《《土木曲线测设》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《土木曲线测设》ppt课件（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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,第五章 曲线测设,主点测设：在地面上标定出不同线型的分界点及曲中点。 曲线详细测设：测设出具有一定密度的线路中线点。 如果使用测距仪或全站仪按任意点极坐标法测设曲线，则曲线主点和曲线详细点可同时设出。 注意：必须更换置镜点重新测一次。,5-1 圆曲线主点及要素计算,一、圆曲线的主点ZY 、 QZ 、YZ,R 圆曲线半径（设计选配） 转向角（现场实测）,4、切曲差：,R,二、圆曲线的要素计算,1、切线长：,2、曲线
2、长：,3、外矢距：,推算方向是：ZDZY1QZ1YZ1ZY2QZ2YZ2。,三、曲线主点里程推算,例5-2已知铁路线路转点ZD的里程为K125+032.58 ， 其它已知数据如表5-1，试推算各主点的里程。,表5-1 曲线资料,表5-2 曲线要素计算表,里程推算： ZD DK125+032.58 +（D1-T1） 888.14 ZY1 DK125+920.72 +L1/2 140.77 QZ1 DKI26+061.49 +L1/2 140.77 YZ1 DK126+202.26 +（D2-T1-T2） 467.09 ZY2 DK126+669.35 +L2/2 111.28 QZ2 DK126
3、+780.63 +L2/2 111.29 YZ2 DK126+891.92,检核计算： ZY1 DK125+920.72 +2T1 289.22 DK126+209.94 -q 7.68 YZ1 DK126+202.26 ZY2 DK126+669.35 +2T2 226.32 DK126+895.67 -q 3.75 YZ2 DK126+891.92,缓和曲线：直线与圆曲线之间的一段过渡曲线。 一、作用和性质 作用： 超高过渡： 外轨超高 加宽过渡： 内轨加宽,5-2 缓和曲线,运动状态过渡：匀速直线运动 匀速圆周运动,RP1/ lP 或 RP = C / lP C 缓和曲线半径的变更率 在
4、HY（YH）处，RP = R，则C=R l0,性质：,HY,J,D,R,R,ZH,R,P,l,p,P,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,将cos、sin按级数展开：,3、坐标X、Y,X,Y,积分得：,铁路或汽车专用公路设计中，圆曲线半径一般要大于200m，因此式中的n值通常取2，且为,(5-6),(5-4),显然，式（5-4）是交错级数，且各项的绝对值又依次递减，故其截断误差可按下式估算：,例5 - 3已知某曲线设计时选配的圆曲线半径R = 200
5、m，缓和曲线长l0 = 70 m，若n=2试按（5-5）式估算坐标计算的截断误差。 解,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：园曲线减短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,将lp=l0代入缓和曲线方程(5-6)得：,2. 缓和曲线终点横坐标,3. 缓和曲线终点纵坐标,4.内移距p p =（y0 + Rcos0）- R,6.缓和曲线偏角,7.缓和曲线反偏角 b0 = 0 0,0,5.切垂距 m = x0 Rsin0,一、曲线主点 1、ZH 2、HY 3、QZ 4、YH 5、HZ
6、,5-3 曲线综合要素计算及主点测设,二、曲线综合要素计算,例5 -4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=0.300m m = x0 - Rsin0=29.996m,2、曲线综合要素：,q=2TL=10.81m,b0 = 0 -0= 21730,3主点里程推算： 里程推算： 检核计算： ZD DK25+536.32 ZH DK26+238.32 +
7、（D - T ） 702.00 + 2T 383.72 ZH DK26+238.32 DK26+622.04 + l0 60 - q 10.81 HY DK26+298.32 HZ DK26+611.23 +（L- 2l0)/2 126.45 QZ DK26+424.77 + (L- 2l0)/2 126.46 YH DK26+551.23 +l0 60 HZ DK26+611.23,1在JD上安置经纬仪，对中、整平。 2后视始端切线方向上的相邻交点或转点，自 JD 于视线方向上测设 (T- x0)，可钉设出 HY在始切线上的垂足YC；据此继续向里程 减少方向测设x0 ，则可钉设出ZH。 3后
8、视末端切线方向上的相邻交点或转点，自 JD于视线方向上测设 (T- x0)，可钉设出 YH在始切线上的垂足YC；据此继续向里程 增加方向测设x0 ，则可钉设出HZ。,四、曲线主点测设,4测设出内角平分线，自JD于内角平分上测设 外矢距E0，则可钉出QZ。 5在始切线上的垂足YC上安置经纬仪，对中、 整平。 6后视始端切线方向上的相邻交点或转点，向 曲线内侧测设切线的垂线方向，自YC 于该方 向测设y0，可钉设出HY。 同理可测设出YH。,曲线详细测 ：按一定的密度对曲线进行加密点测设，以详细标定出曲线的平面形状。 缓和曲线 每隔10m 铁路 圆曲线 20m整桩 公路无论缓和曲线或园曲线均设置2
9、0m整桩 特殊情况：如果设计需要或在地形变化处另设整米加桩。,5-4 曲线详细测设的偏角法,偏角：弦切角 P,1、P，2、P，3、 弦长： c1、c2、c3 偏角法实质：角度与距离的交会法。 关键：偏角计算,测站点仪器定向,一、偏角法原理,1,2,3,p,若切线方向的水平度盘读数为00000 正拨： 平盘读数 = 偏角值 反拨： 平盘读数=360- 偏角值。,正拨与反拨,正拨 反拨,1圆曲线偏角,i，j 过i点的切线与i、j 两点弦线之偏角 li，j i、j两点间的曲线长 R 圆曲线半径,二、偏角计算,2缓和曲线偏角,i，j =i j，i 而,当R比较大时，j，i较小 则,得,若j点位于i点与
10、缓和曲线终点之间，则,铁路缓和曲线每隔10m测设一点。曲线点序号：,设,则,一般表达式：,当圆曲线的半径R较小时，坐标计算的截断误差较大，按上述方法计算的偏角精度偏低，无法满足要求。此时可按坐标反算求出其坐标方位角i，j ；求出切线的坐标方位角i，则 i，j =|i，j -i|,当i点位于缓和曲线起点即ZH或HZ点时，i=0，上式可化简为,例5 - 5 已知线路设计时选配的圆曲线半径R = 500 m，缓和曲线长l0 = 60 m，试计算置镜于3，点前视其它各点的缓和曲线的偏角。, 3,010|30|(23+0 )=0 34 23 3,110|31|(23+1 )=0 26 44 3,210|
11、32|(23+2 )=0 15 17 3,410|34|(23+4 )=0 19 06 3,510|35|(23+5 )=0 42 01 3,610|36|(23+6 )=1 08 45,解,弧弦差：圆弧与相应的弦长之差。,表 5-3 弧弦差对比表,圆曲线半径越大，其弧弦差越小。因此，当圆曲线半径较大时，且相邻两点间的距离不超过20m 时，可用弧长代替相应的弦长，其代替误差远小于测设误差。,三、弦线长度,寻找置镜点处与测设方向一致的切线方向，并使该切线方向的水平度盘读数aF为某一定值（通常为00000）的过程。,安置经纬仪于A 点，后视 B点，并配置水平度盘读数为 aB。则定向后视读数 aB
12、= aF +,四、定向,已知R = 500 m，l0 = 60 m， Z = 355123。 置镜HY，后视ZH，偏角法测设HYZH、HYQZ段； 置镜YH，后视HZ，偏角法测设YHHZ、YHQZ段； 试完成测设资料计算。,1HYZH段 置镜HY后视ZH 6，0=b0 =21731 设aF = 00000 则定向后视读数,例5-6,aB = aF + = 21731,表5-4a HYZH段测设资料计算表,偏角根据下式计算，其结果列于表54a中。,点 号,偏角 ,正反拨,平盘读数 ,备注,注：表中缓和曲线点是由缓和曲线的起点向终点进行编号。,2HYQZ 段 置镜HY后视ZH，测设圆曲线 =6，0
13、+180 =1821731 设aF = 00000，则 定向后视读数为 aB=aF+= 1821731,偏角根据下式计算，其结果列于表54b中。,表5-4b HYQZ段测设资料计算表,3YHQZ 段测设数据计算 置镜YH后视HZ，测设圆曲线 =1806，0=1774229 设aF = 00000，则 定向后视读数 aB = aF += 1774229,偏角根据下式计算，其结果列于表54c中。,表5-4c YHQZ段测设资料计算表,4、YHHZ 段测设数据计算 置镜YH后视HZ，测设缓和曲线 =3606，0=3574229 设aF = 00000，则 定向后视读数 aB = aF += 3574229,表5-4d YHHZ段测设资料计算表,偏角根据下式计算，其结果列于表54d中。,注：表中缓和曲线点是由缓和曲线的起点向终点进行编号。,五、遇障碍时曲线测设,即找出i点的切线方向；计算i点至后续各点的偏角，据此继续测设。,原理：如图所示，置镜于已设出的曲线某主点A，测设1、2、i，至i+1点时视线受阻；迁站至i点，后视A点定向，,例5-7已知R = 500 m，l0 = 60 m， Z = 355123。 置镜于HY，后视ZH定向，测设缓和曲线，测设至2点 时遇障碍，则迁站到已设出的3点继续测设至ZH； 置镜
