第十三章路线施工测量选编课件.ppt

《第十三章路线施工测量选编课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十三章路线施工测量选编课件.ppt（152页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第十三章路线施工测量,基本要求：掌握路线桩号、平曲线主点、加桩、断链的定义；掌握交点法单圆平曲线、基本型平曲线与竖曲线计算的原理和方法。教学重点：缓和曲线测设原理教学难点：缓和曲线线元的坐标正反算原理,第十三章 路线施工测量,13.1 路线控制测量概述,13.4 基本型平曲线的计算与测设,13.3 单圆平曲线的计算与测设,13.2 路线平面组成,13.5 竖曲线计算,13.6 路基超高与边桩设计高程的计算,13.1 路线测量概述,线路工程放样的主要任务就是把图纸上设计的线路的位置、形状、宽度和高低在施工现场标定出来，作为线路施工的依据。公路、铁路工程放样工作主要包括：线路中线放样、路基施工放样

2、、路面施工测量等内容。,13.1 路线测量概述,路线勘测设计测量(route reconnaissance and design survey)道路施工测量(road construction survey)。,13.1 路线测量概述,（一）勘测设计测量初测(preliminary survey)定测(location survey)。1、初测内容:控制测量(control survey)、测带状地形图(topographical map of a zone)和纵断面图(profile)、收集沿线地质水文资料、作纸上定线或现场定线，编制比较方案，为初步设计提供依据。,13.1 路线测量概述,2

3、、定测内容：在选定设计方案的路线上进行路线中线测量(center line survey)、测纵断面图(profile)、横断面图(cross-section profile)及桥涵、路线交叉、沿线设施、环境保护等测量和资料调查，为施工图设计提供资料。,13.1 路线测量概述,（二）道路施工测量 按照设计图纸恢复道路中线、测设路基边桩和竖曲线。工程逐项完工后，进行竣工验收测量，为工程竣工后的使用和养护提供基础资料。,二、路线三维设计图纸,路线中线属于三维空间曲线，设计图纸是用平曲线设置中线的平面位置，竖曲线设置中线的高程。,平竖曲线联系的纽带为中线桩号。,平面图,纵断面图,横断面图,13.1

4、路线测量概述,三、中线测量1、平面线型由直线和曲线（圆曲线、缓和曲线）组成。2、中线测量的概念通过直线和曲线的测设，将道路中心线的平面位置测设到地面上，并测出其里程。即测设直线上、圆曲线上或缓和曲线上中桩。,13.1 路线测量概述,四、交点JD(intersecting point)的测设（一）定义：路线的转折点，即两个方向直线的交点，用JD来表示。（二）方法：1等级较低公路：现场标定。2高等级公路：测地形图图上定线实地放线。,13.1 路线测量概述,（三）实地放线的方法分类1、放点穿线法：放直线点穿线定交点（1）放点 可采用支距法（垂直于导线边的距离）、导线相交法或极坐标法。,（2）穿线定出

5、一条尽可能多的穿过或靠近直线上点（如P1、P2、P3点）的直线AB。,13.1 路线测量概述,（3）定交点将直线延长，得交点JD。正倒镜分中法：在B点架仪，盘左瞄准A，倒镜定a1，b1点；盘右瞄准A点，倒镜定a2，b2点；取a1、a2点中点a，b1、b2点的中点b。同理定出CD 方向上c、d两点。（骑马桩）将线段ab、cd相交得交点JD。,13.1 路线测量概述,2、拨角放线法极坐标法,在利用导线点或已测设的JD，计算测设元素（，S）拨角，量边，定出JD 位置。,五、转点ZD(turning point)的测设,1、定义：当相邻两交点互不通视或直线较长时，需要在其连线测设一些供放线、交点、测角

6、、量距时照准之用的点。直线上一般每隔200m300m设一转点，在路线与其它道路交叉处以及路线上需设置桥、涵等构筑物处设置转点。2、分为：在两交点间测设转点。在两交点延长线上测设转点。,13.1 路线测量概述,（1）在两交点间测设转点：,方法:在JD5、JD6的大致中间位置ZD架仪。瞄准JD5，定出JD6。测量出a、b距离。计算e值，实地量取e，得ZD点。有：,在ZD点架仪，检查三点在一直线上。,（2）在两交点延长线上测设转点：,同理，计算出e值，实地量取e，得ZD点。有：,最后，在ZD点架仪，检查三点在一直线上。,六、转角和分角线的测设,（1）定义：指路线由一个方向偏向另一个方向时，偏转后的方

7、向与原方向的夹角。当偏转后的方向在原方向的右侧，称为右转角Y；反之为左转角Z。,（2）转角的计算,当左 180时，为右转角，有：y=左-180当左180时，为左转角，有：z=右-180,（3）分角线方向 若角度的2个方向值为a、b，则：分角线方向c=(a+b)/2,a,b,七、平面位置标志,中桩，表示该桩至路线起点的水平距离。分为整桩(每隔20m或50m设一个)和加桩：加桩分为:地形加桩、地物加桩、人工结构物加桩、工程地质加桩、曲线加桩和断链加桩。（如：改K1+100=K1+080，长链20m。）,中桩(mileage peg)图,1.方桩：用做线路中心的控制桩(起点桩、终点桩、ZD桩、曲线控

8、制桩等),打入地下顶部与地面平齐,并在桩面上钉一小钉,以表示线路中心的位置。2.板桩：用做标志桩和里程桩。标志桩：标志线路的控制桩，在线路前进方向左侧约0.3 m处打一板桩,露出地面十来厘米，用红油漆写明控制桩的名称及里程。,里程桩(百米桩、公里桩、曲线桩等)标志线路中心位置。里程：是指该点离线路起点的距离,通常以线路起点为K 0+000.0。图中的主桩为直线上的一个转点(ZD)，它的编号为31；里程为K 3+402.31，K 3表示3 km；402.31表示公里以下的米数,即注明此桩沿线路中线离开线路起点的距离为3 402.31 m。,路线测量符号,公路测量符号,路线测量符号,公路测量符号,

9、13.2线路平面组成,就线路而言，受地形、地物及社会经济发展的限制，线路就要从一个方向转到另一个方向，那么为了车辆平稳，安全地运行，就必须用曲线连接。曲线测设是工程放样的组成部分。在平面内连接不同线路方向的曲线，称为平面曲线，简称平曲线。,13.2线路平面组成,平面曲线按其半径的不同分为圆曲线和缓和曲线。圆曲线上任意一点的曲率半径处处相等。缓和曲线是在直线与圆曲线、圆曲线与圆曲线之间设置的曲率半径连续渐变的一段过渡曲线，缓和曲线上任意一点的曲率半径处处在变化。,铁路工程技术规范规定：在铁路干线线路中都要加设缓和曲线；但在地方专用线、厂内线路及站场内线路中,由于列车速度不高,有时可不设缓和曲线,

10、只设圆曲线。,按曲线的连接形式不同，可分为：（1）单圆曲线（2）复曲线,13.2线路平面组成,（3）反向曲线,（4）回头曲线,13.2线路平面组成,（5）螺旋线（6）竖曲线,R,O,13.2线路平面组成,曲线测设的方法有多种，常见的有：1.极坐标法2.坐标法3.偏角法4.切线支距法,13.2线路平面组成,一般的平面曲线是按“直线+缓和曲线+圆曲线+缓和曲线+直线”的顺序连接组成完整的线形。平面曲线最基本的线形元素是圆曲线和缓和曲线，其它曲线都是由它们两个派生出来的。,13.2线路平面组成,一、圆曲线 单圆曲线简称圆曲线，是最简单的一种曲线，其测设和资料计算都比较容易。,13.3 单圆曲线测设,

11、铁路：我国新建铁路测量工程规范和铁路技术管理规程中规定：采用的圆曲线半径为：4000、3000、2500、2000、1800、1500、1200、1000、800、700、600、550、500、450、400和350米。,1圆曲线半径,各级铁路曲线的最大半径为4000米。、级铁路的最小半径：在一般地区分别为 1000米和800米，在特殊地段为400米；级铁路的最小半径：在一般地区为600米，在特殊困难地区为350米。,1圆曲线半径,13.3 单圆曲线测设,公路：我国公路工程技术标准中规定：高速公路的最小半径：在平原微丘区为650米,在山岭重丘区为250米；一级公路在上述两种地区分别为400米

12、和125米；二级公路分别为250米和60米；三级公路分别为125米和30米；四级公路分别为60米和15米。,13.3 单圆曲线测设,2圆曲线主点,圆曲线的主点：ZY直圆点,即直线与圆曲线的分界点；QZ曲中点,即圆曲线的中点；YZ圆直点,即圆曲线与直线的分界点。圆曲线的控制点：ZY、QZ、YZ、JD。JD两直线方向的交点,也是一个重要的点,但不在线路上。,13.3 单圆曲线测设,3圆曲线要素,T切线长,即交点至直圆点或圆直点的直线长度(JD-ZY,JDYZ之距离)；见L曲线长,即圆曲线的长度(ZYQZYZ圆弧的长度）；E0外矢距,即交点至曲中点的距离(JD至QZ之距离)；转向角,即直线方向转变的

13、水平角；R圆曲线半径。T、L、E0、R 总称为圆曲线要素。,13.3 单圆曲线测设,圆曲线及其主点和要素,图11-3,13.3 单圆曲线测设,4、圆曲线要素的计算：,1）公式法：,和R分别根据实际测定和线路设计时选定，可按公式法或查表法确定圆曲线的要素T、L、E0。,切线长,曲线长,外距,切曲差,2）查表法：,在铁路曲线测设用表（以下简称曲线表）中以、R为引数，查得相应的圆曲线要素。例：已知=554324，R=500 m，求圆曲线各要素T，L，E0。解：由公式即可得：T=264.31 m；L=486.28 m；E0=65.56 m。以上结果也通过曲线表查得。,13.3 单圆曲线测设,二、主点的

14、测设,（1）主点里程的计算ZY里程=JD里程-T；YZ里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2；JD里程=QZ里程+D/2,13.3 单圆曲线测设,例1已知，求曲线各要素？解：,13.3 单圆曲线测设,T=72.94m,L=145.48m,E=3.32m,q=2T-L=0.40m,例2，已知JD的里程为DK11+295.78，求 ZY,QZ,YZ点的里程？解：利用下面的加法算式可以得出：,13.3 单圆曲线测设,已知铁路线路转点ZD的里程为K125+032.58，其它已知数据如表，试推算各主点的里程。,曲线资料表,里程推算：ZD DK125+032.58+（D1-T1）888.14ZY1

15、DK125+920.72+L1/2 140.77QZ1 DKI26+061.49+L1/2 140.77YZ1 DK126+202.26+（D2-T1-T2）467.09ZY2 DK126+669.35+L2/2 111.28QZ2 DK126+780.63+L2/2 111.29YZ2 DK126+891.92,检核计算：ZY1 DK125+920.72+2T1 289.22 DK126+209.94-D 7.68 YZ1 DK126+202.26 ZY2 DK126+669.35+2T2 226.32 DK126+895.67-D 3.75 YZ2 DK126+891.92,QZ1,QZ2

16、,（2）测设步骤：1)在JDi架仪，以望远镜瞄准直线方向上的一个转点,沿该方向量切线长T得ZY点；2)再以望远镜瞄准直线上的一个转点,沿该方向量切线长T得YZ点；3)平转望远镜用盘左盘右分中法得内分角线方向(),在该方向上量E0得QZ点。,这三个主点规定用方桩加钉小钉标志点位。,13.3 单圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设曲线点：对圆曲线进行加密，详细测设定出曲线点。圆曲线的主点ZY、QZ、YZ定出后,为在地面上标定出圆曲线的形状,还必须进行的工作。曲线点的间距：一般规定,R150m时曲线点的间距为20m，50mR150m时曲线点的间距为10m。R50m时 曲线上每隔5m测设一个细部点；在点上

17、要钉设木桩,在地形变化处还要 钉加桩。曲线测设：设置曲线点的工作，常用的方法有:极坐标法、偏角法和切线支距法。,13.3 单圆曲线测设,13.3 单圆曲线的测设,有整桩号法和整桩距法。一般采用整桩号法。一、切线支距法(tangent off-set method),1.测设原理(1)以ZY或YZ为坐标原点，切线为X轴，过原点的半径为Y轴，建立坐标系。,(2)计算出各桩点坐标后，再用方向架、钢尺去丈量。,切 线 支 距 法 单 圆 曲 线 坐 标 计 算,特点：测点误差不积累。宜以QZ为界，将曲线分两部分进行测设。,例题：切线支距法测设单圆曲线的计算,设某单圆曲线偏角=3401200，R=200

18、m，主点桩号为ZY：K4+906.90，QZ：K4+966.59，YZ：K5+026.28，按每20m一个桩号的整桩号法，计算各桩的切线支距法坐标。解：,2.测设方法,如图，在圆曲线上每10m测设一点，测设时，先沿切线方向每10m量一点，然后于10m处回量L-x1即10-x1，得一点，在此点上向切线垂直方向量y1，即定出圆曲线上第1点，同法可得圆曲线上其余各点。,切线支距法测设圆曲线,由于y值较小，y轴方向可用一般定直角的方法测设，y值较大时，可用经纬仪拨直角测设y轴方向。,圆曲线切线支距表（m）,1.测设原理根据偏角（弦切角）及弦长测设曲线点。,二、偏角法(method of deflect

19、ion angle),偏角：弦切角 1、2、3、弦长：c1、c2、c3 偏角法实质：角度与距离的交会法。关键：偏角计算,测站点仪器定向,分为：长弦偏角法、短弦偏角法（1）长弦偏角法,1）计算曲线上各桩点至ZY或YZ的弦线长ci及其与切线的偏角i。2）再分别架仪于ZY或YZ点，拨角、量边。,ZY,YZ,长 弦 偏 角 法 单 圆 曲 线 坐 标 计 算,特点：测点误差不积累。宜以QZ 为界，将曲线分两部分进行测设。,（2）短弦偏角法,与长弦偏角法相比：1）偏角i相同。,若圆曲线上各点间等弦，距离为C时，则曲线上各点的偏角为第一个偏角的n倍，即,在实际工作中，有时曲线的起点ZY或终点YZ及曲线的中

20、点QZ的里程经常不是20m的整数倍，所以在曲线两端会出现小于20m的弦，这样的弦成为分弦(或者破链)，如果半条圆曲线首末两端的分弦为C1和Cn，其对应的圆心角分别为，则式可写成：,圆曲线带有分弦(或者破链)的等弦偏角的计算,2）计算曲线上各桩点间弦线长ci在圆曲线测设中，一般规定：R150m时，曲线上每隔20m测设一个细部点；50mR150m时，每隔10m测设一个细部点；R50m时，曲线上每隔5m测设一个细部点。弧弦差：圆弧与相应的弦长之差。圆曲线半径越大，其弧弦差越小。因此，当圆曲线半径较大时，且相邻两点间的距离不超过20m 时，可用弧长代替相应的弦长，其代替误差远小于测设误差。,3）架仪于

21、ZY或YZ点，拨角、依次在各桩点上再量边，相交后得中桩点。,弧弦差对比表,图,分弦的偏角：K1=560.00-553.24=6.76m,相应的偏角值 K2=796.38-780.00=16.38m，相应的偏角值 K3=800.00-796.38=3.62m，相应的偏角值K4=039.52-020.00=19.52m，相应的偏角值,例题：偏角法详细测设单圆曲线 已知圆曲线的R=200m，转角如图，交点JDi里程为K10+110.88m，试按每10m一个整桩号，来阐述该圆曲线的主点及偏角法整桩号详细测设的步骤。,例题解答：,正拨与反拨,若切线方向的水平度盘读数为00000正拨：水平盘读数=偏角值反

22、拨：水平盘读数=360-偏角值。,正拨 反拨,13.4圆曲线加缓和曲线及其主点测设,一、缓和曲线概念 列车在曲线上行驶会产生离心力，为了克服离心力外轨道要超高克服离心力。,当列车平均速度为120km/h，曲线半径R=1200m，外轨超高值为142mm。这对铁路的运营是个不容忽视的数字。直线的曲率半径是无穷大，超高为0，两道轨等高，进入半径为R的曲线时，就必须抬高h0为安全起见，必须要有一个超高的过渡过程。,直线,圆曲线,圆曲线,直线,直线与圆曲线之间插入缓和曲线后外轨超高渐变示意图,h0,h,l,h,l,h0,l0,13.4圆曲线加缓和曲线及其主点测设,为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与

23、消失，需要在直线（超高为0）与圆曲线（超高为h）之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径的过渡曲线（使超高由0变为h）。常见的缓和曲线主要有螺旋线、三次抛物线及双纽线等,我国多采用螺旋线。,13.4圆曲线加缓和曲线及其主点测设,螺旋线的性质、特点和形状：,缓和曲线起点：螺旋线的起点，l=0，r=；缓和曲线终点：螺旋线某一点，lLs，rR。缓和曲线的特性：曲线上任意一点的曲率半径R 与该点至起始点的曲线长L成反比。,即：则 RLs=A2=C，即螺旋线的参数值为,缓和曲线除了用于直线和圆曲线外，还可以连接不同曲率半径的圆曲线。当两个不同半径圆曲线的半径差超过一定限差时，就需要缓和曲线进行连

24、接。,二、缓和曲线方程式,原点：ZH（HZ）。X轴正向：沿切线指向JD。Y轴正向：过原点与切线垂直，指向内侧。缓和曲线角 过P点的切线与X 轴的夹角,缓和曲线上任意一点的坐标：,铁路或公路专用公路设计中，圆曲线半径一般要大于200m，因此式中的n值通常取2，且为,三、缓和曲线常数,在直线和圆曲线之间设置缓和曲线，必须向内移动原来的圆曲线，才能使缓和曲线与直线连接。内移圆曲线有两种方法：一是保持圆曲线半径不变，移动圆心；二是圆心不动，缩短半径在公路测设中，一般采用第一种方法。,我国采用的方法：圆曲线R半径不变,圆心内移,插入缓和曲线。,R,变化1：圆心移动,变化2：园曲线减短l0,变化3：曲线总

25、长度增加l0,如图所示，把圆曲线的圆心O1 沿着圆心角 的平分线移动到O2，则,有缓和曲线的圆曲线主点有5个:(1)直线与缓和曲线的连接点(ZH)，称为直缓点;(2)缓和曲线与圆曲线的连接点(HY)，称缓圆点(3)曲线的中点(QZ)称为曲中点;(4)圆曲线与缓和曲线的连接点(YH)，称圆缓点;(5)缓和曲线与直线的连接点(HZ)，称缓直点。,m切垂距，即ZH（或HZ）到自圆心O1 向切线所作垂线垂足的距离。,三、缓和曲线常数,缓和曲线的切线角（总），即HY（或YH）点的切线角与ZH（或HZ）点切线的交角；亦即圆曲线一端延长部分所对应的圆心角。,缓和曲线的总偏角，从ZH（HZ）点测设HY（YH）

26、点的偏角。,p圆曲线的内移量，为垂线长与圆曲线半径R之差。,x0、y0,总切角,总偏角,缓和曲线长,内移距,切垂距,根据 R及l0，缓和曲线常数可按上式直接计算，也可以在曲线表中的缓和曲线常数表中以R及l0 为引数查取。,x0、y0、0、0、p、m、计算式为：,缓和曲线常数表,四缓和曲线主点的测设,1、测设元素的计算（1）内移距p 和切垂距m的计算：,一点说明：这里l0=lS,得到有缓和曲线的圆曲线的要素：,（1）里程的计算 ZH=JD-TH；HY=ZH+ls；QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls,2、主点的测设,（2）测设方法例题：如图，设某公路的交点桩号为K0+518.

27、66，右转角右=18001836，圆曲线半径R=100m，缓和曲线长ls=10m，试测设主点桩。,解：计算测设元素,p=0.04m；m=5.00m,一点说明：这里l0=lS,计算里程,ZH=K0+497.54；HY=K0+507.54；QZ=K0+518.52；HZ=K0+539.50；YH=K0+529.50 主点测设1架仪JDi，后视JDi-1，量取TH，得ZH点；后视JDi+1，量取TH，得HZ点；在分角线上量取 EH，得QZ点。2分别在ZH、HZ点架仪，后视JDi方向，量取x0，再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH点。,例已知线路某转点ZD的里程为DK25+536.32，ZD到J

28、D 的距离为D=893.86 m。R=500 m，l0=60 m，Z=355123，试计算缓和曲线常数和综合要 素并推算各主点的里程。解（1）缓和曲线常数,举例,（2）曲线综合要素,q=2TL=10.81m,（3）主点里程推算 里程推算：检核计算：ZD DK25+536.32 ZH DK26+238.32+（D-T）702.00+2T 383.72 ZH DK26+238.32 DK26+622.04+l0 60-q 10.81 HY DK26+298.32 HZ DK26+611.23+（L-2l0)/2 126.45QZ DK26+424.77+(L-2l0)/2 126.46YH DK2

29、6+551.23+l0 60HZ DK26+611.23,（1）在JD上安置经纬仪，对中、整平。（2）后视始端切线方向上的相邻交点或转点，自 JD 于视线方向上测设(T-x0)，可钉设出HY在始切线上的垂足Y0；据此继续向里程减少方向测设x0，则可钉设出ZH。（3）后视末端切线方向上的相邻交点或转点，自 JD于视线方向上测设(T-x0)，可钉设出YH在始切线上的垂足Y0；据此继续向里程增加方向测设x0，则可钉设出HZ。,（4）曲线主点测设,1、切线支距法,位于缓和曲线,位于圆曲线,要注意：点是位于缓和曲线上，还是位于圆曲线上。,五、圆曲线加缓和曲线的详细测设,（1）当点位于缓和曲线上，有：,（

30、2）当点位于圆曲线上，有：,2、偏角法（整桩距、短弦偏角法）,要注意：点是位于缓和曲线，还是位于圆曲线。,位于缓和曲线,位于圆曲线,当点位于缓和曲线上 若缓和曲线自 ZH（或 HZ）开始测设，并且按20 m等分缓和曲线（一般曲线点间距为10m或20m），则曲线上任一分点i与ZH点的连线相对于切线的偏角i的计算方法如下：,（1）偏转角值的计算 偏转的角值可分为缓和曲线上的偏角与圆曲线上的偏角两部分进行计算。,应用缓和曲线方程，只取第一项，则得,即各点的偏角值与该点距起点的曲线长的平方成正比，在等分曲线的情况下，l2=211,0为缓和曲线总偏角,距离：用曲线长l来代替弦长。放样出第1点后，放样第2

31、点时，用偏角和距离l交会得到。,圆曲线部分的测设常用偏角进行，首先是HY点切线的设置。它是根据ZH与HY连线的延长线方向与（0-0）的角值进行设置的。圆曲线上各点的偏角，可用 求得来计算,当点位于圆曲线上,不同之处是如何获得HY点的切线方向，并使其读数为0。1如果曲线向左转，置仪于HY照准ZH点，配置度盘180+（0-0）；如果曲线向右转，配置度盘180-（0-0），则当读数为0时，视线方向即为切线方向；2也可直接以（0-0）配置度盘，后视ZH（左转）或以360-（0-0）配置度盘，后视ZH（右转）纵转望远镜，当读数为0时，得切线方向。该法当仪器存在较大的视准误差时，有较大的误差。,实地测设步

32、骤1在ZH点置仪，使度盘读数为零时望远镜照准切线方向；2拨偏角 i1，在视线方向上自 ZH起量取 20m得曲线点第一点；3拨偏角i2，自第一点起以定长与视线方向相交，即得曲线第二点；4同法测设完缓和曲线上的点。并检查细部点对控制桩HY点的偏离值；5仪器移至HY点，以（0-i0+1）配置度盘（注意正、反拨）后视ZH，再纵转望远镜。这样，当度盘读数为0时，视线方向即为1点的视线方向。,6同法测设至QZ点，半条曲线测设完毕后，仪器搬至HZ点，用上述方法测设曲线的另一半。但需注意，此时偏角的拨动方向与切线的测设方向均与前半条曲线相反。当自 ZH（HZ）点测设曲线 HY（YH）点及由HY（YH）点测设到

33、 QZ点时，应检查其闭合差。若闭合差在允许范围内，其分配方法与测设无缓和曲线的圆曲线相同。,已知R=500 m，l0=60 m，Z=355123。置镜HY，后视ZH，偏角法测设HYZH、HYQZ段；置镜YH，后视HZ，偏角法测设YHHZ、YHQZ段；试完成测设资料计算。,1HYZH段置镜HY后视ZH 6，0=b0=21731设aF=00000则定向后视读数,例,aB=aF+=21731,表A HYZH段测设资料计算表,偏角根据下式计算，其结果列于下表中。,点 号,偏角,正反拨,水平盘读数,备注,注：表中缓和曲线点是由缓和曲线的起点向终点进行编号。,2HYQZ 段置镜HY后视ZH，测设圆曲线=6

34、，0+180=1821731 设aF=00000，则定向后视读数为 aB=aF+=1821731,偏角根据下式计算，其结果列于表B中。,正反拨,表B HYQZ段测设资料计算表,3YHQZ 段测设数据计算置镜YH后视HZ，测设圆曲线=1806，0=1774229设aF=00000，则定向后视读数 aB=aF+=1774229,偏角根据下式计算，其结果列于表c中。,表C YHQZ段测设资料计算表,4、YHHZ 段测设数据计算 置镜YH后视HZ，测设缓和曲线=3606，0=3574229 设aF=00000，则 定向后视读数 aB=aF+=3574229,表D YHHZ段测设资料计算表,偏角根据下式

35、计算，其结果列于表D中。,注：表中缓和曲线点是由缓和曲线的起点向终点进行编号。,仪器：全站仪优点：设站灵活，不受地形条件限制，主点和 曲线细部点可同时测设。注意：应检核，点位误差不应大于5cm。关键：统一直角坐标系下的控制点 曲线点直角坐标的计算 测设数据的计算。,13.5 任意点极坐标法测设曲线,计算曲线点在曲线坐标系ZH-xy中的坐标，再将其转换为统一坐标系O-XY中的坐标，利用已知坐标的平面控制点通过坐标反算得出已知点到测设点的坐标方位角和水平距离（MA，DMA）、（MB，DMB）.，然后用极坐标法进行测设。,一、基本原理,M,N,ZH,HY,YH,HZ,A,B,C,MN,MAdMA,M

36、BdMB,x,y,Y,O,X,1.直角坐标系,2、测站点的设置：1）在曲线一侧（内侧或外侧）任选一点E（与各曲线点通视）,打桩、钉钉；2）置镜ZH,测出以x轴为竖轴的方位角ZH-E及水平距离dZH-E,测角 两个测回；测距往返测；测设E点的点位打桩、钉钉；3、计算测站E点的坐标：据ZH点的坐标计算测站E点坐标,4、计算曲线点坐标；5、反算所需的测设角度i及边长di，据xE、yE及曲线上各点坐标xi、yi,反算出所需的测设角度i及边长di。6、极坐标法测设曲线点。E点置镜用极坐标法逐一测设曲线点。,曲线右偏 yA为正;曲线左偏 yA 为负。,二、曲线点坐标计算,ZH,HY,YH,HZ,A,B,C

37、,X,Y,1曲线坐标系ZH-xy下的坐标(1)ZH-HY段曲线点的坐标直接根据缓和曲线方程得出：,由图可得：,曲线右偏yB为正;左偏yB为负。,(2)HY-YH段曲线点的坐标,曲线右偏yC为正;左偏yC为负。,(i)在以HZ点为原点，以HZ点切线为x轴，交点至HZ方向为正向的测量坐标系（HZ-xy）下的坐标,(3)YH-HZ段曲线点的坐标计算,x,(ii)在曲线坐标系（ZH-xy）下的坐标根据坐标平移旋转公式得出,其中：,曲线左偏=360Z（或=-Z）;右偏=Y。,（1）按前述方法计算出曲线上所有点在ZH-xy坐标系下的坐标；（2）根据ZH-xy坐标系与既有坐标系之间的关系，应用坐标平移、旋转

38、公式，将坐标转换到既有坐标系O-XY下。,2既有坐标系下曲线点坐标计算,ZH,x,y,X,Y,O,1获得控制点坐标 既有控制点：其坐标为既有坐标。专为测设曲线而建立的控制点：通过观测确定其坐标。2.测设数据计算 按坐标反算方法计算测设数据,三、测设步骤与方法,3.测设曲线点,置镜于已知点M，后视另一已知点N定向，定向后视读数配置为MN；旋转仪器当平盘读数为MA时，于视线方向上测设DMA，得A点；同样方法可测出 B、C等点。,四、曲线测设的误差规定 由于拨角及量距误差的影响，曲线由一个主点测设至另一个主点时,往往产生不闭合的现象。如图,由ZH点测设至QZ（M）点时,测定的点M与原来主点测设时所定

39、的QZ(M)点不在同一位置,产生闭合差 f。切线方向的分量为f纵（纵向闭合差）；外矢距方向分量为f横（横向闭合差）。,1、曲线测设闭合差的允许值：（1）偏角法 f纵 f横0.1m 当曲线半径较大时,纵向闭合差可以认为主要是由于量距引起的,所以纵向允许闭合差是相对值；横向闭合差可以认为主要是由于拨角引起的,因而横向允许闭合差是一个绝对值。（2）极坐标法 点位误差：10cm,(l为测设两主点之间的曲线长)；,2、曲线测设误差分析 对曲线测设闭合差的影响最大：切线丈量精度、弦长丈量精度、偏角测设误差和转镜次数；且曲线愈长闭合差愈大，曲线半径愈小对横向闭合差的影响愈大。减少误差的方法：测设曲线时：1）

40、应提高切线的测量精度以确保主点测设精度；2）减少详细测设曲线时偏角的测量误差及弦长丈量误差；3）对于长大曲线应增设控制点,分段测设、分段闭合，以保证曲线的测设精度。,路线纵断面测量又称为中线水准测量目的测定线路中桩处的高程，绘制纵断面图，为线路设计提供基础资料。横断面测量目的测定中桩处垂直于中线方向的地形起伏形态,绘制横断面图,为路基设计、计算土石方数量以及施工放边桩之用。,13.6 路线纵横断面测量,13.6 路线纵横断面测量,纵断面测量步骤：1)高程控制测量基平测量沿路线方向设置水准点，水准测量测定点位高程2）中桩高程测量中平测量用基平测量的水准点，分段进行附合水准测量，测定各里程桩地面高

41、程。,一、基平测量公路高程系统，宜采用1985国家高程基准同一公路应采用一个高程系统；不能采用同一系统，应给定高程系统转换关系。独立工程或三级以下公路联测有困难时，可采用假定高程。公路高程测量采用水准测量，在水准测量有困难的山岭、沼泽、水网地区，四、五等水准测量用光电测距三角高程测量代替。,1、路线水准点的设置水准点是高程测量的控制点 分类永久性水准点和临时性水准点两种。表示：BM 永久性水准点的布设：在路线的起终点、大桥两岸、隧道两端、垭口以及一些需要长期观测高程的重点工程附近。一般地区应每隔一定长度设置一个永久性水准点。,临时水准点的布设：应根据地形复杂情况和工程需要而定。,（1）横向位置

42、：不易破坏且方便之处。一般离中线50300m。,道路中心线,50300m,水准点,（2）纵向密度：山区：相隔0.5km1km；平原区：相隔1km2km,K0+000,K0+040,K0+060,K10+100,K10+080,K10+060,K0+020,山区：0.51.0Km,平原区:1Km2Km,2、基平测量的方法,基平测量时，首先应将起始水准点与国家水准点进行联测，以获得绝对高程。若线路附近没有国家水准点，也可以采用假定高程基准。,基平测量：（1）路线附合水准路线。（2）仪器不低于DS3精度的水准仪或全站仪（3）测量要求 将水准点连成水准路线，采用四等水准测量的方法，或采用一台水准仪在相

43、邻的水准点间作往返观测，外业成果合格后要进行平差计算，得到各水准点的高程。测量精度：按四等水准测量规范进行往返测，闭合差不超过20 L或6n(mm)（L为路线长度，n为测站数）,二、中平测量1.水准仪中平测量的一般方法 从一个水准点出发，逐个测定中桩的地面高程，附合到下一个水准点上。相邻水准点间构成一条附合水准路线。,BM1,ZD1,BM2,0+000,0+160,0+180,0+200,0+220,0+240,0+080,0+100,0+120,0+040,视线高法测高程测站视线高H=后视点高程HA+后视读数a前视转点的高程HB=视线高H-前视读数b中桩高程H1=视线高H-中视读数k1,视线

44、高,a,H1,k1,H2,k2,b,HB,HA,H,大地水准面,A,B,K1,K2,中平测量记录计算表,三、线路横断面测量目的测定线路各中桩处垂直于中线方向上的地面起伏情况，绘制横断面图，为线路设计提供基础资料。方法先确定横断面方向，再测定变坡点间的平距及高差。,1、横断面方向的确定,（1）直线段一般采用普通方向架测定。（2）圆曲线段采用求心方向架。,普通方向架,求心方向架,（3）缓和曲线段该点的法线方向,选取缓和曲线上的一点N计算偏角值1后视N点，拨角9001。,12为P1至P2点的方位角，可由P1、P2点的切线支距法坐标求得。,2、横断面的测量方法,（1）要求：按前进方向分成左右侧，分别测

45、量横断面方向上各变坡点至中桩的平距及高差。平距及高差的精度要求一般为0.1m。（2）方法分类：花杆皮尺法 适用于：山区低等级公路。精度低。水准仪法水准仪测高差、皮尺丈量平距。适用于：地形简单地区，精度高。,经纬仪视距法 适用于：地形复杂地区。精度较高。全站仪法 适用于：地形复杂地区，精度高。用全站仪的斜距测量模式，即可自动显示出平距和高差。,3、横断面图的绘制,绘图时一般先将中桩标在图中央，再分左右侧按平距为横轴，高差为纵轴，展出各个变坡点。绘出的横断面图。,设计线,地面线,本章小结,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,