第二章 公路線形

1、道路與橋梁工程概論主講教師：王昌運(yùn)TelQ：329568030E-mail：第二章 公路線形 本章內(nèi)容本章內(nèi)容平面線形縱面線形路線橫斷面公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)第二章 公路線形 基本要求基本要求了解平面線形的組成、路線平面圖、路線縱斷面圖、平縱面線形組合、橫斷面圖的繪制；理解平面曲線和豎曲線的計(jì)算、行車視距的計(jì)算、縱坡設(shè)計(jì)的基本要求、平曲線的超高與加寬、土石方數(shù)量的計(jì)算；掌握紙上定線的步驟及相應(yīng)的原則和方法、實(shí)地放線的方法、實(shí)地定線的原則、測(cè)設(shè)隊(duì)各工作組的任務(wù)內(nèi)容。第二章 公路線形 本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)平面曲線和豎曲線的計(jì)算、行車視距的計(jì)算、縱坡設(shè)計(jì)的基本要求、平曲線的超高與加

2、寬、土石方數(shù)量的計(jì)算；紙上定線的步驟及相應(yīng)的原則和方法、實(shí)地放線的方法、實(shí)地定線的原則、測(cè)設(shè)隊(duì)各工作組的任務(wù)內(nèi)容。 本章難點(diǎn)本章難點(diǎn)平面曲線和豎曲線的計(jì)算、行車視距的計(jì)算、縱坡設(shè)計(jì)的基本要求、平曲線的超高與加寬第一節(jié) 平面線形 公路是三維空間的工程實(shí)體，需要由平面、平面、縱斷面和橫斷面縱斷面和橫斷面來(lái)確定其方向、高程和幾何形狀。 公路中線在水平上的投影稱為平面線形。 公路平面設(shè)計(jì)主要是根據(jù)規(guī)劃，結(jié)合地形、地質(zhì)水文條件以及現(xiàn)狀地物，滿足行車要求，選擇合適的平曲線，保證必須的行車視距。第一節(jié) 平面線形一、平面線形的組成直線圓曲線緩和曲線ZYJD1YZZYJD2YYJD3YZZYJD4AGQJD4B

3、YZ第一節(jié) 平面線形直線直線 特點(diǎn)：特點(diǎn)：里程短、營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)、行車視距良好、乘坐平穩(wěn)舒適； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：對(duì)行車不利、過(guò)長(zhǎng)容易引起駕駛者產(chǎn)生麻痹和疲勞；我國(guó)未明確規(guī)定直線的長(zhǎng)度，但要求曲線長(zhǎng)度與直線長(zhǎng)度有合理比例，并根據(jù)地形、地物、景觀以及駕駛者視覺(jué)反應(yīng)和心理上的承受能力來(lái)確定。第一節(jié) 平面線形圓曲線圓曲線 特點(diǎn)：特點(diǎn)：比較容易適應(yīng)地形變化、能引起駕駛者的注意、起到誘導(dǎo)視線的作用、較大半徑的圓曲線行車平順舒適； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：圓曲線行駛寬度比直線大，較小半徑的圓曲線視距條件差；第一節(jié) 平面線形圓曲線要素計(jì)算圓曲線要素計(jì)算1)2(sec1802tanRERLRT圖中：圖中：R為平曲線半徑；為平曲線半徑

4、；為偏角；為偏角；JD為交點(diǎn)；為交點(diǎn)；ZY為直線與圓曲線的切點(diǎn)；為直線與圓曲線的切點(diǎn)；YZ為圓曲線與直線的切點(diǎn)為圓曲線與直線的切點(diǎn)第一節(jié) 平面線形平曲線半徑的選擇平曲線半徑的選擇 汽車在公路曲線上行駛時(shí)，受到離心力（C=mV2/R）的作用，可能會(huì)使汽車向外滑移或有傾覆的危險(xiǎn)。 保證曲線上行駛的安全舒適，可降低車速、降低車速、對(duì)曲線半徑加以限制、設(shè)置超高對(duì)曲線半徑加以限制、設(shè)置超高。 條件允許，曲線半徑越大越好；條件限制，不能小于半徑極限值（見(jiàn)表1-1-5）。第一節(jié) 平面線形緩和曲線緩和曲線 為了汽車行車軌跡需要，應(yīng)在圓曲線與直線間，或圓曲線與圓曲線之間設(shè)置曲率半徑連續(xù)變化的曲線，稱為緩和曲線。

5、 作用：作用：使離心力從零逐漸變化到定值，有利于行車和駕駛轉(zhuǎn)向操作；使路線順暢、美觀和視覺(jué)協(xié)調(diào)。 種類：種類：拋物線、雙扭線和回旋線回旋線。第一節(jié) 平面線形 路線轉(zhuǎn)角點(diǎn)設(shè)置緩和曲線的條件： 20 緩和曲線角： 圓曲線內(nèi)移值： 緩和曲線的切線增值：RLso2RLRLRLpsss242348242342232402RLLqss第一節(jié) 平面線形 緩和曲線各要素：緩和曲線各要素：切線總長(zhǎng)曲線總長(zhǎng)外距qPRTs2tan)(ssLRL2180)2(o0RPRE2sec)(Ls為緩為緩和曲線和曲線長(zhǎng)度長(zhǎng)度第一節(jié) 平面線形 緩和曲線長(zhǎng)度的確定：緩和曲線長(zhǎng)度的確定：控制離心加速度的變化率行駛時(shí)間的限制超高附加坡

6、的坡度上述計(jì)算結(jié)果取上述計(jì)算結(jié)果取5倍后，選最大值。倍后，選最大值。RvLss30215. 0tvLs6 . 3iBiLsy第一節(jié) 平面線形 直線與曲線組合直線與曲線組合路線由于地形或其他因素的影響而需轉(zhuǎn)折時(shí)，也有可能是相鄰曲線的組合，形式有：同向曲線反向曲線復(fù)曲線回頭曲線p同向曲線間的最短直線同向曲線間的最短直線長(zhǎng)度長(zhǎng)度(m)以不小于以不小于6v(km/h)為宜；為宜；p規(guī)定反向曲線間最小直規(guī)定反向曲線間最小直線長(zhǎng)度線長(zhǎng)度(m)以不小于設(shè)計(jì)以不小于設(shè)計(jì)速度速度(km/h)的的2倍為宜。倍為宜。第一節(jié) 平面線形回頭曲線由一個(gè)主曲線和兩個(gè)輔助曲線組回頭曲線由一個(gè)主曲線和兩個(gè)輔助曲線組成，當(dāng)輔助曲

7、線方向相同時(shí)為同向回頭曲成，當(dāng)輔助曲線方向相同時(shí)為同向回頭曲線；當(dāng)輔助曲線方向相反時(shí)為反向回頭曲線；當(dāng)輔助曲線方向相反時(shí)為反向回頭曲線。線。第一節(jié) 平面線形回頭曲線的極限指標(biāo)（見(jiàn)表回頭曲線的極限指標(biāo)（見(jiàn)表1-2-1）第一節(jié) 平面線形二、行車視距二、行車視距為了保證行車安全，駕駛員應(yīng)能及時(shí)看到路面前方一定距離的障礙物或迎面來(lái)車，以便及時(shí)剎車或繞過(guò)，汽車在這段時(shí)間內(nèi)沿公路路面行駛的必要安全距離，稱為行車視距。行車視距按行車狀態(tài)分為停車視距、會(huì)車視距、超車視距。第一節(jié) 平面線形停車視距停車視距321TSSSSS S1 1駕駛員反應(yīng)時(shí)間；駕駛員反應(yīng)時(shí)間；S S2 2開(kāi)始制動(dòng)到完全停止時(shí)的距離；開(kāi)始制動(dòng)

8、到完全停止時(shí)的距離；S S3 3安全距離，安全距離，510m。第一節(jié) 平面線形會(huì)車視距會(huì)車視距會(huì)車視距通常是停車視距的2倍。SHS11/3S22/3S2S2S3S4最小必要超車視距第一節(jié) 平面線形超車視距超車視距4321HSSSSSS S1 1加速行駛距離加速行駛距離S S2 2超車在對(duì)向車道行駛的距離超車在對(duì)向車道行駛的距離S S3 3超車后安全距離，超車后安全距離，2060mS S4 4對(duì)向汽車行駛的距離對(duì)向汽車行駛的距離p最小超車視距：最小超車視距：432H32SSSS第一節(jié) 平面線形 平面彎道上視距的保證平面彎道上視距的保證第一節(jié) 平面線形 豎曲線上視距的保證豎曲線上視距的保證小半徑凸

9、形豎曲線上行駛時(shí)，車頭燈的燈光高出路面，會(huì)有看不見(jiàn)的區(qū)域。小半徑凹形豎曲線上行駛時(shí)，車頭燈的射程較短，也會(huì)影響視線?？床灰?jiàn)區(qū)域曲線上視距第一節(jié) 平面線形三、路線平面圖三、路線平面圖路線平面圖使公路基本建設(shè)工程文件之一，因此，要求路線平面圖應(yīng)標(biāo)出路中線兩側(cè)50150m范圍內(nèi)的帶狀地形、現(xiàn)狀地物、路中線位置、里程及百米樁、水準(zhǔn)點(diǎn)、中橋位、隧道和相交道路位置以及省、市、縣分界線等，并示出平面要要素。平面圖比例尺為:1:2000、1:5000、1:10000，視設(shè)計(jì)階段而定第二節(jié) 縱面線形一、路線縱斷面圖一、路線縱斷面圖 通過(guò)公路中線的豎向剖面圖稱為路線縱斷面圖。它反映路中線地面起伏和設(shè)計(jì)路線的坡度情

10、況?？v斷面圖的下半部分主要是把平面設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容填列出來(lái)；縱斷面圖的下半部分有兩條主要線：一是地面線，一是設(shè)計(jì)線(坡度線)。第二節(jié) 縱面線形地面標(biāo)高地面標(biāo)高 在路中線上表示地面各點(diǎn)的高在路中線上表示地面各點(diǎn)的高程；程；設(shè)計(jì)標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)高 在設(shè)計(jì)線上表示路基邊緣各點(diǎn)在設(shè)計(jì)線上表示路基邊緣各點(diǎn)的標(biāo)高；的標(biāo)高；施工高度施工高度 在任一樁號(hào)上，設(shè)計(jì)標(biāo)高與地在任一樁號(hào)上，設(shè)計(jì)標(biāo)高與地面標(biāo)高差。面標(biāo)高差?？v斷面的比例尺，豎向縱斷面的比例尺，豎向1 200或或1 100 ；橫向橫向1 2000或或1 1000。第二節(jié) 縱面線形二、縱坡設(shè)計(jì)二、縱坡設(shè)計(jì) 縱斷面的坡度線有上坡和下坡，其大小是以坡度線兩端高差與其水

11、平長(zhǎng)度比值的百分?jǐn)?shù)表示，稱為坡度i.沿路線前進(jìn)方向，坡度線起點(diǎn)比終點(diǎn)低則為上坡；否則為上坡。ABCi1i2L1L2i1=(hB-hA)/L1100%i2=(hC-hB)/L2100%第二節(jié) 縱面線形(一一)縱坡設(shè)計(jì)的基本要求縱坡設(shè)計(jì)的基本要求1、縱坡設(shè)計(jì)必須滿足汽車動(dòng)力性能要求。2、縱坡應(yīng)滿足汽車使用性能的要求： 速度性能(最大速度、可能的加速度、最大爬坡度) 通過(guò)性能(越野性能) 安全性能 經(jīng)濟(jì)性能3、縱坡應(yīng)與地形相適應(yīng)，與環(huán)境配合，應(yīng)對(duì)沿線地面、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮。4、縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁，盡量避免采用極限縱坡值。第二節(jié) 縱面線形(二二)最

12、大縱坡與最小縱坡的確定最大縱坡與最小縱坡的確定1、最大縱坡 在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許使用的最大坡度值。2、最小縱坡 各級(jí)路段路塹，低填方路段及其他排水不暢地段，應(yīng)采用不小于0.3%的縱坡。當(dāng)必須設(shè)計(jì)平坡或小于0.3%的縱坡時(shí)，邊溝應(yīng)做縱向排水設(shè)計(jì)。第二節(jié) 縱面線形(三三)合成坡度合成坡度是指由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的坡度，其方向即流水方向。式中：I 合成坡度（%） iy超高橫坡或路拱橫坡（%） ix路線設(shè)計(jì)縱坡度（%）22xyiiI第二節(jié) 縱面線形 1 1、最大允許合成坡度值、最大允許合成坡度值( (見(jiàn)表見(jiàn)表1-2-3)1-2-3) 2 2、最小合成坡度：、最小合成坡度：最小

13、合成坡度不宜小于最小合成坡度不宜小于0.5%0.5%。當(dāng)合成坡度小于當(dāng)合成坡度小于0.50.5時(shí)，應(yīng)采取綜合排水措施，以保時(shí)，應(yīng)采取綜合排水措施，以保證路面排水暢通。證路面排水暢通。設(shè)計(jì)速度（設(shè)計(jì)速度（km/hkm/h）12012010010080806060404030302020合成縱坡值（合成縱坡值（% %）8.08.09.09.010.510.510.510.511.011.011.011.011.011.0第二節(jié) 縱面線形(四四)高原縱坡折減高原縱坡折減在實(shí)際工作中，對(duì)于海拔3000m以上的地區(qū)，在縱坡設(shè)計(jì)中應(yīng)把縱坡減小。(見(jiàn)表1-2-4)海拔高度m30004000 40005000

14、5000折減值%123第二節(jié) 縱面線形(五五)坡長(zhǎng)限制坡長(zhǎng)限制1、陡坡坡長(zhǎng)限制(見(jiàn)表1-2-6)第二節(jié) 縱面線形(五五)坡長(zhǎng)限制坡長(zhǎng)限制2、最短坡長(zhǎng)限制(見(jiàn)表1-2-5)公路等級(jí)高速公路一二三四計(jì)算車速km/h1201008010060804060304020最小坡長(zhǎng)m30025020025015020012015010010040第二節(jié) 縱面線形三、路線豎曲線三、路線豎曲線 縱斷面上相鄰兩條坡度線相交處，就會(huì)出現(xiàn)變坡點(diǎn)和坡角。 在變坡處，用一段曲線予以連接，以利車輛平順行駛，這就是豎曲線。 變坡角用表示，其大小近似等于相鄰兩縱坡度的代數(shù)差。見(jiàn)下圖，即21ii +i112-i2+i3第二節(jié) 縱

15、面線形(一一)豎曲線要素計(jì)算豎曲線要素計(jì)算豎曲線有拋物線和圓曲線兩種，這兩種線形的計(jì)算結(jié)果在應(yīng)用范圍內(nèi)是完全相同的。由于在縱斷面上只計(jì)水平距離和垂直高度，斜線不計(jì)角度而計(jì)坡度。故豎曲線的切線和弧長(zhǎng)均以水平投影長(zhǎng)度計(jì)算。第二節(jié) 縱面線形 豎曲線長(zhǎng)：豎曲線長(zhǎng)：L=R 切線長(zhǎng)：切線長(zhǎng)： 外距：外距：2)(212iiRLTRTRLE2822Rx2y2+i1-i2ETTLXY第二節(jié) 縱面線形(二二)豎曲線半徑的選擇豎曲線半徑的選擇 滿足規(guī)范規(guī)定豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度要求。(見(jiàn)表1-1-5)公路等級(jí)公路等級(jí)高速高速一一二二三三四四地形地形平原平原重丘重丘山嶺山嶺平原平原山嶺山嶺平原平原山嶺山嶺平原平原山

16、嶺山嶺平原平原山嶺山嶺豎曲豎曲線半線半徑徑(m)凸凸形形一般一般最小最小17000100005001000200045007002000400700200極限極限1100065003000650014003000450100250450100凹凹形形一般一般6000450030004500150030007001500400700200極限極限4000300010003000100020004501000250450100豎曲線最小長(zhǎng)度豎曲線最小長(zhǎng)度(m)10085508550703550253520第二節(jié) 縱面線形四、平縱面線形組合四、平縱面線形組合1、豎曲線與平曲線重合平曲線和豎曲線的頂點(diǎn)

17、一一對(duì)應(yīng)，且平曲線比豎曲線長(zhǎng)，使豎曲線在平曲線范圍內(nèi)。這樣對(duì)視覺(jué)有誘導(dǎo)作用，對(duì)行車安全有利。如果做不到平、豎曲線一一對(duì)應(yīng)，可把平豎曲線拉開(kāi)相當(dāng)距離，是平曲線位于直坡段上或豎曲線位于直線上。第二節(jié) 縱面線形見(jiàn)平、縱曲線位置的對(duì)應(yīng)圖：不適當(dāng)適當(dāng)豎曲線的位置直線緩曲圓曲線緩曲直線第二節(jié) 縱面線形2、平曲線與豎曲線半徑大小保持均衡、平曲線與豎曲線半徑大小保持均衡平曲線與豎曲線的線型，其中一方大而平緩時(shí)，另一方也要大而平緩；切不可使二者差別太大。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平曲線半徑小于1000m時(shí)，豎曲線半徑為平曲線半徑的1020倍，可獲得線型的均衡性。第二節(jié) 縱面線形3、不要在凸行豎曲線頂部、凹形豎曲線底部、不要在凸

18、行豎曲線頂部、凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線插入小半徑的平曲線前者因沒(méi)有視線誘導(dǎo)而必須急轉(zhuǎn)彎，增加操作困難；后者因駕駛員向凹線底部行駛時(shí)，可能錯(cuò)認(rèn)為是水平路，以過(guò)高速行駛導(dǎo)致急轉(zhuǎn)彎發(fā)生事故。第二節(jié) 縱面線形4、在一個(gè)平面曲線內(nèi)，避免縱面線型反復(fù)凹、在一個(gè)平面曲線內(nèi)，避免縱面線型反復(fù)凹凸在一個(gè)平曲線范圍內(nèi)凸在一個(gè)平曲線范圍內(nèi)往往形成看得見(jiàn)腳下和前方而看不見(jiàn)中間凹陷的線型，由于視覺(jué)不放心，即使凹度很小，也不敢正常速度行駛。第三節(jié) 路線橫斷面公路也是具有一定寬度的帶狀結(jié)構(gòu)物；在垂直于路中線的方向上作以垂直剖面，這個(gè)剖面上的圖形稱為橫斷面圖；橫斷面圖反映路基的形狀和尺寸；公路橫斷面應(yīng)包括路基、路肩、

19、邊溝、邊坡和中間帶等。第三節(jié) 路線橫斷面一、路幅類型一、路幅類型兩側(cè)路肩外緣之間那一部分稱為路幅； 單幅路單幅路 單車道:適于交通量不大的四級(jí)路，若雙向行駛，應(yīng)設(shè)錯(cuò)車道； 雙車道:適于二、三、四級(jí)路，在我過(guò)占比重較大； 雙幅路雙幅路 高速公路、一級(jí)公路，這種公路要設(shè)置中間分隔帶。第三節(jié) 路線橫斷面第三節(jié) 路線橫斷面二、路幅組成路幅由行車帶、路肩、中間分隔帶和路拱等組成。第三節(jié) 路線橫斷面(一一)、行車帶寬度、行車帶寬度其寬度一般包括兩條以上的行車道；行車道寬度包括車廂寬度和富余寬度；車廂寬度選用標(biāo)準(zhǔn)車廂寬度確定；一條車道寬為3.03.75；車道數(shù)應(yīng)由該路的交通量及通行能力確定。第三節(jié) 路線橫斷

20、面(二二)、路肩寬度、路肩寬度作用：作用：1、保護(hù)、支撐路面結(jié)構(gòu)； 2、臨時(shí)停車使用； 3、供行人、非機(jī)動(dòng)車通行；類型：類型：土路肩、硬路肩；高等級(jí)公路中要鋪砌成硬路肩；路肩寬度見(jiàn)表見(jiàn)表1-2-8；采用分離式斷面，應(yīng)設(shè)置左側(cè)硬路肩(寬度見(jiàn)教材表1-2-9)。第三節(jié) 路線橫斷面(三三)、中間帶、中間帶中間帶是由兩條左側(cè)路緣帶及中央分隔帶組成；高速高路必須設(shè)置中間帶；一級(jí)公路一般應(yīng)設(shè)置中間帶；當(dāng)受條件限制時(shí)，應(yīng)設(shè)置分隔設(shè)施；整體式斷面中間帶寬度見(jiàn)表1-2-10.第三節(jié) 路線橫斷面設(shè)計(jì)速度（設(shè)計(jì)速度（km/hkm/h）12012010010080806060中央隔離帶中央隔離帶寬度（寬度（m m）一

21、般值一般值3.003.002.002.002.002.002.002.00最小值最小值2.002.002.002.001.001.001.001.00左側(cè)路緣帶左側(cè)路緣帶寬度（寬度（m m）一般值一般值0.750.750.750.750.500.500.500.50最小值最小值0.750.750.500.500.500.500.500.50中間帶寬度中間帶寬度（m m）一般值一般值4.504.503.503.503.003.003.003.00最小值最小值3.503.503.003.002.002.002.002.00表表1-2-10 中間帶寬度中間帶寬度第三節(jié) 路線橫斷面(四四)、公路橫坡、

22、公路橫坡目的：目的：在公路直線段上，為使路上的地面水迅速排除，保證行車安全，公路必須設(shè)置；車道橫坡：車道橫坡：其值為1%4%，水泥路面取小值；路肩橫坡：路肩橫坡：其值比車道橫坡大1%；超高橫坡根據(jù)設(shè)計(jì)速度和平曲線半徑計(jì)算。第三節(jié) 路線橫斷面三、平曲線超高與加寬三、平曲線超高與加寬1 1、彎道超高與超高緩和段、彎道超高與超高緩和段當(dāng)曲線半徑小于布設(shè)超高半徑時(shí)，而又要以計(jì)算車速行駛，彎道離心力會(huì)使汽車產(chǎn)生傾覆，滑移危險(xiǎn)。為了安全，應(yīng)把行車道部分做成外側(cè)高，內(nèi)側(cè)低的單斜面，這種設(shè)置成為超高。第三節(jié) 路線橫斷面v彎道設(shè)超高，直線段與彎道的橫坡不一致，而使路面高低不平。為使公路平順地從直線段的雙向橫坡面

23、雙向橫坡面逐漸變到曲線段具有超高的單坡橫斷面單坡橫斷面，就需要有一個(gè)逐漸變化的過(guò)渡段，稱為超高緩和段超高緩和段。v超高緩和段的長(zhǎng)度與緩和曲線長(zhǎng)度相同。v 超高率iy可按下式計(jì)算：式中 ：-橫向力系數(shù)，該值一般為0.10.15，高等級(jí)公路選低值，低等級(jí)公路選用高值。v、R-計(jì)算車速（km/h)和平曲線半徑（m).Rviy1272第三節(jié) 路線橫斷面2 2、曲線上的路面加寬、曲線上的路面加寬 汽車在彎道上行駛時(shí)，因每一車輪沿著各自獨(dú)立的軌跡運(yùn)動(dòng)。前軸外輪的軌跡曲率半徑達(dá)后周內(nèi)輪的軌跡曲率半徑小，則汽車在彎道上行駛需要比直線上行駛的寬度大。因此，當(dāng)平曲線半徑250m時(shí)，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬路面。R1R2

24、平曲線內(nèi)側(cè)路面加寬第三節(jié) 路線橫斷面v 由于彎道上路面加寬后于彎道兩端直線路段形成路面的寬窄不一，影響路容美觀，故須設(shè)置從直線段上的正常寬度逐漸增加到曲線上全加寬值，其長(zhǎng)度與超高緩和段長(zhǎng)度相同，并不小于10m。BCLRCDKeBC式中：式中：R=R=曲線半徑（曲線半徑（m m）；）；e e為曲線段加寬值為曲線段加寬值K K為修正系數(shù)，當(dāng)為修正系數(shù)，當(dāng)i i超超=6%=6%，取，取K =0.97K =0.97；當(dāng)；當(dāng)i i超超=4%=4%時(shí)，時(shí)，K=0.93K=0.93。路面中線第三節(jié) 路線橫斷面四、橫斷面圖的繪制v1 1、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面 它是設(shè)計(jì)的公路，各個(gè)有差別路段的代表性橫斷面，是

25、根據(jù)道路等級(jí)及遠(yuǎn)景規(guī)劃確定的。在圖上應(yīng)繪出：路基寬度、邊坡、邊溝、曲線段超高。12.008.51.59.001.50.757.000.7580km/h40km/h標(biāo)準(zhǔn)橫斷面第三節(jié) 路線橫斷面 2、施工橫斷面、施工橫斷面 施工橫斷面是根據(jù)縱斷面圖上各個(gè)樁號(hào)和地面特征點(diǎn)加樁的施工高度。考慮當(dāng)?shù)氐匦?、土壤地質(zhì)情況，參照路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面繪制而成，其方法如下： (1)根據(jù)公路設(shè)計(jì)路線所埋設(shè)的中線樁以及反映地形、地物變化的特征點(diǎn)加樁，將各樁點(diǎn)測(cè)得的與中線垂直的兩側(cè)各寬約10m的橫向特征點(diǎn)地面高程連繪在厘米方格紙上，并標(biāo)注改裝好設(shè)計(jì)的填挖高度。K1+300T=1.85AT=163m2Aw=26m2k1+212

26、.61:m1:m1:1.5施工橫斷面第三節(jié) 路線橫斷面K0+008.01A=-24.32(S土）實(shí) 測(cè) 原 地 面 線實(shí) 測(cè) 基 底 線C20混 泥 土 路 面級(jí) 配 碎 石 水 溫 層A=-104.32(S石）土 石 分 界 線157.025第三節(jié) 路線橫斷面2、施工橫斷面、施工橫斷面(2)由地質(zhì)人員根據(jù)所調(diào)查資料，標(biāo)注個(gè)斷面的圖示分界線，設(shè)計(jì)邊坡。(3)根據(jù)上述設(shè)計(jì)資料，利用三角板繪出橫斷面設(shè)計(jì)線。一般無(wú)超高斷面不會(huì)出路拱橫坡度。有超高斷面則需繪出超高橫坡度。(4)在平曲線上的橫斷面，應(yīng)檢查是否能保證視距要求，需設(shè)加寬的應(yīng)在圖上繪出。(5)分別計(jì)算每個(gè)橫斷面的填挖面積，并標(biāo)注在橫斷面上。(

27、6)在厘米方格紙上繪制若干個(gè)樁號(hào)的施工橫斷面，一般應(yīng)按樁號(hào)順序，自上而下，自左向右布置。第三節(jié) 路線橫斷面第三節(jié) 路線橫斷面五、土石方數(shù)量計(jì)算五、土石方數(shù)量計(jì)算施工橫斷面圖繪制后，就可利用平均斷面法計(jì)算土石方體積。該方法是假定相鄰兩斷面間為棱柱體，其告示相鄰斷面間距L，因此，棱柱體積V為： V=(1/2)(F1+F2).L 式中F1、F2為相鄰兩樁號(hào)的填或挖的斷面積。當(dāng)相鄰斷面積相差較大時(shí)，可用棱臺(tái)體積計(jì)算：11231()(1)mmVFFL式中：m=F1/F2，其中：F2F1第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 定線是在已定的公路等級(jí)、選定的起終點(diǎn)和控制點(diǎn)的“路線帶”范圍內(nèi)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦巍⑺牡刭|(zhì)條件，

28、綜合考慮平、縱、橫斷面平、縱、橫斷面的合理安排，具體定出公路中心的位置公路中心的位置。 定線是公路設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的一環(huán)，它不僅要解決技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，且對(duì)公路與周圍環(huán)境配合及其實(shí)用，及美學(xué)都應(yīng)予以考慮。 公路定線除受地形地物及地質(zhì)條件等制約，還受技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家政策、社會(huì)影響、美學(xué)以及其它因素制約。 定線時(shí)還應(yīng)征詢當(dāng)?shù)夭块T意見(jiàn)及發(fā)揮技術(shù)人員智慧，經(jīng)過(guò)反復(fù)試線、多方比選，才會(huì)得到最佳方案。 公路定線分紙上定線紙上定線和實(shí)地定線實(shí)地定線兩種。第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)一、紙上定線和實(shí)地放線一、紙上定線和實(shí)地放線(一一)紙上定線紙上定線 紙上定線是利用近期大比例尺（1:5001:2000）等高線地形圖上

29、確定道路中線位置。 定線時(shí)，地形不同解決的方法也不同： 平原微丘地區(qū)：p特點(diǎn)：地形平坦，不受高程限制；p主要工作：正確繞避地面上的障礙物，力爭(zhēng)控制點(diǎn)間路線順直短捷。 山嶺重丘地區(qū)：p特點(diǎn)：地形復(fù)雜，橫坡陡峻，受高程及不良地質(zhì)或地物限制。p主要工作：合理安排縱坡。第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 1 1、根據(jù)地形和地物初定路線位置、根據(jù)地形和地物初定路線位置首先，在地形圖上標(biāo)注必須通過(guò)的控制點(diǎn)（如城鎮(zhèn)、大橋位、隧道出入口等）；其次，根據(jù)公路等級(jí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及地形、地物情況，綜合考慮視覺(jué)和心理要求，選擇合適的路線位置。地形不同，定線方法也不同：n平原微丘地區(qū)：n在兩控制點(diǎn)之間，主要是處理地面障礙物。從而建

30、立一系列中間控制點(diǎn)，用直線連接各控制點(diǎn)來(lái)布設(shè)線路位置。n應(yīng)注意：在滿足技術(shù)要求前提下，應(yīng)避免占用良田和經(jīng)濟(jì)林，燒柴各種電力、電訊設(shè)備，極可能低鹽高低不限，減少對(duì)自然景觀的破壞。第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)1 1、根據(jù)地形和地物初定路線位置、根據(jù)地形和地物初定路線位置v山嶺重丘地區(qū)：在兩控制點(diǎn)之間，主要受地形和高差限制受地形和高差限制；對(duì)受高差限制地段，可控制平均縱坡（i均），i均=h/L (一般公路為5%左右），算出等高線的平距L，使兩腳規(guī)的開(kāi)度為L(zhǎng)（比例尺與地形圖相同），從某一固定點(diǎn)開(kāi)始沿等高線反坡。得到一系列坡度控制點(diǎn)坡度控制點(diǎn)，各點(diǎn)連線即為導(dǎo)向線導(dǎo)向線。這是一條折線，并不符合路線平面線形標(biāo)

31、準(zhǔn)要求。分析哪些點(diǎn)必須通過(guò)，那些點(diǎn)需要適當(dāng)照顧，那些點(diǎn)可不予考慮，以保重點(diǎn)，照顧多數(shù)以保重點(diǎn)，照顧多數(shù)的原則，通過(guò)穿點(diǎn)連線來(lái)定出平面試線位置。第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)2022-5-1173 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)2022-5-1174 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)2022-5-1175 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)2022-5-1176 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)2022-5-1177 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)2 2、定線、定線定線是參照初擬的平面試線位置的路線帶范圍內(nèi)，結(jié)合局部地形、地質(zhì)和地物分布情況，綜合平、縱

32、、橫平、縱、橫三方面的協(xié)調(diào)配合，用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較優(yōu)的指標(biāo)具體定出道路的中線位置。中線位置。1直線型定線法：它是根據(jù)地形、地物條件，先定出與地形相適應(yīng)的一系列直線，然后用適當(dāng)?shù)那€把相鄰直線連接起來(lái)的傳統(tǒng)做法。2曲線擬合法 ：是根據(jù)地形和環(huán)境條件，分析中間控制點(diǎn)是否有活動(dòng)的可能性或者是控制性較嚴(yán)的點(diǎn)。是否與地形適應(yīng)，是否滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。直到找到最佳路線位置后，用大半徑圓曲線作為基本線形安排好。再用緩和曲線把圓曲線連接起來(lái)組成整個(gè)線形。第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)先定直線，再插入曲線直線型定線法第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)先定曲線，再連緩和曲線和直線曲線擬合法第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)繪縱斷面圖豎向控制

33、點(diǎn)標(biāo)高確定縱坡線平面線形確定后，在厘米格紙上，根據(jù)路線各樁號(hào)和地面高程點(diǎn)繪縱斷線圖。比例尺可用：豎向?yàn)椋?:100或1:200,橫向?yàn)椋?:1000或1:2000。在縱斷面圖上用不同符號(hào)標(biāo)注橋、涵控制標(biāo)高，路線交叉標(biāo)高，隧道出入口標(biāo)高，沿河水位標(biāo)高。在縱斷面圖下方繪出平面線形示意圖及平面曲線幾何要素。研究豎向控制點(diǎn)標(biāo)高的重要程度即可活動(dòng)范圍，結(jié)合地形起伏變化情況和平曲線位置，試定出滿足路線縱面線形標(biāo)準(zhǔn)要求的縱坡設(shè)計(jì)線，并敷設(shè)曲線。各方面綜合修正確定。3. 3.繪縱斷面圖繪縱斷面圖第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)橫斷面修正的兩種方法橫斷面修正的兩種方法n保持標(biāo)高，中心內(nèi)移；n保持中線位置，降低標(biāo)高，變

34、成全挖式。-修正導(dǎo)向線；-最合適的路基中線位置；-路線可以左右移動(dòng)范圍。橫斷面修正示意圖斷面斷面1斷面斷面2 第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)(二二)實(shí)地放線實(shí)地放線 實(shí)地放線就是將圖紙上已定好的路線敷設(shè)到地面上，供詳細(xì)勘測(cè)及施工用。常用方法：常用方法： 穿線交點(diǎn)法（支距法）p它是根據(jù)圖上已定路線與測(cè)量地形圖時(shí)敷設(shè)的導(dǎo)線關(guān)系，把圖上路線逐一放到實(shí)地上去。 直接定交點(diǎn)法p據(jù)圖上路線與圖上明顯地物相互關(guān)系，現(xiàn)場(chǎng)直接定出。 解析法p此法是用坐標(biāo)法計(jì)算紙上路線與導(dǎo)線的關(guān)系。第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)二、實(shí)地定線二、實(shí)地定線 對(duì)于修建任務(wù)緊迫和方案明確，技術(shù)比較簡(jiǎn)單的項(xiàng)目及一般小型項(xiàng)目，采用一階段設(shè)計(jì)，就需要

35、到現(xiàn)場(chǎng)直接定線。 其指導(dǎo)原則與紙上定線一樣，具體操作方法因地形條件不同，其定線工作步驟也不一樣。 平原微丘：平原微丘： 不受縱坡制約，只需繞避地物、不良水文地質(zhì)地段，避免占用良田，沿線方向在大控制點(diǎn)間加密控制點(diǎn)，再定出各個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)，然后進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量。 山嶺重丘：山嶺重丘： 除受地物、水文地質(zhì)、地形條件限制平面線形外，還受到縱坡制約。因此，需通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)方破，修正才能定出轉(zhuǎn)角點(diǎn)。放坡時(shí)，須綜合考慮地形及平、縱、橫的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在各坡度點(diǎn)的橫斷方向上選定最合適的路中心點(diǎn)的位置，插上標(biāo)致。然后從平面線形要求著眼，盡可能多地靠近或穿過(guò)上述特征點(diǎn)，以“保證重點(diǎn)，照顧多數(shù)”原則，截彎取直，使平、縱、橫三面恰當(dāng)結(jié)合

36、。傳出與地形相適應(yīng)的若干直線，延長(zhǎng)直線定出轉(zhuǎn)角點(diǎn)，在進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量。第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)三、現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)野外現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)通常是由一個(gè)有組織的測(cè)設(shè)隊(duì)進(jìn)行。該隊(duì)必須貫徹國(guó)家的建路方針政策，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)等方面的綜合分析，因地制宜地選定出技術(shù)上切實(shí)可行而又經(jīng)濟(jì)合理的路線?，F(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)是按一定測(cè)量程序進(jìn)行，為適應(yīng)工作需要測(cè)設(shè)隊(duì)可分為：選線組選線組測(cè)角組測(cè)角組中樁組中樁組水準(zhǔn)組水準(zhǔn)組地形組地形組橫斷面組橫斷面組調(diào)查組調(diào)查組橋涵組橋涵組測(cè)測(cè)設(shè)設(shè)隊(duì)隊(duì)第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)1、選線組、選線組 又稱大旗組，它是整個(gè)勘測(cè)作業(yè)的核心。其它作業(yè)都是根據(jù)其插定的路線而開(kāi)展工作的。其主要

37、任務(wù)是定線。它是根據(jù)公路的使用任務(wù)和性質(zhì)，按既定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合地形、地質(zhì)條件，綜合考慮線形與人工構(gòu)造物，近期與遠(yuǎn)期、局部與整體、路線使用質(zhì)量與工程造價(jià)等關(guān)系。將設(shè)計(jì)路線在實(shí)地標(biāo)出來(lái)。三個(gè)步驟如下：路線起、終點(diǎn)及必須經(jīng)過(guò)的城鎮(zhèn)確定后，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，選定可能放案。經(jīng)過(guò)選定必選確定必須通過(guò)的主要控制點(diǎn)和應(yīng)避讓的控制點(diǎn)，進(jìn)而定出大體路線布局。在總體路線布局的基礎(chǔ)上，以相鄰主要控制點(diǎn)間劃分段落。按標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求，結(jié)合具體地形通過(guò)試坡展線加密控制點(diǎn)，這些控制點(diǎn)就構(gòu)成路線的雛形。根據(jù)路線的雛形，按平面及縱面線形標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)行直接插點(diǎn)定線或放坡定點(diǎn)的方法，插出一系列控制點(diǎn)。擬定與地形條件相適應(yīng)的平曲

38、線半徑全線布局全線布局逐段安排逐段安排具體定線具體定線第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)隨后擬定與地形條件相適應(yīng)的平曲線半徑平曲線半徑。 擬定平曲線半徑時(shí)，在條件允許時(shí)，盡量選擇大半徑。如受地形、地物限制時(shí)，其半徑的選定通?？捎萌缦聝煞N方法：n單交點(diǎn)法；n雙交點(diǎn)法。、單交點(diǎn)法 此法適用于偏角不大的路線，常用的方法有：n外距控制；n切線控制。第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)1-2sec) 12sec(控距：外ERRE 、外距控制：即可控制曲線中點(diǎn)位置。、外距控制：即可控制曲線中點(diǎn)位置。TRQZE控外距控制選擇半徑第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè) 例一、例一、微丘區(qū)某三級(jí)路（見(jiàn)上圖),已測(cè)出偏角為4724轉(zhuǎn)角點(diǎn)據(jù)建筑

39、物外墻為16.5m，路基寬8.5m ，內(nèi)側(cè)加寬1.2m，邊溝占1.0m,邊溝距建筑物外墻為1.5m，問(wèn)選擇多大半徑才能滿足要求？ 解、根據(jù)題意首先繪出曲線中點(diǎn)處的橫斷面圖，求出E控。E控=16.5-(1.5+1.0+1.2+8.5/2)=8.55mR=8.55/(sec47sec4724/2-124/2-1）=92.8m=92.8m取整取整R=90m第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)2tanRT 外切長(zhǎng)：切線控制選擇半徑T2=65-20-30=15mm656723025tan152tan/022，取整用控mTR 切線控制：即控制曲線起、終點(diǎn)位置。切線控制：即控制曲線起、終點(diǎn)位置。 如下圖，設(shè)反向曲線間

40、應(yīng)保持緩和曲線長(zhǎng)度（30m)，已知兩轉(zhuǎn)角點(diǎn)間距離為（65m)，JD1的切線長(zhǎng)為T1（20m），T2即為T控。則第二個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)的曲線半徑R2可用下試求出。R1R2T1=2030T2=？JD1JD22第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、雙交點(diǎn)法、雙交點(diǎn)法當(dāng)轉(zhuǎn)角點(diǎn)偏角較大，地形復(fù)雜，切線T外距E丈量困難，或交點(diǎn)落入河流、陡崖、建筑物等時(shí)，可用雙交點(diǎn)法。見(jiàn)下圖，選擇曲線中不適宜通過(guò)點(diǎn)A2，過(guò)A2做切線AB與相鄰兩直線交成兩個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)JDA和JDB。量出偏角A、B及切線長(zhǎng)AB，則半徑R和切線長(zhǎng)T為：T1JDAABJDBT2A2R雙交點(diǎn)法2tanT,2tanT2tan2tanAB221BA2BRRR則：第四節(jié) 公路定線與現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)2 2、量較組、量較組量角組的主要任務(wù)是標(biāo)定直線與修正轉(zhuǎn)角點(diǎn)位置標(biāo)定直線與修正轉(zhuǎn)角點(diǎn)位置，量角與轉(zhuǎn)角計(jì)算，平曲線要素計(jì)算；定出曲線中點(diǎn)方向樁、轉(zhuǎn)角樁位固定及視距測(cè)量等。有時(shí)，為加快速度及領(lǐng)會(huì)選線意圖