道路工程测量(1)讲解

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1、工程测量学 何亮云 二一二年一月 第一部分 绪论 第二部分 道路工程测量 第三部分 施工控制网的布设 第四部分 施工放样方法和精度分析 第五部分 控制测量的观测与计算 第六部分 隧道测量 第七部分 变形测量概述 第八部分 现代测量方法 第二部分 道路工程测量 第一章 公路带状图的测绘 一、纸上选线 二、控制测量 1、点位的等级要求 2、选点的特殊要求 三、地形测量 1、按规定比例尺测绘地形图 一般按1：1000、1：2000或 1：500比例尺测绘地形图 2、地形测量的方法 1）、常规的测量方法 2）、现代测绘方法 3）、断面测量方法 2、对地形图的特殊要求 1）、已有道路、桥梁和水域 2）、

2、植被的要求 3）、地形图整饰的要求 第二章 公路中线测量 第一节 交点和转点的测设 一、交点的测设 公路的平面线型，一般多为直线和曲线构成。中线 测量就是通过直线和曲线的测设，将公路中线具体地测 设到地面上去， 1、穿线交点法 这种方法是利用图上就近的测图导线点与纸上定线 之间的角度和距离关系，作为测设数据，通过地面同名 导线点或地物，把中线的直线段独立地测设到地面上去 ，然后将相邻直线延长相交，写出地面交点桩的位置。 测设程序如下： 放点 常用的方法有支距法和极坐标法，放点时先在 图上引出临时点到导线边的垂线，垂足为导线点，用比 例尺量取支距L，并绘出放样示意图；然后在现场上以相 应导线点为

3、垂足，用方向架写出垂线方向，用皮尺量出 支距，用花杆即可标定出临时点在地面上的位置。 也可采用极坐标法放点。在图上选取临时性的 点位多个，放点时先在图上用量角器和比例尺量出 各极角和极距，然后在地面上以相应的导线点为极 点，用经纬仪拨角，写出临时点的方向，用皮尺量 出极距，即可在地面上写出各临时点的相应位置。 穿线 由于量测量仪器、测设数据和放点操作存在误差 ，地图中同一直线上各点的放于场面后，一般都不在同 一直线上。为了检查和比较，一条直线通常要放出三个 以上的临时点。经过比较和选择，最后应写出一条尽可 能多的穿过或靠近临时点的直线。这项工作称为穿线， 可用目测法或经纬仪进行。 交点 相邻两

4、条直线在地面上确定后，当通视良好时，即可 直接延长直线进行交会定点。当ZD1、ZD2、JD通视时，应置 经纬仪于ZD2处，盘左瞄准后视点ZD1，倒转望远镜、在视线 方向于交点JD的概略位置后打下两桩（称骑马桩），沿视线 方向用铅笔在桩顶上分别标出a1、b1两点，然后盘右瞄准ZD1 ，按盘左的方法在桩面上标出两点。取其平均位置作为待定 的点，钉好铁钉。 在相邻的直线上可以定出另外一方向上的两点，这 两条直线的交点即待定的交点。 2、拨角放线法 在室内，首先根据纸上定线的交点坐标 ，反算出相邻直线的长度、方位角和转角；然后在野外 将仪器置于中线起点或已知定的交点上，拨出转角，测 设有关距离，依次测

5、出各交点位置。 这种方法，外业工作迅速，但拨角放线的次数愈多 ，误差累积也愈大。故每隔一定距离应将测设的中线与 初测导线或测图导线联测，联测闭合差的限差与初测导 线相同，当角度闭合差与距离相对闭合差在限差以内时 ，应调整闭合差。最后使交点位置符合纸上定线的要求 。 二、转点的测设 定线测量中，当相邻两交点互不通视时，需要在其连线 或延长线上，测定一点或数点，以供交点测角、量距或 延长直线时瞄准之用。这样的点称为转点，其测设方法 如下： 1、在交点之间设转点 如有两交点JD1、JD2互不通视， 在其两点之间找一与这两点相互通视的点，架设经纬仪 ，先用经纬仪瞄准其中一点如JD1，再纵转望远镜，在

6、JD2的附近处找出一点，量出该点与JD2之间的距离，再 依据比例调整经纬的位置，直到当用经纬仪瞄准JD1纵转 望远镜后能瞄准JD2为止。 2、在交点的延长线上设转点 在交点JD1、JD2的延长上 找一能看见JD1、JD2的点，瞄准JD1点在JD2处找出一点， 量取该点与JD2之间的距离，再依据比例调整经纬仪的位 置，直到经纬仪瞄准JD1后能看到JD2为止，经纬仪所在位 置的这一点即为待设置的转点。 1、在交点之间设转点 2、在交点的延长线上设转点 第二节 转角测定和里程桩的设置 一、转角测定 转角双称为偏角，是线路由一个方向偏转另一方向 时，偏转后的方向与原方向的夹角；常用a表示。转角有 左右

7、之分，偏转后的方向位于原方向左则，移左偏；位 于原方向右侧的称为右偏 。在路线测量中，通常是观 测路线的右角， （1） 右角的观测采用D6经纬仪以测回法观测一测回，两个半 测回角度差的不符值视公路的等级而定，一般不超过1 在允许值范围内，取两半测回的平均值。 180时 180 一、转角测定 转角双称为偏角，是线路由一个方向偏转另一方向 时，偏转后的方向与原方向的夹角；常用a表示。转角有 左右之分，偏转后的方向位于原方向左则，移左偏；位 于原方向右侧的称为右偏 。在路线测量中，通常是观 测路线的右角， 根据曲线测设的的需要，在右角测定后，要求在不 变动测站水平度盘位置的情况下，定出B角的分角线，

8、设 测角时，后视方向的水平盘读数为a，前视方向的读数为 b，则分角线方向的水平读数c应为： c=(a+b)/2 在实际中，无论设置左角还是右角，均按该式计算c 值。为了保证角度观测精度，还须进行角度闭合差的检 核，检核方法视具体情况而定。当路线绐终点与高级控 制点联系时，应按导线测量的要求进行闭合差的分配， 若不与高级控制点联系，则每隔一段距离，观测一次真 方位角，来检核角度闭合差。 二、里程桩的设置 在路线交点、转点及转折角测定后，即可进行实地量 距，设置里程桩、标定中线位置。桩上写上桩号，表达 该点到中线起点的距离。如某桩距起点的距离为 1235.78m， 则桩号为k1+235.78. 一

9、些点的名称： 交点 JD 转点 ZD 圆曲线起点 直圆点 ZY 圆曲线中点 曲中点 QZ 圆曲线终点 圆直点 YZ 公切点 GQ 第一缓和曲线起点 直缓点 ZH 第一缓和曲线终点 缓圆点 HY 第二缓和曲线起点 圆缓点 YH 第二缓和曲线终点 缓直点 HZ 第三节 圆曲线主点的测设 圆曲线又称为单曲线，是由一定半径的圆弧线构成 ，圆曲线的测设一般分两步进行，先测设曲线的主点， 即曲线的起点、中点和终点。然后在主点间进行加密， 按规定桩距测设曲线的其它各点。这项工作称为曲线的 详细测设 第三节 圆曲线主点的测设 一、圆曲线测设元素 测设数据的准备， 二、主点的测设 1 里程的计算 圆曲线主点的里

10、程是根据交点的里程推 算的，直接从曲线测设用中可以查得。 ZY里程JD里程T YZ里程ZY里程L QZ里程YZL/2 JD里程QZ里程D/2 (校核） 2、主点的测设 置经纬仪于交点上，望远镜照准一方向线的交点， 量取切线长T，得曲线的起点ZY点，插一测钎。然后丈 量ZY最近一个直线桩的距离，如果两桩号之差等于这段 距离或相差在容许的范围内，即可用方桩在测钎处打下 罚ZY点，否则应查基原因，以保证的正确性，设置望远 镜照准前一方向线的交点或转点，往返量取切线长T，得 曲线终点，打下YZ桩，最后沿分角线方向量取E得曲线 的中点，打下QZ点桩。 节四节 圆曲线的详细测设 一、切线支距法 切线支距亦

11、称直角坐标法，它是以曲线起点（ZY） 或曲线终点（YZ）为原点，以两端切线为x轴，过原点的 曲线半径为y轴，利用曲线上各点上各点坐标x、y设置曲 线。一般采用整桩法设桩，即按规定的弧长l0(20、10或 5m），桩距为整数，桩号多为零数设桩。设li为待测点到 原点间的弧长， 为 所对的圆心角，R为曲线半径。 待定点的坐标应按下式计算： i li 作业： 1、用于公路带状地形图测量中的控制点与一般 的地形图测绘所布设的控制点比较有什么区别？ 2、公路带状图的地形测量与城市规划用地形测量 有什么不同点？ 3、什么是转点，如何在不通视的两个交点之间布 设转点？试叙述布设过程。 4、有一圆曲线的偏角为

12、右偏3025，半径为 R=850米，试计算出其主要测设元素？若交点的 里程为K200+258.5，侧该曲线的各主点里程为多 少？ 二偏角法 这是一种级坐标的定点方法，如下图所示，它是以曲线 的起点或终点到曲线任意一待定点p的弦长与切线T之间 的弦切角(偏角)和弦长c来确定p点的位置的。根据几何原 理，偏角应等于所对的圆心角之半。 即 偏角法 n为整弧段个数 ，测设时，偏角弦长c , 弧弦长，均可 根据选定的半径R和 弧长l， 来计算 偏角法测设程序如下： 1、计算测设数据 偏角法测设数据，一般 为整桩号法。 按规定的弧长l0 (20m、10m、或5m)高桩，由于曲线起、 终点多为非整桩号，除首

13、尾段的弧长lA、LB、小于整桩 外，其余桩距均为l0，设某y=104900,R=12000m，主 点桩号：ZY K4+408.70， QZ K4+521.98， YZ K4+635.25，l0=20m，则桩号、弧长和偏角计算如下表 2、点位测设 将经纬仪置于曲线的起点ZY(A)点，使水 平度盘读数为ZY (zy= 360-A) ，A 为lA 所对应的偏角 ，后视交点JD，转动照准部正拨读数1= 00000，望远 镜读数2定出Ap2方向。从P1点量出以弧长为l0的弦长c0 与Ap2方向相交定出整桩点p2。同法，定出蓁的点位。 3、检查 曲线终点的闭合差一般不应超过如下的规定： 纵向 (切线方向)

14、 L/ 1000 （L 为曲线长） 横向（法线方向） 10cm 否则，应查明原因，予以纠正。 三、弦线支距法 弦线支距法亦称弦纵距法，如图所示，曲线 三主点测 定后，以ZY或YZ点为坐标原点，以弦AB为X 轴，弦的 垂线为Y 轴，。设曲线 上任意一点p的坐标为x、y，Ap 弧长为l,QZ点至弦AB的垂距M称为中央纵距。已知曲线 的半径R和圆心角时，则 式中c为弦AB之长， 用弦线支距法测设曲线，通常是以QZ点为界，将曲 线分两部分两部分进行。在求得x、y后，便可沿弦线AB 量出得x点D；再从D点作AB的垂线，量出纵距y，即可定 为曲线上欲测定的桩点p，从ZY或YZ点向QZ点测设完圆 曲线 后，

15、还需进行曲线闭合差的检核。 此法施测简便，在使用切线支距法有困难时，用它从曲 线内侧测设较为方便 弦线支距法 四、弦线偏距法 弦线偏距法亦称延弦法，这是一种以距离交 会测定曲线的方法，如图所示，测设时把两点所 联之弦长一倍，以偏支距d和弦相交会确定曲线 桩点位置。测设步骤如下：1、由ZY点沿切线量 弦长c定出p1，从得ZY点量弦长c与由p1量偏 距d1交会得P1点，其中d1下式计算： 2、将Ap1延长一倍到p2，即使AP1=P1P2=C值， 与由p2量偏距d交会得P2点。且 弦线偏距法 第五节 困难地段圆曲线的测设 曲线测设中，往往因地形复杂，地物障碍等，不能 按一般方法进行，必须因地制宜地采用相应方