任务中线测量任务纵横断面测量.ppt

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1、黄河水利职业技术学院,任务二 中线测量,项目三 线路测量,2-1 概述,道路中线测量是把图纸上设计好的道路中心线在地面上标定出来，供设计和施工之用。即通过直线和曲线的测设，将道路中线的平面位置具体地敷设到地面上去，并标定出其里程，供设计和施工之用。中线测量包括：中线各交点(JD)和转点(ZD)测设，量距和钉桩，测量路线各偏角()，测设圆曲线等。,2-2 交点和转点的测设,一、交点的测设在路线测设时，应先定出路线导线的转折点，称为交点。交点的测设方法：1.放点穿线法：利用图上测图导线点与纸上定线之间的角度、距离关系，作为测设数据，将路线导线放于实地上。（1）放点：一条直线应放三个以上临时点，采用

2、极坐标和支距法。,2-2 交点和转点的测设,一、交点的测设1.放点穿线法：（1）放点（2）穿线：用目估或经纬仪，使直线穿过或靠近放出的临时点，最后定出二转折点桩。（3）交点：打“骑马桩”定交点。,2-2 交点和转点的测设,一、交点的测设1.放点穿线法2.拨角放线法：根据纸上定线的交点坐标，反算直线长度和坐标方位角，以及转角，利用这些数据在现场测设交点。这种方法有累积误差，故每隔一段距离应与测图导线联测校核调整。3.坐标放样法：交点坐标在地形图上确定以后，利用测图导线按全站仪坐标放样法将交点直接放样在地面上。这种方法外业工作更快，由于利用测图导线放点，故无误差累积现象。,2-2 交点和转点的测设

3、,二、转点的测设1.在交点间设转点ZD为粗略定出的转点位置。将经纬仪置于ZD，用正倒镜分中法延长直线JD5ZD于JD6。若JD6与JD6重合或量取的偏差在路线容许移动的范围内，则转点位置即为ZD，这时应将JD6移至JD6，并在桩顶上钉上小钉表示交点位置。,2-2 交点和转点的测设,二、转点的测设1.在交点间设转点当偏差超过容许范围或JD6不许移动时，则须重新设置转点。设e为ZD应横向移动的距离，仪器在ZD用视距测量方法测出距离a、b，则 将ZD沿偏差的相反方向横移至ZD。将仪器移至ZD，延长直线JD5ZD看是否通过JD6或偏差小于容许值，否则应再次设置转点，直至符合要求为止。,2-2 交点和转

4、点的测设,二、转点的测设1.在交点间设转点2.在延长线上设转点设置似前,2-3 路线转角的测定和里程桩设置,一、路线转角的测定转角：交点处后视线的延长线与前视线的夹角，以表示。转角有左右之分，位于延长线右侧的，为右转角；位于延长线左侧的，为左转角。在路线测量中，转角通常是通过观测路线右角（测回法）计算求得。,2-3 路线转角的测定和里程桩设置,一、路线转角的测定右角的测定方法：采用测回法观；限差要求：高速公路、一级公路限差为20秒以内，二级及二级以下公路限差为60秒以内。夹角的分角线测设为了保证测角的精度，还须进行 路线角度闭合差的检核,任务二：中线测量,二、里程桩设置,在钉桩时，对于交点桩、

5、转点桩、距线路起点每隔500m处的整桩、重要地物加桩(如桥、隧道位置桩)，以及曲线主点桩等，都要打下方桩，桩顶露出地面约20cm，在其旁边钉一指示桩，指示桩为板桩。交点桩的指示桩应钉在曲线圆心和交点连线外距交点20cm的位置，字面朝向交点。曲线主点的指示桩字面朝向圆心。其余的里程桩一般使用板桩，一半露出地面，以便书写桩号，字面一律背向线路前进方向。,在地面上标定线路的平面位置通常用木桩：1.方桩：用做线路中心的控制桩(起点桩、终点桩、ZD桩、曲线控制桩等),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,见图2-2 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

6、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。见图2-2,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2-2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,即注明此桩离开线路起点的距离为3 402.31 m。,图2-2,2-3 路线转角的测定和里程桩设置,二、里程桩设置 从线路起点沿线路经过的长度，称为里程；把里程表示为整公里数+不足整公里米数的形式以区别线路上不同的点，称为里程桩号，例如：K

7、4+100。1道路中线测量的基本要求 中桩间距表 表2-1,2-3 路线转角的测定和里程桩设置,二、里程桩设置 2里程桩设置里程桩分整桩和加桩。整桩是由线路起点开始，每隔20m或50m设置一桩，加桩分地形加桩、地物加桩、曲线加桩和关系加桩,其中关系加桩是指线路上的转点(ZD)和交点(JD)桩。,2-3 路线转角的测定和里程桩设置,二、里程桩设置 2里程桩设置,平曲线主点名称及缩写表 表2-4,2-4 圆曲线测设,根据线路偏角、圆曲线半径R计算测设数据进行放样。测设分两步进行，先测设圆曲线的三个主点（直圆点ZY、曲中点QZ和圆直点YZ），再详细测设圆曲线上按规定桩距各副点(中桩点)。,2-4 圆

8、曲线测设,一、圆曲线测设元素的计算,2-4 圆曲线测设,二、圆曲线主点测设1主点里程的计算 注意：YZ=JD+T-D,2-4 圆曲线测设,二、圆曲线主点测设例1 已知某交点的里程为K3+182.76，测得转角，拟定圆曲线半径R=300m，求圆曲线测设元素及主点桩里程。解：计算圆曲线测设元素,2-4 圆曲线测设,二、圆曲线主点测设例1 已知某交点的里程为K3+182.76，测得转角，拟定圆曲线半径R=300m，求圆曲线测设元素及主点桩里程。解：计算主点桩里程,（校核）,（计算无误）,2-4 圆曲线测设,二、圆曲线主点测设1主点里程的计算2主点的测设（1）ZY点：将经纬仪置于交点JDi上，望远镜照

9、准后交点JDi-1或此方向上的转点，自交点JDi沿此方向量取切线长T，即得圆曲线起点ZY；量取ZY到最近一个直线桩的距离与两桩号之差比较，不应超过限值，最后打桩。（2）YZ点：将望远镜照准前交点JDi+1或此方向上的转点，往返量取切线长T，得圆曲线终点，打下YZ桩。（3）QZ点：沿分角线方向量取外距E，打下QZ桩。这三个主点规定用方桩加钉小钉标志点位。,2-5 圆曲线的详细测设,一、偏角法测设圆曲线曲线点：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2Om，50mR

10、150m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:偏角法和切线支距法。,1.偏角法的测设原理：,2）原理：根据偏角（i）及弦长（c）测设曲线点。如图2-4：从ZY点出发,根据偏角1及弦长C（ZY-1）测设曲线点1;根据偏角2及弦长C（1一2）测设曲线点2 等。,图 2-4,1）偏角：即弦切角,2偏角及弦长的计算：,（1）偏角计算：偏角即弦切角：偏角等于弦所对应的圆心角之半。如 图2-4，ZY-1曲线长为K,所对圆心角：则相应的偏角：,l 当所测曲线各点间的距离相等时,以后各点的偏角则为

11、第一个偏角1的累计倍数。即：,整弦：里程为20m倍数的两相邻曲线点间的弦长（曲线点间距20m对应的弦长）。分弦：有一端里程不为20m倍数的两相邻曲线点间的弦长。,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设1圆曲线测设的基本要求 详细测设所采用的桩距 与曲线半径有关。设桩通常有两种方法。（1）整桩号法：将曲线上靠近ZY的第一个桩的桩号凑整成为l0倍数的整桩号，然后按桩距l0连续向YZ设桩，这样设桩均为整桩号。(2)整桩距法:从曲线起点和终点开始，分别以桩距l0连续向曲线中点设桩，或从曲线的起点，按桩距l0设桩至终点。由于这样设置的桩均为零桩号，因此应注意加设百米桩和公里桩。,通常要求曲线点设置在整

12、数（如20m的倍数）里程上,即里程尾数为00,20,40,60,80m等点上。但曲线的ZY点、QZ点、YZ点常不是整数里程,因此在曲线两端及中间出现分弦。例如前面例题中:ZY的里程为37+553.24；QZ的里程为37+796.38;YZ的里程为38+039.52,因而曲线两端及中间出现四段分弦。其所对应的曲线长分别为K1=6.76m，K2=16.38m，K3=3.62m，K4=19.52m；如图2-5.,图2-5,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，

13、相应的偏角值 K4=039.52-020.00=19.52m，相应的偏角值,（2）弦长计算(如图2-4),严密计算公式：近似计算：C k由于铁路曲线半径一般很大,20m的弦长与其相对应的曲线长之差很小,就用曲线长代替相应的弦长进行圆曲线测设。弦弧差（弦长与其相对应的曲线长之差）:弦弧差=Ki-Ci=Li3/(24R2)当R=450m时，20m的弦弧差为2mm，当 R400m时，不考虑弦弧差的影响。,例:按前面算例,要求在圆曲线上每20m测设一曲线点。己知：ZY的里程K37+553.24,QZ的里程：K37+796.38,R=500m,如图2-6。正拨：偏角增加的方向与水平度盘读数增加方向一致，

14、即顺时针方向旋转拨角。1）测站设在ZY点,以切线ZY JD为零方向,由ZYQZ正拨偏角。,图2-6,第1点的偏角所对应的曲线长为6.76m,按公式(2-2)算,第1点的偏角值：1=2315。曲线长20m的偏角值：=10845,第2点的偏角值：2=1+=13200；第3点的偏角值：3=1+2；第i点的偏角值：i=1+（i-1）；QZ的偏角值：QZ=1+（i-1）+2=135551=(检核！),2为+780.00点到QZ点的分弦偏角。,1）测站设在ZY点,以切线ZYJD为零方向,由ZYQZ正拨偏角。（图2-6）,计算时应按里程列表计算各点的偏角值（如表2-1）,表2-1 偏角计算表（正拨）,反拨：

15、偏角增加的方向与水平度盘读数增加方向相反，即逆时针方向旋转拨角。,2）测站设在YZ点,以切线YZ-JD为零方向,反拨测设YZQZ间的曲线点，如图2-7。类似上述计算方法,按里程列出各点的偏角值为360i(如表2-2)。,图2-7,3.测设方法,以测站设在ZY点为例（如图2-6）。（1）置镜于ZY点上,后视JD点方向，度盘配为00000；（2）转动照准部“正拨”偏角 1(=2315）;在视线上用钢尺量出弦长6.76m,插一测钎,定出曲线点1；（3）转动照准部,“正拨”偏角 2（=13200）；同时用钢尺自曲线点1起量,以20m分划处与准望远镜视线相交,在交点处插一测钎，定出曲线点2；（4）拔去1

16、点的测钎,在地面点1处打入一板桩，桩上用红油漆写明其里程。（5）同法,继续前进定出曲线点3、4，一直测设到曲中（QZ）点。检查:,置镜于YZ 点,(如图2-7),测设另一半曲线,偏角要反拨：逆时针方向转动照准部，使度盘读数为360-i。检查：弦长丈量是从点到点如:YZ-1,1-2,2-3i-QZ 在QZ点的总偏角为:应检核所测设的QZ点点位是否闭合,如超限,须及时检查原因,重新测设。,长弦偏角法细部点测设,1.测设前提,：曲线较长，地形变化较大,2.测设原理,3.测设数据的计算,ZY,JD,A,已知：偏角、半径R、JD里程、桩距,任务二 中线测量,4.测设数据计算举例,【解】采用长弦偏角法计算

17、：,JD里程,任务二 中线测量,5.细部点测设,YZ,O,JD,ZY,横向闭合差（半径方向）：,纵向闭合差（切线方向）：,?,能否进行反拨，应该拨多大角度？曲线左偏时如何测设？,任务二 中线测量,二、切线支距法测设圆曲线,（切线支距法适用于地势较平坦的地区）1测设原理：切线支距法即直角坐标法。(1)切线坐标系：见图2-8 坐标原点：曲线起点ZY或曲线终点YZ；x轴：ZY或YZ到JD的切线方向；y轴：过ZY或YZ与切线垂线的方向，即圆心方向。,图 2-8,（2）曲线点直角坐标的计算：,如图2-8,曲线点的直角坐标（x,y）为：式中:R为圆曲线半径，Li为曲线点i至ZY（或YZ）的曲线长，一般定为

18、10m、20m、3Om，即每10m一桩。根据R及Li值，即可计算相应的xi，yi。,2测设方法:以图2-9为例，设在圆曲线上每10m测设一点。（1）先沿切线上每1Om量一点,将半个曲线长度测设完毕；（2）于每10m处回量Li-xi，可得各曲线点在X轴上的投影,即各曲线点的X值；（3）过各曲线点在X轴上的投影点做切线的垂直方向，并在垂直方向上量取yi,即测设出圆曲线的各点。直角的测设方法：用方向架或经纬仪拨直角测设 y轴方向。,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设2.圆曲线详细测设的方法（2）切线支距法切线支距法是以圆曲线的起点ZY或终点YZ为坐标原点，以切线为x轴，过原点的半径方向为y轴，

19、建立直角坐标。按曲线上各点坐标x、y设置曲线。,x,y,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设2.圆曲线详细测设的方法（2）切线支距法例2 例1若采用切线支距法并按整桩号法设桩，试计算各桩坐标。,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设,0,0,00000,0,YZ K3+249.14,0.14,9.14,14444,9.14,+240,1.41,29.09,53355,29.14,+220,4.02,48.92,92306,49.14,+200,QZ K3+181.60,3.51,45.77,84633,45.95,+160,1.12,25.92,45722,25.95,+140,0.06

20、,5.95,10811,5.95,+120,0,0,00000,0,ZY K3+114.05,（m）,（m）,圆心角（）,各桩至ZY或YZ的曲线长度（li）,桩 号,切线支距法计算表,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设2.圆曲线详细测设的方法（2）切线支距法测设步骤从ZY（或YZ）点开始用钢尺或皮尺沿切线方向量取 Pi的横坐标xi，得垂足Ni。在各垂足Ni上用方向架定出垂直方向，量取纵坐标yi，即可定出Pi点。曲线上各点设置完毕后，应量取相邻各桩之间的距离，与相应的桩号之差作比较，且考虑弧弦差的影响，若较差均在限差之内，则曲线测设合格；否则应查明原因，予以纠正。,2-6圆曲线加缓和曲线及

21、其主点测设,一、缓和曲线的概念1、为什麽要加入缓和曲线？(1)在曲线上高速运行的列车会产生离心力,为克服离心力的影响，铁路在曲线部分采用外轨超高的办法,即把外轨抬高一定数值.使车辆向曲线内倾斜,以平衡离心力的作用,从而保证列车安全运行。图2-10(a).(b）为采用外轨超高前、后的情况。(2)由于车辆的构造要求,内轨需加宽(图2-11)外轨超高和内轨加宽都是逐渐完成,这就需要在直线与圆曲线之间加设一段过渡曲线缓和曲线，其曲率半径 从逐渐变化到圆曲线的半径R。,图2-10 外轨超高,2、缓和曲线必要的前提条件（性质）：,在此曲线上任一点P 的曲率半径与曲线的长度l成反比,如图2-12所示,以公式

22、表示为：1 l 或 l=C(2-4)式中:C为常数,称曲线半径变更率。当 l=l0 时，=R，按（2-4）式，应有 C=l=R l0(2-5)符合这一前提条件的曲线作为缓和曲线，常用的有辐射螺旋线及三次抛物线，我国采用辐射螺旋线。3、加入缓和曲线后的铁路曲线示意图（见图2-J）,图2-J,二、缓和曲线方程,1、加入缓和曲线后的切线坐标系（如图2-13）坐标原点：以直缓(ZH)点或缓直(HZ)点为原点；X坐标轴：直缓(ZH)点或缓直(HZ)点到交点（JD）的切线方向；Y坐标轴：过直缓(ZH)点或缓直(HZ)点与切线垂直的方向。根据缓和曲线必要的前提条件推导出缓和曲线上任一点的坐标x、y为 2、缓

23、和曲线方程式:,图2-13,设为缓和曲线上任一点P 的切线角；x、y 为P点的坐标；为P 点上曲线的曲率半径；R 为圆曲线的曲率半径 l 为从ZH点到P 点的缓和曲线长；l0为从ZH点到HY点的缓和曲线总长；x0、y0 为HY点的坐标；0 为HY点 的切线角(总),实际应用时,舍去高次项,代入C=Rl0，采用下列公式：式中：l 为缓和曲线上任一点P 到直缓（ZH）点的曲线长；R 为圆曲线半径；l0 为缓和曲线总长度。,(2-6),2、缓和曲线方程式:,当l=l0时，则x=x0,y=y0,代入（2-6）式,得：3、缓圆(HY)点或圆缓(YH)点的坐标:,注意：当线路为高速铁路时，计算缓和曲线点的

24、坐标应多取一项。,(2-7),三、缓和曲线常数 1、缓和曲线的插入 前提条件：转向角不变，即直线的方向不变。插入的方法：（1）圆曲线半径不变，圆心内移；铁路曲线采用。（2）圆心不动，圆曲线半径变小；公路曲线采用。不论哪种方法插入，所用数学公式都一样。图2-14（b）是没有加设缓和曲线的圆曲线。为了在圆曲线与直线之间加入一段缓和曲线l0，原来的圆曲线需要在垂直于其切线的方向移动一段距离p，因而圆心就由O移到O1，而原来的半径R 保持不变，如图2-14（a）。,图2-14,由图中可看出,1）圆心由O移动到O1，O-O1在过O1点到切线垂线上的投影为P：P=OO1cos；2）加入了两个缓和曲线长l0

25、,圆曲线L0变短了,整个曲线变长了。3）切线变长了；4）曲线的主点有五个：直缓点（ZH）、缓圆点(HY)、曲中点(QZ)、圆缓点(YH)、缓直点(HZ)。,2、缓和曲线常数：（见图2-14J）,0、0、m、p、x0、y0 统称为缓和曲线常数：1）缓和曲线的总切线角0：即在HY（YH）的切线与直缓点ZH（HZ）的切线交角,亦即圆曲线HYYH两端各延长部分所对应的圆心角。2）缓和曲线总偏角0：即从(ZH)测设（HY）或从(HZ)测设(YH)的偏角。3）切垂距m：即ZH(HZ)至自O1向ZH（HZ）的切线作垂线之垂足的距离。4）圆曲线移动量（内移距）p：即垂线长与圆曲线半径R之差。5）YH点（HY）

26、坐标x0、y0：,图2-4J,x0、y0、0、0、p、m、计算式为：,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。摘录如:表2-4,2-4 缓和曲线常数表,例2-3：R=500m,l0=60m,求缓和曲线常数。,根据(2-7)、(2-8)式计算得：(也可直接从表2-4查得)。,四、圆曲线加缓和曲线的综合要素及主点测设,1圆曲线加缓和曲线的综合要素（如图2-14J）切线长T；曲线长L(包括圆曲线长L0及两倍缓和曲线长2l0);外矢距E0;切曲差q(两倍切线长与曲线长之差)计算法：（综合要素T、L、E0、等的计算公式）,2、计算主点里程,

27、已知：ZH点里程为33+424.67，则有：,检核：,3主点测设 见图2-J,1）ZH点（或HZ点）、QZ点HY（YH）点的测设方法：置镜JD：A、后视直线的ZD点，在视线上钢尺量取T得ZH点；再量取（T-x0）得HY点在切线上的垂足1,打桩钉小钉；B、后视直线的ZD点，在视线上钢尺量取T得HZ点；再量取（T-x0）得YH点在切线上的垂足2,打桩钉小钉；C、后视直线的ZD点，定出 的方向线，钢尺量取E0 定出QZ点，打桩钉小钉。置镜 1点（2点）：后视切线方向精测直角钢尺丈量y0，打桩钉小钉，定出HY点（或YH点）。2）注意：测设曲线点前，应先在ZH或HZ点安置经纬仪，核对HY或YH点的偏角0

28、是否正确。,图2-J 主点测设,1）置镜 JD：定出ZH、QZ、HZ、1、2点；2）置镜 1点（2点）：定出HY、YH点。精度要求同圆曲线.,一、偏角法测设圆曲线加缓和曲线用偏角法测设曲线,缓和曲线与圆曲线的偏角一般是分别计算的。1、偏角法测设缓和曲线部分 用偏角法测设缓和曲线时,将缓和曲线l0分为N等份,如图2-18所示:每段曲线长K=l0/N=10米,即每10 m测设一点。各曲线点的偏角为:1,2,N(=0)。1）测设要素：曲线长 l=10米，代之以弦长；偏角：1,2,N(=0)。,2-7 圆曲线加缓和曲线的详细测设,2）偏角计算公式,原理：设缓和曲线上任一点A的偏角为（很小）：,3)缓和

29、曲线上偏角的特性：,从ZH点测设A点的偏角为，从A点测设ZH点的偏角为b，b反偏角，而A点的切线角为,+b+180-=180+b=又=3 b=3-=2；,4)结论：见图2-18 A、缓和曲线上同一段弧的正反偏角与切线角的关系为：b=1 2 3 同样：0 b0 0=1 2 3 B、缓和曲线上正偏角与测点到缓和曲线起点的曲线长的 平方成正比：i 1=li2 l12 即：1 2 3 n=l12 l22 l32 ln2,5）偏角计算：,查表计算：见三册.第六表缓和曲线偏角表。以R和l0与 弧长l 为引数查取1 2 n 注：只能纵向查最左一列（在ZH（HZ）置镜）公式计算步骤：,例：设R=500m，l0

30、=60m，N=6，即每分段曲线长l1=10m，ZH点里程为K33+424.67，求算各点的偏角。解 按前面步骤计算：,各点偏角值列表计算如表2-7,表2-8 缓和曲线偏角表,表2-6 各点的偏角值计算,6）缓和曲线测设：,如图2-J1ZH 不：后视JD，配盘0000，先拨角0（此图为反拨）核对HY点是否在视线方向上。拨角1，以起点（ZH）量取10米弦长与视线相交,定出曲线点1点拨角2，以1点为圆心，10米弦长为半径与视线相交,定出曲线点2点。同理得3 N点拨角N，以N-1点为圆心，10米弦长为半径与视线相交,定出曲线点N（HY）。并检核是否落在主点（HY）上。,图2-J1 缓和曲线测设（反拨）

31、,2、偏角法测设圆曲线部分（如图2-J2）,经纬仪安置在HY（YH）点上偏角计算和测设与单纯圆曲线相同。问题的关键是找到测站点（HY或YH）的切线方向。并使此方向为度盘零方向。HY（YH）点的切线方向(零方向)的确定 A、第一种方法：转动照准部 B、第二种方法：倒转望远镜 C、第三种方法：压角法,优点：可避免仪器视准误差的影响在HY(YH)点置镜瞄准ZH(HZ)点：（图2-J2）反拨圆曲线：将水平盘配置成：180+b0 正拨圆曲线：将水平盘配置成：180-b0转动照准部,即可按圆曲线上曲线点的偏角（正、反拨值）测设相应的曲线点,直到QZ。（水平盘读数为0000时,为测设圆曲线的切线方向）,A、

32、第一种方法：转动照准部,图2-J2,B、第二种方法：倒转望远镜（图2-J2）,在HY(YH)点置镜瞄准ZH(HZ)点：反拨圆曲线：将水平盘配置成：b0 正拨圆曲线：将水平盘配置成：360-b0 当水平盘读数转至0000时，倒转望远镜，视线在切线方向上，即可按圆曲线上曲线点的偏角（反拨值）测设相应的曲线点,直到QZ。注意：该方法在仪器视准误差较大时，倒镜后会产生较大误差。C、第三种方法：压角法 实测中，为了省去测设圆曲线上曲线点由于分弦与整弦累计的麻烦，常将圆曲线上第1点的偏角方向，即HY-1方向作为零方向。,C、第三种方法 压角法：(1为圆曲线上第1点的偏角),1）HY 点置镜，后视 ZH 点

33、 将水平盘配置成：180 b0 1（反拨圆曲线为正，正拨圆曲线为负）见图2-J3 2）转动照准部使度盘读数为0000时，则视线在HY1点的方向上；3）可按圆曲线上曲线点的偏角（正、反拨值）测设相应的曲线点,直到QZ。,图 2-J3,例1 反拨圆曲线 HY点置镜，后视ZH点 1）转动照准部：将水平盘配置成：180+b0，即可按圆曲线上曲线点的偏角（反拨值）测设相应的曲线点,直到QZ。，2）倒转望远镜：将水平盘配置成：b0 倒转望远镜，即可按圆曲线上曲线点的偏角（反拨值）测设相应的曲线点,直到QZ。,图2-J2,例1（反拨圆曲线）3）压角法：HY点置镜，后视ZH点A、转动照准部：将水平盘配置成：1

34、80+b0+1；转动照准部，即可按圆曲线上曲线点2，3的偏角（K=20米）测设相应的曲线点,直到QZ。B、倒转望远镜：将水平盘配置成：b0+1；倒转望远镜，即可按圆曲线上曲线点2，3的偏角（K=20米）测设相应的曲线点,直到QZ。,图 2-J3,偏角法优点：是有校核，适用于山区；缺点：是误差积累。所以测设时要注意经常校核。（要安置四次仪器（ZH、HY、YH、HZ）。切线支距法的优点：方法简单，误差不积累；缺点：不能发现中间点的测量错误。仅适用于平坦地区，不适用于山区。（要安置两次仪器（ZH、HZ）。,二、切线支距法测设圆曲线加缓和曲线,实质是：直角坐标法测设曲线点位。1、计算公式缓和曲线部分，

35、测设点的坐标：圆曲线部分，测设点的坐标：（如图2-9）,式中：,li为曲线点i的曲线长。,圆曲线部分，测设点的坐标：,(JD),图2-19,切线支距法测设用表（表2-8）,表中横粗线以上的是缓和曲线部分，横粗线以下是圆曲线部分。表中的L即上述待定曲线点的曲线长li。,2测设方法,与切线支距法测设圆曲线的方法相同。要安置两次仪器（ZH、HZ）。,图2-9 切线支距法测设圆曲线,放线工作完成之后,地面上已有了控制中线位置的转点桩ZD和交点桩JD。中桩测设依据ZD和JD桩,将中线桩详细测设在地面上,这种工作通称。中桩测设内容包括直线测设和曲线测设(第十一章)。直线测设：中线上应钉设5O米桩、百米桩、

36、公里桩和加桩。加桩设在地形变化处或设计需要处的整米处。如：沿线路纵横向地形变化处、地质不良地段变化处、线路与其他道路、通讯线路或输电线路交叉处等。在铁路大型工程地段（如桥梁、隧道两端）也应设置加桩。,限差：中线距离可用光电测距仪或钢尺往返测量,在限差以内时取平均值。百米桩、加桩的钉设以第一次量距为准。中桩桩位误差,按测规要求不超过下列限差:横向为10cm；式中 s转点至桩位的距离,以m计。4）固桩：定测控制桩直线转点、交点、曲线主点桩,一般都应用固桩。固桩可埋设预制混凝土桩或就地灌注混凝土桩,桩顶埋设铁钉表示点位。,黄河水利职业技术学院,任务三 纵横断面测量,项目三 线路测量,一、线路高程及纵

37、断面测量,定测阶段的水准测量分为：基平测量和中平测量。基平测量的任务：与初测阶段一样,是沿线路建立水准基点,以便为定测线路及日后的施工和养护提供高程控制。中平测量的任务：是沿着定测线路中心线的标桩进行中线水准测量,亦称中桩抄平。利用中线水准测量的结果绘制纵断面,为施工设计提供可靠的资料依据。,（一）线路水准点高程测量,1.水准点的布设 定测阶段水准点的布设应在初测水准点布设的基础上进行。首先对初测水准点逐一检核,其不符值在土3Omm(K为水准路线长度,以km为单位)以内时,采用初测成果；若确认超限,方能更改。其次,若初测水准点远离线路,则重新移设至距线路l00m的范围内。水准点的布设密度,一般

38、2km设置一个,但长度在30Om以上的桥梁和500m以上的隧道两端和大型车站范围内,均应设置水准点。水准点设置在坚固的基础上或埋设混凝土的标桩,以BM表示并统一编号。,2.水准点高程测量,测量方法与要求同初测水准点高程测量。3.跨河水准测量 在铁路水准点测量中,当跨越河流或深谷时,由于前、后视线长度相差悬殊及水面折光的影响,不能按通常的方法进行水准测量。当跨越大河、深沟视线长度超过200m时,应按跨河水准测量进行。（二）中桩高程测量(定测中平)初测中平：是测定导线点及加桩桩顶的高程,为地形测量建立图根高程控制。定测中平：是测定中线上各控制桩、50米桩、百米桩、加桩所在地面高程,为绘制线路纵断面

39、提供资料。,1、中桩水准测量 方法：采用一台水准仪单程测量，测量应起闭于水准点,限差为土5O mm(L为水准路线长度,以km计)。中桩高程宜观测两次,其不符值不应超过10cm,取位至cm。中桩高程闭合差在限差以内时可不作平差。记录计算：在水准点、转点上有后视读数和前视读数，各中桩处有中视读数（见图3-11）记录、计算表格如表3-10。中桩高程计算采用仪器视线高法，即 中桩高程=Hi-中视读数；Hi=后视点高程+后视读数。图3-11中 HBM1=52.460m，HBM2=55.471，fh=55.450-55.471=-21mm；Fh=70mm。,图3-11,表3-10,2.跨深谷的中桩水准测量

40、,如图3-12。为了避免因仪器通过沟底的多次安置而产生的误差，先在测站1先读取沟对岸的转点2+200的前视读数，再以支水准路线形式测定沟底中桩高程(宜另行记录);最后，将仪器搬至测站4读取转点2+200的后视读数，再继续往前测量。为了削减由于测站1前视距离长而产生的测量误差，测站4（或以后其他测站）的后视距离适当加长，使后视距离之和与前视距离之和大致相等。当跨越的深谷较宽时，也可采用跨河水准测量方法传递高程。,图3-12,(三)绘制线路纵断面图,纵断面图：横轴中桩里程，纵轴中桩地面高程 根据已测出的线路中线里程和中桩高程绘制纵断面图，形象地将线路中线经过的地形、地质等自然状况以及设计的线路平、

41、纵断面资料表示出来，如图3-13。线路纵断面图通常绘在厘米方格纸上。为了线路纵断面设计的需要，一般采用的高程比例尺（纵坐标）是水平距离比例尺（横坐标）的10倍，从而突出地面纵向的起伏（p241）。线路纵断面图上的内容：连续里程表示线路自起点计算的公里数，短粗线表示公里桩的位置，线条下的注字为公里数，线条左侧的注字为公里标至相邻百米标的距离。,图3-13,线路平面表示线路平面形状直线和曲线的图。图3-13。中央的实线表示线路中线，在曲线地段表示为中心线向上下凸出：向上凸出表示线路向右转；向下凸出表示线路向左转；斜线部分表示缓和曲线；连接两斜线的直线表示圆曲线。在曲线处注名曲线要素。曲线起终点的注

42、字，表示起终点至百米标的距离。里程表示勘测里程，在整百米和整公里处注字。加桩竖线表示加桩位置，旁边和注字表示加桩到相邻百米桩 的距离。地面标高是各中线桩的地面高程。设计坡度用斜线表示，斜线倾斜方向表示上坡或下坡。斜线上面的注字是设计坡度的千分率（如坡度为，注字为），下面的注字为该坡段的长度。路肩设计标高路基肩部的设计标高，由线路起点路肩标高、线路设计坡度及里程计算得出。工程地质特征表示沿线地质情况。,二、线路横断面测量,线路横断面测量的目的：是测量垂直于线路方向的地面线，并绘制线路横断面图。主要用于路基断面设计、土石方数量计算、路基施工放样以及挡土墙设计等。1、横断面施测地点及其密度 横断面施

43、测地点及横断面密度：在曲线控制点、公里桩、百米桩、和线路纵、横向地形变化处，在铁路站场、大、中桥桥头、隧道洞口、高路堤、深路堑、地质不良地段及需要进行路基防护地段宽度、应根据地形、地质情况适当加大横断面施测密度。宽度：横断面测绘宽度应满足路基、取土坑、弃土堆及排水系统等设计的要求。,图3-14,2、横断面方向的测定 线路横断面应垂直于线路中线（在曲线上与切线相垂直）。确定直线地段的横断面方向：用方向架测设，如图3-14，将方向架立于中线测点上，用一个方向瞄准中线远方花杆定向，则方向架瞄准的另一个方向，就是横断面的方向。,确定曲线上横断面方向：方法1：将仪器（方向架、经纬仪等）置于点B，先瞄准分

44、弦点A，测定弦线AB的垂直方向BD，并标出点位D；再瞄准另一侧分弦点C（要求BC=AB），测设弦线BC的垂直方向D，标出点位D，应使BD=BD。最后分中DD得D点，则BD方向，就是B点的横断面方向。（如图3-15）。,图3-15,方法2：根据曲线资料可计算出BA点的弦切角，置于B点的经纬仪照准A点后，顺时针拨（90+）角，即定出横断面的方向。,3、横断面的测量方法,（1）手水准测横断面 测量时，以方向架定向，选择方向上变坡点立尺或花杆，皮尺量距，手水准测高差。表3-11是手水准测量记录格式，按线路里程增加方向的左、右侧分别记录测量成果：分母是相邻测点间的平距，分子是相邻两点间高差。在绘制横断面

45、图时，再统一换算成各测点到中桩的距离和与中桩的高程差。,（2）水准仪测横断面 适用于：地势平坦、通视良好，横断面精度要求较高。横断面仪器：用方向架(或其他仪器)，皮尺(或钢尺)量距。测量方法：与中桩水准测量相同，即后视转点取得仪器高程后，将断面上的坡度变化点(测点)作为中间点观测。若仪器安置适当，置一次镜可观测一个或几个横断面，如图3-16所示。如果地面横向坡度较大，为了减少置镜数，可以采取以两台水准仪分别沿线路左右侧测量的方法。,图3-16,（3）经纬仪测横断面（4）光电测距仪测横断面 将经纬仪或光电测距仪安置在中线桩上，定出横断面方向后，即可较快地测出各测点的距离和高差。这些方法既能保证精

46、度，效率又高，可适用于各种地形。注意：记录表格中的距离是仪器到立尺或反射镜点的距离4、横断面测量检测精度与横断面图的绘制（1）测规对线路横断面测量检测限差规定：高程：（h/100+L/200+0.1）m 明显地物点的距离：（L/100+0.1）m式中 h 检查点至线路中桩的高差（m）；L检查点至线路中桩的水平距离(m)。,（2）横断面图绘制：坐标：纵坐标（高程），横坐标(水平距离)，绘在厘米格纸上 比例尺：纵横一致，1：200（图3-17）。横断面图最好现场绘制，以便及时检查。绘制根据：测点到中桩距离（从中桩开始，分左右两侧）测点的高程（或各点相对与中桩的高差）,图3-17,2-4 圆曲线测设

47、,三、圆曲线的详细测设2.圆曲线详细测设的方法(1)偏角法偏角法是以圆曲线起点ZY或终点YZ至曲线任一待定点Pi的弦线与切线T之间的弦切角（这里称为偏角）和弦长ci来确定点Pi的位置。,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设2.圆曲线详细测设的方法(1)偏角法偏角法测设步骤:在ZY点安置经纬仪（对中、整平），用盘左瞄准JD，将水平度盘的读数配到00000；转动照准部到度盘读数为1，从ZY点量取弦长 C1，定出1点；转动照准部到度盘读数为i，从第i1点量取弦长 Ci，与此方向交出第i点；,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设2.圆曲线详细测设的方法（2）切线支距法切线支距法是以圆曲线的起点

48、ZY或终点YZ为坐标原点，以切线为x轴，过原点的半径方向为y轴，建立直角坐标。按曲线上各点坐标x、y设置曲线。,x,y,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设2.圆曲线详细测设的方法（2）切线支距法例2 例1若采用切线支距法并按整桩号法设桩，试计算各桩坐标。,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设,0,0,00000,0,YZ K3+249.14,0.14,9.14,14444,9.14,+240,1.41,29.09,53355,29.14,+220,4.02,48.92,92306,49.14,+200,QZ K3+181.60,3.51,45.77,84633,45.95,+160,

49、1.12,25.92,45722,25.95,+140,0.06,5.95,10811,5.95,+120,0,0,00000,0,ZY K3+114.05,（m）,（m）,圆心角（）,各桩至ZY或YZ的曲线长度（li）,桩 号,切线支距法计算表,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设2.圆曲线详细测设的方法（2）切线支距法测设步骤从ZY（或YZ）点开始用钢尺或皮尺沿切线方向量取 Pi的横坐标xi，得垂足Ni。在各垂足Ni上用方向架定出垂直方向，量取纵坐标yi，即可定出Pi点。曲线上各点设置完毕后，应量取相邻各桩之间的距离，与相应的桩号之差作比较，且考虑弧弦差的影响，若较差均在限差之内，则曲

50、线测设合格；否则应查明原因，予以纠正。,2-4 圆曲线测设,三、圆曲线的详细测设3.两种测设方法的适用性偏角法不仅可以在ZY和YZ点上测设曲线，而且可在QZ点上测设，也可在曲线任一点上测设。它是一种灵活性大，测设精度较高，适用性较强的常用方法。但这种方法存在着测点误差累积的缺点，所以宜从曲线两端向中点或自中点向两端测设曲线。切线支距法适用于平坦开阔的地区，具有操作简单，测设方便，测点误差不累积的优点，但测设的点位精度偏低。,2-5 带有缓和曲线的平曲线测设,一、缓和曲线1缓和曲线的概念缓和曲线:为了使路线的平面线形更加符合汽车的行驶轨迹、离心力逐渐变化，确保行车的安全和舒适，需要在直线与圆曲线