第七章 道路中線測(cè)量

◆公路學(xué)院◆

云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院《工程測(cè)量》

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道路中線測(cè)量★

授課:XXX

2013.04

一.道路測(cè)量的主要內(nèi)容

1.道路勘測(cè)測(cè)量：初測(cè)：控制網(wǎng)；帶狀地形圖測(cè)繪。定測(cè)：公路中線測(cè)量；中線高程測(cè)量；橫斷面測(cè)量。2.道路施工測(cè)量：控制點(diǎn)測(cè)量；中線恢復(fù)測(cè)量；路基放樣；道路竣工測(cè)量。二.定線測(cè)量定線：定線俗稱“大旗”或“插旗”。主要確定路線交點(diǎn)位置及公路中線位置。①紙上定線。②現(xiàn)場(chǎng)定線。簡單項(xiàng)目采用復(fù)雜項(xiàng)目采用二.紙上定線①紙上定線步驟沿走廊帶做控制測(cè)量。測(cè)繪大比例尺地形圖。按公路相關(guān)要求確定交點(diǎn)。按公路等級(jí)要求擬定曲線半徑。完成公路中線的計(jì)算。二.紙上定線放點(diǎn)：

把圖紙上的交點(diǎn)在實(shí)地標(biāo)定出來的過程，也稱放樣。操作步驟：在S點(diǎn)(XS,YS,)安置好全站儀。計(jì)算SB邊方位角。照準(zhǔn)后視B點(diǎn)，鎖定水平盤，配置水平讀數(shù)等于SB邊方位角。計(jì)算SJD1邊方位角及SJD1邊長。轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀使水平讀數(shù)等于SJD1邊方位角，測(cè)距SJD1邊長，即可確定JD1點(diǎn)。Pol（XB－XS,YB－XS

）注意事項(xiàng)：置儀點(diǎn)，后視點(diǎn)及放樣點(diǎn)要在同一坐標(biāo)系內(nèi)。全站儀水平度盤應(yīng)設(shè)為順時(shí)針增加。JD1極坐標(biāo)法放樣在實(shí)際測(cè)量中，由于地形等條件限制，一般不進(jìn)行交點(diǎn)樁的放樣。視頻演示三.現(xiàn)場(chǎng)定線1.路線右角：2.路線右角的測(cè)定方法：交點(diǎn)轉(zhuǎn)角用測(cè)回法測(cè)定。3.交點(diǎn)間距的測(cè)量：用全站儀進(jìn)行往返測(cè)量。4.路線轉(zhuǎn)角的計(jì)算：JD3轉(zhuǎn)角：+23°51’41”

或ay=23°51’41”JD4轉(zhuǎn)角：-32°29’45”

或az=32°29’45”轉(zhuǎn)角取值范圍：0～±180；轉(zhuǎn)角=180-β右5.磁方位角計(jì)算校核：后邊方位角＝前邊方位角＋路線轉(zhuǎn)角測(cè)回法測(cè)角記錄表計(jì)算方位角誤差＜2°圖中距離為點(diǎn)與點(diǎn)間的斜距三.現(xiàn)場(chǎng)定線交點(diǎn)樁固定，指用距離交會(huì)的方法保護(hù)點(diǎn)的位置，俗稱“護(hù)樁”或“栓樁”。三.現(xiàn)場(chǎng)定線現(xiàn)場(chǎng)定線測(cè)量中，要求點(diǎn)間準(zhǔn)光學(xué)通視，否則要增加1～2個(gè)副點(diǎn)進(jìn)行輔助作業(yè)。JD1F2F1JD3JD4OXY在不通視邊附近設(shè)1～2個(gè)輔助點(diǎn)。依次測(cè)量JD2、F1、F2、JD3的轉(zhuǎn)角及距離。計(jì)算JD2、JD3的轉(zhuǎn)角及距離：作業(yè)步驟及計(jì)算方法以JD2為坐標(biāo)原點(diǎn)建立臨時(shí)坐標(biāo)系。計(jì)算F1、F2、JD3的坐標(biāo)及JD3至JD4的方位角。用POL()函數(shù)JD2至JD3間距離，方位角即JD2轉(zhuǎn)角JD3至JD4與JD2至JD3的方位角差即JD３轉(zhuǎn)角。JD2砼5四.里程樁的設(shè)置從起點(diǎn)沿線路經(jīng)過的長度，稱為里程；以米為單位，稱為里程樁號(hào)或樁號(hào)，如：4100.00米，記作K4+100。JD1JD2EPBPZYYZZHHYQZYHHZ中樁一般用紅油漆書寫在長約20厘米的扁樁上，一面寫里程，一面寫編號(hào)。編號(hào)連續(xù)增加，以公里為單位循環(huán)。無法打樁地方釘鋼釘或直接在地面上書寫。四.里程樁的設(shè)置里程樁分整樁和加樁。整樁是由線路起點(diǎn)開始，每隔20m或50m設(shè)置一樁，加樁分地形加樁、地物加樁、曲線加樁、地質(zhì)加樁、行政區(qū)域加樁及斷鏈樁等。JD1JD2EPBPZYYZZHHYQZYHHZ中樁間距表中線加樁以能控制地形起伏，滿足設(shè)計(jì)需要，且應(yīng)兼顧施工方便，靈活掌控。五.圓曲線計(jì)算

1.公路中線的組成：直線：曲率R為無窮大平曲線：圓曲線。曲率R恒定不變。緩和曲線。曲率R由一個(gè)值向另一個(gè)值漸變。JD1JD2EPBPZYYZZHHYQZYHHZ五.圓曲線計(jì)算

2.圓曲線要素計(jì)算：

外距：

若已知：轉(zhuǎn)角α及半徑

R，則：五.圓曲線計(jì)算

3.主點(diǎn)里程計(jì)算：

外距：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。4.交點(diǎn)里程的計(jì)算：第一曲線JD里程:

BP里程+第一條邊長；后曲線JD里程:

曲線止點(diǎn)里程+曲線止點(diǎn)所在邊長-本曲線T2。五.圓曲線計(jì)算

外距：例:已知某公路起點(diǎn)里程K5+800，測(cè)得起點(diǎn)至JD1邊長：520.00米，JD1轉(zhuǎn)角αz=34°45′55″，JD1至JD2邊長620.00米，設(shè)JD1圓曲線半徑：R=700＋學(xué)號(hào)，計(jì)算JD1的曲線元素、主點(diǎn)里程及JD2交點(diǎn)里程。五.圓曲線計(jì)算

5.圓曲線點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算：

外距：相對(duì)坐標(biāo)系的建立：以曲線起點(diǎn)為原點(diǎn)，切線方向?yàn)閄正軸，按右手原則建立測(cè)量坐標(biāo)系。任意點(diǎn)K的坐標(biāo)為：切線Y值右正左負(fù)六.緩和曲線計(jì)算

外距：

1.概念：曲率半徑由無窮大逐漸變化至圓曲線半徑的過渡曲線，此曲線為緩和曲線。2.緩和曲線的作用：連接兩不同曲率的線型；超高順暢過渡；加寬順暢過渡。3.公路緩和曲線采用：回旋線。六.緩和曲線計(jì)算

4.基本公式：

任意點(diǎn)弧長與曲率關(guān)系：

5.切線角：

六.緩和曲線計(jì)算

6.坐標(biāo)參數(shù)方程：

以ZH點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，按右手原則建立坐標(biāo)系。

六.緩和曲線計(jì)算

7.內(nèi)移值p及切線加長值q的計(jì)算：

整理后得：或P191(10-26)式六.緩和曲線計(jì)算

8.曲線元素的計(jì)算：

緩和曲線設(shè)置條件：α

≥2β0曲線元素：六.緩和曲線計(jì)算

9.主點(diǎn)里程計(jì)算：

ZH里程=JD里程-TH

；HY里程=ZH里程+LS；

QZ里程=ZH里程-LH/2；YH里程=ZH里程+LH-LS；HZ里程=ZH里程+LH。六.緩和曲線計(jì)算

10.相對(duì)坐標(biāo)的計(jì)算

以ZH點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，按右手原則建立坐標(biāo)系。

緩和曲線坐標(biāo)公式Y(jié)值右正左負(fù)六.緩和曲線計(jì)算圓曲線坐標(biāo)公式Y(jié)值右正左負(fù)七.虛交定義：虛交是指路線交點(diǎn)JD不能設(shè)樁或安置儀器（如JD落入水中或深谷及建筑物等處）。有時(shí)交點(diǎn)雖可釘出，但因轉(zhuǎn)角太大，交點(diǎn)遠(yuǎn)離曲線或地形地物等障礙而不易到達(dá)，可作為虛交處理。2點(diǎn)離基線2點(diǎn)切（割）基線倒虛交AB稱為基線a、b稱為虛長3點(diǎn)虛交七.虛交2點(diǎn)虛交曲線總轉(zhuǎn)角G=αA+αB。在半徑R及緩和曲線LS已知時(shí)，計(jì)算T及其它各曲線要數(shù)。T1=T-aT2=T-b由正弦定律知：a=AB×SinaB/SinGb=AB×SinaA/SinGαΑαBG多點(diǎn)虛交提示：任意多點(diǎn)虛交計(jì)算虛長時(shí)，首先把多點(diǎn)虛交化兩點(diǎn)虛交，然后按兩點(diǎn)虛交進(jìn)行解算。八.回頭曲線回頭展線是在同一面坡上，作相反方向的前進(jìn)，以克服高差。特征：轉(zhuǎn)角G≥180°a=AB×SinaB/SinGb=AB×SinaA/SinGT1=T-aT2=T-b九、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

把屬于不同的兩個(gè)坐標(biāo)系的坐標(biāo)值換算到一個(gè)坐標(biāo)系中的計(jì)算。高斯坐標(biāo)系工程獨(dú)立坐標(biāo)系坐標(biāo)換算的作用：坐標(biāo)的統(tǒng)一性原則；對(duì)于高斯坐標(biāo)可以減小投影變形。九、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法1.（三角函數(shù)法）式中：△a-被轉(zhuǎn)換X坐標(biāo)軸在目標(biāo)坐標(biāo)系中的方位角。重點(diǎn)九、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換例：某獨(dú)立坐標(biāo)系X軸在統(tǒng)一坐標(biāo)系中的方位角為60°，各數(shù)據(jù)見下表，計(jì)算P點(diǎn)在統(tǒng)一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。操作實(shí)例九、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法2.（復(fù)數(shù)法）操作實(shí)例例：某獨(dú)立坐標(biāo)系X軸在統(tǒng)一坐標(biāo)系中的方位角為60°，各數(shù)據(jù)見下表，計(jì)算P點(diǎn)在統(tǒng)一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。重點(diǎn)九、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法3.（POL()函數(shù)+復(fù)數(shù)）重點(diǎn)1.計(jì)算O’P在原坐標(biāo)系中的邊長及方位角，邊長記為S,方位角記為F。POL(X’P,Y’P)2.用復(fù)數(shù)計(jì)算坐標(biāo)。十、道路中線坐標(biāo)計(jì)算路線逐樁坐標(biāo)的計(jì)算，首先需要完成交點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算JD1JD2前進(jìn)BPJD3

右=12°12’35”

左=20°15’45”邊長=225.35米邊長=250.55米邊長=300.65米方位角=15°X=5000.000Y=4000.000一階段定測(cè)導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算計(jì)算各邊的方位角JD1至JD2的方位角=15+12°12’35”=27°12’35”JD2至JD3的方位角=27°12’35”+20°15’45”=6°56’50”計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)JD1坐標(biāo)=5000+4000i+225.35∠15=5217.671+4058.325iJD2坐標(biāo)=5217.671+4058.325i+250.55∠27°12’35”=5440.495+4172.889i計(jì)算曲線要素

設(shè)JD1曲線半徑500米，緩

和曲線長35米，則：T1=70.99T2=70.99L=141.55E=2.95十、道路中線坐標(biāo)計(jì)算JD1JD2BPJD3

右=12°12’35”

左=20°15’45”邊長=225.35米邊長=250.55米邊長=300.65米X=5000.000Y=4000.000計(jì)算曲線X=5217.671Y=4058.325X=5440.495Y=4172.889K6+100.00計(jì)算主點(diǎn)里程ZH=K6+254.36HY=K6+289.36YH=K6+360.91HZ=K6+395.91十、道路中線坐標(biāo)計(jì)算JD1JD2BP

右=12°12’35”邊長=225.35米邊長=250.55米X=5000.000Y=4000.000計(jì)算中線坐標(biāo)X=5217.671Y=4058.325X=5440.495Y=4172.889K6+100.00方位角=15°方位角=27°12’35”ZH后的直線K6+120：5000+4000i+20∠15°ZHK6+254.36：5217.671+4058.325i－70.99∠15°=5149.100+4039.951HZ前的直線K6+450：5217.671+4058.325i+(450－360.91+70.99)∠27°12′35″HZK6+254.36：5217.671+4058.325i+70.99∠27°12′35″=5154.537+4025.865i計(jì)算主點(diǎn)里程ZH=K6+254.36HY=K6+289.36YH=K6+360.91HZ=K6+395.91曲線要素R=500LS=35T1=70.99T2=70.99L=141.55E=2.95十、道路中線坐標(biāo)計(jì)算JD1JD2BP

右=12°12’35”邊長=250.55米X=5000.000Y=4000.000計(jì)算中線坐標(biāo)X=5217.671Y=4058.325X=5440.495Y=4172.889K6+100.00方位角=15°方位角=27°12’35”ZH5149.100+4039.951iHZ5154.537+4025.865i計(jì)算主點(diǎn)里程ZH=K6+254.36HY=K6+289.36YH=K6+360.91HZ=K6+395