第10章 道路中線測量

1、第十章第十章 道路中線測量道路中線測量n第一節(jié) 交點和轉(zhuǎn)點的測設(shè)n第二節(jié) 測角組的工作內(nèi)容n第三節(jié) 里程樁的設(shè)置n第四節(jié) 圓曲線的測設(shè)n第五節(jié) 虛交n第六節(jié) 緩和曲線的測設(shè)n第七節(jié) 復曲線的測設(shè)（自學）n第八節(jié) 回頭曲線的測設(shè)（自學）n第九節(jié) 道路中線逐樁坐標計算（自學）n概述 n道路工程一般由路基、路面、橋涵、隧道及各種附屬設(shè)施等構(gòu)成。興建公路之前，為了選擇一條既經(jīng)濟又合理的路線，必須對沿線進行勘測。n一般地講，路線以平、直最為理想。但實際上，由于受到地物、地貌、水文、地質(zhì)及其它等因素的限制，路線的平面線型必然有轉(zhuǎn)折，即路線前進的方向發(fā)生改變。為保證行車舒適、安全，并使路線具有合理的線型，在

2、直線轉(zhuǎn)向處必須用曲線連接起來，這種曲線稱為平曲線。平曲線包括圓曲線和緩和曲線兩種。n圓曲線是具有一定半徑的圓的一部分，即一段圓弧，它分為單曲線、復曲線和回頭曲線等。n緩和曲線是直線和圓曲線之間加設(shè)的一段曲線，其曲率半徑由無窮大逐漸變化為圓曲率半徑。n道路中線由直線和平曲線兩部分組成。道路中線測量是通過直線和平曲線的測設(shè)，將道路中心線的平面位置用木樁具體地標定在現(xiàn)場，并測定路線的實際里程。n道路中線測量是公路工程測量中關(guān)鍵性的工作，它是測繪縱、橫斷面圖和平面圖的基礎(chǔ)，是公路設(shè)計、施工和后續(xù)工作的依據(jù)。第一節(jié)第一節(jié) 交點和轉(zhuǎn)點的測設(shè)交點和轉(zhuǎn)點的測設(shè) 一、交點的測設(shè)一、交點的測設(shè)n對于一般低等級的公

3、路，通常采用一次定測的方法直接放線，在現(xiàn)場標定交點位置。對于高等級的公路或地形復雜的地段，需在帶狀地形圖上進行紙上定線，然后把紙上定好的路線放到路面上，一般采用穿線交點法、撥角放線法和坐標放樣法標定交點位置。 n要進行道路中線測量，必須先進行定線測量，即在現(xiàn)場標定交點和轉(zhuǎn)點。n交點是指路線改變方向的轉(zhuǎn)折點，通常以JD表示，它是路線測量的控制點。n轉(zhuǎn)點是指當相鄰兩交點距離較長或互不通視時，需要在其連線或延長線上定出的一點或整點，以供交點、測角、量距或延長直線瞄準之用，通常用ZD表示。 （一）穿線交點法（一）穿線交點法 穿線交點法是利用測圖導線點與圖上定線之間的角度和距離關(guān)系，將中線的直線段測設(shè)與

4、地上，然后將相鄰直線延長相交，定出交點。即具體步驟如下：1、放點、放點 在地面上測設(shè)路線中線的直線部分，只需定出直線上若干個點，就可確定這一直線的位置。圖中JD3、JD4、JD5為路線中線，D8D13為初測導線，16為選點中線放樣臨時，其中支距點為（1、2、4、6）。測設(shè)步驟：臨時點為支距點時，可用支距法放點，用經(jīng)緯儀和方向架定出垂線方向，再用皮尺量出支距l(xiāng)定出點位。臨時點為任意點時，則用極坐標法，將經(jīng)緯儀安置在相應的導線點上，撥角定出臨時方向，再用皮尺量距l(xiāng)定出點位。 2、穿線、穿線 由于圖解數(shù)據(jù)和測量誤差的影響，在圖上同一直線上的各點放到地面后，一般均不能準確位于同一直線上。這時可根據(jù)實地

5、情況采用目估或經(jīng)緯儀法穿線，通過比較和選擇定出一條盡可能多地穿過或靠近臨時點的直線AB，這種確定直線位置的工作稱為穿線。AB1234 3、交點、交點 (二二)撥角放線法撥角放線法極坐標法極坐標法 根據(jù)紙上定線的交點坐標，首先反算直線長度和坐標方位角，以及轉(zhuǎn)角，利用這些數(shù)據(jù)在現(xiàn)場測設(shè)交點。 在利用導線點或已測設(shè)的JD，計算測設(shè)元素（，S）撥角，量邊，定出JD 位置。這種方法有累積誤差，故每隔一段距離應與測圖導這種方法有累積誤差，故每隔一段距離應與測圖導線聯(lián)測校核調(diào)整。線聯(lián)測校核調(diào)整。 (三三)坐標放樣法坐標放樣法 二、轉(zhuǎn)點的測設(shè)二、轉(zhuǎn)點的測設(shè)（一）在交點間設(shè)轉(zhuǎn)點（一）在交點間設(shè)轉(zhuǎn)點（1）ZD為粗

6、略定出的轉(zhuǎn)點位置。將經(jīng)緯儀置于ZD，用正倒鏡分中法延長直線JD5ZD于JD6。若JD6與JD6重合或量取的偏差在路線容許移動的范圍內(nèi)，則轉(zhuǎn)點位置即為ZD，這時應將JD6移至JD6，并在樁頂上釘上小釘表示交點位置。fbaae將ZD沿偏差的相反方向橫移至ZD。將儀器移至ZD，延長直線JD5ZD看是否通過JD6或偏差小于容許值，否則應再次設(shè)置轉(zhuǎn)點，直至符合要求為止。（2）當偏差超過容許范圍或JD6不許移動時，則須重新設(shè)置轉(zhuǎn)點。設(shè)e為ZD應橫向移動的距離，儀器在ZD用視距測量方法測出距離a、b，則 （二）在兩交點延長線上設(shè)轉(zhuǎn)點（二）在兩交點延長線上設(shè)轉(zhuǎn)點ZD為延長線上粗略定出的轉(zhuǎn)點位置。將經(jīng)緯儀置于Z

7、D，用正倒鏡分中法定出JD9。若JD9與JD9重合或量取的偏差在路線容許移動的范圍內(nèi)，則轉(zhuǎn)點位置即為ZD。若偏差f超出容許范圍或JD9為死點，不許移動，則應調(diào)整ZD的位置。將ZD沿偏差f相反方向橫移e至ZD。fbaaen將道路中線的交點和轉(zhuǎn)點設(shè)定完成后，即定線測量完成，就可進行標定直線與修正點位，測角與轉(zhuǎn)角計算，平曲線要素計算，釘設(shè)平曲線中點方位樁，視距測量，導線磁方位角觀測并進行檢核，路線控制樁位固定等。第二節(jié)第二節(jié) 測角組的工作內(nèi)容測角組的工作內(nèi)容 一、標定直線與修正點位一、標定直線與修正點位 對于相互通視的交點，如果定線測量無誤，則不需要進行點位修正，可以直接引用。但是當交點相距較遠或地

8、形起伏較大，測角組應加設(shè)若干個導向樁，供中樁穿線使用。 由于轉(zhuǎn)點實際上未必嚴格在一條直線上，因此就存在用經(jīng)緯儀檢查與標定直線或修正交點樁位的問題，如發(fā)現(xiàn)問題，及時改正。二、路線右角的測定與轉(zhuǎn)角的計算二、路線右角的測定與轉(zhuǎn)角的計算 1 1、 路線右角的觀測路線右角的觀測n按路線的前進方向，以路線為界，在路線右側(cè)的水平角稱為右角，如圖所示的1、2。在中線測量中，一般是采用測回法測定。上、下兩個半測回所測角值的不符值視公路等級而定：高速公路、一級公路為20；二級及二級以下的公路為60。如在容許范圍內(nèi)，可取兩個半測回的平均值作為最后結(jié)果。 2 2、轉(zhuǎn)角的計算、轉(zhuǎn)角的計算n當右角測定以后，根據(jù)值計算路線

9、交點處的轉(zhuǎn)角。當180時為右轉(zhuǎn)角（路線向右轉(zhuǎn)）。當180時為左轉(zhuǎn)角（路線向左轉(zhuǎn)），左轉(zhuǎn)角和右轉(zhuǎn)角按下式計算： 右=180 180 左=180 180 3 3、釘設(shè)平曲線中點方向樁、釘設(shè)平曲線中點方向樁 為了便于設(shè)置曲線中點樁，在測角的同時，需將曲線中點方向樁（亦即分角線方向樁）釘設(shè)出來，分角線方向樁離交點的距離應盡量大于曲線外距，以利于定向插點。一般轉(zhuǎn)角越大，外距也越大，這樣分角樁就應該設(shè)置得遠一點。 4 4、測定后視方向的視距、測定后視方向的視距 在中線測量中，為防止丈量距離時的錯誤，要求測角組還要用視距測量的方法（或測距儀、全站儀）測定兩交點（轉(zhuǎn)點）間的距離，作為中樁組量距時校核用。 5

10、5、導線磁方位角的觀測與方位角校核、導線磁方位角的觀測與方位角校核 觀測磁方位角的目的，是為了校核測角組的精度和展繪平面導線圖時檢查展線的精度。路線測量規(guī)定，每天作業(yè)開始與結(jié)束須觀測磁方位角，至少各一次，以便于根據(jù)觀測值推算方位角校核，其誤差不得超過2。若超過規(guī)定，必須查明發(fā)生誤差的原因，并及時糾正。 6 6、路線控制樁位固定、路線控制樁位固定 為了便于以后施工時恢復線路及放樣，對于中線控制樁志，如路線起點樁、終點樁、交點樁等重要樁志，均須妥善固定和保護，以防止丟失和破壞。 樁志固定方法應因地制宜地采取埋土堆、壘石堆、設(shè)護樁（亦稱“栓樁”）等。護樁方法很多，如距離交會法、方向交會法、導線延長法

11、等。公路工程測量通常多采用距離交會法定位。護樁一般設(shè)三個，護樁夾角不宜小于60，以減小交會誤差。第三節(jié)第三節(jié) 里程樁的設(shè)置里程樁的設(shè)置 n為了確定路線中線的位置和路線的長度，滿足縱、橫斷面測量的需要以及為以后路線施工放樣打下基礎(chǔ)，必須由路線的起點開始每隔一段距離釘設(shè)木樁標志，稱為里程樁。里程樁亦稱中樁，樁點表示路線中線的具體位置。 n樁的正面寫有樁號，背面寫有編號。樁號表示該樁點至路線起點的里程數(shù)。如某樁點距路線起點的里程為2456.257m，則樁號記為K2456.257。一、里程樁的類型一、里程樁的類型里程樁分為整樁和加樁兩種。1、整樁在直線上和曲線上，其樁距按規(guī)定的要求而設(shè)。它的里程樁號均

12、為整數(shù)，且為要求樁距的整倍數(shù)。( (每隔每隔20m20m或或50m50m設(shè)一個設(shè)一個) )當量距每至百米及千米時，要釘設(shè)百米樁及公里樁。 2、加樁加樁又分為地形加樁、地物加樁、曲線加樁、地質(zhì)加樁、斷鏈加樁和行政區(qū)域加樁等。 中樁間距表 直線（直線（m）曲線（曲線（m）平原微丘區(qū)平原微丘區(qū)山嶺重丘區(qū)山嶺重丘區(qū)不設(shè)超高的曲線不設(shè)超高的曲線R6060R30R3050252520105二、里程樁的書寫及釘設(shè)二、里程樁的書寫及釘設(shè)1 1、里程樁的書寫、里程樁的書寫樁志一般用紅色油漆或記號筆書寫，一般寫在樁頂以下樁志一般用紅色油漆或記號筆書寫，一般寫在樁頂以下5cm5cm范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。路線主要標志樁名稱

13、表路線主要標志樁名稱表名名 稱稱簡簡 稱稱漢語拼音縮寫漢語拼音縮寫英語縮寫英語縮寫交點交點JDIP轉(zhuǎn)點轉(zhuǎn)點ZDTP圓曲線起點圓曲線起點直圓點直圓點ZYBC圓曲線中點圓曲線中點曲中點曲中點QZMC圓曲線終點圓曲線終點圓直點圓直點YZEC公切點公切點GQCP第一緩和曲線起點第一緩和曲線起點直緩點直緩點ZHTS第一緩和曲線終點第一緩和曲線終點緩圓點緩圓點HYSC第二緩和曲線起點第二緩和曲線起點圓緩點圓緩點YHCS第二緩和曲線終點第二緩和曲線終點緩直點緩直點HZST 2 2、里程樁的釘設(shè)、里程樁的釘設(shè) 新線樁志打樁，不要露出地面太高，一般以新線樁志打樁，不要露出地面太高，一般以5cm5cm左右能露左右

14、能露出樁號為宜。釘設(shè)時將寫有樁號的一面朝向路線的起點方向。出樁號為宜。釘設(shè)時將寫有樁號的一面朝向路線的起點方向。對起控制作用的交點樁、轉(zhuǎn)點樁以及一些重要的地物加樁，如對起控制作用的交點樁、轉(zhuǎn)點樁以及一些重要的地物加樁，如橋位樁、隧道定位樁等樁頂釘一小鐵釘表示點位。橋位樁、隧道定位樁等樁頂釘一小鐵釘表示點位。 改建樁志位于舊路上時，常采用大帽鋼釘。改建樁志位于舊路上時，常采用大帽鋼釘。 遇到巖石地段無法釘樁時，應在巖石上鑿刻遇到巖石地段無法釘樁時，應在巖石上鑿刻“”標記，標記，表示樁位并在其旁邊寫明樁號、編號等。表示樁位并在其旁邊寫明樁號、編號等。 在潮濕或近期不施工的路線，對重要樁位可埋設(shè)混凝

15、土樁，在潮濕或近期不施工的路線，對重要樁位可埋設(shè)混凝土樁，便于長期保存。便于長期保存。第四節(jié)第四節(jié) 圓曲線的測設(shè)圓曲線的測設(shè) 圓曲線又稱單曲線，是由一定半徑的圓弧構(gòu)成，它是路線彎道中最基本的平曲線形式。 一、圓曲線的主點測設(shè)一、圓曲線的主點測設(shè) 1、圓曲線測設(shè)元素的計算 設(shè)在交點JD處相鄰兩直線邊與半徑為R的圓曲線相切，其切點ZY和YZ稱為曲線的起點和終點；分角線與曲線相交的交點QZ稱為曲線中點，如圖所示，它們統(tǒng)稱為圓曲線主點，其位置是根據(jù)曲線要素確定的。 LTDRRRERLtgRT212sec2cos2: :切曲差距外曲線長切線長n設(shè)交點（JD）的轉(zhuǎn)角為，單位為rad，圓曲線半徑為R，則曲線

16、的測設(shè)元素按下列公式計算： 2、主點里程計算 交點JD的里程已由中線丈量時獲得。由于中線并不經(jīng)過交點，故曲線中點QZ和終點YZ的里程，必須由起點ZY的里程沿曲線長度推算，其算式如下：n起點ZY樁號=交點JD樁號切線長（T）n終點YZ樁號=起點ZY樁號+曲線長（L）n中點QZ樁號=終點YZ樁號曲線長的一半（L/2）n交點JD樁號=中點QZ樁號+切曲差的一半（D/2）（校核） 例：例：設(shè)某交點JD里程為K2+968.43，圓曲線半徑R=200m，測得其偏角為3412，計算各要素和各主點樁號。（1）計算各曲線要素 T=200tg1706=61.53 (m) L=119.38 (m) E=200(se

17、c1706-1)=9.25(m) D=261.53-119.38=3.68 (m)（2）計算各主點的樁號 JD K2+968.43 T 61.53 ZY K2+906.90 L 119.38 YZ K3+026.28L/2 59.69 QZ K2+966.59D/2 1.84 JD K2+968.43 3、主點測設(shè) 從交點沿后視方向，量取切線長T，可得曲線起點ZY。沿前視方向量取切線長T，可得曲線終點YZ。最后沿分角線方向量最取外距E，即得曲線中點QZ。主點上控制樁，在測設(shè)時應進行校核，并保證一定的精度。 二、圓曲線的詳細測設(shè)二、圓曲線的詳細測設(shè) n圓曲線的詳細測設(shè)方法很多，可根據(jù)地形情況。工

18、程要求，測設(shè)精度等靈活采用。下面介紹切線支距法和偏角法。n 1 1、切線支距法切線支距法 這種方法是以曲線起點YZ或終點ZY為坐標原點，以切線為X軸，以過原點的半徑為Y軸，根據(jù)曲線上各點的坐標（X，Y）進行測設(shè)，故又稱直角坐標法。 如圖所示，設(shè)P1、P2為曲線上的待測點，l為它們的樁距（弧長），其所對的圓心角為，由圖可以得出 ：)(,2tan)cos1 (sinradRlxRyRx式中 2、偏角法、偏角法 是以曲線起點ZY或終點YZ至曲線任一點Pi的弦線與切線T之間的弦切角（這里稱為偏角）i和弦長Ci來確定Pi點的位置。 如圖所示，根據(jù)幾何原理，偏角i等于相應弧長所對的圓心角i的一半，即i= /2 。iRRCiRlradRliiiiisin22sin290)(220第五節(jié)第五節(jié) 虛交虛交 虛交是指路線的交點（JD）處不能設(shè)樁，更無法安置儀器（如交點落于河中、深谷下，峭壁上或建筑物上等），此時測角、量距無法直接按前述方法進行。有是交點雖設(shè)樁和安置儀器，但因轉(zhuǎn)角較大，交點遠離曲線，也可做虛交處理。 常用