测量学 11.12章道路中线测量.ppt

1,第十一章 道路中线测量11.1概述 道路平面线形包括直线、圆曲线、缓和曲线.圆曲线是有一定曲率半径的园弧缓和曲线是直线与园弧之间或两不同半径的圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线四级公路不设缓和曲线,2,11.2 交点和转点的测设一、交点测设 交点是指道路改变方向时相邻两直线的延长线相交的点 1.根据导线和交点的设计坐标测设交点 用极坐标法先计算测设数据，再测设,导1,导2,交点,3,11.2 交点和转点的测设一、交点测设 2.根据导线和交点的设计坐标测设交点 用角度交会法先计算测设数据，再测设,导1,导2,交点,4,11.2 交点和转点的测设一、交点测设3.放点穿线法 利用地形图上的导线点和路线间的角度和距离关系,在现场标路线的直线段,再延长得交点.,5,3.放点穿线法放点(支距法.极坐标法),一直线上不少于3点-,JD3,1,JD4,2,3,5,4,JD5,D10,D6,D7,D8,D9,6,3.放点穿线法穿线(取中间位置两个点打桩),JD3,1,JD4,2,3,5,4,JD5,D10,D6,D7,D8,D9,1,2,3,4,7,3.放点穿线法定交点(延长直线定点)经纬仪交会或设骑马桩,导1,导2,交点,8,4、拨角法 在图上量各交点坐标，反算交点间的距离、方位角、转角。在野外，仪器置起点或已确定的交点上，拨转角，测设直线的长度，定出各交点。（因拨角次数的增加，误差会累积，需要在一定距离时与测图导线联测）,9,二.转点的测设,当相邻交点不通视,须在连线或延长线上定点,以供交点测角.量距.起到传递作用1.在两交点间设转点,JD5,ZD,JD6,e=af/(a+b),1,ZD,e,JD6,f,a,b,10,2.在两交点延长线上设转点 e=af/(a-b),a,b,f,e,交点1,交点2,转点,11,11.3 路线转向角的测定和里程桩设置一.转向角:线路从一个方向转向另一个方向时，偏转后的方 向与原方向间的夹角(路线测量通常观测右角)偏转后的方向位于原方向的右侧，称右转向角 偏转后的方向位于原方向的左侧，称左转向角,DJ3,右,DJ4,左,右=180右（当右 180）,12,测设转角后需作角分线方向若后视方读数a、前视方读数b，则分角方向度盘读数C=b+/2,a,c,b,JD,右,13,二.里程桩（中桩）,里程：确定线路中线的位置长度和中线上某些特 殊点的相 对位置，是线路纵横断面测量和 施工放样的基础。整桩 直线里程桩 20、50米，曲线里程桩 20、10、5米,14,加桩 地形加桩：地面起伏和横向坡度变化处 地物加桩：沿中线与地物交叉及土壤、地 质变化处 曲线加桩：曲线的起点、中点、终点 关系加桩：线路上的转点、交点里程桩桩号用距线路起点的距离来表示。如 0500(K3+234.56),15,二.里程桩,标志点符号交点DJD 转点DZD 圆曲线起点（直圆点）DZY 圆曲线中点（曲中点）DQZ 圆曲线终点（圆直点）DYZ 直缓点DZH 缓圆点DHY 圆缓点DYH 缓直点DHZ,16,DZY,DYZ,DQZ,E,DJ,T,11.4 圆曲线测设 一.圆曲线测设元素计算（已知转向角,半径R）切线长T=Rtan/2 曲线长L=R(R/180)外矢距E=R(sec/2 1)切曲差D=2TL,R,L,主点里程计算 DZY（桩号）=DJ（桩号）T DYZ（桩号）=DZY（桩号）+L DQZ（桩号）=DYZ（桩号）L/2 核检DJ=DQZ+D/2,17,例:交点桩号K3+135.12,=4020(右偏),R=120 米,计算主点测设元素和主点桩号,解:T=Rtan/2=120tan4020/2=44.07L=R/180=1204020/180=84.47E=R(sec/2 1)=120(sec 4020/2-1)=7.84 D=2TL=244.07-84.47=3.67,18,JD 3+135.12-T 44.07 ZY 3+091.05+L 84.47 YZ 3+175.52-L/2 42.24 QZ 3+133.28+D/2 1.84 JD 3+135.12,19,DZY,DYZ,DQZ,E,DJ,T,R,L,二.主点测设方法：仪器置交点，后视相邻交点或转点，量切线长，得曲线起 点并打桩。瞄准前视方向交点或转点，量切线长，得曲终点并打桩。沿角分线方向量外矢距得曲中点并打桩。,20,三.圆曲线详细测设主点测设后必须加密（R60m定20m一点、30mR60m定10m一点、R30m定5m一点）根据桩距lO在曲线上设桩的方法：整桩号法：靠近曲线起点的第一个桩凑成lO的倍 数的整号桩，以下依次按桩距设桩。整桩距法：从曲线起点开始，以桩距lO连续设 桩，又称零号桩，但必须加设百米桩、公里桩。,21,三.圆曲线详细测设直角坐标法（切线支距法）以曲线起点或终点为坐标原点，切线方向为X轴、半径方向为Y轴 Xi=lili/6R Yi=li/2Rli4/24R 或 Xi=Rsini Yi=R(1-cosi)其中=li/R(弧度)=li/R*180/li是弧长(DZY到Pi),x3,x2,x1,y1,y2,y3,x,y,DQZ,DZY,P1,DYZ,JD,22,测设方法沿交点方向量x1、x2、x3垂直方向量y1、y2、y3得曲线点Pi用同法定DQZ，作校核由DYZ起同法测曲线另一半,x3,x2,x1,y1,y2,y3,x,y,DQZ,DZY,P1,DYZ,JD,23,偏角法用曲线起点（终点）至曲线上一点的弦线与切线构成的弦切角（偏角）和相邻的弦长测定Pi点对应偏角：i=li 90/R(li的弧长从ZY点或YZ点起数)弧l对应弦长C=ll/24R2(l表示相邻桩弧长)弧弦差d=lC=l/24 R2(l表示相邻桩弧长),24,测设方法 1 仪器置ZY点,瞄交点,度盘配零度 2 转动仪器,使读数为1,量C1,得P1点.3 转动仪器,使读数为2,由P1点量定值,得P2点.4 同法,得QZ点,并校核.,ZY,QZ,P1,P2,1,2,当偏角增大方向与水平度盘增大方向一致，即顺时针方向增大，称为正拨，反之为反拨。,25,11.5缓和曲线的测设缓和曲线是直线与园弧之间或两不同半径的圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线,P,q,ZH,C,M,D,ls,TH,0,26,11.5缓和曲线的测设,一.p.q的计算 圆曲线加设缓和曲线后,为使缓和曲线在切线上,必将圆曲线内移p(内移值),而切线增长q(切线增长值),而圆曲线变短为CMDp=ls2/24R q=ls/2 ls:缓和曲线长可设20-100米(缓和曲线长的约一半占原直线部分，另一半占原曲线部分）,27,二.测设元素的计算(R.ls为已知),切线长TH=(R+p)tan/2+q曲线全长LH=R(-20)/1800+2ls=R/1800+ls 其中圆曲线LY=R(-20)/1800=R/1800-ls0=28.6479ls/R(度)=ls/2R(弧度)0表示缓和曲线ls所对中心角(切线角.缓和曲线角)外矢距EH=(R+p)sec/2 R 切曲差DH=2THLH,28,三.主点里程桩计算,直缓点zH=JD-TH缓圆点HY=ZH+lS曲中点QZ=ZH+LH/2圆缓点YH=HY+LY缓直点HZ=YH+lS交点JD=QZ+DH/2,29,四.缓和曲线详细测设 1.切线支距法,缓和曲线上各点坐标 X=l-l5/40R2lS2 Y=l3/6RlS 当l=lS得缓和曲线终点坐标 X0=lS-lS3/40R2 Y0=lS2/6R圆曲线上各点坐标 X=Rsini+q Y=R(1-cosi)+p其中:=l/R180/+0 l为该点到HY或YH的 圆曲线部分的长,JD,ZH,q,x0,x,p,HY,p,0,Y,Y0,Y,30,2.偏角法,应用切线支距法计算缓和曲线和圆曲线的坐标后可计算偏角和弦长C=arctgy/x c=(x2+y2)1/2测设方法:仪器安置在ZH点,同偏角法测设圆曲线,ZH,0,X,JD,HY,b0,R,Y,p,0,31,第十二章 路线纵.横断面测量,12.1概述纵断面测量(中线高程测量):测定中线各里程桩的地面高程,供绘制纵断面图.设计纵坡水准测量:基平测量(高程控制)中平测量(测定各里程桩的地面高程),32,12.2基平测量,一.基本要求沿线路建高程控制（山区0.5-1公里一点，平原1-2公里一点）设永久或临时水准点与国家水准点连测,形成符合水准路线.往返观测或两组单程高速或一级公路:fh30*L fh9*n,33,二.跨河水准(视线大于200米),1.要求距离两两大致相等 视线大致同高2.仪器置测站1,观测A.B 有 h1=a1-b1(半测回)3.仪器置测站2,对调A.B 位置,观测A.B 有 h2=a2-b2(半测回)4.观测两个测回(四等)误差小于16毫米,测站2,测站1,观测点B,观测点A,34,12.3中平测量(测定各桩点高程),一.中平测量方法 以相邻水准点为一测段，从一水准点沿中线逐点测量中桩高程，并符合至下一个水准点作校核。两相邻水准点(转点)间所观测的中桩称中间点,读数为中视读数一次仪高，后视及转点读至毫米，中视读至厘米fh 50 L(二级及以下公路)计算公式 视线高程=后视点高程+后视读数 中桩高程=视线高程-中视读数 转点高程=视线高工程-前视读数,35,0+100,0+150 0+190,TP1,0+250 0+270 0+290,TP2,BM1,36,二.跨沟谷测量,方法:沟内外分开测量(测站1同时设两个转点),1,2,3,37,三.纵断面图绘制,38,纵断面图绘制道路纵断面图：通过道路中线的竖向剖面图。反映道路中线地面起伏、路线坡度、土石方工程。是道路设计与施工的重要资料高程比例尺比里程（水平）比例尺大10、20、50倍由图的上部和下部组成上部：地面线（折线）、设计线、竖曲线元素下部：百米桩号、直线与平曲线（凹凸矩形）、地面高程、设计高程（根据设计纵坡和平距计算）、坡度和距离（斜线和水平线）、填高挖深。,39,四.竖曲线的测设,二次抛物线曲线长L=R=(i1-i2)R切线长T=L/2外距E=T2/2Ry=x2/2RX:曲线上一点P到起点的平距Y:高程改正数,凹为+.凸为-Y指曲线上的点到切线的纵距,i1,i2,i3,i1,A,i2,T,y,x,E,R,P,40,例:R=3000米,i1=3.1%,i2=1.1%,变坡点里程K9+770,高程 396.67米,每10米设桩,计算曲线各桩点高程,L=(i1-i2)R=(3.1-1.1)%3000=60切线长T=L/2=60/2=30外距E=T2/2R=302/(23000)=0.15y=x2/2R起点桩号K9+770-T=K9+770-30=K9+740起点高程396.67-303.1%=395.74终点桩号K9+770+T=K9+770+30=K9+800终点高程396.67+301.1%=397.00因i1.i2均为正值,为凸形竖曲线,y取负号,41,42,12.4 横断面图测量,道路横断面图：道路中心里程桩处垂直线路方向的地面起伏状态 宽度为中心两侧各10-50米，高差误差0.1+h/20、h为测点至中桩的高差，平距误差1/50一.横断面方向测定：方向架,43,二.横断面测量：,1.标杆皮尺法,K6+340,44,2.水准仪法（平坦地面，后视中桩、前视变坡点）3.经纬仪法（地形复杂，视距法）4.全站仪法三.横断面图的绘制（边测边绘或记录后室内绘图）比例1:100或1:200 毫米方格子,