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1、 第十章 道路工程测量 10-1 概 述线路测量的主要任务：1、为线路的规划设计提供地形信息（地形图和断面图） ；2、将设计的线路位置测设于实地，为线路施工提供依据 。工作内容有以下几项：1、收集资料；2、线路选线；3、线路初测；4、线路定测；5、线路施工测量；6、线路竣工测量。本章主要介绍：线路定测中的中线测量、纵横断面测 量和线路施工测量等内容。初测阶段的测量工作：1、大旗：根据批准的方案报告，结合现场的实际情况，选点插旗（标旗，红白旗），在地面上标定线路 的大致位置和走向。2、导线测量：沿着大旗指导的方向，布设导线。经过导线外业观测和内业计算求得初测导线点的坐标，作为施测带状地形图的平面
2、控制。 10-2 线路初测3、水准点高程测量（基平）：即于初测导线两侧，在未来施工范围以外，每隔2公里左右埋设水准基点 ，利用水准测量测算其高程，作为全线高程控制。4、导线中桩高程测量（中平）：以基平水准基点 为依据，用水准测量的方法测算出所有初测导线点 上的高程，作为施测带状地形图的高程控制。5、地形测量：以初测导线点为控制，测绘一定宽度的带状地形图，作为纸上定线的依据。定测的任务：将图纸上设计的线路中线放样到地面上，并以各种桩点予以标定，做为进一步测绘线路纵横断面图和日 后施工的依据。定测的工作内容：1. 放线测量：测设各直线段的控制点和交点。2. 中线测量：详细测设直线段和曲线段。3.
3、纵横断面测量：详细测量线路中线上和垂直于线路中线方向上的地面起伏情况。10-3 线路定测1线路的平面组成：由直线和平面曲线组成线路平面曲线包括：圆曲线具有一定半径的圆弧。缓和曲线曲率半径逐渐变化的曲线。 一、线路平面组成与平面位置的标志中线桩（中桩）：表示线路中心位置的木桩（方桩 ） 。分为直线： 转点（ZD） 、交点（JD） 控制桩曲线：直圆点（ZY）、圆直点（YZ）；直缓点（ZH）、缓圆点（HY）、圆缓点（YH）、缓直点（HZ）、曲中点（QZ）、交点（JD） 控制桩需要设置标志桩予以说明。 2平面位置的标志公里桩 里程桩（板桩）百米桩里程是指从线路起点起到该点的距离。如：某中线桩的里程为K
4、326+750.89，表示从线路起点起沿中线到该点的距离为326km又750.89m 。 加桩（板桩）地形变化(地形加桩)和设计需要的位置(要素加桩)直线 不远于50米曲线 不远于20米 里程桩的设置: 里程桩的作用 标定路线中线 的位置和长度 测量路线纵、 横断面的依据任务：将线路中线直线部分的控制桩（JD，ZD）测设到地面上。支距法常用方法 拨角法极坐标法二、放线测量地势比较平坦，线路位置与初测导线相距较近。以初测导线点为基础，独立测设出直线段上的若干点，再经过穿线、交点等工序，测设直线段和交点 。 （1 1）准备放线资料）准备放线资料 1支距法放线资料经检核无误并绘制好放点图后， 即可
5、进行现场放点。方法：将经纬仪安置在初测导线点C14上，后 视C15，用正倒镜分中法拨90角，定出C14ZD4 1方向，再沿此方向测设水平距离33.9米，标定出 ZD41，用同样的方法可测设出其余直线控制点。（2）放点经过调整，使同一条直线的控制点处在同一直线上。方法：将仪器安置在一个转点上，照准该直线上最远的一个转点，检查中间各转点的偏差，偏 差若不大，将各点调整到视线方向上。若偏差很 大，检查原因予以纠正。（3）穿线将相邻两直线延长，在地面上测设出交 点（JD）的位置。（4）交点延长直线时，前后视距离不应相差过大，后 视距离不应过短。特点：支距法放线工序较多，但由于各点都 是独立测设的，不会
6、导致误差积累过大。由坐标反算得:相邻交点的水平距离S 相邻直线的转向角2拨角法放线测设各段直线为防止放线误差累积过大，一般35公里应与初测导线进行联测，闭合差限差与初测导线 相同。联测检核:以放出的最后一个交点JD4为新得起点，重新计算 该点至下一个纸上定线交点JD5的坐标方位角、边长 及转向角。支距法：误差不累积，工序多、工效低。拨角法：误差积累，但可同时进行中桩测设，工 效高。 一般地段 5 公里左右，特殊困难地段 不远于 10公里进行联系测量（拨角法） 支距法和拨角法交替使用闭合差调闭合差调 整整: :仪器：全站仪 测距仪优点：精度高 速度快 劳动强度低主要工作：计算放线资料 现场放线
7、现场检核等内容。3极坐标法放线a计算直线段的坐标方位角b. 选择转点位置并量算其间距c计算各转点坐标（2）现场测设 （3）检核 穿线法实测各转点的坐标与计算值比较 （1）计算转点坐标 中桩：线路中线上的桩点。任务：详细测设直线段和曲线段即测设直线和曲线上所有的里程桩和加桩。直线段 拨角法放线：可在拨角后延伸直线的同时测设出 中桩。支距法放线：需将仪器安置在转点上，照准下一 转点，沿视线测设中桩。极坐标法放线：可先计算出所有里程桩和加桩的 坐标，然后用极坐标法测设中桩。三、中桩测设为保证车辆平稳运行，需在线路改变方向处加设 曲线进行过渡。圆曲线：具有一定半径的圆弧。平面曲线缓和曲线：半径R由无穷
8、大渐变到圆曲线半径。曲线主要点测设曲线测设曲线详细测设10-4 圆曲线测设圆曲线的测设流程一、圆曲线元素的计算圆曲线元素：圆曲线主点：直圆点ZY、曲中点QZ、圆直点YZ切线长T、曲线长L、 外矢距E、 切曲差D直圆点ZY曲中点QZ圆直点YZ交点JD切线长T切线长T曲线长L外矢距E OR已 知 数 据 ： 圆曲线半径R和偏角二、圆曲线主点里程的计算直圆点ZY交点JD圆直点YZ曲中点QZ切线长T曲线长LO已知：R交点JD里程、圆曲线半径R、偏角例例1 1 已知交点的里程为K3+182.76,测得转角y=254810，圆曲线半径R=300m，求圆曲线元素及主点桩号。 解：（1）曲线元素：由公式可得：
9、T=68.72 L=135.10 E=7.77 D=2.34( 2 )主点桩号：JD K3+182.76-T 68.72ZY K3+114.04+L/2 67.55QZ K3+181.59+L/2 67.55YZ K3+249.14-T 68.72+D 2.34JD k3+182.76 (计算无误)三、圆曲线主点的测设直圆点ZY曲中点QZ圆直点YZ交点JD2切线长T测设直圆点ZY交点JD1交点JD3180-切线长T 外矢距E测设圆直点YZ测设曲中点QZO1 1、在交点位置已知情况下测设主点、在交点位置已知情况下测设主点2 2、虚交点法测设圆曲线主点、虚交点法测设圆曲线主点1）圆外基线法选定副交
10、点A、B， AB称圆外基线，测量AB距离，测量转角A、B；计算A（JD）、B（JD）根据、R计算T、L、E并求出t1、t2。测设主点：ZY、YZ和 QZ2 2）切基线法）切基线法为控制曲线的平面位置，要求圆曲线与基线相切。如下图：切点有：ZY、GQ、YZ （R=？） 选定基线AB位置，测量AB距离，测量转 角A、B；AB=T1+T2=Rtan (A/2)+Rtan (B/2) 根据A、B计算得到T1、T2、L1、L2及L 主点测设步骤如下：步骤如下：圆曲线详细测 ：按一定的密度对圆曲线进行加 密点测设，以详细标定出圆曲线的平面形状。特殊情况：如果设计需要或在地形变化处另设 整米加桩。四、圆曲线
11、详细测 设直 线线 （m） 曲 线线（m） 平原微 丘区山岭重 丘区不设设超高 的曲线线R6030R 60R3050252520105（一）偏角法测设圆曲线细部偏角法是根据曲线点 i 的切线偏角i及其间距c作 方向与距离交会，获得放样点位的。 （1）偏角计算在实际工作中，曲线中线桩的编号有两种方法：一 种是整桩距法整桩距法，中线桩之间的距离相等均为c；另一种是 整桩号法整桩号法，每个桩的桩号的尾数为整桩距的倍数，如00 、20、40等。如ZY 的里程为K11+222.86，则第1个 曲线桩的里程应为K11+240.00，其分弦长为17.14m。若 半条圆曲线的分弦以c1 和cn 表示，其对应的
12、圆心角分别 为1/2及n/2，则：例题：若曲线转向角左=1025、R=800m，已算得 主要点里程ZY为DK11+222.86、QZ为K11+295.58、YZ为 K11+368.31，c=20m，计算放样各曲线点相应的偏角值 。若切线方向的水平度盘读数为00000正拨： 水平盘读数 = 偏角值反拨： 水平盘读数=360- 偏角值。正拨 反拨（2）测设：（二）直角坐标法（切线支距法）（1）建立坐标系（2）计算圆曲线上细部点坐标（3）测设方法YZRO（三）长弦偏角法细部点测设1.测设前提：曲线较长，地形变化较大2.测设原理3.测设数据的计算ZYJD第一个点第二个及 以后的点检核（YZ）A已知：偏
13、角、半径R 、JD里程、桩距YZROJDZY4. 测设数据计算举例【解】采用长弦偏角法计算 ：JD里程ZY点里程细部点里程偏角和弦长P1P2任务二 中线测量5.细部点测设YZOJDZY能否进行反拨，应该拨多大角度？曲线左偏时如何测设？曲线测量闭合差公路等级级纵纵向闭闭合差横向闭闭合差（cm）曲线线偏角 闭闭合差 （）平原微丘 区山岭重丘 区平原微丘 区山岭重丘 区 高速公路 、一级级公 路1/20001/1000101060二级级及以 下公路1/10001/5001015120RP1/ lP 或 RP = C / lPC 缓和曲线半径的变更率在HY（YH）处，RP = R，则C=R l02、性
14、 质：一、缓和曲线的概念与性质1、概念：直线与圆曲线之间的一段过渡曲线10-5 缓和曲线1、缓和曲线坐标系原点：ZH（HZ）。X轴正向：沿切线指向JD。Y轴正向：过原点与切线垂 直，指向内侧。 二、缓和曲线的 方程 过P点的切线与X 轴的夹角 2、缓和曲 线角RP = C / lP，C=Rl0将cos、sin按级数展开：3、参数 方程积分得：缓和曲线参数方程当l=ls时，缓和曲线上某点的坐标为：我国采用的方法：圆曲线R半径不变, 圆心内移, 插入缓和曲线 。 三、加缓和曲线后曲线的变化R变化1：圆心移动变化2：圆曲线减短l0变化3：曲线总长度增加l0四、缓和曲线常 数1.缓和曲线切线角2. 缓
15、和曲线终点横坐标3. 缓和曲线终点纵坐标4.内移距p p =（y0 + Rcos0）- R续6.缓和曲线偏角7.缓和曲线反偏角b0 = 0 0x0RXYZHy00P m0b05.切垂距（附加切距）m = x0 Rsin0五、曲线综合要素计算及主点测设（一）曲线主点1、ZH2、HY3、QZ4、YH5、HZ（二）曲线综合要素计算例已知线路某转点ZD的里程为DK25+536.32，ZD到JD的距离为D= 893.86 m。R = 500 m，l0 = 60 m，Z = 355123，试计算缓和曲线常数和综合要素并推算各主点的里程。解：1缓和曲线常数：（三）主点里程推算p =（y0 + Rcos0）- R=0.300mm = x0 - Rsin0=29.996m2、曲线综合要素： q=2TL=10
