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1、1了解圆曲线的概念及其在公路线形中的重要作用 。 2. 熟悉圆曲线主点测设的元素及其计算方法 。 3. 掌握圆曲线的测设方法 。,任务一 圆曲线测设,为了行车安全，当公路所选路线在交点处由一个方向转到另一个方向时，应以适当半径的平滑曲线将两个线段连接起来，这种曲线称为圆曲线，也称为单曲线。,一、圆曲线主点测设 1.主点测设要素计算 （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+L QZ里程=YZ里程-L/2； JD里程=QZ里程+D/2,课堂练习,已知某交点的里程为K3+182.76，测算得转角2548，
2、拟定圆曲线半径R=300m，求圆曲线测设元素及主点桩里程。, 计算圆曲线测设元素,解题要点：, 计算主点桩里程,（校核）,（计算无误）,（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。,二、圆曲线详细测设,有整桩号法和整桩距法。一般采用整桩号法。 1. 切线支距法,(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
3、部分进行测设。,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,（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ci 3）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。,1了解公路纵断面测量概念及其在公路线形的重要作用 。 2.熟悉公路纵断面测量的元素及其计算应用 。 3.掌握公路纵断面测量的测设方法 。,任务二 公路纵断面测量,图1 狮子垻湖心岛平面图,假如你是一名测量技术人员，组织人员完成从湖心岛的桥头A，到B点，约
4、250m长的纵断面的测绘工作。,一、基平测量,路线：附和水准路线,仪器：不低于DS3精度的水准仪或全站仪,测量要求： 水准测量：一般按三、四等水准测量规范进行 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,临时水准点的布设：,（1）横向位置：不易破坏且方便之处，一般离中线50300m。,（2）纵向密度：,山区：0.51.0km,平原区：1.02.0km,一、工具准备,4-5人为一组，每组配备： DS3水准仪1台 水准尺2根 尺垫2个 计算器1台 记录板1块（含记录表） 红油漆1小桶 毛笔、木桩、铅笔等,二、实施步骤,（一）设置水准点并引测高程,在路线起点、中点和终点附近分别设置
5、水准点BM1、BM2和BM3，另假设BM1高程为104.256m，如下图所示（只画出了一部分路程）。经过基平测量的实施，求得BM1和BM2的高程。,（二） 中平测量,1 .中桩高程测量,首先，安置仪器于1点，分别后视BM1和前视ZD1上的水准尺，并讲读数填入表中的BM1后视栏和ZD1的前视栏中；,其次，观测BM1与ZD1之间的中间点K0+000、+020、+040、+060,将各点的读数分别记入表中的中视栏中；,2.317,1.762,2.16,1.83,1.20,1.43,将水准仪搬至点，再分别后视ZD1和前视ZD2上的水准尺，将读数分别记入表中的ZD1的后视栏和ZD2的前视栏中；,观测ZD
6、1和ZD2之间的中间点K0+080、+100、+120,分别将读数填入表中的中视栏中；,0.744,1.90,1.76,1.84,1.405,视线高,a,H1,k1,H2,k2,b,HB,HA,H,大地水准面,A,B,K1,K2,测站视线高H=后视点高程HA+后视读数a 前视转点的高程HB=视线高H-前视读数b 中桩高程H1=视线高H-中视读数k1,2.成果处理方法,3 .计算各中桩的高程, 计算视线高,视线高=HA+1.492=104.256+2.371=106.573m,计算各里程桩点的高程,K0+000点处的高程为：H1=106.573-2.16=104.41m K0+020点处的高程为
7、：H2=106.573-1.83=104.74m K0+040点处的高程为：H3=106.573-1.20=105.37m K0+060点处的高程为：H4=106.573-1.43=105.14m,4 .计算高差闭合差,高差闭合差,=测得高程已知高程,高速、一级公路：,二级及以下公路：,高差闭合差的限差为：,5.精度要求,?,三、操作注意事项,1. 路线上中桩较多，中平测量时要防止重测和漏测。,2. 水准尺应紧靠里程桩立于地面上，而不能立于桩顶；在水准点和中桩处均不得放置尺垫。,3. 中平测量应分段进行校核，否则，成果不得被采用；在进行每一测段的中平测量时，都必须从基平后的已知水准点开始起测。
8、,1了解公路横断面测量的概念及其在公路线形的重要作用 。 2.熟悉公路横断面测量的元素及其计算应用 。 3.掌握公路横断面测量的测设方法 。,任务三 公路横断面测量,横断面测量是测定各中桩两侧垂直于中线的地面高程，绘制横断面图，供线路基础设计、计算土石方量及施工时放样边桩之用。,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、横断面方向的测定,1. 直线段一般采用普通方向架测定。 2.圆曲线段采用求心方向架。,普通方向架,求心方向架,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
9、量横断面方向上各变坡点至中桩的平距及高差。平距及高差的精度要求一般为0.1m。 （二）方法分类 1. 花杆皮尺法 适用于：山区低等级公路，精度低。 2. 水准仪法水准仪测高差、皮尺丈量平距。 适用于：地形简单地区，精度高。,3.经纬仪视距法 适用于：地形复杂地区，精度较高。 4.全站仪法 适用于：地形复杂地区，精度高。 用全站仪的斜距测量模式，即可自动显示出平距和高差。,三、横断面图的绘制,绘图时一般先将中桩标在图中央，再分左右侧按平距为横轴，高差为纵轴，展出各个变坡点，绘出横断面图。,设计线,地面线,1了解公路竖曲线的概念和分类 。 2. 熟悉公路竖曲线测设的元素及其计算应用 。,任务四 竖
10、曲线测设,竖曲线测设在线路的纵坡变更处，为了满足视距的要求和行车的平稳，在竖直面内用圆曲线将两段纵坡连接起来，这种曲线称为竖曲线。竖曲线又包括凸形竖曲线和凹形竖曲线。,一、竖曲线的概念 在线路的纵坡变更处，为了满足视距的要求和行车平稳，在竖直面内用圆曲线将两段纵坡连接起来，这种曲线叫竖曲线。如图所示为凸竖曲线和凹竖曲线。,二、竖曲线测设的元素及计算 测设竖曲线时，根据路线纵断面图设计中所设计的竖曲线半径R和相邻坡道的坡度 ，计算测设数据。如下图所示，竖曲线元素的计算可用平曲线的计算公式：,由于竖曲线的坡度转折角很小，计算公式可简化为,因此,对于值也可按下面的近似公式计算,因为,则 RAF =A
11、C:AF =AC:2E,因此,又因为,得,同理，可导出竖曲线中间各点按直角坐标法测设的纵距（即标高改正值）计算式：,上式中 值在凹形竖曲线中为正值，在凸形竖曲线中为负值。,竖曲线的测设就是根据纵断面图上标注的里程及高程，以附近已放样出的整桩为依据，向前或向后测设各点的水平距离值，并设置竖曲线桩。然后测设各个竖曲线桩的高程。其测设步骤如下：,（1）计算竖曲线元素T、L和E； （2）推算竖曲线上各点的桩号： 曲线起点桩号 = 变坡点桩号 竖曲线的切线长 曲线终点桩号 = 曲线起点桩号 +竖曲线长,（3）根据竖曲线上细部点距曲线起点（或终点）的弧长，求相应的值，然后，按下式求得各点高程。 式中 竖曲线细部点的高程 细部点的坡段高程 当竖曲线为凹形时，式中取“+”；竖曲线为凸形时，式中取“-”。,（4）从变坡点沿路线方向向前或向后丈量切线长T，分别得竖曲线的起点和终点。 （5）由竖曲线起点（或终点）起，沿切线方向每隔5m在地面上标定一木桩（竖曲线上一般每隔5m测设一个点）。 （6）测设各个细部点的高程，在细部点的木桩上标明地面高程与竖曲线设计高程之差（即挖或填的高度）。,
