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1、交点转点转角及里程桩的测设一、道路工程测量概述分为：路线勘测设计测量(route reconnaissance and design survey)与道路施工测量(road construction survey)。（一）勘测设计测量(route reconnaissance and design survey)分为：初测(preliminary survey)与定测(location survey)。1、初测内容：控制测量(control survey)、测带状地形图(topographical map of a zone)与纵断面图(profile)、收集沿线地质水文资料、作纸上定线或现场
2、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、环境保护等测量与资料调查，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中线、测设路基边桩与竖曲线、工程竣工验收测量。本章主要论述中线测量与纵、横断面测量。二、中线测量(center line survey) 1、平面线型：由直线与曲线（基本形式有：圆曲线、缓与曲线）组成。2、概念：通过
3、直线与曲线的测设，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、圆曲线上或缓与曲线上中桩。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：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）放点可用支距法（垂直于导线边的距离）、导线相交法及极坐标法进行。如下图：1、2、4、6 点用支距法；3 点用导线相交法；5 点用极坐标法（2）穿线如图，定出一条尽可能多的穿过或靠近直线上点 P1、P2、P3 的直线 AB。（3）定交点将
4、穿出的直线延长，得交点 JD。正倒镜分中法：l 在 B点架仪，盘左瞄准 A，倒镜定 a1，b 1点；盘右瞄准 A点，倒镜定 a2，b 2点；取 a1、 a 2点中点 a， b 1、b 2点的中点 b。l 同理可定出 CD 方向可定出 c、d 两点。（骑马桩）。l 将线段 ab、cd 相交，得交点 JD。2 拨角放线法极坐标法如图，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
5、上测设转点。 （1）在两交点间测设转点：1、在 JD5、JD6 的大致中间位置 ZD架仪。瞄准 JD5，用正倒镜分中法定出JD6。2、测量出 a、b 距离。3、计算 e值，在实地量取e值，得 ZD点。有：4、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：如图，有：五、转角(turning angle)与分角线的测设（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左侧，称为左转角；反之为右转角。（二）转角的测定（如图）当 左 180时，为右转角，有：y= 左 -180当 左 180时，为左转角，有：z= 右 - 180 （三
6、）若角度的 2个方向值为 a、b，则分角线方向 c=(a+b)/2 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。如：K7+814.19 表示该桩距路线起点的里程为 7814.19m。分为整桩与加桩。1、整桩。一般每隔 20m或 50m设一个。2、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、曲线加桩与断链加桩。（如：改 K1+100=K1+080，长链 20m。）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、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
7、 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 （用于校核）（2）测设步骤：a. JDi架仪，照准 JDi-1，量取 T，得 ZY点；照准 JDi+1，量取T，得 YZ点。b. 在分角线方向量取 E，得 QZ点。二、单圆曲线详细测设有整桩号法与整桩距法。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。特点：测点误
8、差不积累；宜以 QZ 为界，将曲线分两部分进行测设。例题：设某单圆曲线偏角 =34 01200，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。（一）主点测设元素计算61.53m； =119.38m； =9.25m； =3.68m。（二）主点里程计算ZY=K4+906.90；QZ=K4+966.59；YZ=K5+026.28；JD= K4+968.43（检查）（三）切线支距法（整桩号）各桩要素的计算表注：表中曲线长 。 2 偏角法(method of deflection an
9、gle)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。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 此外还有极坐标法(polar coordinate method)、弦线支距法、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， ，交点 JDi里
10、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。解：（一）主点测设元素计算26.33m； =52.36m； =1.73m； =0.3m。（二）主点里程计算ZY=K10+84.55；QZ=K10+110.73；YZ=K10+136.91；JD= K10+110.88（检查）（三）偏角法（整桩号）各桩要素的计算表注： ； ；8.3 缓与曲线(spiral)的测设一概念及基本公式1概念为缓与行车方向的突变与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
11、 0变为 h），此曲线为缓与曲线。主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等。回旋型缓与曲线基本公式缓与曲线全长。（1）切线角公式缓与曲线长 所对应的中心角。（2）缓与曲线角公式缓与曲线全长 所对应的中心角亦称缓与曲线角。（3）缓与曲线的参数方程（4）圆曲线终点的坐标二主点的测设1测设元素的计算（1）内移距 p 与切线增长 q的计算（2）切线长曲线长 ，其中圆曲线长 。外距 ；切曲差2主点的测设（1） 里程的计算ZH=JD-TH；HY=ZH+l s；QZ=ZH+L H/2；HZ=ZH+L H；YH=HZ-l s（2）测设方法。(见例题)例题：如下图，设某公路的交点桩号为 K0+518.66，右转角 y
12、=1801836，圆曲线半径 R=100m，缓与曲线长 ls=10m，试测设主点桩。（作为实习课内容） 解：（一）计算测设元素p=0.04m；q=5.00m；（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 TH，得 HZ点；在分角线方向量取 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与 YH点。三带有缓与曲线的圆曲线详细测设1、切线
13、支距法(tangent off-set method)（1）当点位于缓与曲线上，有：（2）当点位于圆曲线上，有：其中， ， 为点到坐标原点的曲线长。2、偏角法(method of deflection angle)（整桩距、短弦偏角法）（1）当点位于缓与曲线上，有： ； 距离：用曲线长 l来代替弦长。放样出第 1点后，放样第 2点时，用偏角与距离 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。8.4 路线纵断面测量(route profile surve
14、y)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水准点(bench mark)的设置。（1） 位置：埋设在距中线 50100m，且不易破坏之处。（2） 设置密度：相隔 0.5km1km山区相隔 1km2km平原区每隔 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）仪器水准仪不低于 DS3精度全站仪竖直角观测精度不大于 ，标称精度不低于（5+510 -6D）
15、mm（3）测量要求水准测量一般按三、四等水准测量规范进行。如：要进行往返测，闭合差不超过 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(profile leveling)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。高差闭合差的限差为：高速公路、一级公路： 二级及以下公路： 。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
16、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。（见图）8.5 路线横断面测量(route across-profile survey)目的测定线路各中桩处垂直于中线方向上的地面起伏情况，绘制横断面图，为线路设计提供基础资料。方法先确定横断面方向，再测定变坡点间的平距及高差。一、横断面方向的确定1、直线段采用普通方向架。2、圆曲线段采用求心方向架。3、缓与曲线段该点的法线方向选取缓与曲线上的一点 N计算偏角值 1后视 N点，拨角 9001 。12 为 P1至 P2点的方位角，可由 P1、P2 点的切线支距法坐标求得。二、横断面的测量方法（一）要求：按前进方向分成左右侧，分别测量横断面方向上各变坡点
