《道路外業(yè)勘測》課件

道路外業(yè)勘測了解道路外業(yè)勘測的基本內(nèi)容和流程,為后續(xù)路線設(shè)計和施工提供可靠的數(shù)據(jù)支持。課程目標(biāo)掌握基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)道路外業(yè)勘測的基本原理和方法,包括路線勘測、路面設(shè)計、排水系統(tǒng)等內(nèi)容。培養(yǎng)實踐能力通過實際勘測和設(shè)計練習(xí),提高學(xué)生的現(xiàn)場操作能力和工程應(yīng)用能力。強(qiáng)化工程意識了解道路工程建設(shè)的整體流程,培養(yǎng)學(xué)生的工程管理意識和責(zé)任心。路線勘測概述路線勘測是道路工程建設(shè)的重要組成部分,目的是確定最佳的道路走向和路線方案。勘測過程包括調(diào)查收集相關(guān)數(shù)據(jù)、實地踏勘、測量放樣、路線設(shè)計等內(nèi)容,全面了解地形地貌、制約因素,并進(jìn)行深入分析,最終確定合理可行的路線方案。路線勘測的目的確定最佳路線通過實地勘測,分析不同路線方案的優(yōu)缺點,選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的最佳路線方案。優(yōu)化路線設(shè)計根據(jù)勘測數(shù)據(jù),對路線位置、走向、平縱面設(shè)計等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,使路線滿足功能要求。提供設(shè)計依據(jù)路線勘測的詳細(xì)數(shù)據(jù)為后續(xù)的路線選線、道路設(shè)計等提供重要的技術(shù)依據(jù)。降低建設(shè)成本科學(xué)合理的路線選擇,可有效避免不必要的投資和資源浪費。路線勘測的內(nèi)容地形地貌勘察對沿線地形地貌進(jìn)行全面調(diào)查和分析,了解地質(zhì)條件、水文條件等。路線走向比選根據(jù)實際條件,比較多條路線方案,選擇最優(yōu)路線方案。測量放樣對選定路線進(jìn)行實地放樣測量,獲取高程、坡度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。方案設(shè)計根據(jù)測量數(shù)據(jù),進(jìn)行路線平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計等。路線勘測的流程1前期準(zhǔn)備收集相關(guān)資料，制定勘測計劃2實地踏勘觀察地形地貌，了解當(dāng)?shù)靥攸c3測量放樣采集路線數(shù)據(jù)，進(jìn)行定位和測繪4路線設(shè)計根據(jù)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行方案設(shè)計5數(shù)據(jù)整理分析對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理路線勘測從前期準(zhǔn)備到最終數(shù)據(jù)整理分析是一個循環(huán)往復(fù)的過程。需要反復(fù)踏勘測量、設(shè)計修改，最終確定最優(yōu)路線方案。這個過程需要充分利用各種勘測技術(shù)和儀器，以確保路線設(shè)計的科學(xué)性和合理性。前期準(zhǔn)備1收集相關(guān)資料收集涵蓋地質(zhì)、水文、氣象等方面的區(qū)域信息,為后續(xù)勘測工作做好準(zhǔn)備。2制定勘測方案根據(jù)項目需求,科學(xué)制定詳細(xì)的勘測路線和技術(shù)方案,確保高效有序開展工作。3協(xié)調(diào)相關(guān)部門與當(dāng)?shù)卣?、施工單位等部門進(jìn)行溝通協(xié)調(diào),確?？睖y工作順利進(jìn)行。4準(zhǔn)備必要裝備保證勘測所需的測繪儀器、設(shè)備等具備,為實地勘測工作提供良好的保障。實地踏勘現(xiàn)場調(diào)查對擬建路線進(jìn)行實地考察,全面了解當(dāng)?shù)氐匦?、地質(zhì)、水文等地貌特征。路徑選擇根據(jù)實際條件權(quán)衡各方案的優(yōu)缺點,選定合適的路線走向和技術(shù)指標(biāo)。障礙識別發(fā)現(xiàn)沿線可能存在的建筑物、地下管線等障礙,為后續(xù)設(shè)計提供依據(jù)。技術(shù)交流與當(dāng)?shù)卣陀嘘P(guān)部門溝通協(xié)調(diào),征求意見和建議,為方案優(yōu)化提供參考。測量放樣距離測量采用測距儀等儀器準(zhǔn)確測量路線各關(guān)鍵點的相對距離。角度測量利用全站儀等工具精確測量各線段的水平和垂直角度。高程測量使用水準(zhǔn)儀等設(shè)備對路線沿線的地形高程進(jìn)行測量。路線設(shè)計平面設(shè)計根據(jù)現(xiàn)場勘測數(shù)據(jù),結(jié)合道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確定路線的平面幾何特征,包括路線走向、曲線半徑、順直段長度等。縱斷面設(shè)計根據(jù)地形高程數(shù)據(jù),設(shè)計出路面的縱向坡度和豎曲線,滿足行車安全和舒適性要求。橫斷面設(shè)計根據(jù)路寬要求、路基處理情況等,確定路面結(jié)構(gòu)、路肩等橫斷面幾何尺寸。數(shù)據(jù)整理分析統(tǒng)計分析對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、相關(guān)系數(shù)等指標(biāo),了解數(shù)據(jù)的特征?？梢暬故臼褂脠D表、曲線等形式直觀地展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果,幫助決策者更好地理解數(shù)據(jù)。問題診斷結(jié)合分析結(jié)果,識別路線設(shè)計中存在的問題,為后續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)。路線勘測的常用方法1距離測量法利用測距儀、全站儀等儀器測量道路線路的長度和坡度等指標(biāo)?？色@得精確的量測數(shù)據(jù)。2角度測量法使用羅經(jīng)儀、全站儀等儀器測量道路線路的方位角和平曲線角度等參數(shù)。確定路線的平面位置。3高程測量法采用水準(zhǔn)儀等設(shè)備測量道路的縱斷面高程數(shù)據(jù)。為路線設(shè)計的豎直曲線提供依據(jù)。4綜合測量法綜合運(yùn)用上述方法,全面掌握道路線路的平面位置、縱斷面高程等關(guān)鍵數(shù)據(jù),為后續(xù)設(shè)計提供依據(jù)。距離測量法光學(xué)測距儀利用光波反射測量目標(biāo)距離的儀器。能精準(zhǔn)測量距離,廣泛應(yīng)用于測繪、工程勘測等領(lǐng)域。電磁波測距利用電磁波傳播時間測量目標(biāo)距離。優(yōu)點是測量精度高、測量范圍廣,常用于高速公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施勘測。聲波測距利用聲波在介質(zhì)中的傳播時間測量距離。測量對象一般為地表、水體等,應(yīng)用于水文勘測、海洋測繪等領(lǐng)域。步距測量通過步距換算為實際距離的方法。適用于地形復(fù)雜、地勢陡峭等地段的初步勘測。角度測量法1應(yīng)用廣泛角度測量法廣泛應(yīng)用于測繪、導(dǎo)航、工程建設(shè)等領(lǐng)域,可精確測量距離、方位角等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。2多種工具常用的角度測量工具包括指北針、水準(zhǔn)儀、全站儀等,每種工具都有其特點和適用場景。3測量方法通過觀測目標(biāo)物和基準(zhǔn)線之間的夾角,結(jié)合三角測量原理進(jìn)行角度測量計算。4測量精度選擇合適的測量工具和方法,可達(dá)到毫米級或更高的角度測量精度。高程測量法水準(zhǔn)測量使用水準(zhǔn)儀以及水準(zhǔn)尺測量地面高程變化,可以準(zhǔn)確獲取地形高低差異。天橋測高采用望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備,從指定位置測量地面至天橋底部的高程差,得出天橋高度數(shù)據(jù)。GPS測高利用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng),可以直接獲取地表點的絕對高程值,廣泛應(yīng)用于道路勘測。測繪儀器及應(yīng)用在道路外業(yè)勘測工作中,常用的測繪儀器包括測距儀、全站儀、GPS和無人機(jī)等。這些儀器能高效準(zhǔn)確地獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù),為后續(xù)設(shè)計提供可靠依據(jù)。合理選擇和熟練使用測繪儀器,是保證道路外業(yè)勘測質(zhì)量的關(guān)鍵。需要掌握各類儀器的原理、特點和適用場景,才能發(fā)揮其最大功效。測距儀高精度測量測距儀采用先進(jìn)的激光測距技術(shù),能夠精確測量目標(biāo)物體的距離,為外業(yè)勘測提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。便攜易用測距儀體積小巧,重量輕便,操作簡單,可以輕松攜帶到現(xiàn)場,大大提高了工作效率。數(shù)字顯示測距儀配有清晰的數(shù)字顯示屏,可以直觀地反饋測量結(jié)果,大大減少了人工記錄的誤差。全站儀精確測量全站儀是一種高精度的測繪儀器,能夠精確測量距離、角度和高程,為路線勘測提供可靠的數(shù)據(jù)支持。全方位測量全站儀可以進(jìn)行水平和垂直角度測量,同時還能測量坡度和高差,為路線的縱斷面設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。智能化操作現(xiàn)代全站儀具備自動跟蹤和自動對中等智能功能,大大提高了工作效率和測量精度。廣泛應(yīng)用全站儀廣泛應(yīng)用于路線勘測、施工放線、測繪等領(lǐng)域,是道路外業(yè)勘測不可或缺的重要裝備。GPS衛(wèi)星定位GPS利用多枚衛(wèi)星接收信號計算位置信息,可準(zhǔn)確獲取地理坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)。導(dǎo)航定位GPS可為野外勘測、道路規(guī)劃等工作提供精準(zhǔn)的導(dǎo)航和位置追蹤服務(wù)。數(shù)據(jù)采集GPS可采集豐富的地理信息數(shù)據(jù),為后續(xù)的測量和設(shè)計工作提供基礎(chǔ)。無人機(jī)高空作業(yè)無人機(jī)可以進(jìn)入人類難以到達(dá)的高空區(qū)域,進(jìn)行航測、監(jiān)測等任務(wù)。高效快捷無人機(jī)操作簡單,能快速完成任務(wù),大大提高了勘測的效率。全天候作業(yè)無人機(jī)可在惡劣天氣下執(zhí)行任務(wù),不受天氣條件的限制。低成本投入相比有人機(jī),無人機(jī)的購置及運(yùn)行成本較低,具有良好的性價比。路線平面設(shè)計路線平面設(shè)計是道路工程設(shè)計的重要內(nèi)容之一，它直接影響道路的使用效果和安全性。平面設(shè)計包括水平曲線、交叉口等關(guān)鍵要素的優(yōu)化，需要綜合考慮地形、用地、環(huán)保等因素，確保道路系統(tǒng)能夠高效暢通、便捷安全。優(yōu)良的平面設(shè)計不僅可以提高道路的通行效率，還能提升城市或區(qū)域的整體形象，為人們的出行體驗帶來更多便利。水平曲線設(shè)計確定設(shè)計速度根據(jù)道路級別、地形條件等確定設(shè)計行車速度。計算水平曲線參數(shù)包括曲線半徑、曲線長度、過渡曲線長度等。優(yōu)化曲線布置根據(jù)地形條件及其他設(shè)計要求調(diào)整曲線參數(shù)。豎直曲線設(shè)計平滑過渡豎直曲線的目的是實現(xiàn)車輛從平坦道路到上坡或下坡的平穩(wěn)過渡，減少行車顛簸。幾何參數(shù)豎直曲線的主要設(shè)計參數(shù)包括曲線長度、曲率半徑、切線長度等，需根據(jù)路況合理確定。交通安全合理的豎直曲線設(shè)計可提高駕駛舒適性和行車安全性，避免車輛失控等危險情況發(fā)生。排水考慮豎直曲線設(shè)計還需考慮路面排水情況，確保雨水能夠順利排出，防止積水。交叉口設(shè)計平面交叉平面交叉設(shè)計以安全、高效為目標(biāo),通過合理的平面幾何布局,合理設(shè)置車道寬度、轉(zhuǎn)彎半徑等,確保車輛平穩(wěn)通過交叉口。立體交叉立體交叉采用不同高程的道路互相交叉,可有效分離不同方向的交通流,增加通行能力和安全性。常見的有立體樞紐、互通式立交等。復(fù)雜交叉口對于復(fù)雜的城市交叉口,需要采用更加精細(xì)的幾何設(shè)計,兼顧各方向通行需求,合理分配車道資源,提升整體通行效率。路基處理與防護(hù)路堤處理對于高填方路堤,需要進(jìn)行分層壓實、碾壓等措施,提高路基承載力。對于低洼易積水區(qū)域,還需要采取排水、填筑等手段提高路基高度。路基加固遇到軟弱路基時,可采用挖填法、置換法或者碎石墊層等方式進(jìn)行加固,以增強(qiáng)路基承載能力。邊坡防護(hù)根據(jù)路基高度和周圍環(huán)境,采取種植護(hù)坡、擋土墻、漿砌石等措施,確保邊坡穩(wěn)定,防止滑坡和山體崩塌。路堤處理加固路堤對于軟弱地基或弱地段,需進(jìn)行路堤加固處理,如采用換填、強(qiáng)夯、擠淤等方法,提高路基承載能力。防滲透措施針對高含水量的路堤,可采取防滲措施如設(shè)置瀝青混凝土抗?jié)B層或土工膜等,阻止水分滲入路基內(nèi)部。排水系統(tǒng)建設(shè)修建排水溝渠、截排水渠等,及時排出路堤積水,避免水分對路基的破壞。表層保護(hù)鋪設(shè)植被、混凝土或瀝青面層等,保護(hù)路堤表面,防止風(fēng)化、沖蝕等自然因素的破壞。路基加固基礎(chǔ)加固采用深層夯實、灌注樁、微型樁等方式,增強(qiáng)土層承載能力,確保路基穩(wěn)定性。填筑施工采用分層壓實、干濕交替等工藝,合理選用填料,確保路基整體質(zhì)量。邊坡防護(hù)采用擋墻、護(hù)坡、植被等措施,防止路基邊坡滑坡,確保行車安全。邊坡防護(hù)土質(zhì)邊坡防護(hù)針對易沖蝕、滑坡的土質(zhì)邊坡,可采用植草、護(hù)坡網(wǎng)等措施進(jìn)行防護(hù)。這些方法不僅穩(wěn)固邊坡,還能美化環(huán)境,與自然景觀融為一體。巖質(zhì)邊坡防護(hù)對于巖質(zhì)邊坡,可采用錨固、噴射混凝土等方式進(jìn)行加固。這些技術(shù)能有效防止巖體松動、脫落,維護(hù)道路安全。軟弱邊坡防護(hù)軟弱地質(zhì)邊坡往往需要通過降水、排水等措施來提高穩(wěn)定性,輔以擋墻、錨桿等工藝進(jìn)行加固。特殊邊坡防護(hù)針對高陡、巖溶等特殊地質(zhì)條件,可采用網(wǎng)格樁、錨索等先進(jìn)技術(shù)來確保邊坡安全。道路排水設(shè)計排水系統(tǒng)布置有效的道路排水系統(tǒng)能確保路面積水迅速排出,提高行車安全性。合理布置集水溝、雨水管、排水涵洞等,保證道路順暢排水。排水管網(wǎng)設(shè)計根據(jù)地形與坡度設(shè)置排水管線走向及管徑,避免倒坡積水。利用管道連通匯集雨水至就近排水口,確保道路快速排水。滲水系統(tǒng)在必要位置采用滲水溝或滲水井,增強(qiáng)地表水分散滲透,減輕管網(wǎng)負(fù)擔(dān),避免積水隱患。道路排水設(shè)計排水系統(tǒng)布置合理規(guī)劃排水系統(tǒng),確保雨水高效排出,避免路面積水排水管網(wǎng)設(shè)計根據(jù)排水區(qū)域及徑流量,設(shè)計合理的管徑和管材,保證排水暢通滲水系統(tǒng)利用滲水設(shè)施吸收地表徑流,補(bǔ)充地下水資源,減輕管網(wǎng)負(fù)荷排水管網(wǎng)設(shè)計1管網(wǎng)布置規(guī)劃根據(jù)地形特點、排水需求以及支路分布,合理規(guī)劃主管線路徑和支管線網(wǎng)絡(luò)。2管徑尺寸確定根據(jù)流量計算和水力分析,確定各段管道的最佳管徑。3管材選擇與連接選用符合使用需求的管材,并采用適當(dāng)?shù)倪B接方式以確保管網(wǎng)密封性。4重點區(qū)域設(shè)計對排水關(guān)鍵節(jié)點如交叉口、坡度變換處等進(jìn)行重點設(shè)計。滲水系統(tǒng)滲水設(shè)計滲水系統(tǒng)的設(shè)計需要充分考慮周圍環(huán)境因素,合理布置排水管道及滲水槽,確保雨水及地下水能順利排出。滲水材料常用的滲水材料包括碎石、砂礫、滲水管等,需要選用合適的參數(shù)和尺寸,確保滲水效果。滲水效果檢查定期檢查滲水系統(tǒng)的運(yùn)行情況,如發(fā)現(xiàn)堵塞或積水等問題,及時進(jìn)行維護(hù)和改善。交叉口設(shè)計交叉口設(shè)計是道路設(shè)計的一個重要組成部分,關(guān)系到交通的安全性和通行效率。設(shè)計時需要考慮交通流量、車型特性、人行橫道布置等因素,采用合理的幾何設(shè)計,同時做好標(biāo)志標(biāo)線和交通信號燈的配置。交叉口設(shè)計的主要內(nèi)容包括平面交叉、立體交叉和互通式立交等類型,各有其特點和適用條件。合理的交叉口設(shè)計能夠提高道路的通行能力,確保交通安全暢通。平面交叉1相交角度平面交叉通常采用直角或大于60度的銳角相交，以確保良好的視線和安全駕駛。2橫向空間交叉點應(yīng)留有足夠的橫向空間,以容納各類車輛的轉(zhuǎn)彎需求。3輔助設(shè)施平面交叉通常需要配備交通信號燈、標(biāo)線、標(biāo)志等輔助設(shè)施,確保交通安全有序。4優(yōu)先級控制平面交叉可采用優(yōu)先級控制,如主道優(yōu)先通行或設(shè)置讓行標(biāo)志。立體交叉多層次通行立體交叉利用多個不同高度的路面,實現(xiàn)不同方向的車輛分離通行,避免平面交叉的交通堵塞問題?？臻g利用高立體交叉通過立體化設(shè)計,有效利用有限的路權(quán)空間,提高了整體道路網(wǎng)的通行能力。安全性更高分離不同方向交通流,降低了事故發(fā)生幾率,大幅提高了行車安全性?；ネㄊ搅⒔换ネㄊ搅⒔辉O(shè)計互通式立交是一種常見的立體交叉形式,采用匝道連接主線公路,可以實現(xiàn)輕松無障礙的車輛轉(zhuǎn)向和交通流向管控。合理布局關(guān)鍵互通式立交的設(shè)計需要合理規(guī)劃各匝道的數(shù)量、長度和曲率,以確保交通安全和暢通。優(yōu)化設(shè)計細(xì)節(jié)除了總體布局,還要重點優(yōu)化轉(zhuǎn)向半徑、坡度、路面材料等細(xì)節(jié),確保駕駛舒適性和可靠性。案例分析典型案例解析我們將分析三個典型的道路外業(yè)勘測案例,包括高速公路、城市道路和農(nóng)村公路項目,全面展示道路外業(yè)勘測的流程和方法。應(yīng)用分析通過案例分析,我們將深入探討道路外業(yè)勘測在不同地域和環(huán)境下的應(yīng)用實踐,討論技術(shù)難點和管理挑戰(zhàn)。某高速公路項目路線勘測該高速公路項目采用了先進(jìn)的全站儀和GPS技術(shù)進(jìn)行路線勘測。勘測團(tuán)隊通過實地踏勘,測量放樣,并結(jié)合CAD設(shè)計等手段,制定出了合理的路線方案。平面設(shè)計針對該高速公路復(fù)雜的路線走向,設(shè)計團(tuán)隊運(yùn)用水平曲線和豎直曲線設(shè)計技術(shù),確保了路線的舒適性和安全性。同時,關(guān)鍵的互通式立交設(shè)計也得到了充分考慮。路基處理由于項目區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜,設(shè)計人員采用了多種路基加固措施,如深層置換、土釘墻等,確保了路基的穩(wěn)定性。同時,針對邊坡采取了防護(hù)措施,確保了行車安全。排水設(shè)計該項目重視排水系統(tǒng)的設(shè)計,包括排水管網(wǎng)、滲水系統(tǒng)等,確保路面能夠快速排水,避免積水隱患,提高行車安全性。某城市道路項目前期規(guī)劃根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃和居民需求,對道路線路、功能定位等進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計。實地勘測仔細(xì)測量地形地貌,收集當(dāng)?shù)丨h(huán)境、地質(zhì)、水文等數(shù)據(jù),為后續(xù)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。道路設(shè)計依據(jù)勘測數(shù)據(jù),優(yōu)化道路線型、坡度、交叉口等關(guān)鍵指標(biāo),確保行車安全暢通。對于某城市道路項目,需要充分了解城市發(fā)展規(guī)劃,并針對當(dāng)?shù)貙嶋H情況進(jìn)行周密的前期勘測和設(shè)計。在規(guī)劃、勘測和設(shè)計各環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格把控,以確保新建道路能夠滿足城市發(fā)展和居民出行的需求。某農(nóng)村公路項目道路設(shè)計貼近實際該農(nóng)村公路項目充分考慮了當(dāng)?shù)氐匦蔚孛?、農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸需求等實際情況,設(shè)計出符合農(nóng)村環(huán)境和村民需求的路線方案。采用環(huán)保材料在路基、路面等方面,項目大量使用當(dāng)?shù)鼐偷厝〔牡沫h(huán)保材料,既節(jié)約成本又實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。注重與景觀融合該農(nóng)