81道路工程线路测量

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1、讲题：中线测量概述与转、交点测设,内容提要： 第八章 道路工程测量 8.1 交点转点转角及里程桩的测设,讲题：中线测量概述及转、交点测设,第八章：道路工程测量(road engineering survey),8.1 交点转点转角及里程桩的测设一、道路工程测量概述路线勘测设计测量(route reconnaissance and design survey)道路施工测量(road construction survey)。,（一）勘测设计测量(route reconnaissance and design survey),初测(preliminary survey)定测(location su

2、rvey)。1、初测内容: 控制测量(control survey)、测带状地形图(topographical map of a zone)和纵断面图(profile)、收集沿线地质水文资料、作纸上定线或现场定线，编制比较方案，为初步设计提供依据。,2、定测内容： 在选定设计方案的路线上进行路线中线测量(center line survey)、测纵断面图(profile)、横断面图(cross-section profile)及桥涵、路线交叉、沿线设施、环境保护等测量和资料调查，为施工图设计提供资料。,（二）道路施工测量(road construction survey) 按照设计图纸恢复道路

3、中线、测设路基边桩和竖曲线、工程竣工验收测量。 本章主要论述中线测量和纵、横断面测量。,二、中线测量 (center line survey),1、平面线型由直线和曲线（圆曲线、缓和曲线）组成。,2、中线测量的概念通过直线和曲线的测设，将道路中心线的平面位置测设到地面上，并测出其里程。即测设直线上、圆曲线上或缓和曲线上中桩。,三、交点JD(intersecting point)的测设,（一）定义：路线的转折点，即两个方向直线的交点，用JD来表示。（二）方法：1等级较低公路：现场标定。2高等级公路：测地形图图上定线实地放线。,（三）实地放线的方法分类,1、放点穿线法：放直线点穿线定交点（1）放点

4、 可采用支距法（垂直于导线边的距离）、导线相交法或极坐标法。,（2）穿线定出一条尽可能多的穿过或靠近直线上点（如P1、P2、P3点）的直线AB。,（3）定交点将直线延长，得交点JD。正倒镜分中法：在B点架仪，盘左瞄准A，倒镜定a1，b1点；盘右瞄准A点，倒镜定a2，b2点；取a1、 a2点中点a， b1、b2点的中点b。同理定出CD 方向上c、d两点。（骑马桩）将线段ab、cd相交得交点JD。,2、拨角放线法极坐标法,在利用导线点或已测设的JD，计算测设元素（，S）拨角，量边，定出JD 位置。,四、转点ZD( turning point)的测设,1、定义：当相邻两交点互不通视时，需要在其连线测

5、设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点。2、分为：在两交点间测设转点。在两交点延长线上测设转点。,（1）在两交点间测设转点：,方法:在JD5、JD6的大致中间位置ZD架仪。瞄准JD5，定出JD6。测量出a、b距离。计算e值，实地量取e，得ZD点。有：在ZD点架仪，检查三点在一直线上。,（2）在两交点延长线上测设转点：,同理，计算出e值，实地量取e，得ZD点。有：,最后，在ZD点架仪，检查三点在一直线上。,五、转角(turning angle)和分角线的测设,（一）定义：指路线由一个方向偏向另一个方向时，偏转后的方向与原方向的夹角。当偏转后的方向在原方向的右侧，称为右转角Y ；反之为左转角

6、Z 。,（二）转角的计算,当左 180时，为右转角，有：y=左-180当左180时，为左转角，有：z=180-左当右180时，为左转角，有：z=右- 180,（三）分角线方向 若角度的2个方向值为a、b，则： 分角线方向c=(a+b)/2,a,b,六、里程桩(mileage peg)的设置,又称中桩，表示该桩至路线起点的水平距离。分为整桩(每隔20m或50m设一个)和加桩：加桩分为:地形加桩、地物加桩、人工结构物加桩、工程地质加桩、曲线加桩和断链加桩。（如：改K1+100=K1+080，长链20m。）,中桩(mileage peg )图,讲题：圆曲线(circle curve)的测设,内容提要

7、：8.2单圆曲线的测设单圆曲线主点测设单圆曲线详细测设,8.2单圆曲线(circle curve)的测设,圆曲线测设的传统方法：主点测设详细测设 一、单圆曲线主点(major point)的测设1、曲线要素的计算 （已知转角及半径R）,切线长,曲线长,外距,切曲差,2、主点的测设,（1）主点里程的计算ZY里程=JD里程-T； YZ里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2； JD里程=QZ里程+D/2,（2）测设步骤：,1) JDi架仪，照准JDi-1，量取T，得ZY点；2)照准JDi+1，量取T，得YZ点；3)在分角线方向量取E，得QZ点。,用EXCEL程序计算圆曲线主点要素,二、单圆曲线

8、详细测设,有整桩号法和整桩距法。一般采用整桩号法。1、切线支距法 (tangent off-set method),(1)以ZY或YZ为坐标原点，切线为X轴，过原点的半径为Y轴，建立坐标系。,(2)计算出各桩点坐标后，再用方向架、钢尺去丈量。,切 线 支 距 法 单 圆 曲 线 坐 标 计 算,特点：测点误差不积累。宜以QZ 为界，将曲线分两部分进行测设。,例题：切线支距法测设单圆曲线的计算,设某单圆曲线偏角=3401200，R=200m，主点桩号为ZY：K4+906.90，QZ： K4+966.59 ，YZ： K5+026.28，按每20m一个桩号的整桩号法，计算各桩的切线支距法坐标。解：,

9、用EXCEL软件计算圆曲线切线支距法,分为：长弦偏角法、短弦偏角法（1）长弦偏角法,1）计算曲线上各桩点至ZY或YZ的弦线长ci及其与切线的偏角i。2）再分别架仪于ZY或YZ点，拨角、量边。,2、偏角法(method of deflection angle),长 弦 偏 角 法 单 圆 曲 线 坐 标 计 算,特点：测点误差不积累。宜以QZ 为界，将曲线分两部分进行测设。,（2）短弦偏角法,与长弦偏角法相比：1）偏角i相同。2）计算曲线上各桩点间弦线长ci3）架仪于ZY或YZ点，拨角、依次在各桩点上在量边，相交后得中桩点。,3、还有极坐标法(polar coordinate method)、弦

10、线支距法、弦线偏距法。,例题：偏角法详细测设单圆曲线（注：此题作为实习课测设内容） 已知圆曲线的R=200m，转角如图，交点JDi里程为K10+110.88m，试按每10m一个整桩号，来阐述该圆曲线的主点及偏角法整桩号详细测设的步骤。,例题解答：,用EXCEL软件计算圆曲线偏角法,讲题 实习:圆曲线主点及偏角法详细测设,实习目的:使学生掌握圆曲线主点测设及偏角法详细测设的方法。仪器设备:每组J2经纬仪1台、钢尺1把、测钎2个、记录板1个。实习任务:每组放样出1个圆曲线主点（ZY、QZ、YZ）及2个整桩号点。说明:先主点测设再进行详细测设，测设数据见教案中的例题。,讲题：缓和曲线的测设,内容提要

11、： 8.3 缓和曲线的测设 一概念及基本公式 二主点的测设 三带有缓和曲线的圆曲线详细设,8.3 缓和曲线(spiral curve)的测设,一概念及基本公式 1、概念 为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与消失，需要在直线（超高为0）与圆曲线（超高为h）之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径的过渡曲线（使超高由0变为h），此曲线为缓和曲线。主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等。,2、回旋缓和曲线(spiral curve)基本公式,（3）缓和曲线的参数方程:,（4）圆曲线终点的坐标:,（2）缓和曲线 角公式：,二主点(major point)的测设,1、测设元素的计算（1）内移距p

12、 和切线增长q的计算：,（1）里程的计算 ZH=JD-TH；HY=ZH+ls； QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls,2、主点的测设,（2）测设方法。(见例题) 例题：如图，设某公路的交点桩号为K0+518.66，右转角y=18001836，圆曲线半径R=100m，缓和曲线长ls=10m，试测设主点桩。（作为实习课内容）,解：（一）计算测设元素,（二）计算里程,ZH=K0+497.54；HY=K0+507.54；QZ=K0+518.52；HZ=K0+539.50；YH=K0+529.50 （三）主点测设1架仪JDi，后视JDi-1，量取TH，得ZH点；后视JDi+1，量取T

13、H，得HZ点；在分角线上量取EH，得QZ点。2分别在ZH、HZ点架仪，后视JDi方向，量取x0，再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH点。,三、带有缓和曲线的圆曲线详细测设,1、切线支距法 (tangent off-set method)要注意：点是位于缓和曲线上，还是位于圆曲线上。,位于缓和曲线,位于圆曲线,（1）当点位于缓和曲线上，有：,（2）当点位于圆曲线上，有：,2、偏角法（整桩距、短弦偏角法）,要注意：点是位于缓和曲线，还是位于圆曲线。,位于缓和曲线,位于圆曲线,2、偏角法（整桩距、短弦偏角法）,（1）当点位于缓和曲线上，有：,距离：用曲线长l来代替弦长。放样出第1点后，放样第2

14、点时，用偏角和距离l交会得到。,（2）当点位于圆曲线上,方法：架仪HY (或YH)，后视ZH(或HZ)，拨角b0，即找到了切线方向，再按单圆曲线偏角法进行。,此外还有极坐标法、弦线支距法、长弦偏角法。,讲题：线路纵、横断面测量,内容提要： 8.4 路线纵断面测量 8.5 路线横断面测量,8.4 路线纵断面测量(route profile survey),目的测定线路中桩处的高程，绘制纵断面图(profile)，为线路设计提供基础资料。工作步骤“先基平(principal leveling)后中平(profile leveling)”,一、基平测量(principal leveling),1水准

15、点(bench mark)的设置。（1）位置：埋在距中线50100m，不易破坏之处。（2）设置密度：相隔0.5km1km山区相隔1km2km平原区每5km、路线起终点、重要工程处，设永久性水准点。,2基平测量的方法,（1）路线附合水准路线。（2）仪器不低于DS3精度的水准仪或全站仪（3）测量要求 水准测量一般按三、四等水准测量规范进行。要进行往返测，闭合差不超过6n (mm) 三角高程测量一般按全站仪电磁波三角高程测量（四等）规范进行。,二、中平测量,1、定义： 在基平测量后提供的水准点高程的基础上，测定各个中桩的高程。2、方法：（1）水准仪法 从一个水准点出发，按普通水准测量的要求，用“视线高法”测出该测段内所有中桩地面高程，最后附合到另一个水准点上。,图形：水准仪中平测量,高速、一级公路：,二级及以下公路：,高差闭合差的限差为：,其记录格式见表。,（2）全站仪法,先在BM1上测定各转点TP1、TP2的高程，再在TP1、TP2上测定各桩点的高程。其原理即为三角高程测量原理。三、纵断面图的绘制 以横坐标为里程，纵坐标为高程。,