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1、第九章 道路工程测量(圆曲线缓和曲线计算公式) 学习园地2010-07-29 13:10:53阅读706评论0字号:大中小订阅教程第九章道路工程测量(圆曲线缓和曲线计算公式)未知2009-12-0919:04:30广州交通技术学院第九章道路工程测量(roadengineeringsurvey)内容:理解线路勘测设计阶段的主要测量工作(初测控制测量、带状地形图测绘、中线测设和纵横断面测量);掌握路线交点、转点、转角、里程桩的概念和测设方法;掌握圆曲线的要素计算和主点测设方法;掌握圆曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;了解虚交的概念和处理方法;掌握缓和曲线的要素计算和主点测设方法;理解缓
2、和曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;掌握路线纵断面的基平、中平测量和横断面测量方;了解全站仪中线测设和断面测量方法。重点:圆曲线、缓和曲线的要素计算和主点测设方法;切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法;路线纵断面的基平、中平测量和横断面测量方法难点:缓和曲线的要素计算和主点测设方法;缓和曲线的切线支距法和偏角法的计算公式和测设方法。9.1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(routereconnaissanceanddesignsurvey)和道路施工测量(roadconstructionsurvey)。(一)勘测设计测量(routereconn
3、aissanceanddesignsurvey)分为:初测(preliminarysurvey)和定测(locationsurvey)1、初测内容:控制测量(controlsurvey)、测带状地形图(topographicalmapofazone)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(centerlinesurvey)、测纵断面图(profile)、横断面图(cross-sectionprofile)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
4、资料。(二)道路施工测量(roadconstructionsurvey)按照设计图纸恢复道路中线、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(centerlinesurvey)1、平面线型:由直线和曲线(基本形式有:圆曲线、缓和曲线)组成。2、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(intersectingpoint)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。
5、(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)定交点将穿出的直线延长,得交点JD。正倒镜分中法:1)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。2)同理可定出CD方向可定出c、d两点。(骑马桩)。3)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,
6、计算测设元素(,S)拨角,量边,定出JD位置。四、转点ZD(turningpoint)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。有: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。有:(2)在两交点延长线上测设转点如图,有:五、转角(turningangle)和分角线的测设1、定义:指路线由一个方向偏向另一个方向时,偏转
7、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。2、转角的测定当左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-1803、分角线的测定若角度的2个方向值为a、b,则分角线方向c=(a+b)/2六、里程桩(mileagepeg)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。分为整桩和加桩。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、曲线加桩和断链加桩。(如:改K1+100=
8、K1+080,长链20m。)9.2单圆曲线(circlecurve)的测设圆曲线测设的传统方法:主点测设详细测设一、主点(majorpoint)的测设1、曲线要素的计算若已知:转角及半径R,则: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(用于校核)(2)测设步骤:1)JDi架仪,照准JDi-1,量取T,得ZY点;照准JDi+1,量取T,得YZ点。2)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和整桩距法。一般采用整桩号法。1、切线支距法(tangento
9、ff-setmethod)(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=341200,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
10、.43(检查)(三)切线支距法(整桩号)各桩要素的计算表曲线桩号ZY(YZ)至桩圆心角i切线支距法坐标(m)的曲线长(m)小数度()Xi(m)Yi(m)ZYK4+906.904906.90000K4+920492013.13.13.0.K4+940494033.19.32.2.K4+960496053.115.52.7.QZK4+966.59K4+980498046.2813.45.5.K5+000500026.287.26.204441.K5+02050206.281.6.0.YZK5+026.285026.280000注:表中曲线长。2、偏角法(methodofdeflectionangl
11、e)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。此外还有极坐标法(polarcoordinatemethod)、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,数据是假设的)已知圆曲线的R=200m,交点JDi里程为K10+110.88m,试按每1
12、0m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)各桩要素的计算表桩号曲线长偏角值偏角读数弦长(长弦法)ZYK10+84.55000000000000K10+905.450465035913105.45K10+10015.4521247357471315.45K10+11025.4533844356211625.43QZK10+110.73K1
13、0+12016.91225202252016.91K10+1306.9105923059236.91YZK10+136.91000000000000注:;9.3缓和曲线(spiral)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、回旋型缓和曲线基本公式缓和曲线全长。(1)切线角公式缓和曲线长所对应的中心角。(2)缓和曲线角公式缓和曲线全长所对应的中心角亦称缓和曲线角。(3)缓和曲线的参数方程(4)圆曲线终点的坐标