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1、项目6 道路工程测量 任务6.1 道路中线测量 任务6.2 道路施工测量 任务6. 1 道路中线测量 6.1.1 交点测设 1.拨角放线法 量出带状图上定线时的交点坐标，根据坐标反算计算出相邻交点间的 距离和坐标方位角，由坐标方位角推算出转折角的方法叫拨角放线法 如图6-2所示，在实地把经纬仪安置在路线的起点或交点上，拨角、 量距，测设出各交点的位置。图中A1, A2, A3为初测导线点，JD1 , JD2为线路交点。首先把仪器安置在A1点，后视A2点，拨角1，量距 S1得J D1，同法可得JD2及其他交点。 此种方法操作简单，一般适用于交点较少的线路。测设交点越多，误 差累积越大，需每隔一定
2、距离将测设的中线与初测导线连测，检查导 线的角度闭合差和导线全长闭合差，以校核是否满足限差的要求，若 超限，应查明原因进行纠正或重测。 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 2.全站仪测设法 根据初测导线点和交点坐标，可使用电子全站仪的放样功能测设主点 具体方法见全站仪的使用。 6.1.2 转角测定 道路中心线由一个方向转至另一个方向时，偏转后的方向与原方向之 间的夹角称为转折角，也称为偏角，常以a表示。 如图6-3所示，转折角有左、右之分，偏转后的方向位于原来方向右 侧时，称为右偏角;偏转后的方向位于原来方向左侧时，称为左偏角 在道路中心线转弯处，为了设置曲线，需要测定转角，图6-3路线偏
3、 角和右角通常是观测路线前进方向的右角，转角按下式进行计算 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 右角观测一般采用测回法测定，上下半测回角度差根据公路等级而 定，高速公路、一级公路为2 0“，二级及二级以下公路为6 0“在容 许误差的范围内，可取两个半测回的平均值作为观测成果。 6.1.3 圆曲线测设 1.圆曲线上主点元素计算 圆曲线是路线交点处使路线从一个方向转到另一个方向最常用的曲线 圆曲线各部分的名称和常用的符号，如图6-4所示。 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 图中，JD为交点，它是根据设计条件测设的;a为转角，由设计给出 或实地测出;R为圆曲线半径，由设计给
4、出;ZY为直圆点，曲线的起点 QZ为曲中点，曲线的中点;YZ为圆直点，曲线的终点。 图中各项计算公式为: 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 T, L,E0三者总称为圆曲线的要素，ZY, YZ, QZ称为圆曲线的主点。 曲线的各要素可根据公式计算出来。 由于道路中心线不经过交点JD，故曲中点QZ和圆直点YZ的桩号必须 由起点ZY的桩号沿曲线长度推算出来，其计算式为: 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 2.圆曲线详细测设 一般情况下，曲线长度小于40 m时，测设曲线的三个主点已能满足工 程施工的需要;如果曲线较长或半径较小，就要在曲线上每隔一定距 离测设一个辅点，这样就
5、可以把曲线的形状和位置详细地表示出来辅 点测设的方法很多，现介绍偏角法。 如图6-5所示，偏角法是用距离和角度交会平面点的一种方法。一般 情况下，ZY点、YZ点均不是整桩，这时往往选择ZY点到第一桩的距 离L1和YZ点至最后一个桩的距离Ln，且L1和Ln都比L0小，这样第一个 桩和最后一个桩均为整桩，便于施工，这种方法称为整桩号法。 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 图中只绘制了第一个桩和最后一个桩，实际工作中，除了第一个桩和 最后一个桩，中间还有等弧长L0的N个桩。我们把L1 、 LN、 L0称为 首弧长、末弧长和整弧长，所对应的圆心角为1 、 n 、 0 ，整桩 L0 的大小
6、视施工精度、曲线长度等条件选择，一般取20 m。根据几 何条件得: 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 检核:终点YZ点的偏角，根据计算不相等的，应调整偏角值，使上式 成立。 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 6. 1. 4 缓和曲线测设 为了行车的安全、舒适以及减小离心力的影响，在直线段与圆曲线之 间插入一段半径由无穷大至圆半径的缓和曲线。 1.缓和曲线方程 缓和曲线上任一点的曲率半径为: 式中，C为缓和曲线的半径变更率，与车速有关，我国日前采用 C=0. 035v2，二为行车速度，以km/h为单位。 在缓和曲线和圆曲线的连接处，即HY点处，缓和曲线与圆曲线半径 相
7、等，即 =R缓和曲线的终点(HY)至起点(ZH)的曲线长度为缓和曲 线全长，用l 0表示。 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 以l=C为必要条件，导出的缓和曲线方程为: 根据测设精度的要求，实际应用中可将高次项舍去，并顾及p l=C， 则上式变为: 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 式中，X，y为缓和曲线上任一点的直角坐标，坐标原点为直缓点(ZH) 或缓直点(HZ) ,通过该点的缓和曲线切线为二轴，如图6-6所示图中， Z为缓和曲线上任一点P到ZH(HZ)点的曲线长; l 0为缓和曲线总长度。 当l= l 0时，x=x0 ,y=y0，代入式(6-8)得: 式中x0
8、, y , y 0为缓圆点(HY)或圆缓点(YH)的坐标。 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 2.缓和曲线的插入方法 缓和曲线是在不改变直线段方向和保持圆曲线半径不变的条件下，插 入到直线段和圆曲线之间的一段曲线。如图6-7所示，缓和曲线的一 半长度处在原圆曲线范围内，另一半处在原直线段范围内，这样就使 圆曲线沿垂直切线方向向里移动距离尸，使原来的圆曲线长度变短了 。插入缓和曲线后，曲线主点有五个，它们是:直缓点ZH,缓圆点HY, 曲中点QZ,圆缓点YH及缓直点HZ 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 3.缓和曲线常数的计算 、0、m , P , . x0,，y0称为
9、缓和曲线的常数。其物理意义及几何关 系由图6-7得知: 0为缓和曲线的切线角是HY CYH)点的切线与ZH CHZ)点切线的交 角，也是圆曲线一端延长部分所对应的圆心角; 0为缓和曲线的总偏 角;n:为切垂距，即ZH ( HZ)到由圆心口向切线所作垂线垂足的距离; 力为圆曲线的内移量，为垂线长与圆曲线半径R之差。 . x0,，y0计算见式(6-9 )，其他常数的计算公式如下: 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 4.曲线综合要素的计算公式 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 5.主点里程的计算 根据交点的已知里程桩号和曲线的要素值，可按下式计算各主点里程 桩号。 上一页
10、 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 6.带有缓和曲线的圆曲线详细测设 曲线上偏转的角值，可分为缓和曲线偏角和圆曲线上的偏角两部分进 行计算。 (1)缓和曲线上各点偏角值计算。缓和曲线自ZH (HZ)点开始测设，且 按一定距离(如20 m)等分缓和曲线，则曲线上任一分点P与ZH的连线 相对于切线的偏角为占，其计算式为: 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 当l= l 0时，缓和曲线的总偏角为: 由于 上式可写成 若将缓和曲线等分为N段，则各分段点的偏角之间有如下关系: 设1为第1点的偏角占为第i点的偏角，则由式(6-13)可得: 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量
11、由上式可知，偏角与测点到缓和曲线起点的曲线长度成正比。在等分 条件下， 实际测量中，由缓和曲线的总偏角民。求得缓和曲线上任一点的偏角 民。 (2)圆曲线上各点的测设，应将仪器置于HY (YH)点上进行，这时只要 定出HY(YH)点的切线方向，就可以按独立圆曲线的偏角法进行测设 。如图6-8所示，首先要计算角度b0，从图上可知 上一页 下一页返回 任务6. 1 道路中线测量 若仪器安置于HY点上，瞄准ZH点 将水平度盘读数配置b0 (当曲线右转时，配置3600-b0)，旋转照准部使 水平度盘读数为000000并倒镜，则该视线方向为HY点的切线方向 ，然后按独立圆曲线偏角法测设各点。 6.1.5
12、道路纵、横断面测量 道路纵横断面测量参考前面管道工程测量。 上一页返回 任务6. 2 道路施工测量 6. 2. 1 线路复测 线路复测工作的内容和方法与定测时基本相同。施工复测前，应检核 线路测量的有关图表资料，会同设计单位进行现场桩位交接。主要桩 点有:直线转点、交点、曲线主点、有关控制点等。线路复测包括:转 向角测量、直线转点测量、曲线控制桩测量和线路水准测量。它们的 目的是恢复定测桩点和检查定测质量，而不是重新测设，所以应尽量 按定测桩点进行。若桩点有丢失或损坏，则应予以恢复;若复测与定 测成果的误差在容许范围之内，则以定测成果为准;若超出容许范围 ，则应多方查找原因，确实证明定测资料错
13、误或桩点位移时，方可采 用复测成果。 下一页返回 任务6. 2 道路施工测量 复测与定测成果的不符值限差为: (1)水平角:30“; (2)距离:钢尺1/2000，光电测距1/4 000; (3)转点横向误差:每100 m不应大于5 mm，当点间距离长于400 m时 ，亦不应大于20 mm; (4)曲线横向闭合差:10 cm(施工时应调整桩位); (5)水准测量高差闭合差: mm (L单位为km) ; (6)中桩高程误差:10 cm 上一页 下一页返回 任务6. 2 道路施工测量 在施工复测中要增加或移设水准点等工作，一律按新线勘测的要求进 行。施工阶段对土石方数量计算的要求比定测时要准确，所
14、以横断面 要测得密些，其间隔应根据地形情况和控制土石方量的精度而定，一 般平坦地区每50m一个，而在起伏大的地区，应不大于20 m一个，同 时中线上的里程桩也应加密。 上一页 下一页返回 任务6. 2 道路施工测量 6. 2. 2 护桩的设置 设置护桩可采用图6-11中任一种形式进行布置。一般设两根交又的方 向线，交角不小于600，每一方向上的护桩应不少于三个，以便在一 个被破坏时，用另外两个护桩仍能恢复方向线。如地形困难，可用一 根方向线加精测距离，也可三个护桩做距离交会。设置护桩时将经纬 仪安置在中线控制桩上，选好方向后，以远点为准用正倒镜定出各护 桩的点位，然后测出方向线与线路所构成的夹
15、角，并量出各护桩的距 离。护桩的位置应选在施工范围以外，并考虑施工中桩点不至于被破 坏，视线也不至于被阻挡。 上一页 下一页返回 任务6. 2 道路施工测量 6. 2. 3 路基边坡放样 路基横断面是根据中线桩的填挖高度和所用材料在横断面图上画出的 路基的填方称为路堤，挖方称为路堑。在填挖高为零时，称为路基施 工零点。 路基施工边界线的标定，称为路基边坡放样，它是用术桩标出路堤坡 脚线或路堑坡顶线到线路中线的距离，作为修筑路基填挖方开始的范 围。 测设边桩时，根据不同条件，采用不同的方法。 1.电子全站仪法 线路控制桩和边界特征点有坐标，可以采用电子全站仪放样功能进行 放样，这是现在测设点位最
16、常用的方法。 上一页 下一页返回 任务6. 2 道路施工测量 2.断面法 在较平坦地区，当横断面的测量精度较高时，可以根据填挖高绘出路 基断面图，由图上直接量出坡脚(或坡顶)到中线桩的水平距离。根据 量得的水平距离，到现场实地放出边桩。 3.计算法 由图6-10所示的平坦地面路堤放线情况，路基上口 b和边坡坡度1 :m 均为设计数值，填方高度h可由纵断面图上查得，由图可以看出: 式中b路堤或路堑的宽度; m路基边坡坡度比例系数，依填挖材料而定，通常填方为1. 5， 挖方为1或0.75 h填挖高度。 上一页 下一页返回 任务6. 2 道路施工测量 6. 2. 4 竣工测量 在路基土石方工程完工之后，应当进行线路的竣工测量，检查路基施 工质量是否符合设计要求，它的内容包括:中线测量
