２０１１年第１０期 （总第２１２期） 黑龙江交通科技 ＨＥＩＬＯＮＧＪｌＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．１０，２０１１ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２１２）
公路路线纵断面设计
张丰兰 （河南省交通高级技工学校土木工程系）
摘要：公路路线的纵断面设计是公路线形设计的关键，其设计比较抽象，考虑因素较多，设计难度较大，设 计方案多样。主要阐述了纵断面设计的任务和方法步骤，使纵断面设计更加规范、有条理。 关键词：路线；纵断面；设计；纵坡；高程 中图分类号：Ｕ４１２ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１１）１０—００７５—０１
公路是个复杂的空间带状构造物，其设计主要包括公路 线形设计和结构设计两个方面。 公路路线的平面、纵断面、横断面设计总称为公路路线 的线形设计。在进行路线线形设计之前，往往要先对该工程 项目进行合理规划，并对其周围的地形、地质水文和地物及 自然条件等因素进行周密的勘查，多方收集资料，综合考虑 和分析各种有利和不利因素，然后确定公路的基本走向、途 经范围和大概位置，布设水准点、导线和路线，并进行实地路 线勘测。再根据公路的等级及使用任务和功能，参照公路工 程技术标准要求，进行路线的平面设计。最后要根据实地勘 测和平面设计的资料进行纵断面设计和横断面设计。 公路路线的纵断面设计是否合理，将直接影响到汽车行 驶的安全性、快速性、工程的造价、汽车运输成本的高低及乘 客的舒适程度等。另外，土地是不可再生资源，合理进行纵 断面设计，也可节约公路用地。因此，公路路线的纵断面设 计就成为公路线形设计的关键。本文就从以下几个方面对 公路路线的纵断面设计方法和步骤进行阐述。 １路线纵断面设计依据的相关资料 路线纵断面设计之前，要有路线的平面地形图、直线曲 线及转角一览表、水准测量记录表、地质勘查资料、公路设计 等级、公路工程技术标准、路线设计规范等相关资料。 ２绘制路线纵断面设计图 路线纵断面设计图的绘制，是纵断面设计的主要任务， 设计时要综合考虑多方面的因素和要求。其具体的设计步 骤如下。 ２．１建立直角坐标系 路线纵断面图采用直角坐标系，以横坐标表示路线的里 程，纵坐标表示高程。通常情况下，在山岭区横坐标采用 １：２ ０００的比例，纵坐标采用ｌ：２００的比例；在丘陵区和平原 区，横坐标采用１：５ ０００的比例，纵坐标采用１：５００的比例。 建立坐标系时应注意，首先要把该坐标系的坐标原点在 图纸中的位置确定好，否则会直接影响到纵断面图在图纸中 的位置，也会使图纸的美观和图的直观效果受到影响。另外 在该图纸的适当位置应注明横、纵坐标所用的比例。一条公 路的纵断面图往往有若干张，因此要在每张图纸的右上角注 出图纸分式编号，分母表示图纸总张数，分子表示本张图纸 的序号。 横、纵坐标的单位都用米表示，纵坐标上要标注数字，也 可将其绘成标有刻度的标尺。 ２．２绘制纵断面设计图 （Ｉ）纵断面图资料。通常是在纵断面图纸的下方，以表 格的形式自下而上依次列出：直线与平曲线、里程桩号、地面 标高、设计标高、填挖高度、纵坡／坡长、地质说明等。 （２）“直线与平曲线”。根据平面设计资料中的“直线曲 线及转角一览表”绘出平面上的直线和曲线的位置及走向。 直线段用水平线表示，平曲线为左偏时开口向上，右偏时开 口向下，并在开口处注明交点编号及曲线半径。注意开口的 起点和终点要和该平曲线的起、终点的桩号相对应。 （３）“里程桩号”和“地面高程”。可直接由平面设计资 料中的中桩记录表或水准测量提供的相应桩号、地面高程得 到，填写时注意桩号和横坐标表示的实际里程要对应。 （４）勾绘地面线。根据纵断面图资料部分的“里程桩 号”和“地面高程”，在图上相应的位置，先点出各地面点在 纵断面图中的具体位置，然后再用折线依次连接图中的各地 面点，即得到纵断面图的地面线。 （５）绘制纵坡设计线。即进行纵坡设计，是纵断面设计 的核心。 纵坡设计要综合考虑各方面的因素和要求。首先必须 符合《公路工程技术标准》的相关规定；其次要综合考虑沿 线自然地形、地质、水文、气候等因素；最后还要从经济角度 出发，尽量考虑填挖均衡，以降低工程造价，适当考虑农业机 械、民间运输工具的需要。 纵坡设计时，一定要注意按照公路工程技术标准的要 求，正确合理的确定路线的最大纵坡、最小纵坡及最大和最 小坡长限制，在高原地区还要考虑纵坡的折减。最大纵坡是 纵断面设计的重要控制指标，一般来说，纵坡度越大，路线就 越短，工程数量就越少，工程造价也就越低。但纵坡度较大 时，汽车爬坡就越困难，也容易给行车安全带来隐患。纵坡 度过小时，又会增大工程造价，有时在长路段低填方处，还会 影响到路线的纵向排水。除此之外，还应满足标准中对缓和 坡段、平均纵坡及合成坡度的相关规定，尽量使纵坡设计顾 及到各个方面的要求。 在纵断面图上布置设计线时，要结合路线的平面地形图 及地质勘查的有关资料，考虑设计标高的要求。在平原地 区，应保证路基的最小填土高度符合标准的要求，即满足路 基处于干燥或中湿状态；在丘陵区及山岭区，主要考虑土石 均衡，以降低工程造价；对于沿河路段，要从路基稳定考虑， 设计线应在设计洪水位及计算水位０．５ ｍ高度以上。 路线的各坡段纵坡设计时，各级公路的最大纵坡值、陡 坡限制坡长和最小坡长限制值，一般不要轻易采用，以便为 以后提高公路等级和公路的改建、补修留下设计余地。 纵坡设计时，首先应将路线的起点、终点、最小填土高 度、最大开挖深度、桥涵的标高限制、交叉点等起控制作用的 （下转第７７页）
公路工程施工资料目录
表格目录
序号 表 格 名 称 表号
第一章 说明
第二章 测量用表
1、填表说明
2、测量用表
导线点测量报表 C－001
施工增加导线点测量报表 C－002
水准点测量报表 C－003
施工增加水准点测量报表 C－004
附合导线测量计算表 C－005
施工放样测量报表 C－006
施工放线测量记录表 C－007
水准测量记录表 C－008
第三章 公路工程试验用表
1、填表说明
2、公路工程试验用表
2.1 土工试验表
压实度检验报告 S－001
含水率试验记录表 S－002
压实度检验记录表（环刀法） S－003
压实度检验记录表（灌砂法） S－004
压实度检测记录表（核子仪法） S－005
压实度(干密度)检验记录表（灌水法） S－006
土工试验分析表 S－007
颗粒分析试验记录表（筛分法、移液管法） S－008
颗粒分析试验记录表（筛分法、密度计法） S－009
原状土收缩试验记录表 S－010
自由膨胀率试验记录表 S－011
无荷载膨胀试验记录表 S－012
有荷载膨胀试验记录表 S－013
膨胀力试验记录表 S－014
膨胀量试验记录表 S－015
中溶盐试验记录表(质量法) S－016
易溶盐总量试验记录表 S－017
碳酸盐试验记录(气量法) S－018
烧失量试验记录表 S－019 有机质含量试验记录表 S－020
氯根含量测定试验记录表 S－021
土的界限含水量试验记录表（液塑限联合测定） S－022
粗粒、巨粒土最大干密度试验记录表（振动台法） S－023
土的击实试验记录表（重型） S－024
地基承载力检查记录表 S－025
土的承载比试验(CBR密度记录) S－026
土的承载比试验（CBR贯入记录一） S－027
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道路纵横断面测量要点
一、纵断面图的测绘
1. 水准点的布设（基平测量）
（1） 一般在道路沿线每隔1～2km设置一永久性水准点，作为全线高程的主要控制点，中间每隔300～500m设置一临时性水准点，作为纵断面水准测量分别附合和施工时引测高程的依据。
（2） 水准点应布设在便于引点，便于长期保存，且在施工范围以外的稳定建（构）筑物上。
（3） 水准点的高程可用附和（或闭合）水准路线自高一级水准点，按四等水准测量的精度和要求进行引测。
2. 纵断面水准测量
（1）（中平测量 ）
纵断面测量通常以相邻两水准点为一测段，从一个水准点出发，逐点测量各中桩的高程，再附和到另一水准点上，进行校核。
实际测量中，可采用中间点法。由于转点起传递高程的作用，故转点上读数应读至毫米，中间点读数只是为了计算本点的高程，读数至厘米即可。
图形：水准仪中平测量
高差闭合差的限差为：
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具体步骤见下：如图所示，水准仪置于1站，后视水准点BMl，前视转点TP1，将观测结果分别记入表中后视和前视栏内；
然后观测BM1且与TP1间的各个中桩，将后视点BM1上的水准尺依次立于0+000，+050，，+120等各中桩地面上，将读数分别记入表中视栏内。
仪器搬至2站，后视转点TP1，前视转点TP2，然后观测竖立于各中桩地面点上的水准标尺。
用同法继续向前观测，直至附合到水准点BM2，完成一测段的观测工作。
（2）全站仪法
先在BM1上测定各转点TP1、TP2的高程，再在TP1、TP2上测定各桩点的高程。其原理即为三角高程测量原理。
3. 纵断面图的绘制
一般绘制在毫米方格纸上，横坐标表示道路的里程，纵坐标则表示高程。
里程比例尺有1︰5000、1︰2000和1︰1000几种，一般高程比例尺比里程比例尺大10或20倍。
浅谈线路工程路线纵断面测量方法
黄慧 濮阳职业技术学院河南濮阳４５７０００ 【摘要】线路纵断面测量就是测定线路中线上各里程桩的地面高程，为绘制路线纵断面图提供数据，为路线纵坡设计提供依据。 【关键词】线路纵断面测量基平测量中平测量 中图分类号：Ｐ２０７＋．２文献标识码：Ａ文章编号：１００９－４０６７（２０１３）１８－１９８－Ｏ１ 线路纵断面测量的任务就是沿着地面上已经给标定出的线路，测量 出所有中线桩的高程，然后根据测出的高程和各桩的里程绘制出线路纵 断面图，为线路纵断面的设计提供理论依据，从而确定线路的坡度、填 挖高度、路基的标高以及沿线隧道桥梁的位置等。 线路纵断面测量从初测建立的水准基点起，用水准测量方法测量。 纵断面测量一般可以分两步进行：一是高程控制测量，也叫基平测量， 也就是沿着路线方向设置水准点，按照水准测量的方法测出其点位的高 程，二是中桩高程测量，也叫中平测量，利用基平测量设置的水准点位 置及高程，采用附合水准测量的方法分段进行测量，澳４定出各里程桩的 地面高程。 一、基平测量的方法 １．水准点的布设 水准点是路线高程的控制点，在勘察设计阶段和施工阶段都长期使 用。根据其需要和用途的不同，布设的水准点可分为永久性水准点和临 时性水准点。在路线的起点、终点和需要长期观测高程的重点工程附近 都要设置永久性水准点。永久性水准点应埋设标石，也可将永久水准点 性设在永久性建筑物上，或着将其全属标志镶嵌在基岩上。临时水准点 的布设，要根据地形的复杂程度以及工程的需要来确定。临时水准点应 该设置在地基稳固、易于进行联测及施工时不容易被破坏的地点。 ２．基平测量方法 在进行基平测量时，首先应该将永久性起始水准点与附近国家水准 点进行联测，从而获得绝对高程。同一线路应该采用同一高程系统，对 于不能采用同一高程系统时，要给出不同高程系统的转换关系。三级以 下道路或者独立工程联测有困难时，可以采用假定高程。基平测量一般 情况下采用水准测量方法。在进行水准测量比较困难的山岭地带沼泽及 水域地区，可以采用光电测距三角高程测量。对于市政工程的一般线路 水准测量，可以根据四等水准与等外水准之间的精度要求进行施测。 二、中平测量的方法 根据基平测出的水准点的高程测定出中线上各里程桩的高程，为线 路纵断面图的绘制提供依据资料。在进行线路中线桩高程测定时，一般 情况下以相邻的两个水准点为一测段，路线闭合差的限差为５Ｏ√Ｚ ｍｍ （Ｌ为附和线路的长度，以ｋｍ为单位。在—个测段上测量时还要每间 隔一定距离设置转点，每相邻两转点之间还应设置中间点；转点起到传 递高程的作用，进行观测时应首先观测转点，然后再观测中间点。转点 尺应立在尺垫上、坚石上或者稳定的桩顶。测站距转点视线长度一般情 况下不要超过１５０ｍ。中间点距测站视线长度可以适当延长，立尺于紧靠 桩边的地面上。 三、工程实例 线路工程纵断面测量如下图所示，水准仪安置在１站，后视水准点 ＢＭＩ（高程３６．２３ｌｍ），前视转点ＴＰ１，将观测结果分别记人下表“后视” 和“前视”读数栏中；再对ＢＭ１与ＴＰ１间的各个中桩进行观测，然后将 后视点ＢＭ１上的水准尺依次立在Ｏ＋０ｏＯ、０十０５０、…、０十１１５等各中 桩的地面上，将读数分别记人下表中视读数栏中。接下来进行测站计算， 先计算该站仪器的视线高程，再计算转点高程，最后计算各中桩高程， 计算公式如下： １９８ 中国电子商务●２０１３・１８ 视线高程＝后视点高程＋后视读数 转点高程＝视线高程一前视读数 中桩高程＝视线高程一中视读数
