二道川鄉(xiāng)至納林灘公路勘測設計書

1、道川鄉(xiāng)至納林灘公路勘測設計書1. 概述1.1 測區(qū)概況二道川鄉(xiāng)至納林灘公路自二道川鄉(xiāng)西側引出途經(jīng)二道川， 東麻黃 套，麻黃套，素卓爾，東木呼爾川，終到納林灘。二道川鄉(xiāng)中心至納 林灘中心線路全長 40 公里，五康公路設計時速 60km/h。二道川鄉(xiāng)位于榆林地區(qū)定邊縣北側。 二道川鄉(xiāng)與納林灘基本處于 一條線上。 二道川鄉(xiāng)與納林灘所處地區(qū)為平緩丘陵地勢， 地貌形式比 較簡單，坡度緩慢，從二道川鄉(xiāng)至納林灘高程逐漸增大，其平均高程 在1340m左右。兩村所在區(qū)域離城區(qū)較遠，地形比較簡單，無復雜地 形，大多為旱地農(nóng)田，樹木稀少，人口比較稀疏，建筑物比較稀少， 全年平均降雨量約在 400-1000mm雨量集

2、中在7-9月份，全年平均 氣候10-18 C,夏季氣溫較高，一般為27 C左右，冬季有雪，較寒冷， 最低溫度可達-8 C;宜于外業(yè)作業(yè)時間為3-12月；其地形圖概況附 圖一。1.2 已有資料二道川鄉(xiāng) 1:5 萬地形圖，納林灘 1:5 萬地形圖。1.4 坐標系統(tǒng)1.41 平面坐標系統(tǒng)平面坐標系統(tǒng)采用高斯正行任意投影帶，測區(qū)中心坐標為(4201818.304，18741835.392379),中央子午線經(jīng)度為 105 度.141.1 現(xiàn)有坐標系統(tǒng)圖紙坐標系為6度帶西安80坐標系，沿途國家點坐標系統(tǒng)分析根據(jù)測區(qū)地形情況和線路長度及位置，測區(qū)平均海拔1340m東西長度 44km 中心位于(420181

3、8.304，18741835.392379)，長度綜合變形 &/S二-Hm/R+ym2/2R2<1/150001.4.1.3建立坐標系高斯正行投影3度帶國家一一80平面坐標系統(tǒng)y值變動有正育伺*笫二歩投影帶亢度的確走實師上測區(qū)范IH不是一個理想的水平面，總是高低不平 雖然耒劇新投彭，殘余變形依然存在主，據(jù)成中唳差形式:負眷 =2矽&兩次變形值栢等，長度變形為零1代入上式彳£由 Y 坐標可知 L0=105°由中心點坐標反算得 B=37 55 00 1=2 ° 45由=2R得=130668.59m求得過中心點的 =1° 41 23新坐標

4、系的中央子午線經(jīng)度=L0+l-=1 ° 41 =106° 04經(jīng)換帶坐標轉換得控制點 P1(4201935.329, 631390.984)P2(4192334.894, 651288.517)P3 (4104597.167,664263.619)1.4.2 高程坐標系 采用 1 985國家高程基準1.5 儀器設備瑞士 Leica1230型GPS接收機3臺套，儀器標稱精度3+0.5ppm。DS3水準儀4臺套，標稱精度為每公里高差中誤差0.3mm1.6 人員組織計劃組織 1 7名專業(yè)測量人員參加復測， 共分 2 組。其中第一組為GPS組，安排11名測量人員；第二組為水準組，安

5、排 6名測量人員；2. 平面控制測量本次測量沿線控制采用D級GPS網(wǎng)，加密采用5'導線。2.1 GPS首級控制根據(jù)測區(qū)實際情況與沿途國家點， 每5公里布設一段GPS點，共布設2點，與2點進行聯(lián)測，采用整網(wǎng)平差。GPS空制網(wǎng)見附圖二。GPS觀測技術見表2.11GPS平差限差要求見表2.12GPS觀測技術見表2.11級另uBCDE項目衛(wèi)星高度角（°）> 15> 15> 15> 15有效衛(wèi)星總數(shù)> 5> 4> 4> 4靜時段中任一衛(wèi)星有效觀測> 30> 20> 15> 15態(tài)時間（min）測時段長度（min）&

6、gt; 90> 60> 45> 45曰觀測時段數(shù)> 2121212量數(shù)據(jù)采樣間隔（S）15 601560156015 60PDOP 或 GDOP< 6< 8< 10< 10表2.12測量精度指標控制網(wǎng)級別基線邊方向中誤差（）最弱邊相對中誤差可重復性測量精度（mm）相對點位精度（mm）一級< 1.31/20000108+DX 10-6二級< 1.71/1000015102.2導線控制測量根據(jù)規(guī)范，在首級GPS空制網(wǎng)的控制下，在測區(qū)加密5秒一級導線網(wǎng)。 導線網(wǎng)為符合導線，其中兩條符合邊為G01-JD1和JD3-G02路線導線網(wǎng)見附圖三 控

7、制點的布設應滿足一下要求：.1、控制點必須在國家控制點上進行加密.2控制點點位應選在距線路中線較近、穩(wěn)固可靠且不易被施工破壞 的范圍之內(nèi)，以便于長期保存，方便測設中心。.3、加密的平面和高程點盡量共用.4、點間距離按照250 300m左右為宜，且保證點間互相通視。.5.導線測量水平角觀測技術要求如表 2.21測回法觀測的各項限差如表 2.222.21 導線測量水平角觀測技術等級測角中誤差測回數(shù)方位角閉合差DJ2DJ6一級<± 524<± 10二級<± 812<± 16注：n為測站數(shù)2.22 測回法觀測的各項限差儀器測角等級一測回內(nèi)

8、2C較差同一方向值各測回較差2秒13秒9秒導線環(huán)（段）的測角中誤差按照下式計算:(3.1.2 )式中f B附合或閉合導線方位角閉合差n計算f b測站數(shù)N附合導線或閉合導線環(huán)個數(shù)3高程控制測量根據(jù)各級公路及構造物的水準測量等級標準，此次修路工程高程控制采用三等水準測量，選用的高程系統(tǒng)為國家85高程系統(tǒng)。各級公路及構造物的水準測量等級標準見表3.11,水準測量作業(yè)的主要技術要求如表3.12，水準測量觀測限差（mm如表3.13。3.11準測量等級標準測量項目等 級 水準路線最大長度（km）高速公路，一級級1000m2000特大橋，2000m4000米長隧道表3.12 水準測量作業(yè)的主要技術要求等級水

9、準尺類 型水準儀等級視距（m）前后視距差（m）測站前后視距差累積（m）視線高度（m）-三-等因瓦S1> 3< 3< 6三絲能讀數(shù)表3.13水準測量觀測限差（mm）等 級基、輔分劃讀數(shù)差基、輔分劃所測高差 之差/兩次讀數(shù)所 測高差之差（數(shù)字）檢測間歇點咼差 之差等1.01.53.03.2水準點的布設從測區(qū)的已知國家高程點引導水準路線的起點，沿線布設水準路線如附圖四所示表3.2水準測量精度要求水準測量等 級每千米偶然 中誤差M 每千米全中誤差MW限 差（mm）檢測已測段高差之往返測不符值附合或環(huán)線閉合差三等< 1.0< 6.020«L12 L12兀每千米偶然

10、中誤差按下式估算:1（ 5.5-1）：4n L每千米全中誤差按卜式估算'1 WW（ 5 5_2 ）Mw （5.5 2 丿.N L式中:測段往返咼差不符值（mr）L測段長或環(huán)線周長（km）;n 測段數(shù)；W 水準路線的環(huán)線閉合差（mr）N水準環(huán)數(shù)。3.4觀測成果整理編制高差表，計算正常位水準面不平行改正數(shù)，水準路線閉合 差，1km水準測量高差中數(shù)的偶然中誤差及其全中誤差。各等水準網(wǎng) 的計算，采用條件觀測平差或間接觀測平差。4.線路帶狀圖測繪4.1 一般規(guī)定測圖比例尺應附合公路工程基本建設項目設計文件編制辦法 的規(guī)定。地形圖的基本等高距應符合下表 4.14.1地形圖的基本等高距地形類別不同比

11、例尺的基本等高距（m）1 : 5001 : 10001 : 20001 : 5000平原區(qū)0.50.51.02.0微丘區(qū)0.51.02.05.0重丘區(qū)1.01.02.05.0山嶺區(qū)1.02.02.05.0注：基本等高距可視工作需要在此表基礎上適當加密;一個測區(qū)同一比例尺，宜采用一種基本等高距地形圖的圖式應符合1： 500, 1： 1000,1 : 2000測圖圖式的 規(guī)范要求。本次地形圖測圖比例尺為1： 1000.地形圖的精度應滿足下表4.2地物點位置中誤差（mm）等高線的高程中誤差（mm）主要地物一般地物平原區(qū)微丘區(qū)重丘區(qū)山嶺區(qū),112口± 0.6± 0.83Hd2Hd3

12、Hd1 Hd323注：主要地物是指外廓明顯的堅固建筑物;森林、隱蔽或困難地區(qū)，可按表中要求放寬0.5倍;Hd為基本等咼距。5.選線，定線 5.1選線由于測區(qū)沿路線地勢比較平緩，且比較開闊，無較大障礙，故我 們選用紙上定線進行路線定線。 路線沿線必須從二道川鄉(xiāng)出發(fā)， 沿途 經(jīng)過東麻黃套，麻黃套，素卓爾，東木呼爾川，終到納林灘。紙上定線要求：1）應將有特殊要求或控制的地點，必須避繞的建筑物或地質(zhì)不良的 地帶，地下建筑或管線等標注于地形圖上。2）山嶺地區(qū)的越嶺路線，需要進行縱坡控制的地段應在地形圖上進 行放坡，將放坡點標示于圖上。 、3）在地形圖上選定路線曲線與直線位置，定出交點，計算坐標和轉 角，

13、計算平曲線要素，計算路線連續(xù)里程。4）沿路線中線按一定樁距從圖上判讀其高程， 點繪縱斷面圖。 河堤、 鐵路、立體交叉等需要重點控制的地段或地點， 應實測高程點繪縱斷 面圖，并據(jù)以進行縱坡設計。5）應根據(jù)路線中線線位，在地形圖上測繪控制性橫斷面，并按縱坡 設計的填挖高度進行橫斷面設計， 作為中線橫向檢驗和計算路基土石 方數(shù)量的依據(jù)。6）依據(jù)紙上定線的線位及實地調(diào)查資料，初步確定人工構造物的位 置、交角、類型與尺寸。7）綜合檢查路線線形設計及有關構造物的配合情況與合理性。線形 設計可采用透視圖法檢驗平、縱、橫組合情況。8）紙上定線后，對高填深挖地段、大型橋梁、隧道、立體交叉以及需要特殊控制的地段，

14、應進行實地放線、核對，并作為各專業(yè)工程勘 測調(diào)查的依據(jù)。9）所確定的線位應總體配合恰當、工程經(jīng)濟合理、線形連續(xù)順適。對需進行比較的方案，應按上述步驟方法定出線位、計算工程量，進 行技術經(jīng)濟比較。5.2 定線在 1 ：5 萬地形圖上進行，根據(jù)選線要求和既有線位，在圖上定出 三點： JD1,JD2,JD3, 保證線路坡度滿足一級公路的百分之十的要求。 紙上定完線后，需沿線進行實地勘察，進行實地定線改正。 現(xiàn)場定線要求： 1）現(xiàn)場踏勘前應在 1/50000 地形圖上對路線進行總 體布局，擬定主要技術措施，確定控制點、繞避點，選擇路線合適通 過最佳位置。2）越嶺路線或受縱坡控制的路段，應選擇好坡面與展

15、線方式，進行 放坡試線，作出分段安排。3）3）根據(jù)公路勘測規(guī)范中各種地形的定線要點和放坡點進行布 線，穿線定點釘設交點和轉點。4）測定交角，進行中樁、水準、橫斷面和地形線等測量。5）通過內(nèi)業(yè)工作，對路線進行平、縱、橫面綜合檢查，確定線位6 中線測量6.1 線路中樁計算6.1.1 直線段中樁里程于坐標計算在直線段，從起點JD1起，里程計為K0+000,往后沿路線中線 每20米加一樁，樁號記為 K0+020,當里程數(shù)達到千位時，則將千位 數(shù)加至K后，如K1+02Q以此類推，直至JD2,如JD2非整樁，則以 JD2最近的整樁號和JD2點坐標通過兩點距離公式計算出兩點之間距 離，加至最后的整樁里程上及

16、可得到 JD2的里程。直線段樁號坐標計算，應先通過 JD1和JD2兩點坐標，計算出 JD1和JD2邊的方位角，然后同過平面坐標轉換即可將所有樁號坐標 轉換到工程所用坐標系統(tǒng)下。方位角計算公式： A=arctanA=arctan(Y2-Y1)/(X2-X1) 坐標轉換公式： X=XJD1+xcosA12-ysin A12Y=YJD1+xsin A12-ycos A12其中：A為LJD1-JD2邊的方位角XJD1 為 JD1 點工程 X 坐標；YJD1 為JD1點工程Y坐標；路線中樁間距不應大于下表 6-1的規(guī)定:6-1直線（m）曲線（m）平原微丘區(qū)重丘山嶺區(qū)不設超高的曲線R>6030<

17、;R<60R<30< 50< 252520105注：表中R為曲線半徑，以米計緩和曲線段里程計算和坐標計算緩和曲線曲線半徑長度和緩和弧長按下表6-2，6-3規(guī)定 6-2公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路計算行車速 度（km/h）12010080100806080606030臨界曲線半 徑（m）2100150090015009005009005002501306-3公路等級高速公路*-二二三設計行車速度（Km/h）12010080100806080604030緩和曲線最小長100857085705070503525度(m)本次路線只有一個轉點JD2,設置一段緩和曲線，

18、根據(jù)上表要求, 該路線圓曲線半徑為1500米，緩和曲線長度為100米。確定曲線位置，計算緩和曲線要素，確定出緩和曲線上的五大樁ZH點，HQ點，QZ點，QH點，HZ點的位置。曲線要素的求解按以下要素進行：計算路線轉角tan 12=( YJD2- YJD1)/( XJD2- XJD1)，tan 23=( YJD3- YJD2)/( XJD3- XJD2),轉角 a = A23- A12 曲線主點里程推算為ZH樁號=JD樁號-THY樁號二ZH樁號+lsQZ樁號二ZH樁號+L/2YH樁號二HY樁號+LyHZ樁號二YH樁號+ IsJD樁號二QZ樁號+D/2（檢核）緩和曲線樁號坐標求?。喝鐖D，以ZH點為坐

19、標原點，以切線為 X方向，以垂直X方向指向圓心方向為丫方向，建立坐標系，則:由 dx = d 1x Sin B x 、 dy = d 1 x Cos 3 x ，將 Sin 3 x 和Cos 3 x用函數(shù)幕級 數(shù)展開，同時將3X12=2LsR代入并分別 對其進行積分，略去高次項得標:x =l-l5/40R2l2hy = I2h/6RLS緩和曲線終點坐x h =Ih-I3h/40R2I2h /6R緩和曲線直角坐標為:式中：x 緩和曲線上任意I 一點的橫坐標；y 緩和曲線上任意I 一點的縱坐標；x h 緩和曲線終點處的橫坐標；y h 緩和曲線終點處的縱坐標；其余符號同前。最后通過坐標轉換，將其轉換為

20、工程所用坐標系，轉換坐標；卜X = X盤 + X £05 嗎3 sinY y 十 h sinH-jcos其中XZH3與 YZH3為工程中的JD2與JD3直線段上ZH點坐標，A23為該直線線段的方位角。中樁里程及坐標通過和求出所有中樁及主點里程于坐標，將其列 為表格，其詳細內(nèi)容見俘虜表格一(中樁于主點里程及坐標數(shù)據(jù))。6.2中線測量通過6.1中樁計算，獲得線路中線中樁及主點里程及坐標，則將 其放樣到實地，獲得路線中線。放樣的常用方法有拔角法，支距法，極坐標法和GPS(RTK)7 中平測量(縱斷面測量)縱斷面設計線的標高是指路基邊緣標高，高速公路則指分隔帶外側 邊緣的標高，對于改建公路則

21、指路面中心線的標高?？v斷面設計線的確定包括： 縱坡度的選定、 坡長的限定以及豎曲線半 徑的擬定。為了滿足行車和排水要求， 道路應有最大縱坡和最小縱坡的限制。 坡 長限制應有利于行車平順， 盡量減少縱斷面上的轉坡點和設置大半徑 的豎曲線，坡長應注意做到：緩坡宜長、陡坡宜短?？v斷面設計線擬定前，應先確定標高控制點(如橋涵標高、最小填土 高度、最大挖方深度、交叉口標高等 ) 。對于山區(qū)公路橫斷面依據(jù)地 面線試定合宜的填挖高度，試定拉坡，然后按照“標準”規(guī)定確定縱 坡度及其長度，并擬定豎曲線?？v斷面設計長度與平面設計的長度相同。2.8 道路橫斷面設計道路橫斷面設計的基本要求：(1) 公路橫斷面設計應最

22、大限度地降低路堤高度，減小對沿線生態(tài)的 影響，保護環(huán)境，使公路融入自然。條件受限制不得已而出現(xiàn)高填、 深挖時，應同架橋、建隧、分離式路基等方案進行論證比選。(2) 路基斷面布設應結合沿線地面橫坡、 自然條件、 工程地質(zhì)條 件等進行設計。自然橫坡較緩時，以整體式路基斷面為宜。 橫坡較陡、工程地質(zhì)復雜時，高速公路宜采用分離式路基斷面(3) 整體式路基的中間帶寬度宜保持等值。 當中間帶的寬度增減 時，應設置過渡段。過渡段以設在回旋線范圍內(nèi)為宜，長度應與回旋 線長度相等。條件受限制時，過渡段的漸變率不應大于1 100。(4) 整體式路基分為分離式路基或分離式路基匯合為整體式路 基時，其中間帶的寬度增寬

23、或減窄時，應設置過渡段。其過渡段以設 置在圓曲線半徑較大的路段為宜。按照平縱斷面的設計， 可取其中 l 公里左右做橫斷面設計， 該段范圍 內(nèi)所有樁號的橫斷面地面線， 除規(guī)定的路基路面寬度外應照各樁斷面 的地形質(zhì)情況確定邊坡度、邊溝形狀尺寸，繪出橫斷面的設計線 ( 即 “戴帽子” ) ，繪出各樁號的橫斷面圖。路拱的型式應按道路等級、 性質(zhì)及道路寬度， 采用直線橫坡或方程式 不同的路拱 (橫坡) 曲線。高填深挖路段需設擋土墻等防護工程外， 應按規(guī)定計算或參照標準圖 設計。具體過程如下：以兩個相鄰水準點為一測段，從一個水準點出發(fā)，逐個測定中樁 的地面高程，符合到下一個水準點上。如下圖，由BM1到BM

24、2為一測段中線中樁水準測量，其步驟為，水準儀置與I站，后視水準點BM1前視轉點ZD1,將讀數(shù)記錄表后視， 前視欄如下表，然后觀測BM1至ZD1之間的中間點K0+000,K0+020,K0+040,K0+060,K0+080,將讀數(shù)記入中視欄；再將儀器搬置II站，后視 ZD1，前視轉點ZD2,然后觀測各中間點K0+100,K0+120,K0+140,K0+160,K0+180,將讀數(shù)分別記入后視前視和中視欄。按此方法以此類推，直至符合到水準點BM2.將觀測數(shù)據(jù)按以下記錄方式進行記入表格中樁的地面高程及前視點的高程應按所屬測站的視線高進行計算。每一測站的計算按下式進行： 視線高程二后視點高程+后視

25、讀數(shù)中樁高程二視線高程-中視讀數(shù)轉點高程二視線高程-前視讀數(shù)各站記錄后，應立即計算各點咼程，直至下一個水準點時計算咼 差閉合差，讓其滿足規(guī)范要求。，但不進行閉合差的調(diào)整，而以原計算的各點中樁點高程作為繪制縱斷面圖的數(shù)據(jù)。根據(jù)中平測量結果數(shù)據(jù)，以里程為橫坐標，高程為縱坐標，沿中 線方向繪制地面起伏和縱坡變化的現(xiàn)狀圖， 即繪制縱斷面圖。 它可以 反映各地段路縱坡大小， 中線上的填挖尺寸和構筑物布置， 是路線設 計和施工的重要資料。8. 橫斷面測量2.8 道路橫斷面設計道路橫斷面設計的基本要求：(1) 公路橫斷面設計應最大限度地降低路堤高度，減小對沿線生 態(tài)的影響，保護環(huán)境，使公路融入自然。條件受限制不得已而出現(xiàn)高 填、深挖時，應同架橋、建隧、分離式路基等方案進行論證比選。(2) 路基斷面布設應結合沿線地面橫坡、 自然條件、 工程地質(zhì)條 件等進行設計。自然橫坡較緩時，以整體式路基斷面為宜。 橫坡較陡、 工程地質(zhì)復雜時，高速公路宜采用分離式路基斷面。(3) 整體式路基的中間帶寬度宜保持等值。 當中間帶的寬度增減 時，應設置過渡段。過渡段以設在回旋線范圍內(nèi)為宜，長度應與回旋 線長度相等。條件受限制時，過渡段的漸變率不應大于 1 100。(4) 整體式路基分為分離式路基或分離式路基匯合為整體式路 基時，其中間帶的寬度增寬或減窄時，應設置過渡段