線路施工測量畢業(yè)設計

1、 石家莊鐵路職業(yè)技術學院畢 業(yè) 設 計 線路施工測量系 部: 測繪工程系 專業(yè)名稱: 工程測量專業(yè) 指導教師: 指導教師: 姓 名: 學 號: 二0一三 年 六 月畢 業(yè) 設 計 （論文）評 定 表姓名宋園京學號201008016054存檔號1381013054系別測繪工程系專業(yè)工程測量技術班 級81013畢業(yè)論文（設計題目）線路施工測量指導教師評語：簽名： 年 月 日答辯委員會意見：簽名： 年 月 日 備注：石家莊鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書學 生姓 名宋園京學 號201008016054班級81013指導教師姓 名陳敬周職 稱講師系部測繪工程系陳冉麗講師畢業(yè)設計（論文）題目線路施

2、工測量畢業(yè)設計（論文）要求：1. 李孟山,工程測量.西安：西安地圖出版社，2004:1421612. 李孟山,張文彥,工程測量概論.西安：西安地圖出版社，20043.工程測量實用程序說明。指導教師簽名： 年 月 日本人慎重承諾和聲明：我承諾在畢業(yè)論文（設計）活動中遵守學校有關規(guī)定，恪守學術規(guī)范，在本人的畢業(yè)論文中未剽竊、抄襲他人的學術觀點、思想和成果，未篡改研究數(shù)據(jù)，如有違規(guī)行為發(fā)生，我愿承擔一切責任，接受學校的處理。摘 要工測量是工程師的眼睛，貫穿于整個工程建設的始終。從控制、路線、路基施工、橋涵等線路中線的放樣、橋梁的施工，測量都起到了舉足輕重的作用。本設計主要講述了圓曲線、緩和曲線的測設

3、，對緩和曲線的切線角、主店元素的計算進行了詳細介紹。其中還講述了坐標轉換的應用，并且對逐樁坐標計算的步驟也做了詳細的說明。介紹了圓曲線主點測設及詳細測設。由于個人能力有限，本設計難免有不足之處，希望老師多提寶貴意見和建議。關鍵詞：圓曲線 ;緩和曲線;坐標轉換;逐樁坐標 目 錄第一章 圓曲線主點測設11.1內容摘要11.2圓曲線主點測設11.3主點里程的計算11.4主點的測設21.5圓曲線的詳細測設3第二章 緩和曲線的測設62.1緩和曲線的切線角公式62.2緩和曲線主點元素的計算及測設72.3圓曲線加緩和曲線的詳細測設9第三章 坐標轉換的應用11第四章 逐樁坐標計算步驟144.1已知條件144.

4、2逐樁坐標計算步驟144.3轉軸法計算中線點位坐標19參考文獻25致 謝26第一章 圓曲線主點測設1.1內容摘要1.2圓曲線主點測設設交點JD的轉角為，圓曲線半徑為R，則圓曲線的測設元素可按下列公式計算：圖1-1 1.3主點里程的計算【算例】圖1-1 1.4主點的測設測設曲線的起點（ZY）與終點（YZ）圖1-2 1.5圓曲線的詳細測設1.圓曲線測設的基本要求2.圓曲線詳細測設的方法主點名稱 樁 號 各樁至ZY或YZ的曲線長XY各點間弦長ZYK8+720.560.00 0000.009.437309.449.380.899.9874019.4418.953.733.87QZK8+743.8723

5、.3122.475.346.1375017.1816.842.929.987607.187.160.517.17YZK8+767.180.00 00第二章 緩和曲線的測設為了行車更安全、舒適，常要求在曲線和直線之間設置一段半徑由無窮大逐漸變化到圓曲線半徑的曲線，這種曲線我們稱之為緩和曲線。國內外目前基本采用回旋曲線的一部分作為緩和曲線。對于某一緩和曲線我們已知的數(shù)據(jù)有1)路線的轉角2)根據(jù)公路的等級和地形狀況確定的圓曲線半徑R；3)緩和曲線的長度，可根據(jù)公路的等級和地形情況依下表查得；4)曲線加樁的整樁間距和交點JD的里程。2.1緩和曲線的切線角公式緩和曲線上任意一點P的切線與曲線起點ZH的切

6、線所組成的夾角為，稱為緩和曲線的切線角。緩和曲線切線角實際上等于曲線起點ZH至曲線上任一點P之間的弧長所對圓心角。如下圖所示。在P點取一微分弧dl，它所對應的圓心角為d，則：積分得：當l=lh時，緩和曲線全長所對的切線角稱為緩和曲線角，以h表示。圖2-1 以緩和曲線起點ZH為原點，以過該點的切線為x軸，垂直于切線的方向為y軸。則任一點P的坐標為:稱為緩和曲線的參數(shù)方程當l=lh時，即得緩和曲線的終點坐標值：2.2緩和曲線主點元素的計算及測設圓曲線的內移和切線的增長在圓曲線和直線之間增設緩和曲線后，整個曲線發(fā)生了變化，為了保證緩和曲線和直線相切，圓曲線應均勻地向圓心方向內移一段距離p，稱為圓曲線

7、內移值。同時切線也應相應地增長q，稱為切線的增長值。在公路建設中，一般采用圓心不動，圓曲線半徑減少p值的方法，即使減小后的半徑等于所選定的圓曲線半徑，也 就是插入緩和曲線前的半徑為R+p，插入緩和曲線后的圓曲線半徑為R。增加的緩和曲線的一半弧長位于直線段內，另一半則位于圓曲線段內。圓曲線內移值p為： 圖2-2切線的增長值q為：緩和曲線主點元素以及里程的推算緩和曲線主元素的計算：切線長：主曲線（圓曲線部分）長：曲線全長：外矢距：切曲差：緩和曲線主點里程的計算直緩點ZH里程：ZH里程=交點JD里程-切線長Th 緩圓點HY里程：HY里程=直緩點ZH里程+緩和曲線長h 曲中點QZ里程：QZ里程=緩圓點

8、HY里程+主曲線長Ly/2 圓緩點YH里程：YH里程=曲中點QZ里程+主曲線長Ly/2緩直點HZ里程：HZ里程=圓緩點YH里程+緩和曲線長h 為了檢查計算的正確性，可用可用下式計算HZ里程： HZ里程=JD里程+切線長Th-切曲差Dh 【算例】已知R=500m,l0=6Om,=28°3620，ZH點里程為33+424.67,求綜合要素及主點的里程。1）綜合要素計算，根據(jù)式上式，計算得：T=157.56mL=309.64mE0=16.31mq=2T-L=5.47m2）主點里程計算已知：ZH點里程為33+424.67，則有：（核）主點測設步驟（以例題說明）a.經(jīng)緯儀安置在直緩點ZH上，瞄

9、準JD方向，沿視線方向量取切線長Th=157.58米，即得直緩點JD。b.將儀器置于交點上，以ZH點為后視方向，撥角(180º-)/2，即分角線方向，沿此方向量取外矢距E0=16.31m米，即得曲中點QZ，樁號K33+579.49c.）再將經(jīng)緯儀瞄準緩直點HZ方向，沿視線方向量取切線長T=157.56m米，即得緩直點HZ，樁號K33+734.31d.以ZH點為坐標原點，以ZH-JD為切線方向建立直角坐標系的x軸，垂直方向為y軸，用切線支距法量取Xh， Yh得緩圓點HY, 樁號為K33+484.67e.同理，以HZ點為坐標原點，以HZ-JD為切線方向建立直角坐標系的x軸，垂直方向為y軸

10、，用切線支距法量取Xh，Yh得圓緩點YH, 樁號K33+674.31f.在測設出的各主點上釘木樁，并釘一小釘作為標心。2.3圓曲線加緩和曲線的詳細測設(1)切線支距法測設圓曲線加緩和曲線切線支距法測設圓曲線加緩和曲線的實質是直角坐標法測設點位。1)計算公式在緩和曲線部分，用公式（10-7）計算測設點的坐標：圖2-3在圓曲線部分，由圖10-16知:式中l(wèi)i為曲線點i的曲線長。2)測設方法與切線支距法測設圓曲線的方法相同。支距法的優(yōu)點是方法簡單，誤差不積累；缺點是不能發(fā)現(xiàn)中間點的測量錯誤。故適用于平坦地區(qū)，而不適用于山區(qū)。第三章 坐標轉換的應用在公路施工測量中經(jīng)常會遇到大橋位于直線段上，并且橋梁中

11、心線與橋墩臺中心線夾角為90º的情況。在施工放樣的過程中，測量員經(jīng)常需要花費大量的時間作重復計算，才能算出點位的坐標。如承臺邊線，墩臺帽邊緣線，支座線，梁板外邊緣線，護欄線及護筒和模板檢測等。尤其是在檢測模板時，測量員需花費大量時間，用來計算和整理資料。通過簡單的坐標轉換，不需進行繁瑣的計算直接通過點位的樁號和橫向尺寸來確定該點的平面位置。這將很大程度上減輕了測量員的工作負擔，提高了工作效率，起到事半功倍的效果。已知條件：在國家坐標系中ZH點、P點坐標分別為ZH（Xzh ,Yzh）P（XP ,YP） 圖3-1 在施工獨立坐標系中ZH（Xzh ,Yzh）,P（Xp ,Yp）圖3-2 如

12、何確定P點坐標圖3-3 將上式代入下面公式，得到P點在施工獨立坐標系中的坐標。圖3-4 第四章 逐樁坐標計算步驟高等級公路、鐵路的測設通常要用全站儀測設中線，利用全站儀測設中線就必須知道線路中線的點位坐標。下面就有關計算原理進行說明4.1已知條件設計文件所給已知條件：交點坐標及里程、曲線半徑、緩和曲線長、轉向角地面上的已知條件：導線點坐標及高程、導線控制點的實地位置。4.2逐樁坐標計算步驟（一）由轉向角、半徑、緩和曲線長利用公式 計算曲線要素（二）由交點里程、切線長T 和曲線長L計算曲線主點里程（三）ZH點和HZ點坐標計算如圖圖4-1 （1）ZH點坐標計算由的坐標反算的坐標方位角；計算ZH點坐

13、標：（2）HZ點坐標計算由的坐標反算的坐標方位角；計算ZH點坐標（四）逐樁坐標計算方法對于線路逐樁坐標計算常用的方法主要有構造導線法和轉軸計算法。1.構造導線法（1）計算點P在ZHHY上如圖利用公式計算P點在ZHxy坐標系下的坐標圖4-2 計算ZH到P點的間距d及與ZHJD間的夾角求ZHP的坐標方位角=曲線右偏時取“+”；曲線左偏時取“-”；求P點坐標(2) 計算點P在HYYH圓曲線上解法一：如圖圖4-3 利用公式計算P點在ZHxy坐標系下的坐標計算ZH到P點的間距d及與ZHJD間的夾角求ZHP的坐標方位角=曲線右偏時取“+”；曲線左偏時取“-”；求P點坐標解法二：由HY點推算P點坐標如圖圖4

14、-4 求HY點切線方位角求HY到P點的間距d及弦切角求HY到P點的方位角求P點坐標（3）P點在YHHZ緩和曲線上如圖 圖4-5 求P點在坐標系下的坐標計算HZ到P點的間距d及與HZJD間的夾角求HZP的坐標方位角=曲線右偏時取“-”；曲線左偏時取“+”；求P點坐標4.3轉軸法計算中線點位坐標（1）計算點P在ZHHY緩和曲線上如圖圖4-6 計算P點在ZHxy坐標系下的坐標計算P點在線路坐標下坐標曲線右偏時K=1；曲線左偏時K=-1。（2）P點在HYYH圓曲線上利用公式計算P點在ZHxy坐標系下的坐標計算P點在線路坐標下坐標曲線右偏時K=1；曲線左偏時K=-1。（3）P點在YHHZ緩和曲線上如圖圖

15、4-7 求P點在坐標系下的坐標計算P點在線路坐標下坐標曲線右偏時K=-1；曲線左偏時K=1。例：某高速公路線路設計數(shù)據(jù)如下：直線、曲線及轉角表交點號交點樁號交點坐標偏角º 曲線要素數(shù)值（米）方位角º RloTLX坐標Y坐標5K21+137.0311387.9043359.65438 47 01(左偏)28003201146.1052215.32571 26 356K23+596.5092195.0965764.14526 08 51（右偏）48005501390.2562740.52797 35 267K25+698.2381912.1937887.09215 33 36（

16、左偏）55000751.4561493.663求主點里程？求K22+220、K22+800、K24+900點坐標解：求主點里程ZH點里程=里程T=23596.509-1390.256=K22+206.253HY點里程=ZH點里程+=22206.253+550=K22+756.253YH點里程= ZH點里程+L-=22206.253+2740.527-550=K24+396.780HZ點里程= ZH點里程+L=22206.253+2740.527=K24+946.780 2、求ZH點、HZ點坐標（1）求ZH點點坐標（2）求、HZ點坐標（3）求K22+220點坐標求K22+220點在ZH-xy坐標

17、系下坐標計算K22+220點在線路坐標下坐標，K=1+13.747cos+0.00016sin=1756.818計算K22+800點坐標計算K22+800點在ZHxy坐標系下的坐標計算K22+800點在線路坐標下坐標K=1 則+13.747cos+0.00016sin=1756.818=計算K24+900點坐標K24+900點在緩和曲線上求K24+900點在坐標系下的坐標計算24+900點在線路坐標下坐標K=-1 則=2017.626=7142.219參考文獻1. 李孟山,工程測量.西安：西安地圖出版社，2004:1421612. 李孟山,張文彥,工程測量概論.西安：西安地圖出版社，20043.工程測量實用程序說明。致 謝經(jīng)過半月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個專科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。 在這里首先要感謝我