相应技术指标，先用一系列圆弧去拟合 控制较严的地段或部位，然后把这些圆弧用适当的直线或缓和曲线连 接起来，形成以曲线为主的连续线形。平面线形以曲线为主，适用于 地形、地物复杂的山区和丘陵区，以及地物障碍较多的平坦地区。 1）定线步骤 ①参照导向线或控制点，待手画出线形顺适、平缓并与地形相适应的概 略线位。 ②用直尺或不同半径的圆曲线弯尺拟合徒手线位，形成一条由圆弧和直 线组成的具有错位（即设缓和曲线后圆曲线的内移值）的间断线形。 ③在圆弧和直线上各采集两点坐标或在计算机上拾取圆弧和直线对象固 定位置，通过试定或试算，用合适的缓和曲线将它们顺滑连接，形成 连续的平面线形。