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道路勘測設計平面設計范文1
關鍵詞：公路路線；計算機；設計系統
Abstract: This paper focused on line plane, longitudinal and cross-sectional survey design process, design theory and method of calculation in the road route design, introduced some specific treatment for the problems in highway route design. It focuses on the basic theory of the highway route design, the basic approach, as well as computer-aided design program developed processes and algorithms ideas.Key words: highway routes; computer; design system
中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：
1概述
本文的研究目的，在于針對工程實際，對公路路線設計中有關問題的設計理論和實用算法進行一些基礎應用方面的研究，同時從實用角度出發，開發具有自主版權、功能相對齊全、實用的公路路線輔助設計程序。在程序開發過程中，借鑒了目前國內一些新的關于設計理論和計算方法的研究成果，結合作者在多年公路勘測設計第一線工作實踐中對公路路線設計理論與方法研究的結果和實踐經驗的總結與體會，應用計算機技術，解決路線設計中平面、縱斷面、橫斷面設計計算、工程數量計算、設計圖表繪制等具體問題。
所開發的應用程序，可直接應用于公路工程設計，特別適合中小型設計單位采用常規設計方法進行公路路線設計，本程序可完成較復雜的平面線形設計，提高計算精度，一定程度上提高線形設計質量、縮短設計周期，為設計單位提供一套實用的設計工具。同時，本程序也可用于大中專院校有關課程的教學過程，通過教學演示，直觀地展示路線設計的步驟和方法、以及路線設計的主要成果。
本文著重討論在公路路線勘測設計過程中有關路線平面、縱斷面和橫斷面的設計理論和計算方法，介紹了在公路路線設計中一些具體問題的處理方法。在總結、引用相關算法的基礎上，編制實用的公路路線輔助設計程序。對于計算機軟件工程方面的問題，如系統結構、編程技術與技巧、數據結構與數據傳輸等問題未作更深入的探討和介紹，程序設計的指導思想亦將能夠實現預期的計算、繪圖功能作為基本要求，因此，從軟件工程角度來看，尚不夠完善和成熟。
2程序流程及算法
2.1程序整體工作流程
在公路路線輔助設計程序的編制過程中，為了與用戶的設計習慣相吻合，應用的步驟基本與常規的勘測設計過程相一致，程序整體工作流程如圖1所示。
圖1程序整體工作流程
2.2平面設計
根據測設階段和數據采集方式的不同，平面設計可分為實地定線和紙上定線兩種方法。采用實地定線時，路線導線和各種線形要素―直線、圓曲線、緩和曲線已通過外業測量敷設于實地，各設計參數均已確定，因此，平面設計系統的任務只需將有關數據輸入計算機，驗算各線形要素和控制點位置。采用紙上定線時，平面設計系統的任務是:路線導線計算，人機交互設計線形要素，推算控制點樁號。不論采用何種方法，定線都是前提工作，也是最關鍵和最復雜的工作，需要由工程師根據規劃意圖，結合實際地形、地物、地質、水文等自然條件和其它社會經濟條件綜合協調，最后確定路線位置。定線所涉及的因素多且復雜，需要由工程師來做出決策，即由人工完成。目前平面線形智能化設計和優化以及采用三維空間線形設計的方法尚處于研究開發和完善階段，因此，目前公路平面計算機輔助設計的任務主要還是利用計算機快速計算來取代人工繁重的計算與繪圖工作，本文中程序設計也是以此為出發點的。
平面設計的流程與工作方法有直接的關系因此其流程也可分為實地定線和紙上定線兩種情況，兩者主要區別在于數據收集的方式不同，反映在程序系統中則為輸入數據的不同，而后續的計算內容基本上是相同的，平面設計的工作流程見圖2。
圖2平面設計流程
2.3縱斷面設計
目前，國內多數CAD系統仍采用人工方法設計縱斷面，通常是由計算機將輸入的縱斷面地面高程資料處理后，在屏幕上顯示或由繪圖儀繪制縱斷面地面線圖，由工程師設計縱坡，設置豎曲線計算參數，并將有關設計參數輸入計算機，由計算機程序完成縱坡計算、豎曲線計算以及設計高程、填挖高度計算等內容，輸出設計圖表。本文亦采用這種方法，考慮到在屏幕上顯示縱斷面地面線不如以圖紙方式輸出直觀，因而在程序中設置了輸出《外業縱斷面圖》的模塊，供設計人員試坡使用。
本程序中縱斷面設計流程見圖3。
圖3縱斷面設計流程
2.4橫斷面設計
與縱斷面地面數據的采集方法相似，橫斷面地面線數據亦可通過現場實測、在地形圖上人工讀取或通過DTM自動產生。不論采用什么方式，橫斷面地面線都被描述為一條折線，為便于計算機存儲和處理，其數據以各折點坐標的方式輸入，坐標原點定義在中樁位置，并且將中樁左、右兩側分別建立直角坐標系。上述坐標數據如果由人工鍵盤輸入，工作量非常大，而且容易出錯，對于傳統的數據采集方法，利用數字化儀將實測橫斷面圖轉化為坐標數據是一種較好的解決辦法。
圖4 橫斷面設計流程
基于導線的平面設計模型
中線設計是公路平面設計的核心問題，其設計模型應與生產實踐緊密結合，同時涉及到系統的易用性、數據管理的統一性和人機交互實現的可能性，因此中線設計模型也是公路CAD系統研究的一個重要問題。目前己在設計中應用的方法有:基于導線的設計、基于曲線的設計和基于基本元素的設計等方法。其中第一種方法屬于直線型設計方法，也稱為“導線法’，是我國傳統的平面線形設計方法，后兩種方法屬于曲線型定線方法，適用于復雜地形條件下的道路線形設計以及互通立交匝道的線形設計，目前已逐步得到應用并不斷發展、完善。
“導線法”設計模型由于簡單易行、便于掌握，仍被很多設計部門和工程技術人員所采用。它首先定出一系列直線組成的折線，作為公路中心線導線，然后對每一個轉折點配以適當的曲線，形成道路中心線。平面線形組成的基本元素為直線、圓曲線和緩和曲線，在公路設計中常用的緩和曲線形式主要是回旋線。采用“導線法”進行平面線形設計時，由于先定直線，后定曲線，容易造成曲線與直線的匹配不夠合理，在受地形地物限制的情況下需要布設比較復雜的線形組合時，采用“導線法”也往往顯得不夠靈活。本文著重討論采用“導線法”布線時，幾種常見線形組合形式在算法上的一些改進和處理方法，以提高采用這一方法時的靈活性，并進一步提高計算精度。
結論
本文主要討論了公路路線設計的基本理論、基本方法，以及計算機輔助設計程序開發的主要流程和算法思路。其主要內容仍以公路路線常規設計理論為基礎，在此基礎上，引入了作者對線形設計理論研究探討的成果，特別在平面線形設計理論方面，著重研究了采用“導線法”布設平面線形時，卵形曲線線形設計的數學模型和計算方法以及放樣坐標的計算方法，在分析過程中，以非對稱基本型曲線的計算方法為依據，較好地解決了卵形曲線等復雜線形設計、放樣的實際問題，并且借助適當的計算機算法，可以實現高精度的計算。
本文提出的卵形曲線計算模型，有著較高的靈活性和適應性，由于從基本型曲線的算法出發，因而其設計概念較清晰、數學模型也較簡單，而且在線形組合方面涵蓋了復曲線的組合形式，與本文所述的其它的曲線形式相配合，從而使得在“導線法”布設平面線形的情況下完成各種復雜線形組合的設計成為可能。從這個意義上講，在平面線形設計中，傳統的“導線法”和曲線型設計方法并無本質上的差別，其主要的區別在于控制曲線線位的約束條件不同，根據約束條件確定曲線參數時的操作手法不同，而曲線的線形實質并未變化。在實際應用中，“導線法”和曲線型設計方法各有所長，有各自的適用條件，要根據具體情況選用。這一點對于采用常規方法設計、放樣的基層設計、施工單位以及低等級公路建設項目來說，有著較為重要的現實意義。
在平面線形設計理論的探討中，有一個很重要的特點，就是對于由直線、圓曲線、回旋線三要素組成的平面線形，直線和圓曲線的線形較簡單，處理起來較為方便，而回旋線的應用以及與直線或圓曲線的配合則是主要矛盾，因此不論是何種形式的線形組合，都要基于對回旋線幾何特性的深刻理解和認識，本文在討論卵形曲線計算時，也是從這一點出發，并且借鑒了曲線型設計方法中“模式法”的有關數學模型進行處理。在本文中，各種曲線形式的計算和處理方法，最終都是以非對稱基本形曲線的算法為基礎，這樣使得線形設計的概念較為清晰，而且也為程序系統的設計提供了方便。
參考文獻：
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[6] 公路設計手冊一路線[M].北京:人民交通出版社1979
[7] 張雨化.道路勘測設計[Ml.北京:人民交通出版社199.7
道路勘測設計平面設計范文2
關鍵詞：高邊坡臨時道路；安全暢通；經濟合理；平面布置；最大縱坡
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A
1、前言
水電站建設大多位于深山峽谷之中，尤其是一些大型電站為了提高資源利用率和經濟社會的綜合效益，壩址大多選在陡峭的V型峽谷之中，在該地區地形上地貌變化大、地面自然坡度陡、相對高差大、坡面天然沖溝多；地質上土層薄、巖層厚、巖層產狀和地質構造變化復雜；氣候上暴雨多、山洪急；這就給電站施工中在該地區坡面設計臨時施工道路帶來不小的麻煩。電站臨時施工道路作為水電站建設中臨時建筑物具有使用周期短、充許投資小、投資要求性價比高等特點。由于該類地區自然坡面和臨時施工道路所各自具有的特點，在該類坡面進行臨時施工道路設計存在地形復雜、高差大、地質資料不完全并要求安全性高、投資省等矛盾。以下內容是筆者對該類道路設計中關鍵性問題的分析及我們針對該類問題的處理方法以供讀者參考。
2、道路的選線和定線
2.1、道路的選線
高邊坡臨時施工道路設計的選線工作主要有兩個方面：
（1）確定道路的進坡點；
（2）確定道路的出坡點；
道路進坡點高程要盡量高，出坡點高程要盡量低，這樣可以使道路在相同路線長的情況下道路平均縱坡低，相同平均縱坡的情況下道路路線短，以達到車輛運行順暢，節約投資的目的。在進坡點位置存在高程高點施工難度大，車輛通行存在安全隱患等情況，可在其高程以下另選進坡點，根據實際經驗高程高點與高程低點按平均縱坡7%可以布線即可進行方案比較，按平均縱坡7%不可以布線則應選擇高程高點為進坡點。
2.2、道路的定線
高邊坡坡面陡峭，某些坡面人難以到達，其本身的特點決定了在實地定線的不可能性，所以該類道路的定線一般采用紙上定線的方法，選用紙上定線一般用1:1000比例尺或以上比例尺地形圖，紙上定線的工作主要有兩個方面：
（1）確定勻坡線
在確定勻坡線之前首先要確定勻坡比，在該類道路設計中無具體的規范條文，參照《廠礦道路設計規范》GBJ22-87等同類規范，并根據實際設計經驗，在400m高差范圍內最高采用9%的平均縱坡是可行的，確定勻坡后以進坡點為圓心，克服兩等高線所需的平均距離L（L=h/i平均，h為等高距，i平均為平均縱坡）為半徑在等高線上依次截取點到出坡點位置，如果截取終點低于出坡點則說明平均縱坡取值小，如果平均縱坡已取最大值則需重新選定進、出坡點，如果截取終點高于出坡點則說明平均縱坡大，必須重新選擇平均縱坡，重新定線。由于高邊坡道路設計原始坡面太陡，無法達到挖填平衡，所以高邊坡道路設計確定的勻坡線非路中線，而是路堤線，即路段盡量以挖方為主，以達到路基穩定。
（2）確定路線平面曲線
高邊坡臨時道路設計，由于邊坡坡度大，無法形成穩定的回填路基，所以路線選擇以緊貼天然坡面、挖方為主的設計理念，這樣就造成了路線中平面曲線多，且平面曲線轉彎半徑小等特點，在同類道路設計中我們采用極限轉彎半徑12m設計，通過道路的實際運行證明極限轉彎半徑12m是可行的。在回頭曲線處，交角大，采用雙交點法確定路線，這里再不單獨介紹。
3、道路的平面設計
由于臨時道路彎多路窄，所以在臨時道路設計中建議取消緩和曲線，這樣臨時道路的平面曲線要素由五個變為三個，分別為曲中點（QZ）、直圓點（ZY）、圓直點（YZ）。在紙上定線時，根據兩相交直線測出交角，根據設計要求及實際地形選定轉彎半徑值，根據公式：
;
;
;
;
分別計算出，曲線要素中：切線總長（T）、曲線總長（L）、外距（E）、校正值（J），算出這四個值后，可根據公式：
;
；
;
;
依據交點里程樁號（JD）推算出其它三個曲線要素的里程樁號（此處各要素符號代表相應的公路里程）來確定布置圖中的平面曲線。
確定道路平面曲線后再按設計規范計算出路面曲線處的橫斷面的超高值，則臨時道路的平面設計中最主要的問題就基本解決了，在這里建議橫斷面路面超高值以繞路面邊緣旋轉的超高值計算方法計算。
4、道路的縱斷面設計
臨時道路的縱斷面設計可以說是整個道路設計中的重中之重，按現行道路設計規范條文肯定不適于該類道路設計，那么在道路設計中以什么準則來進行道路縱斷面設計呢？根據我們已干工程的設計經驗，我們推薦以道路的使用范圍作為設計準則來進行指導設計，例如；道路的主要任務是什么？如果道路的主要任務只是空載通車，不考慮滿載的情況，按我們的經驗最大縱坡坡比達到14%，最大縱坡坡長限制在120m以內是沒有問題的，但必須在縱坡兩端設緩坡段，緩坡段縱坡不大于6%也是沒有問題的，在這種縱斷面設計中，節省了路線長度、增大了爬坡能力，但不能保證汽車滿載運行，但60%載荷也是可以的，如果道路的主要任務為運輸建筑材料，那么縱坡比必須按現行道路設計規范以道路所屬等級來嚴格進行設計，否則將為車輛下坡時的剎車制動埋下安全隱患。
道路縱斷面設計中的另一個問題便是豎曲線的設計，由于高邊坡臨時道路的特殊性，決定了其豎曲線的曲線不能太長，一般情況下以極限最短曲線長為宜，在知道轉坡角后，我們可以利用公式：
；
來分別計算出豎曲線長（L），豎曲線的切線長（T），豎曲線的外距（E）用以確定路線的豎向曲線的軌跡。
在為里我將我們計算豎向曲線要素的方法作一簡單介紹供大家參考：我們采用的是最小豎曲線長度（Lmin）試算法；首先確定道路的最小曲線長度（Lmin），然后根據公式，計算出R反算值；根據R反算值確定一個整數R實值；
再根據公式：
計算出實際的曲線長度，
根據公式：
計算出豎曲線切線長度；
根據公式：
計算出豎曲線外距長度。
5、道路的橫斷面設計
橫斷面設計俗稱“戴帽子”，它的主要任務是根據公路等級，結合當地自然條件，綜合考慮交通安全、路基穩定、公路排水、節省用地和工程經濟等的要求，確定公路橫斷面的組成部分及其幾何尺寸。一般橫斷面圖的比例尺為1：200。
一般情況下，橫斷面設計是在橫斷面測量所得的各樁號地面橫斷面圖上，按縱斷面設計確定的填挖高度，和平面設計確定的超高、加寬值，結合當地的地形、地質等具體情況，根據設計采用的路基寬度、邊坡坡度等，參照路基典型橫斷面圖式，逐樁繪出其路基橫斷面設計圖。但在高邊坡臨時道路設計中由于天然原始邊坡太陡，進行橫斷面測量不太現實所以高邊坡臨時道路設計中，地面橫斷面圖都是借助制圖軟件根據地形圖生成出來，這就要求在原始地形圖測量中地形圖測量一定要真、精、需，真是指地形圖一定要跟原始地形相附，不能失真；精是指地形圖一定要盡量精確，比例尺應盡量大；需是指地形圖測量一定要按需所測，按道路路線的經過范圍測量以免造成不必要的付出。
橫斷面設計時應準備的資料有：
1.平曲線的始終點樁號、轉角方向及其內各樁號的超高、加寬值；
2.各樁號的填挖高；
3.路基寬度；
4.路基邊坡坡度；
5.邊溝的型式和斷面尺寸；
6.視距不良路段所設距臺的位置和斷面尺寸；
7.地質、土質、水文資料及特殊限制情況等。
臨時道路充許投資小、坡面坡度大決定了它橫斷面小的特點，一般情況下都為單行車道，工程中載重汽車車寬一般都為2.25m，取一定的安全距離1.25m，路面寬度取3.5m，左右路肩各取0.5m，則路基寬度取4.5m是可以保證汽車暢通的。在單行車道設計中一定要考慮增設錯車道、避險車道的問題。在這里不再作詳細介紹，只需按現行規范設計就行，無特別之處。
6、道路的輔助設施及其它
臨時道路的輔助設施有護墩、涵洞、廣角鏡等，輔助設施可根據路線沿線情況具體設定，這里主要介紹下路面橫向排水的問題。
高邊坡臨時道路的排水系統由路線縱向排水、路面橫向排水形成立體的排水系統，在這個排水系統中由于臨時道路的設計理念（緊貼原始地面開挖形成開挖路基）而使路面橫向排水進水口作用面小，尤其是一些窄小的V型天然沖溝這種現象更加明顯，這就使橫向埋設涵管排水變的不太現實，而又由于高邊坡路線縱斷面縱坡太大，使得在做過水路面的過程中縱向形成的匯水區域高邊坡太陡車輛無法順利通行，所以這為我們解決這類橫向排水的問題上又提出了新的要求。我們在處理這類橫向排水的問題中在沖溝處做成路面橫向小明涵，在小明涵的入口處開挖匯水坑以匯積沖溝處的天然降水，這種小明涵即能保證天然匯積雨水的排出又能減少道路施工中的二次開挖量、同時節省投資縮短工期。但這種小明涵目前只能在干旱少雨的地區適用，在降雨量大的地區過水面太小還無法適用。在這類道路的設計中另一個沖溝問題是路線往往通過山崖段，在這些部位山坡坡度達到60°以上，遇到天然沖溝時沿溝壁開挖路線通行無法達到設計要求的轉彎半徑，回填做涵洞又由于坡面太陡回填量大且回填路基不穩定不符合設計要求，處理這類問題我們建議在這些路段做貝雷橋比較安全經濟。
7、結束語
高邊坡臨時道路設計沒有相應的設計規范且面臨的問題往往多而雜，這就需要設計者參照現行道路的設計規范而又不能困固于現行道路的設計規范，雖然在設計中遇到的困難比較多往往使設計者沒有依據但同時也提供給設計者更大的發揮空間讓我們可以更加鉆研于設計之中，設計出更加合理的建設工程。
參考文獻：
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道路勘測設計平面設計范文3
在工程規劃設計中，通過衛星影像圖上進行線位放樣可使項目有一個比較直觀清晰的走向。在2007年部頒5公路工程基本建設項目設計文件編制辦法對于路線的平面設計部分中也提及必要時增加在影像地形圖上繪制平面圖,可見衛星影像地形圖的重要性。如今衛星影像圖,特別是基于Google Earth的衛星影像圖,正在逐步被應用到道路設計中,以彌補采用一般測繪地形圖的不足。但如何準確快捷地把衛星影像圖應用到道路平面設計中,使其與一般測繪地形圖有機地結合起來,并利用其三維仿真特點,更好地為道路設計服務,已成為廣大設計咨詢人員的一個難題。
1、Google Earth軟件介紹
2005年Google公司推出了一款數字地球軟件 GoogleEarth(谷歌地球)，GE是一款虛擬地球儀軟件,它把衛星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上。GE上的全球地貌影像的有效分辨率不等,通常為30m(如中國大陸),針對大城市、著名風景區、建筑物區域會提供分辨率為1 m和0.5 m左右的高精度影像,道路上的汽車清晰可見,完全能滿足工程研究需要。GE的個人版主要分為免費的Free版和收費的Plus版、Pro版。2010年發行的最新GE5.2版,其功能較為強大,不僅能實現諸如繪制線條、GPS導航、統計、錄制電影、三維地形等,還提供Google O-cean(谷歌海洋)、大氣層功能、歷史圖像等功能,如遇到分辨率不高的地區,還可以采用貼圖形式。
2、Google Earth軟件應用特點
由于Google Earth衛星影像圖具備直觀、免費、時效性強等特點，已逐漸在道路設計中普及。現今的道路設計中，大多都基于AutoCAD系統，如何將衛星影像圖應用到道路CAD設計系統中，使道路設計與衛星影像圖有機結合起來，已成為大多數設計者努力的方向。
由于GE是把衛星影像圖設置在三維球面模型上,點坐標以經緯度表示,而通常用于道路設計中的一般測繪地形圖卻是在平面上,點坐標一般以XY大地坐標表示。如想把兩者有機地結合起來,就需要實現不同體系的坐標轉化,即:1)將GE球體中的衛星影像圖轉換到CAD平面圖中,簡稱球體到平面轉換;2)將CAD平面圖中的設計成果轉換到GE球體環境中,簡稱平面到球體轉換。2 體系轉換由于衛星影像圖和一般的測繪地形圖是基于不同的軟件和坐標系統,為了將衛星影像圖應用于路線設計中,并把道路設計成果導入GE,利用其三維仿真功能,實現動態直觀檢驗,以指導路線設計,就需要完成不同軟件系統中不同坐標體系的相互轉換。轉換不僅需要實現不同坐標系的坐標轉換投影計算,還需實現在GE中下載衛星影像圖和將設計成果植入GE中。
基于此，研究Google Earth衛星影像圖下載原理，通過坐標轉換，并利用kml腳本語言，實現設計成果在Google Earth與CAD道路設計系統的相互轉換。最后利用Google Earth衛星影像三維仿真，實現路線動態三維實景模擬，以達到優化設計方案的目的。
3、Google Earth軟件的優勢
Google Earth為用戶提供了三維可視化的地形圖，引起了很多愛好者的關注。它在工程中的應用也越來越多，我們開始感受到Google Earth軟件給工程設計帶來的巨大影響，與建立在傳統光柵以及矢量地形圖基礎之上的傳統AutoCAD設計平臺相比，GoogleEarth軟件有著以下的優勢:(l)提供免費的衛星或者航拍地圖，與傳統光柵和矢量地形圖相比，逼真程度更高，更加直觀；(2)Google Earth不但可以顯示遙感圖片，而且可以顯示矢量數據地標，還包括點、線以及面等幾何對象類型；(3)具有柵格圖片疊加的功能，允許用戶將本機或者網絡地圖圖片疊加到Google Earth上，并且還可以根據用戶的需要調整疊加圖片的透明度，這一功能大大地方便了用戶進行深入的觀察分析和研究；(4)擁有大量的三維虛擬模型，也可以通過其他軟件創建，允許用戶使用三維對象；(5)突破了傳統Web Gis數據的模式，能夠為空間信息的快速地提供一種嶄新的技術手段和解決思路。通過這種方法，服務器和客戶端之間不再需要直接傳輸空間數據，而只需傳輸KML文檔和影像圖片；(6)影像數據會預先按照不同比例尺分塊分層生成影像圖片，當客戶端發出數據請求時，服務器無需實時生成數據，而是依據用戶請求的尺度和范圍，在服務端選擇預先生成好的影像圖片，最后拼接成滿足客戶端需要的范圍，返回給用戶。這種模式可以顯著地降低服務器和網絡帶寬的負擔，為發生較少變化的空間數據的提出了一種新的思路及解決方法。同時，這種技術方法也使得人們與空間信息的交互的方式發生了深刻的變革。
4、Google Earth 球面至平面的坐標轉換
1） 未知測繪坐標體系
為了實現方便,在GE球體中用矩形框框選研究區域,并選用矩形左上角及右下角兩個控制點(如需精確,控制點可以大于兩個),得其經緯度(Di[b,l];i=1、2),下載整合完圖片后,明確平面圖的坐標系及參數,并利用高斯-克呂格投影正解公式(5),計算其在對應坐標系中的大地XY坐標,最終根據控制點坐標完成在CAD平面中的保存。
2） 已知測繪坐標體系
用矩形框框選所研究區域平面,同理采用矩形左上角及右下角2個控制點進行計算,控制點的大地XY坐標為(Di[X,Y ];i=1、2)。通過已知的測繪坐標體系,明確高斯-克呂格投影反解公式中的參數。然后利用反解公式(6)計算控制點的經緯度(Di[B,L];i=1、2),再按照公式(3)求出墨卡托投影中的經緯度(Di[b,l];i=1、2),即控制點對應GE球體坐標中的經緯度。并根據計算的經緯度和GE傳輸下載原理得到計算路徑,下載圖片,最后整合衛星影像圖片,并按平面大地XY坐標,將衛星影像圖縮放旋轉插入保存到CAD圖形中。
道路勘測設計平面設計范文4
【關鍵詞】 平面設計 縱斷面設計 交通安全設施
1 路線概況
路線全長17。269km，為二級公路，設計速度60km/h。主線起點位于沽源縣城東側省道半虎線與橋東大街相交處，樁號K0+000，終點位于地房子村口與省道半虎線平交處，樁號K17+2690.181，全長17.269km。主要控制點：既有道路、塞外莊園、閃電河水庫、三旗村、黑山嘴、地房子、省道半虎線。
本項目建成將為沽源縣提供一條去往北京方向高等級快速交通通道，極大改善當地交通條件和旅游環境，為沽源縣經濟健康快速協調發展提供便捷、舒適、安全交通運輸環境，能有力地促進沽源縣社會經濟可持續發展、社會進步、促進政治穩定，能夠提高居民收入、提高就業、改善生活水平與質量，對不同利益群體、弱勢群體，以及對所在地文化、教育、衛生均呈有利影響，社會效益極其顯著。在項目建設中也帶來一定負面影響，主要是土地利用涉及拆遷以及施工和運營過程中對環境帶來少量污染，只要采取積極有效措施負面影響是可以得到妥善解決。
2 項目勘察后設計方案情況
現場詳細調查、勘測后，根據實際地形情況，并與相關單位部門溝通，結合縣交通運輸局意見，對局部線位做出適當調整。
《公路路線設計規范》對曲線間直線長度作了如下規定。直線線形不宜過短，其最小長度為當計算行車速度大于等于60 km/h時，同向曲線間最小直線長度（以m計）以不小于行車速度（以km/h計）的6倍為宜；反向曲線間直接長度（以m計）不小于行車速度的2倍為宜。當設計車速小于等于40 km/h時，可參照上述規定執行。對于K6+400-K9+900路段，初勘方案限速40km/h采用小半徑轉彎駛入水壩路段。詳勘后認為初勘方案線位離壩頭水閘距離較近，路線建設將對該水利系統產生影響。對該處線形進行優化增大轉彎半徑，取消限速40km/h。改善后路線與水閘之間達到安全距離且路線與泄水河道交叉角度好，有利于橋梁布置及整體行車安全。與水壩平行路段，路線沿水壩北側坡腳通過，降低路基高度并進行相應特殊路基路面處理以保證道路整體結構穩定，避免對水壩現有防護破壞，使水壩保證現有水利功能。
3 平、縱面設計
3.1 平、縱設計原則
線形設計中，個技術指標應分別符合平面、縱斷面規定，還應考慮橫斷面對線形組合與行駛安全的影響；平面、縱斷面的各相對獨立技術指標應均衡、連續；條件受限時，應考慮前后地形、技術指標運用等對實際行駛速度的影響；線形設計應注意同公路外部沿線自然景觀的適應和地質條件等的配合。
3.2 平面定線
路線全線利用現狀既有道路，充分運用原有路基工程，以減少工程量；路線途徑村莊時，在符合技術標準的前提下，以“盡量少拆或不拆”為前提；經過田地時以“少占或不占”耕地為原則；既有道路線形不良路段，進行局部裁彎取直以改善線形；路線沿既有道路邊線布設，單側加寬，施工期間方便過往車輛通行。
3.3 平面設計
3.3.1 線形擬合
原有公路平面線形已與原始設計資料很大偏差，為確定原有道路平面線形元素采用擬合方法擬合。
擬合基礎數據，現在測繪手段提高，新測1：2000地形圖精度都比較高，擬合基礎數據從1：2000地形圖上獲取原公路中心線坐標。獲取坐標間隔，直線段每50m取一點，曲線段每20m取一點。個別界定模糊段落每l0m或5m取一點；設計中線形擬合采用直觀估計、二分法相結合方法。擬合差控制在50cm以內。直觀估計初值依據基礎數據、規范標準、個人經驗取定。
3.3.2 線位改線
不滿足技術指標段落進行適當調整，經過擬合現有道路平面線形元素已經獲得，對于不滿足技術指標段落進行適當調整。通過調整半徑使其滿足標準。受地形、地物、工程具體情況限制，雙側加寬有困難的段落，采用部分平移線形或完全單側加寬的方案。路線共設彎道21處，最大偏角92.424°，平均每公里交點1.216個；最小半徑200m/1處；平曲線長5.575km，占路線長度32.283%。緩和曲線均滿足超高緩和段所需的長度需要，并以5為倍數取整。
3.4 縱斷面定線
3.4.1 加寬路段的縱斷面設計
由于施工誤差、路基沉陷等因素，原路縱斷面線形已與設計資料有很大偏差，加寬路段縱斷面設計采用擬合方法。擬合基礎數據，由于根據路面狀況，經過計算分析不同段落需加鋪不同厚度路面，新設計線位要滿足各處保證最小加鋪厚度要求又不能比設計加鋪值高出太多以免經濟浪費。根據實測地面線、不同段落加鋪厚度、考慮橫向超高因素，虛擬一條地面線作為擬合基礎數據。橋涵構造物處控制高程，由于橋面鋪裝也要加鋪、個別凈空不足構造物要加高，縱斷設計時要滿足橋涵處控制高程。
3.4.2 新建路段縱斷面設計
路線利用既有道路路段，縱斷面趨勢與既有道路保持一致，在現狀高程基礎上統一抬高新建路面結構厚度；主線在K6+300至K6+900段存在挖方，并設置閃電河中橋一座，設計時嚴格按照規范控制縱坡與坡長；縱斷面設計高程為道路中心線高程，高程控制由橋涵設計水位高程、過水路面控制標高、路基最小填土高度、既有道路路基高度計算所得；K6+830至K9+000與閃電河水庫堤壩平行路段縱坡為0，該路段設為過水路面，并設置單向橫坡-3%，路面排水利用橫坡排入道路北側擬建邊溝；充分考慮縱斷整體填挖平衡，土方就近利用；結合平面線形進行縱斷拉坡，盡量實現平、縱協調搭配。
3.5 縱斷面要素設置
主線最大縱坡-3.597%/1處，最小坡長180m/1處；最小凸曲線半徑3500m/1處，最小凹曲線半徑6000m/1處；豎曲線長6378.594m，占路線長度36.936%。
變坡點樁號均以5為倍數取整；豎曲線半徑以100為倍數取整。
4 交通安全設施設計
交通安全設施包括交通標志、標線、護欄等設施。
4.1 標志、標線
標志、標線嚴格按照《公路交通標志和標線設置規范》及《道路交通標志和標線》規范執行，力求標志、標線齊全、功能完整，意思表達準確、到位。標志分類、顏色、形狀、字符、圖形應按照規范要求準確設計；同類標志應采用同一類標志版面，設置相同支撐結構形式。標志不得侵入公路建筑限界以內，標志下邊緣距路面的高度不得小于120cm；連續設置的縱向標線，應根據需要每隔10-15m設置排水縫，寬度在3-5cm；設置于路面的道路交通標線應使用抗滑材料，標線表面的抗滑性能不宜低于所在路段路面的抗滑性能。
4.2 護欄
在高填方等其他車輛可能駛出路外的危險路段，應設置相應等級護欄。護欄安裝在土質路段時，立柱直接打入土中；護欄安裝在小橋涵、通道等構造物時，立柱安裝在構造物預埋法蘭盤上；過水路段根據路線的右側水壩，在兩側選擇適當的位置設置鋼護欄，鋼護欄基礎與混凝土路面一同現澆，以保證行車安全。波形梁護欄端頭迎車面采用外展地錨式端頭，混凝土護欄兩端采用鋼護欄端錨相連；波形梁的連接處至少應有一個防盜螺栓；鋼護欄立柱所采用的鋼管應完整連續，不得有橫向焊縫。
5 施工注意事項
路線采用中國-北京54坐標系統，中央子午線114°。施工中注意加固和保護各導線點，如需導線點加密、遷移或重新恢復，符合《公路勘測規范》要求；各變坡點位置應嚴格控制，不得隨意變更；在施工放樣中小橋涵以先放中樁，然后沿路線方向量取其構造尺寸，大中橋梁放樣中應始終置儀器于距橋梁較近控制點；施工應嚴格按照安全設施基礎尺寸澆筑，并掌握基礎預埋螺栓的位置；路界碑設在公路兩側用地范圍分界線上，每500m兩側各設一塊。
6 結論
路線設計是一項綜合性設計工作，涉及并影響到道路設計各個方面。只有綜合考慮各種影響因素，經過反復平面定線、縱斷面設計、橫斷面檢查、平面調整，才能設計出經濟上合理、技術上實用路線來。目前各種計算機路線設計軟件為路線設計者提供了很多方便條件，設計人員可以有更多的精力放在怎樣使設計更為經濟合理、線型組合更為美觀上確定出最優設計方案。
參考文獻
[1] 張雨化.道路勘測設計[M].北京：人民交通出版社，1998
[2] 孫家駟.道路設計資料集[M].北京：人民交通出版社，2001
道路勘測設計平面設計范文5
【關鍵詞】:互通式立交選位；選型；詳設
中圖分類號： U448.17文獻標識碼： A 文章編號：
為使主線車流不受被交叉公路上車流的干擾影響;保證主線車流快速通過交叉點;保證行車安全和效益、提高道路通行能力,在兩公路立體交叉時設置互通式立交。
一般來說，互通式立交設計要經過三個階段:選位階段、選型階段、詳設階段。
1.選位階段
互通式立交的節點位置必須滿足其交通需要，使路網緊密結合，相互協調；要與周邊地形、地貌相結合；還應注意交叉角度應盡量正交，以利于匝道的布置，縮短橋跨長度；兩座立交間距為大城市、重要工業區為5至10公里；一般地區為15至25公里。
2.選型階段
互通式立交的選型是建立在遠景交通量、交通組成、同一時間各方向汽車比例、用地范圍、地形、交叉角度、被交路等級和收費狀況等諸多因素的基礎上。其次,若分期修建也是決定立交選型的重要因素，應做出技術、經濟比較方案，最終確定選用的型式。
2.1互通式立交的基本型式：
互通立交基本型式有：喇叭形、直連式T形、Y形、獨象限式、菱形、半苜蓿葉形、苜蓿葉形、環形8種。
2.2選型階段應注意以下幾個問題：
1）確保各方向的行車安全、順暢；
2）保證主要方向的指標高于次要方向；
3）在考慮地區規劃、地形和地質等條件下，節省占地、降低造價；
3.詳設階段
在選型設計的基礎上按照地物、地勢、交通量、技術規范等要求對互通匝道進行詳細布設。
3.1主線設計：
由于互通立交范圍內行車復雜，橋跨較多，車輛在主線分、合流處視距要求高，因此主線線形標準要比一般路段適當高些，以利行車安全。
平面上盡可能布置于通視良好的直線或大半徑曲線內；縱斷上力求平緩，注意排水問題，避免平面、縱斷面及橫斷面的突變。
3.2匝道設計：
3.2.1匝道平面設計應注意以下幾點
1）連接部應設于緩和曲線內，參數盡量大一些,以利于超高過渡和行駛速度的變化。
2）匝道起、終點、收費站等處，橫斷面尺寸、橫坡及線形等都應滿足行車要求。
3）平曲線最小半徑應選用大于規范中的一般值，當地形條件受限時可采用低限值。
3.2.2匝道縱斷面設計應與地勢相適應,視覺連續、平順而圓滑。
1）為避免分、合流端部出現剪刀差及路面排水不暢，匝道拉坡的范圍應該以分、合流端部開始或結束。
2）匝道縱坡要平緩，特別在加速上坡與減速下坡路段、收費站路段。
3）分、合流端部盡量應采用較大的豎曲線半徑，以保證足夠的停車視距。
4）拉坡時要注意平縱組合,線形與環境和景觀的配合與協調。
5）計算分合流端部的高程、縱坡、橫坡時需注意,由于在分合流端部前，可以看作匝道與主線為一個整體，導致在設計上，常常將變速車道橫坡采用與主線相同，并沒有考慮主線是否與匝道同向，這種設計是不合理的。
合理思路應該是：當主線與匝道為同向曲線時，變速車道應采用與主線相同的橫坡；反向曲線時，若主線橫坡≤2%，則在分流點應采用與主線相反的2%橫坡；否則，在分流點應采用與主線相反的1%橫坡。此時，通常取分流點圓心與未偏寬的路緣帶外邊緣的交點作一段圓弧或樣條線，以此作為變速車道的橫坡旋轉軸，實際上就是主線與變速車道的分水嶺（附加路拱線，如下圖），這一區域需劃斑馬線，一般不允許車輛駛入。
3.3變速車道
變速車道分為直接式與平行式兩種，通常減速車道采用直接式,加速車采用平行式。當變速車道為雙車道時,加、減速車道均采用直接式。
單車道直接式減速車道設計時應注意直接式車道的三角漸變段長度并不一定是規范中的長度,一般要比規定值長,規范中漸變段長度只用于平行式變速車道三角漸變段。出口的起點位置應在主線外側行車道中心，且該點開始偏離主線的角度應滿足漸變率要求；分流點處的曲率半徑和回旋曲線參數需滿足規定的取值要求。直接式減(加)速車道應采用較小的流入(出)角度，這樣對車輛分、合流有利。
3.4超高及其過渡
由于互通范圍內的匝道平曲線指標比較低,所以超高是不可避免,其取值及過渡需要深入研究。
匝道在橫向超高發生變化時應設置超高過渡段。超高過渡段的設置要根據計算行車速度、橫斷面的類型、旋軸位置以及漸變率等因素來確定。
1）超高過渡段的選取。當設有緩和曲線時，應設置于回旋線的全長或部分范圍內；未設緩和曲線時,可將過渡段長度的1/3～1/2插入圓曲線,其余設置在直線上；在構造物路段,超高過渡應考慮橋跨布置,一般過渡段設于橋梁的同一聯內,這樣利于構造物設置。
2）超高漸變率的取值。在一般路段只需滿足規范要求,但在寬度變化路段則要注意,由于易忽略寬度變化對超高漸變率的“折減”作用,超高漸變率并未滿足要求,例如收費站前后寬度變化較大的路段,邊緣將扭曲得很厲害。因此，在寬度變化路段要注意超高漸變率的取值。如果在反向超高的路段，為了減少排水上的困難,反向超高的過渡宜采用較大的超高漸變率，這樣會有利于路面排水。
4.結論
互通式立交設計最終要達到以下幾點:
1)布局勻稱,避免頭重腳輕。
2)設計合理。在滿足各項指標的要求下,線形應綜合考慮各種因素，力求達到設計合理,少占地,投資省。
3)線形流暢。做到平面、縱斷面、橫坡之間各指標的組合合理。
4)正確處理好變速車道。合理運用緩和曲線參數、圓曲線半徑及超高值；做好超高橫坡的過渡。
參考文獻：
(1)公路路線設計規范修訂(條文說明)（JTJ 011―94）送審稿.2003.09
道路勘測設計平面設計范文6
關鍵詞：平面設計 縱斷面設計 交通安全設施
1 路線概況
路線包含主線和支線，全長29.87km，均為三級公路，設計速度40km/h（局部困難路段限速20km/h）.主線起點位于沽源縣小廠鎮省道寶平線與縣道白四線交點處，樁號K0+000，終點位于沽源縣、赤城縣兩縣交界處冰山梁梁頂，樁號K21+050，長21.05km.主要控制點縣道白四線、馬神廟、陽坡村、盤道溝、三道林村、冰山梁.支線起點位于盤道溝村與主線平交處，樁號K0+000-K13+136.293
；終點位于赤城縣火石嘴村與該村境內一旅游路平交，樁號TK8+820.長8.82km.主要控制點盤道溝、東柵子村、赤城縣火石嘴村、赤城縣旅游路.本項目路線起點至K14+500路段為改建工程，其余路段及支線為新建工程.
2 路線勘察后設計方案情況
現場詳細調查、勘測后，根據實際地形情況，并與相關單位部門溝通，結合縣交通運輸局意見，對局部線位做出適當調整.
主線K5+660處，初勘方案路線經白四線采用小半徑右轉，與馬神廟村前砂石路順接.詳勘后認為該方案線形較差，轉彎處超高大，不利于與彎道后白四線現狀路順接，也不利于白四線西行方向車輛駛入冰山梁.現階段將該轉彎改為T字平面交叉，加鋪轉角并設置相應渠化，以改善行車舒適性、安全性.
主線K10+900至K13+200路段，初勘方案采用設計速度40km/h對應的縱斷面線形指標設計.詳勘后認為該方案將產生較大挖方且邊坡防護工程量巨大，不利于山體穩定并對旅游區環境造成極大的破壞.今與交通運輸局溝通并達成一致，將該路段縱斷面線形參照設計速度20km/h的指標進行設計以減少山體開挖，最大限度的保護旅游區環境.考慮到該路段較大縱坡對車輛行駛將產生安全隱患，現對該路段進行詳細的安全設施設計及交通管制：在K10+850、K10+900、K10+950處分別設立禁令、警示標志，對過往車輛進行速度限制以及提醒車輛注意連續下坡和路面結冰，并對該路段路面進行防滑處理、設置減速壟，提高路面粗糙度；在冬季路面積雪時節，由縣交通運輸局及相應公路養護部門對該路段進行交通管制和路面冰雪處理，在K5+663、和K13+136兩路口處設置臨時交通標識，禁止車輛駛入該路段，待養護部門清除路面冰雪后方可通行，該時段車輛可通過支線進出冰山梁旅游景區.
支線起點處，初勘方案支線于主線13km處右轉.綜合考慮區域路網結構，并結合有關管理部門意見，現階段將支線起點設置于主線K13+136.293處并與主線該處轉角形成T字平面交叉，以改善路網結構，有利于支線東行車輛駛入冰山梁方向.
3 平、縱面設計
3.1 平、縱設計原則
線形設計中，個技術指標應分別符合平面、縱斷面規定，還應考慮橫斷面對線形組合與行駛安全的影響；平面、縱斷面的各相對獨立技術指標應均衡、連續；條件受限時，應考慮前后地形、技術指標運用等對實際行駛速度的影響；線形設計應注意同公路外部沿線自然景觀的適應和地質條件等的配合.
3.2 平面定線
主線K0+000至K5+660段，利用縣道白四線5.66km，設計中線與既有道路中線基本一致，充分運用原有工程；路線途徑村莊時，在符合技術標準前提下以“盡量少拆或不拆”為前提；經過田地時，以“少占或不占”耕地為原則；沿線伴有砂石路及土路的路段，平面線形走向與既有道路走向大致相同，局部裁彎取直以改善線形；遇山谷地形，路線沿一側山腳布設，擬合現狀地形，減少工程量.
3.3 平面要素設置
主線共設彎道51處，最大偏角82.709°，平均每公里交點2.423個；最小半徑100m/1處；平曲線長9.948km，占路線長度44.5%.支線共設彎道30處，最大偏角41.845°，平均每公里交點3.401個；最小半徑150m/1處；平曲線長5.676km，占路線長度64.3%.緩和曲線均滿足超高緩和段所需的長度需要，并以5為倍數取整.
3.4 縱斷面定線
路線利用既有縣道白四線段落，縱斷面趨勢與既有道路保持一致，在現狀高程基礎上統一抬高新建路面結構厚度；主線K10+900至K13+200段，設計速度采用20km/h，縱斷面設計指標較低、縱坡較大且存在較大挖方，設計時嚴格按照規范縱坡與坡長控制并插入緩坡段；縱斷面設計高程為道路中心線高程，高程控制由橋涵設計水位高程、過水路面控制標高、路基最小填土高度、既有道路路基高度計算所得；充分考慮縱斷整體填挖平衡，土方就近利用；結合平面線形進行縱斷拉坡，盡量實現平、縱協調搭配.
3.5 縱斷面要素設置
主線最大縱坡5.828%/1處，最小坡長120m/5處；最小凸曲線半徑1300m/1處，最小凹曲線半徑2000m/1處（K10+900至K13+200限速20km/h路段，最大縱坡-9.8%/2處，最小坡長60m/6處；最小凸曲線半徑882.353m/2處，最小凹曲線半徑882.353m/2處）；豎曲線長7905.856m，占路線長度37.558%.支線最大縱坡-5.133%/1處，最小坡長120m/1處；最小凸曲線半徑1300m/1處，最小凹曲線半徑1800m/1處；豎曲線長3485.206m，占路線長度39.515%.變坡點樁號均以5為倍數取整.
4 交通安全設施設計
4.1 標志、標線
標志、標線嚴格按照《公路交通標志和標線設置規范》（JTG D20-2009）及《道路交通標志和標線》（GB 5768-2009）等規范執行，力求標志、標線齊全、功能完整，意思表達準確、到位.標志分類、顏色、形狀、字符、圖形應按照規范要求準確設計；同類標志應采用同一類標志版面，設置相同支撐結構形式；標志不得侵入公路建筑限界以內，標志下邊緣距路面的高度不得小于120cm；連續設置的縱向標線，應根據需要每隔10-15m設置排水縫，寬度在3-5cm；設置于路面道路交通標線應使用抗滑材料，標線表面的抗滑性能不宜低于所在路段路面抗滑性能；K10+900至K13+200連續陡坡路段設置減速壟、限速等標志，遇到雨雪天氣，路面有積雪冰凍現象時，需要當地部門設置臨時的禁止通行路障及相應的警告標志，以保證行車安全；等級道路平交口，根據交通量情況，應設置相應渠化標線，導向箭頭長度為3m，導向應清晰明確，根據需要給予重復設置.
4.2 護欄
在高填方等其他車輛可能駛出路外的危險路段，應設置相應等級護欄.護欄安裝在土質路段時，立柱直接打入土中；當護欄安裝在橋涵、通道等構造物時，護欄立柱安裝在構造物預埋法蘭盤上；波形梁護欄端頭迎車面，采用外展地錨式端頭，另外一端采用圓頭式端頭；波形梁的連接處至少應有一個防盜螺栓；鋼護欄立柱所采用的鋼管應完整連續，不得有橫向焊縫.
5 施工注意事項
各變坡點位置應嚴格控制，不得隨意變更；在施工放樣中小橋涵以先放中樁，然后沿路線方向量取其構造尺寸，大中橋梁放樣中應始終置儀器于距橋梁較近控制點；施工應嚴格按照安全設施基礎尺寸澆筑并掌握基礎預埋螺栓位置；交通標志安裝時，標志板面法線應與公路中心線平行或成一定角度；K10+900至K13+200連續陡坡路段，除需設置減速壟、限速等標志外，遇到雨雪天氣時，還應設置臨時的禁止通行路障及相應的警告標志，確保行車安全；
6 建議及結論
本項目沿線村鎮分布較為密集，建議施工期間要做好施工及交通組織工作，盡量減小施工影響；本項目牽涉范圍廣，影響面寬，希望水利、電力、通訊等相關部門在下一階段工作中給予大力支持確保本項目順利實施；施工期間交通問題，本項目為舊路改建工程，最大限度的利用原有路基，施工斷交期間施工車輛均繞行或走施工便道，施工過程中要合理規劃繞行路線和便道修建，以免影響施工正常作業.本項目沿線生態旅游資源較多，下階段注意生態環境保護和合理利用.通過對沽源縣冰山梁旅游路新建工程設計進行分析指導施工，施工中出現一些不合理問題及時進行溝通修改設計方案，保證工程順利進行.
參考文獻：
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