公路中线测量实用教案

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1、8-2路线(lxin)交点和转点的测设 一、交点的测设 公路路线的转折点称为交点，用JD表示。对于一般低等级的公路，通常采用(ciyng)一次定测的方法直接放线，在现场标定交点位置。对于高等级的公路或地形复杂的地段，需在带状地形图上进行纸上定线，然后把纸上定好的路线放到路面上，一般采用(ciyng)穿线交点法和拨角放线法标定交点位置。 第1页/共40页第一页，共41页。 二、转点的测设 在相邻交点间距离较远或不通视的情况下，需在其连线上测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点，这样的点称为转点，其测设方法如下。如图8-10所示，JD1、JD2为相邻不通视的交点，ZD为初定转点，现欲在不移

2、动交点的条件下精确(jngqu)定出转点ZD，具体方法是这样的：将经纬仪安置于ZD，后视JD1，用正倒镜分中法得JD2，用视距法测定前后交点与ZD的视距分别为D1、D2。如果JD2与JD2的偏差为f，则ZD应横移的距离e可用下式计算：第2页/共40页第二页，共41页。 按计算值e移动ZD定出ZD，然后将仪器(yq)移至ZD，检查ZD是否位于两交点之连线上，如果偏差在容许范围内，则ZD可作为JD5与JD6间的转点。 fDDDe211第3页/共40页第三页，共41页。8-3路线(lxin)转角的测定和里程桩的设置 一、路线转角的测定 1 路线右角的观测 按路线的前进方向，以路线为界，在路线右侧的水

3、平角称为右角，如图8-11中所示的12。在中线测量中，一般是采用测回法测定。上、下两个(lin )半测回所测角值的不符值视公路等级而定：高速公路、一级公路为20；二级及二级以下的公路为60。如在容许范围内，可取两个(lin )半测回的平均值作为最后结果。 第4页/共40页第四页，共41页。 2转角(zhunjio)的计算 当右角测定以后，根据值计算路线交点处的转角(zhunjio)。当180时为右转角(zhunjio)（路线向右转）。当180时为左转角(zhunjio)（路线向左转），左转角(zhunjio)和右转角(zhunjio)按下式计算： 右=180 180 左=180 180 第5页

4、/共40页第五页，共41页。 3分角线方向的标定 由于测设平曲线的需要，测角组同时要在路线设置曲线的一侧把分角线的方向标定出来，在右角测定(cdng)后，如图所示，测定(cdng)后，仪器处于盘右，瞄准前视ZD的状态，设此时水平盘的读数为，则分角线方向值（即瞄准分角线方向时水平度盘读数）应为： 2第6页/共40页第六页，共41页。 4测定后视方向的视距 在中线测量中，为防止丈量距离时的错误，要求测角组还要用视距测量的方法（或测距仪、全站仪）测定两交点（转点）间的距离，作为(zuwi)中桩组量距时校核用。 5磁方位角的观测与推算 为了保证测角的精度，测角组还需进行路线角度闭合差的校核，当路线导线

5、与高级控制点连接时，可按附合导线的计算方法计算角度闭合差，如在限差内，则可进行闭合差的调整。当路线无法与高级控制点联测时，一般来说应每天作业开始与收工时，测磁方位角至少一次，以便与推算的磁方位角核对（按式8-4）其误差不得超过2，超过限差，要查明原因及时纠正，若符合要求，则可继续测下去。 Ai=A0+右左 式中： A0起始导线边的磁方位角； 右计算导线边以前所有右转角之和； 左计算导线边以前所有左转角之和； 第7页/共40页第七页，共41页。二、里程(lchng)桩的设置 为了确定路线中线的位置(wi zhi)和路线的长度，满足纵、横断面测量的需要以及为以后路线施工放样打下基础，必须由路线的起

6、点开始每隔一段距离钉设木桩标志，称为里程桩。里程桩亦称中桩，桩点表示路线中线的具体位置(wi zhi)。 里程桩分为整桩和加桩两种。 1 整桩 在直线上和曲线上，其桩距按规定的要求而设。它的里程桩号均为整数，且为要求桩距的整倍数。 当量距每至百米及千米时，要钉设百米桩及公里桩。 2加桩 加桩又分为地形加桩、地物加桩、曲线加桩、地质加桩、断链加桩和行政区域加桩等。第8页/共40页第八页，共41页。桩位标志(biozh)示意图 第9页/共40页第九页，共41页。8-4 圆曲线(qxin)测设 圆曲线又称单曲线，是由一定半径的圆弧构成，它是路线弯道中最基本的平曲线形式。 一、圆曲线的主点测设 设在交

7、点JD处相邻两直线(zhxin)边与半径为R的圆曲线相切，其切点ZY和YZ称为曲线的起点和终点；分角线与曲线相交的交点QZ称为曲线中点，如图所示，它们统称为圆曲线主点，其位置是根据曲线要素确定的。 第10页/共40页第十页，共41页。第11页/共40页第十一页，共41页。 1圆曲线要素 单圆曲线有下列六个要素： a-偏角（又称转折角）是用经纬仪在交点处测得； R-圆曲线半径，是根据工程要求结合地形条件选定的。 a与R确定曲线形状的基本要素，根据它们可计算( j sun)以下四个要素，由图可以看出： 切线长 曲线长2tgRT180RL第12页/共40页第十二页，共41页。 外矩 切曲差 D=2T

8、-L 2.主点里计算 交点JD的里程已由中线丈量时获得。由于中线并不经过交点，故曲线中点QZ和终点YZ的里程，必须由起点ZY的里程沿曲线长度推算，其算式如下： 起点ZY桩号=交点JD桩号切线(qixin)长 终点YZ桩号=起点ZY桩号+曲线长 中点QZ桩号=终点YZ桩号曲线长 交点JD桩号=中点QZ桩号+切曲差（校核）) 12(secRE第13页/共40页第十三页，共41页。 3主点测设 从交点沿后视方向，量取切线长T，可得曲线起点ZY。沿前视方向量取切线长T，可得曲线终点YZ。最后沿分角线方向量最取外距E，即得曲线中点QZ。主点上控制桩，在测设时应进行校核，并保证(bozhng)一定的精度。

9、 第14页/共40页第十四页，共41页。 例1 1：设某交点JDJD里程(lchng)(lchng)为K2+968.43K2+968.43，圆曲线半径R=200mR=200m，测得其偏角为34341212，计算各要素和各主点桩号。 1. 1.计算各曲线要素。 T=200T=200tg17tg1706=61.53 (m)06=61.53 (m) 119.38 (m)119.38 (m) E=200(sec17E=200(sec1706-1)=9.25(m)06-1)=9.25(m) D=2D=261.53-119.38=3.68 (m)61.53-119.38=3.68 (m) 第15页/共40

10、页第十五页，共41页。 2计算(j sun)各主点的桩号。 JD K2+968.43 ）T 61.53 ZY K2+906.90 +)L 119.38 YZ K3+026.28 )L/2 59.69 QZ K2+966.59 +)D/2 1.84 JD K2+968.43 （计算(j sun)无误）第16页/共40页第十六页，共41页。二、圆曲线(qxin)(qxin)的详细测设 圆曲线的详细测设方法很多，可根据地形情况。工程要求，测设精度等灵活(ln hu)采用。下面介绍切线支距法和偏角法。 1切线支距法 这种方法是以曲线起点YZ或终点ZY为坐标原点，以切线为X轴，以过原点的半径为Y轴，根据

11、曲线上各点的坐标（X，Y）进行测设，故又称直角坐标法。 如图所示，设P1、P2为曲线上的待测点，为它们的桩距（弧长），其所对的圆心角为，由图可以看出 ：第17页/共40页第十七页，共41页。180,)cos1 (sinRlRyRx式中第18页/共40页第十八页，共41页。 测设时，为了避免支距y过大，一般由曲线两端向中间设置，其步骤如下：首先沿切线方向，由ZY或YZ开始用卷尺量取x值，得到垂足(chu z)点；在各垂足(chu z)点作垂线方向，量取y值，即可定出曲线点P。垂线方向可用方向架或经纬仪定出，当y值小于1m时，可目估确定。在测设时，可量所定各点向弦长进行校核。 第19页/共40页第

12、十九页，共41页。 2偏角法 是以曲线起点ZY或终点YZ至曲线任一点Pi的弦线与切线T之间的弦切角（这里称为偏角）i和弦长ci来确定(qudng)Pi点的位置。 如图所示，根据几何原理，偏角i等于相应弧长所对的圆心角i的一半，即i= 。 2i第20页/共40页第二十页，共41页。偏角法：第21页/共40页第二十一页，共41页。8-5 虚交 虚交是指路线的交点（JD）处不能设桩，更无法安置仪器（如交点落于河中、深谷下，峭壁上或建筑物上等），此时测角、量距无法直接按前述方法进行。有是交点虽设桩和安置仪器，但因转角较大，交点远离(yun l)曲线，也可做虚交处理。 第22页/共40页第二十二页，共4

13、1页。虚交图第23页/共40页第二十三页，共41页。 如图8-18可知：在由辅助(fzh)点A、B和虚交点JD构成的三角形中，应用边角关系及正弦定理可得：=A+B 根据转角和选定的半径R，即可算得切线长T和曲线长L，再由a、b、T，计算辅助(fzh)点A、B至曲线ZY点和YZ点的距离t1和 t2:： t1=Ta 、 t2=Tbsinsin)180sin(sinBBABABasinsin)180sin(sinAAABABb第24页/共40页第二十四页，共41页。 如果计算出的t1、 t2出现负值，说明曲线的ZY点、YZ点位于辅助点与虚交点(jiodin)之间。根据t1、 t2即可定出曲线的ZY点

14、和YZ点。A点的里程量出后，曲线主点的里程亦可算出。 曲中点QZ的测设，可采用以下方法： 如上图所示，设MN为QZ点的切线，则： T=Rtan 测设时由ZY和YZ点分别沿切线量出T得M点和N点，再由M点或N点沿MN或NM方向量出T即得QZ点。 曲线主点定出后，即可用切线支距法或偏角法进行曲线详细测设。 4第25页/共40页第二十五页，共41页。 例：如图8-18，测得A=1518，B=1822，AB=54.68m，选定半径R=300m，A点的里程桩号为K9+048.53。试计算测设主点的数据(shj)及主点的里程桩号。 解：由A=1518=15.3，B=1822=18.367得： =A+B=1

15、518+1822=3340=33.667 根据=3340，R=300m，计算T和L： 第26页/共40页第二十六页，共41页。 T= =300tan =90.77m L=R =30033.667 =176.28m 2tanR2667.33180180sinsinBABa 667.33sin367.18sin68.54m08.31sinsinaABb 667.33sin3 .15sin68.54m03.26第27页/共40页第二十七页，共41页。 因此(ync)：t1=T-a=90.77-31.08=59.69m t2=T-b=90.77-26.03=64.74m 为测设QZ点，计算T如下： T

16、=Rtan =300tan =44.39m24667.33第28页/共40页第二十八页，共41页。 计算主点里程(lchng)如下： A点 K9+048.53 ）t1 59.69 ZY K8+988.84 +)L 176.28 YZ K9+165.12 )L/2 88.14 QZ K9+076.98第29页/共40页第二十九页，共41页。8-6 缓和(hunh)曲线的测设 车辆在曲线上行驶，会产生(chnshng)离心力。由于离心力的作用，车辆将向曲线外侧倾倒，影响车辆的安全行驶和顺适。为了减少离心力的影响，路面必须在曲线外侧加高，称为超高。在直线上超高为0，在圆曲线上超高为h，这就需要在直线

17、与圆曲线之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径R的曲线，使超高由零逐渐增加到h，同时实现曲率半径的过渡，这段曲线称为缓和曲线。 缓和曲线可采用回旋线（亦称为辐射螺旋线），三次抛物线、双纽线等线型。目前我国公路系统中，均采用回旋线作为缓和曲线。第30页/共40页第三十页，共41页。一、圆曲线(qxin)(qxin)带有缓和曲线(qxin)(qxin)的主点测设 1内移值p与切线增值q 如图所示，在直线与圆曲线之间插入缓和曲线时，必须将原有的圆曲线向内移动距离p，才能使缓和曲线的起点位于直线方向上，这时切线增长q。公路上一般采用圆心不动的平行移动方法，即未设缓和曲线时的圆曲线为FG，其半

18、径(bnjng)为（R+P）；插入两段缓和曲线AC和BD后，圆曲线向内移，其保留部分为CMD，半径(bnjng)为R，所对的圆心角为（20）。由图可知： 第31页/共40页第三十一页，共41页。缓和(hunh)曲线图：第32页/共40页第三十二页，共41页。 p= q= )cos1 (00 Ry0sin0Rx 将上式中cos0、sin0展开为级数(j sh)，略去高次项，可得：p= q= Rls242232402Rllss第33页/共40页第三十三页，共41页。2曲线(qxin)测设元素 当测得转角，圆曲线半径(bnjng)R和缓和曲线s确定后，即可按下列公式计算曲线测设元素。 切线(qixi

19、n)长 TH=（R+P）tg +q曲线长 LH= R （ = 2sl 2180)20lsR2180第34页/共40页第三十四页，共41页。其中圆曲线长Ly=R（ 外距 EH=（R+p）sec -R 切曲差 DH=2TH-LH 3主点测设根据交点的里程(lchng)和曲线测设元素，计算主点里程(lchng) 直缓点 ZH=JDTH 缓圆点 HY=ZH+s180)202第35页/共40页第三十五页，共41页。 圆缓点 YH=HY+Ly 缓直点 HZ=YH+LS 曲中点 QZ=HZ 交点 JD=QZ+ （校核） 主点ZH、HZ和QZ的测设方法，与圆曲线(qxin)主点测设相同。HY和YH点可按公式计

20、算x0、y0用切线支距法测设。2HL2HD第36页/共40页第三十六页，共41页。二、圆曲线(qxin)带有缓和曲线(qxin)的详细测设 1切线支距法 切线支距法是以直缓点ZH或缓直点HZ为坐标原点，以切线为x轴，过原点的半径为y轴，利用(lyng)缓和曲线和圆曲线上各点的x、y坐标测设曲线。 在缓和曲线上各点的坐标可按缓和曲线参数方程式计算，即 第37页/共40页第三十七页，共41页。22540slRllxsRlly63圆曲线(qxin)上各点坐标的计算公式可按图写出：公式(gngsh)：第38页/共40页第三十八页，共41页。pRyqRx)cos1 (sin公式(gngsh)：第39页/共40页第三十九页，共41页。谢谢您的观看(gunkn)！第40页/共40页第四十页，共41页。NoImage内容(nirng)总结8-2路线交点和转点的测设。当右角测定以后，根据值计算路线交点处的转角。当180时为左转角（路线向左转），左转角和右转角按下式计算：。在直线上和曲线上，其桩距按规定的要求而设。当量距每至百米及千米(qin m)时，要钉设百米桩及公里桩。=30033.667。根据交点的里程和曲线测设元素，计算主点里程。谢谢您的观看第四十一页，共41页。