第十章-道路中線測量課件

§10.1交點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)角及里程樁的測設(shè)§10.2單圓曲線(circlecurve)的測設(shè)§10.3緩和曲線(spiralcurve)的測設(shè)§10.4復(fù)曲線的測設(shè)§10.5回頭曲線的測設(shè)第十章：公路路線測量

(roadengineeringsurvey)§10.1交點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)角及里程樁的測設(shè)一、道路工程測量概述路線勘測設(shè)計(jì)測量(routereconnaissanceanddesignsurvey)道路施工測量(roadconstructionsurvey)。（一）勘測設(shè)計(jì)測量

(routereconnaissanceanddesignsurvey)初測(preliminarysurvey)定測(locationsurvey)。1、初測內(nèi)容:控制測量(controlsurvey)、測帶狀地形圖(topographicalmapofazone)和縱斷面圖(profile)、收集沿線地質(zhì)水文資料、作紙上定線或現(xiàn)場定線，編制比較方案，為初步設(shè)計(jì)提供依據(jù)。2、定測內(nèi)容：

在選定設(shè)計(jì)方案的路線上進(jìn)行路線中線測量(centerlinesurvey)、測縱斷面圖(profile)、橫斷面圖(cross-sectionprofile)及橋涵、路線交叉、沿線設(shè)施、環(huán)境保護(hù)等測量和資料調(diào)查，為施工圖設(shè)計(jì)提供資料。（二）道路施工測量(roadconstructionsurvey)按照設(shè)計(jì)圖紙恢復(fù)道路中線、測設(shè)路基邊樁和豎曲線、工程竣工驗(yàn)收測量。

本章主要論述中線測量和縱、橫斷面測量。

二、中線測量(centerlinesurvey)1、平面線型由直線和曲線（圓曲線、緩和曲線）組成。2、中線測量的概念通過直線和曲線的測設(shè)，將道路中心線的平面位置測設(shè)到地面上，并測出其里程。即測設(shè)直線上、圓曲線上或緩和曲線上中樁。三、交點(diǎn)JD(intersectingpoint)的測設(shè)

（一）定義：路線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即兩個(gè)方向直線的交點(diǎn)，用JD來表示。它是中線測量的主要控制點(diǎn)。（二）方法：1．等級較低公路：現(xiàn)場標(biāo)定。2．高等級公路：測地形圖——圖上定線——實(shí)地放線。

（三）實(shí)地放線的方法分類1、放點(diǎn)穿線法：放直線點(diǎn)——穿線——定交點(diǎn)（1）放點(diǎn)可采用支距法（垂直于導(dǎo)線邊的距離）、導(dǎo)線相交法或極坐標(biāo)法。（2）穿線

定出一條盡可能多的穿過或靠近直線上點(diǎn)（如P1、P2、P3點(diǎn)）的直線AB。

目估法，經(jīng)緯儀法ABP1P2P3P4（3）定交點(diǎn)

將直線延長，得交點(diǎn)JD。正倒鏡分中法：在B點(diǎn)架儀，盤左瞄準(zhǔn)A，倒鏡定a1，b1點(diǎn)；盤右瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，倒鏡定a2，b2點(diǎn)；取a1、a2點(diǎn)中點(diǎn)a，b1、b2點(diǎn)的中點(diǎn)b。同理定出CD方向上c、d兩點(diǎn)。（騎馬樁）將線段ab、cd相交得交點(diǎn)JD。

2、撥角放線法——極坐標(biāo)法：在利用導(dǎo)線點(diǎn)或已測設(shè)的JD，計(jì)算測設(shè)元素（β，S）——撥角，量邊，定出JD位置。3、直角坐標(biāo)法：根據(jù)JD坐標(biāo)與導(dǎo)線坐標(biāo)測設(shè)。四、轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD(turningpoint)的測設(shè)

1、定義：當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)互不通視時(shí)，需要在其連線測設(shè)一些供放線、交點(diǎn)、測角、量距時(shí)照準(zhǔn)之用的點(diǎn)。2、分為：在兩交點(diǎn)間測設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。在兩交點(diǎn)延長線上測設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。

（1）在兩交點(diǎn)間測設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)：方法:在JD5、JD6的大致中間位置ZD′架儀。瞄準(zhǔn)JD5，定出JD6′。測量出a、b距離。計(jì)算e值，實(shí)地量取e，得ZD點(diǎn)。有：在ZD點(diǎn)架儀，檢查三點(diǎn)在一直線上。JD5JD6feаbZDZD′JD6′JD6（2）在兩交點(diǎn)延長線上測設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)：同理，計(jì)算出e值，實(shí)地量取e，得ZD點(diǎn)。有：最后，在ZD點(diǎn)架儀，檢查三點(diǎn)在一直線上。ZDJD8JD9JD8JD9JD9′ZDZD′baef五、轉(zhuǎn)角(turningangle)和分角線的測設(shè)

（一）定義：指路線由一個(gè)方向偏向另一個(gè)方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向的夾角。當(dāng)偏轉(zhuǎn)后的方向在原方向的右側(cè)，稱為右轉(zhuǎn)角αY；反之為左轉(zhuǎn)角αZ。β3αyβ4αzJD3JD4JD２JD５（二）轉(zhuǎn)角的計(jì)算當(dāng)β左>

180°時(shí)，為右轉(zhuǎn)角，有：αy=β左-180°當(dāng)β左<180°時(shí)，為左轉(zhuǎn)角，有：αz=180°-β左當(dāng)β右<180°時(shí)，為右轉(zhuǎn)角，有：αy=180°-β右當(dāng)β右>180°時(shí)，為左轉(zhuǎn)角，有：αz=β右-180°

（三）分角線方向

若角度的2個(gè)方向值為a、b，則：分角線方向c=(a+b)/2abc=(a+b)/2分角線方向六、里程樁(mileagepeg)的設(shè)置

又稱中樁，表示該樁至路線起點(diǎn)的水平距離。分為整樁(每隔20m或50m設(shè)一個(gè))和加樁：加樁分為:地形加樁、地物加樁、人工結(jié)構(gòu)物加樁、工程地質(zhì)加樁、曲線加樁和斷鏈加樁。（如：改K1+100=K1+080，長鏈20m。）樁的標(biāo)記：樁號，該樁至路線起點(diǎn)的水平距離即里程冠以相應(yīng)名稱，如“橋”，“zy”里程表示：k＊＊+＊＊＊.＊1、基本要求1）、道路中線的邊長測量要求同導(dǎo)線測量2）、中樁間距表直線（m）曲線（m）平原微丘區(qū)平原重丘區(qū)不設(shè)超高R>6060≥R≥30R<30≤50≤2525201053）中線量距及中樁樁為限差公路等級距離限差視距校鏈限差樁位縱向誤差(m)樁位橫向誤差(cm)平原微丘區(qū)山嶺重丘區(qū)平原微丘區(qū)山嶺重丘區(qū)高速一級1/20001/200S/2000+0.05S/2000+0.1510二三四級1/10001/100S/2000+0.10S/2000+0.110154）曲線測量閉合差公路等級縱向閉合差橫向閉合差(cm)曲線偏角閉合差（″）平原微丘區(qū)山嶺重丘區(qū)平原微丘區(qū)山嶺重丘區(qū)高速一級1/20001/1000101060二三四級1/10001/5001015120當(dāng)路線由一個(gè)方向轉(zhuǎn)向另一個(gè)方向時(shí)，必須用曲線來連接。曲線的形式較多，其中，圓曲線(circularcurve)是最基本的平面曲線。圓曲線半徑根據(jù)地形條件和工程要求選定，由轉(zhuǎn)角△和圓曲線半徑，可以計(jì)算出圖中其它各測設(shè)元素值。圓曲線的測設(shè)分兩步進(jìn)行，先測設(shè)曲線的主點(diǎn)(ZY、QZ、YZ)，再依據(jù)主點(diǎn)測設(shè)曲線上每隔一定距離的里程樁，以詳細(xì)標(biāo)定曲線位置?！?0.2單圓曲線(circlecurve)的測設(shè)

圓曲線測設(shè)的傳統(tǒng)方法：主點(diǎn)測設(shè)——詳細(xì)測設(shè)

一、單圓曲線主點(diǎn)(majorpoint)的測設(shè)1、曲線要素的計(jì)算（已知轉(zhuǎn)角α及半徑R）切線長曲線長

外距

切曲差

2、主點(diǎn)的測設(shè)（1）主點(diǎn)里程的計(jì)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.用EXCEL程序計(jì)算圓曲線主點(diǎn)要素（2）測設(shè)步驟：①測設(shè)曲線起點(diǎn)(ZY)在JD點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，后視相鄰交點(diǎn)或轉(zhuǎn)點(diǎn)方向，自JD點(diǎn)沿視線方向量取切線長T，打下曲線起點(diǎn)樁ZY。②測設(shè)曲線終點(diǎn)(YZ)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)前視相鄰交點(diǎn)或轉(zhuǎn)點(diǎn)方向，自JD點(diǎn)沿視線方向量取切線長T，打下曲線終點(diǎn)樁YZ。③測設(shè)曲線中點(diǎn)(QZ)沿測定路線轉(zhuǎn)角時(shí)所測定的分角線方向，量外距E，打下曲線中點(diǎn)樁QZ。當(dāng)?shù)匦巫兓淮?、曲線長度小于40m時(shí)，測設(shè)曲線的三個(gè)主點(diǎn)已能滿足設(shè)計(jì)和施工的需要。如果曲線較長，地形變化大，則除了測定三個(gè)主點(diǎn)以外，還需要按照一定的樁距，在曲線上測設(shè)整樁和加樁。測設(shè)曲線的整樁和加樁稱為圓曲線的詳細(xì)測設(shè)。《公路勘測規(guī)范》規(guī)定，平曲線上中樁，宜采用偏角法、切線支距法和極坐標(biāo)法敷設(shè)。有整樁號法和整樁距法。一般采用整樁號法。二、單圓曲線詳細(xì)測設(shè)1、切線支距法

(tangentoff-setmethod)(1)以ZY或YZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，切線為X軸，過原點(diǎn)的半徑為Y軸，建立坐標(biāo)系。(2)計(jì)算出各樁點(diǎn)坐標(biāo)，再用方向架、鋼尺去丈量。xyα切線支距法單圓曲線坐標(biāo)計(jì)算特點(diǎn)：測點(diǎn)誤差不積累。宜以QZ為界，將曲線分兩部分進(jìn)行測設(shè)。xyα例題：切線支距法測設(shè)單圓曲線的計(jì)算設(shè)某單圓曲線偏角α=34012′00″，R=200m，主點(diǎn)樁號為ZY：K4+906.90，QZ：K4+966.59，YZ：K5+026.28，按每20m一個(gè)樁號的整樁號法，計(jì)算各樁的切線支距法坐標(biāo)。解：用EXCEL軟件計(jì)算圓曲線切線支距法分為：長弦偏角法、短弦偏角法（1）長弦偏角法1）計(jì)算曲線上各樁點(diǎn)至ZY或YZ的弦線長ci及其與切線的偏角Δi。2）再分別架儀于ZY或YZ點(diǎn)，撥角、量邊。2、偏角法(methodofdeflectionangle)ZYYZ長弦偏角法單圓曲線坐標(biāo)計(jì)算特點(diǎn)：測點(diǎn)誤差不積累。宜以QZ為界，將曲線分兩部分進(jìn)行測設(shè)。ZYYZ（2）短弦偏角法與長弦偏角法相比：1）偏角Δi相同。2）計(jì)算曲線上各樁點(diǎn)間弦線長ci3）架儀于ZY或YZ點(diǎn)，撥角、依次在各樁點(diǎn)上在量邊，相交后得中樁點(diǎn)。偏角法的具體計(jì)算與測設(shè)步驟如下3、還有極坐標(biāo)法(polarcoordinatemethod)、弦線支距法、弦線偏距法。

例題：偏角法詳細(xì)測設(shè)單圓曲線（注：此題作為實(shí)習(xí)課測設(shè)內(nèi)容）

已知圓曲線的R=200m，轉(zhuǎn)角如圖，交點(diǎn)JDi里程為K10+110.88m，試按每10m一個(gè)整樁號，來闡述該圓曲線的主點(diǎn)及偏角法整樁號詳細(xì)測設(shè)的步驟。

例題解答：用EXCEL軟件計(jì)算圓曲線偏角法§10.3緩和曲線(spiralcurve)的測設(shè)

一．概念及基本公式

1、概念

為緩和行車方向的突變和離心力的突然產(chǎn)生與消失，需要在直線（超高為0）與圓曲線（超高為h）之間插入一段曲率半徑由無窮大逐漸變化至圓曲線半徑的過渡曲線（使超高由0變?yōu)閔），此曲線為緩和曲線。主要有回旋線、三次拋物線及雙紐線等。

2、回旋緩和曲線(spiralcurve)基本公式（3）緩和曲線的參數(shù)方程:

（4）圓曲線終點(diǎn)的坐標(biāo):（2）緩和曲線角公式：二．主點(diǎn)(majorpoint)的測設(shè)

1、測設(shè)元素的計(jì)算（1）內(nèi)移距p和切線增長q的計(jì)算：

（1）里程的計(jì)算

ZH=JD-TH；HY=ZH+ls；QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls2、主點(diǎn)的測設(shè)（2）測設(shè)方法。(見例題)

例題：如圖，設(shè)某公路的交點(diǎn)樁號為K0+518.66，右轉(zhuǎn)角αy=180018'36"，圓曲線半徑R=100m，緩和曲線長ls=10m，試測設(shè)主點(diǎn)樁。（作為實(shí)習(xí)課內(nèi)容）解：（一）計(jì)算測設(shè)元素

p=0.04m；q=5.00m；（二）計(jì)算里程

ZH=K0+497.54；HY=K0+507.54；QZ=K0+518.52；HZ=K0+539.50；YH=K0+529.50（三）主點(diǎn)測設(shè)1．架儀JDi，后視JDi-1，量取TH，得ZH點(diǎn)；后視JDi+1，量取TH，得HZ點(diǎn)；在分角線上量取EH，得QZ點(diǎn)。2．分別在ZH、HZ點(diǎn)架儀，后視JDi方向，量取x0，再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH點(diǎn)。

三、帶有緩和曲線的圓曲線詳細(xì)測設(shè)

1、切線支距法

(tangentoff-setmethod)要注意：點(diǎn)是位于緩和曲線上，還是位于圓曲線上。

位于緩和曲線位于圓曲線（1）當(dāng)點(diǎn)位于緩和曲線上，有：（2）當(dāng)點(diǎn)位于圓曲線上，有：2、偏角法（整樁距、短弦偏角法）要注意：點(diǎn)是位于緩和曲線，還是位于圓曲線。

位于緩和曲線位于圓曲線2、偏角法（整樁距、短弦偏角法）（1）當(dāng)點(diǎn)位于緩和曲線上，有：

距離：用曲線長l來代替弦長。放樣出第1點(diǎn)后，放樣第2點(diǎn)時(shí)，用偏角和距離l交會得到。（2）當(dāng)點(diǎn)位于圓曲線上

方法：架儀HY(或YH)，后視ZH(或HZ)，撥角b0，即找到了切線方向，再按單圓曲線偏角法進(jìn)行。此外還有極坐標(biāo)法、弦線支距法、長弦偏角法。虛交點(diǎn)法測設(shè)圓曲線主點(diǎn)虛交點(diǎn)：路線交JD不能設(shè)樁或安置儀器。如圖：T′t1TaJDZYYZT′t2TbQZABMNRO△△a△b△/2△/2△R河流圓外基線法一、元素計(jì)算：在兩切線上分別選取A、B兩轉(zhuǎn)點(diǎn)，測出△a,

△b及AB水平距離AB，則相頭元素計(jì)算如右所示：二、主點(diǎn)測設(shè)步驟：1、從A、B兩點(diǎn)沿切線方向分別量取t1,t2測設(shè)出ZY、YZ點(diǎn)。2、從ZY，YZ兩點(diǎn)沿切線方向分別量取T′，得到M，N點(diǎn)，取MN中點(diǎn)即為QZ點(diǎn)。

§10.4復(fù)曲線的測設(shè)一、復(fù)曲線：由兩個(gè)或兩個(gè)以上不同半徑的圓曲線相連而構(gòu)成的曲線。二、不設(shè)緩和曲線的復(fù)曲線測設(shè)1、當(dāng)兩個(gè)圓曲線的半徑R1，R2相差不大時(shí)，兩圓可銜接構(gòu)成不設(shè)緩和曲線的復(fù)曲線，如圖，設(shè)交點(diǎn)JD為C,切基線為AB，測出α1