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1、卢曹康,公路、铁路工程测量,第十章 线路测量 10.1 线路勘测概述,铁路、公路设计,线路勘测,一. 初测,二. 定测,10.2 中线测量 一. 线路的组成形式,线路中线由直线和平曲线组成； 平曲线有缓和曲线、圆曲线； 平曲线的作用是改变路线方向； 圆曲线是具有一定曲率半径的圆弧； 缓和曲线是在直线与圆曲线之间加设的，曲率半径由无穷大逐渐变化为圆曲线半径的曲线。,10.2 中线测量 一. 线路的组成形式,直线,直线,直线,交点,交点,圆曲线,圆曲线,缓和曲线,缓和曲线,中线测量：就是通过直线和曲线的测设，将道路的中线具体地测设到地面上去，并测出其里程。,10.2 中线测量 二. 放线定交点,交
2、点：就是路线的转折点。 放线：按照地形图上定出的线路与初测导线间的距离和角度关系，把纸上定出的线路测设到地面上，称为放线。,放线方法,10.2 中线测量 二. 放线定交点,（一）准备放线资料,纸上定线,导线,支距点,？,？,（四）定交点,（二）放支距,（三）穿线,（五）转向角的测定,极坐标法定点,极坐标法定点,10.2 中线测量 三. 中线测量,中线测量的主要任务是把纸上的线路测设到地面上，并用木桩固定不来。,中线测量,中桩一要标定中线位置，二要标志出线路的里程.,中线桩,10.2 中线测量 三. 中线测量,控制桩,里程桩的设置：整桩与加桩,10.3 线路高程测量 一. 线路水准点高程测量,（
3、一）水准点的布设 一般地段2km一个； 复杂地段1km一个； 长度在300m以上的桥梁两端、500m 以上的隧道两端均应设置水准点。 水准应设置在线路100m以内。 （二）水准点高程测量 高程测量两次的结果的闭合差：,10.3 线路高程测量 二. 线路水准测量（线路纵断面测量）,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 转点高程视线高程前视读数,10.3 线路高程测量 三. 线路纵断面图绘制,线路纵断面图是沿线路中心线的垂直剖面图。它将线路中线经过之处的起伏、地质情况以及各设计资料以图示法表示出来。 纵断面图主要包括以下几项内容： 1. 连续里程 5. 设计坡度 2. 线路平面 6
4、. 路肩设计标高 3. 加桩 7. 工程地质特征 4. 地面标高,大学P230,10.3 线路高程测量 三. 线路纵断面图绘制,10.4 线路横断面测量 一. 横断面测量的宽度和密度,二. 横断面方向的测定 1. 直线地段：可用经纬仪或方向架测定。 2. 曲线地段：横断面方向应与测点处的切线方向垂直。 三. 横断面测量的方法 1. 经纬仪视距法 2. 经纬仪斜距法 3. 水准仪法 四. 横断面图的绘制,10.5 线路施工测量 一. 线路复测,复测与定测结果不符值的允许范围： 1. 水平角： 40 ； 2. 距离：1/1500； 3. 转点的横向差：每100m距离为5mm，当超过400m，以20
5、mm为限； 4. 水准点高程闭合差： 10mm； 5. 里程桩高程： 10mm.,10.5 线路施工测量 二. 控制桩的保护,1. 线路的每一线段上，至少应对3个控制桩设置护桩； 2. 每个控制点应有不少于2条交会线，在每条交会线上，至少有3个护桩； 3. 两交会方向的交角，最好在90 左右，不得小于30 ； 4. 测设护桩时，瞄准选好的方向，由远及近进行护桩的钉设； 5. 护桩钉设完成后应绘制草图，以便日后查找； 6. 为了长期保存，控制桩和护桩一般用混凝土把桩固定起来。,路基放样是在地面上定出路基位置，使路堤或路堑按设计的填高、挖深、宽度和边坡坡度施工。,10.5 线路施工测量 三. 路基
6、边桩放样,路基放样主要是放边桩。,路基边桩放样,10.6 线路的竣工测量,在路基土石方工程完工之后，铺轨之前应当进行线路竣工测量。 一. 中线测量 中线控制桩应固桩 二. 高程测量 埋设永久性水准点，间距不大于2km； 中桩高程按复测法进行，路基高程与设计高程之差不应超过5cm . 三. 横断面测量 深度与宽度与设计值之差不大于5cm ；路堤护道宽度误差不大于10cm.,第十一章 曲线测量,曲线的组成:,11.1 圆曲线要素计算和主点测设 一. 圆曲线的主点,曲线上的主要点：JD 、ZY 、QZ 、YZ；,二. 圆曲线要素计算,1. T：切线长,2. L：曲线长,3. E：外矢距,4. ：转向
7、角,圆曲线主要素,5. R：圆曲线半径,、R：为计算圆曲线的必要资料。,T,T,L,E,R,o,切线长：,T,T,L,E,R,o,11.1 圆曲线要素计算和主点测设 二. 圆曲线要素计算,曲线长：,外距：,切曲差：,11.1 圆曲线要素计算和主点测设 三. 圆曲线主点里程和主点测设,（一）圆曲线的里程计算,（二）曲线上主要点的测设： 略,例： 111 112,11.1 圆曲线要素计算和主点测设 四. 圆曲线上详细点的测设,曲线上对桩距的要求 桩距为L0 与圆曲线半径R 有关，一般规定如下：,11.1 圆曲线要素计算和主点测设 四. 圆曲线上详细点的测设,（一）偏角法 原理：根据偏角 和弦长C
8、交会出曲线点。,R,zy,L：弧长,弦长C 的计算：,（1）按整桩距法：如 C 20m；,（2）计算公式：,（二）长弦偏角法测设圆曲线 在测设时已知曲线点的里程，即测设的曲线长Li ，即可进行放样参数计算。,11.1 圆曲线要素计算和主点测设 四. 圆曲线上详细点的测设,ZY,Xi,Yi,JD,i,30-X3,11.1 圆曲线要素计算和主点测设 四. 圆曲线上详细点的测设,（三）切线支距法测设圆曲线（直角坐标法） 曲线点的测设坐标按下式计算：,X1,X2,X3,ZY,Y3,y1,10,10-X1,10,10,20-X2,y2,y3,y1,X,测设方法：,20,30,11.2 加缓和曲线后曲线的
9、 基本要素计算和主点设置,R,一.加缓和曲线后曲线的变化,ZH,HZ,（一）缓和曲线的作用 （二）加缓和曲线后产生的三个参数,P,HY,YH,QZ,R +P,m=X0-Rsin,T,(X0、y0),X,y,l 0,l y,（二）加缓和曲线后产生的三个参数,此项可忽略不计,l y,二. 加缓和曲线后的曲线要素计算,R,ZH,HZ,P,HY,YH,QZ,R +P,m=X0-Rsin,T,(X0、y0),X,y,l 0,1. 切线长：T,2. 曲线全长：L,3.外矢距：E,4. 切曲差：q,三. 曲线上主要点的里程计算和测设,（二）曲线主要点的测设 缓和圆点与圆缓点的坐标计算公式：,（一）曲线主要点
10、的里程计算 P154,T,ZH,x0,HY,Y0,QZ,YH,HZ,O,R,四.加缓和曲线后的详细测设 （一）切线支距法（直角坐标法）,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（垂直于切线）为Y轴，利用缓和曲线和圆曲线上各点的x、y坐标由两端向中间测设曲线。,1.缓和曲线部分 在缓和曲线范围内，测设点的坐标可按缓和曲线的参数方程式计算：,ZH,x,X0,Y0,HY,Y,2.圆曲线部分 在圆曲线范围内，测设点的坐标可按下式计算：,四.加缓和曲线后的详细测设 （一）切线支距法（直角坐标法）,X,R,四.加缓和曲线后的详细测设 （二）偏角法,缓和曲线上各点，可将经纬仪置于ZH或
11、HZ点进行测设。,x,HY （YH）,Y,推导：,四.加缓和曲线后的详细测设,（四）长弦偏角法测设曲线,曲线上任意一点的弦长C及偏角可按下式计算：,（三）仪器安置在ZH/HZ和HY/YH点的测设方法：略,11.3 困难地区曲线的测设方法,一.交点不能安置仪器或切线方向受阻时,(一) 设置两个副交点,ZH,HZ,JD,-JD2 B,-JD1 A,a,O,b,QZ,T,T,根据转角和选定的半径R，计算切线长T和曲线长L，再由a、b、T，计算辅助点A、B至曲线ZH点和HZ点的距离t1和t2。,R,/4,中点QZ测设：,由ZH、HZ沿切线方向量取T，得M、N点，再沿M、N方向量取T,定出QZ。,二.曲
12、线起点或终点不能安置仪器,ZH,HZ,HY,YH,JD,A,详见P159,三. 偏角法遇障碍物时曲线的测设,（二）圆曲线测设遇障碍物时方法1,（二）圆曲线测设遇障碍物时方法2,三. 偏角法遇障碍物时曲线的测设,（二）缓和曲线测设遇障碍时,11.4 极坐标测设曲线,11.4 极坐标测设曲线,一.测设原理,测设曲线点P： 计算B 、P点坐标； 计算B、P点距离DBP及坐标方位角BP； 3. 计算测设P点方向的角p。,11.4 极坐标测设曲线,二. 测站坐标计算：,S1,2. 计算测站B在ZH点坐标系中的坐标：,1. 测量S1与1,11.4 极坐标测设曲线,三.曲线点坐标计算：,S1,P点为要测设的
13、曲线点，可按切线支距法公式求得XB 及yB.,四.测设资料计算,11.4 极坐标测设曲线,五. 测设方法：,S1,DBP,11.5 长大曲线和回头曲线的测设,一. 长大曲线的测设,将长大曲线分成三段,11.5 长大曲线和回头曲线的测设,（一）曲线要素计算,一. 长大曲线的测设,11.5 长大曲线和回头曲线的测设,二. 回头曲线的测设,11.5 长大曲线和回头曲线的测设,二. 回头曲线的测设,小结：圆曲线测设方,第十四章 桥梁测量,P202,14.1 桥梁控制测量,桥梁控制测量的目的： 保证桥轴线长度放样和桥梁墩台定位的精度要求。 桥梁控制网：桥梁施工控制网。 桥梁控制网的特点： (1) 控制范
14、围小，点位密度大，精度要求高； (2) 控制点使用频繁； (3) 受施工干扰大； (4) 桥梁平面控制网的平网控制通常分为两级布设。第一级控制网主要控制桥轴线，在第一级控制网内加密控制点、网，构成第二节控制网，用以控制墩台中心定位。,一.桥轴线长度和桥梁墩台定位必要精度的确定,桥轴线：桥渡的中心线。 桥轴线长度：桥轴线两岸控制桩的距离。 桥梁长度误差来源于两部分，一是杆件加工装配时的误差，二是安装支座的误差。 长试验误差L ：对于短跨（64m）的钢筋混凝土梁与预应力混凝土梁，其长度拼装误差L按规范取为： L /5000；L为梁长。 安装支座误差 ：目前一般取 7mm。,一.桥轴线长度和桥梁墩台
15、定位必要精度的确定,梁安装后每跨（联）的容许误差为：,设桥梁全有N 跨（联），其全长的极限误差对于等跨情况有：,对于不等跨时：,取1/2的极限误差为中误差，则全桥轴线长的相对中误差为：,二. 桥梁控制网的建立,（一）平面控制网的布设及测量 平面控制网的布设形式：,二. 桥梁控制网的建立,精密导线网,（一）平面控制网的布设及测量 平面控制网的布设形式：,在河流两岸的桥轴线上各设立一个控制点，并在桥轴线上、下海游沿岸布设最有利交会桥墩的精密导线点，同时增加上、下游过江测距，使导线闭合于桥轴线上的控制点。,二. 桥梁控制网的建立,节点及插入点,（一）平面控制网的布设及测量 平面控制网的布设形式：,插入点一般由三个或四个方向交会测定，为保证插入点的精度，在网中和插入点都要设站观测，同时插入点的测量要以主网相同的精度进行。当插入点位于两岸主要边上时，称为节点。,二. 桥梁控制网的建立,引桥控制网,（一）平面控制网的布设及测量 平面控制网的布设形式：,大桥、特大桥正桥两端一般都要通过引桥与线路衔接，因此在正桥控控制网下需布设引桥控制网（附网）。 引桥的控制主要是桥轴线方向和长度的控制。 引桥控制网应与主网同时布设，布设时路线交点必须是附网中的一个控制点。,精密导线,桥轴线延长线,二. 桥梁控制网的建立,1. 选点、造标和埋石 2. 水平角测量 3.
