第10章線路工程測(cè)量

同學(xué)們好！課堂！歡迎來(lái)到第10章線路工程測(cè)量在本章，您將要學(xué)習(xí)計(jì)算線路工程設(shè)計(jì)放樣參數(shù)和實(shí)施中線測(cè)量即路線中心線包括起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和終點(diǎn)的平面位置，并具體地標(biāo)定在現(xiàn)場(chǎng)上，測(cè)定路線的實(shí)際里程及圓曲線主點(diǎn)的測(cè)設(shè)及詳測(cè)教學(xué)內(nèi)容線路勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的主要測(cè)量工作（初測(cè)控制測(cè)量、帶狀地形圖測(cè)繪、中線測(cè)設(shè)和縱橫斷面測(cè)量）；路線交點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)、轉(zhuǎn)角、里程樁的概念和測(cè)設(shè)方法；圓曲線的要素計(jì)算和主點(diǎn)測(cè)設(shè)方法；圓曲線的切線支距法和偏角法的計(jì)算公式和測(cè)設(shè)方法；緩和曲線的要素計(jì)算和主點(diǎn)測(cè)設(shè)方法；緩和曲線的切線支距法和偏角法的計(jì)算公式和測(cè)設(shè)方法；路線縱斷面的基平、中平測(cè)量和橫斷面測(cè)量方法；第10章線（道）路工程測(cè)量教學(xué)目標(biāo)：理解線路勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的主要測(cè)量工作（初測(cè)控制測(cè)量、帶狀地形圖測(cè)繪、中線測(cè)設(shè)和縱橫斷面測(cè)量）；掌握路線交點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)、轉(zhuǎn)角、里程樁的概念和測(cè)設(shè)方法；掌握?qǐng)A曲線的要素計(jì)算和主點(diǎn)測(cè)設(shè)方法；掌握?qǐng)A曲線的切線支距法和偏角法的計(jì)算公式和測(cè)設(shè)方法；掌握緩和曲線的要素計(jì)算和主點(diǎn)測(cè)設(shè)方法；理解緩和曲線的切線支距法和偏角法的計(jì)算公式和測(cè)設(shè)方法；掌握路線縱斷面的基平、中平測(cè)量和橫斷面測(cè)量方；了解全站儀中線測(cè)設(shè)和斷面測(cè)量方法。理解路線縱、橫斷面測(cè)量的原理，掌握測(cè)量的方法第10章線（道）路工程測(cè)量【能力要求】通過(guò)學(xué)習(xí)能計(jì)算線路工程設(shè)計(jì)放樣參數(shù)和實(shí)施中線測(cè)量即路線中心線包括起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和終點(diǎn)的平面位置，并具體地標(biāo)定在現(xiàn)場(chǎng)上，會(huì)測(cè)定路線的實(shí)際里程及圓曲線主點(diǎn)的測(cè)§10.1公路工程測(cè)量概述一、道路工程測(cè)量概述

路線勘測(cè)設(shè)計(jì)測(cè)量(routereconnaissanceanddesignsurvey)道路施工測(cè)量(roadconstructionsurvey)。第10章線（道）路工程測(cè)量線路工程是指長(zhǎng)寬比很大的工程，包括鐵路、公路、供水明渠、輸電線路、各種用途的管道工程等。這些工程的主體一般是在地表，但也有在地下的，還有的在空中，如地鐵、地下管道、架空索道和架空輸電線路等。用發(fā)展的眼光看，地下工程會(huì)越來(lái)越多。在線路工程遇到障礙物時(shí)，要采取不同的工程手段來(lái)解決，如遇山打隧道，過(guò)江河峽谷架橋梁等。線路工程建設(shè)過(guò)程中需要進(jìn)行的測(cè)量工作，稱為線路工程測(cè)量，簡(jiǎn)稱線路測(cè)量。10.1.1線路測(cè)量的任務(wù)和內(nèi)容

10.1.2線路測(cè)量的基本特點(diǎn)

(1)全線性

(2)階段性

(3)漸近性§10.2線路測(cè)量的基本過(guò)程10.2.1規(guī)劃選線階段

規(guī)劃選線階段是線路工程的開(kāi)始階段，一般內(nèi)容包括圖上選線、實(shí)地勘察和方案論證。

10.2.2線路工程的勘察設(shè)計(jì)階段的測(cè)量勘察設(shè)計(jì)是在規(guī)劃路線上進(jìn)行路線勘測(cè)與設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，依據(jù)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高低和地形復(fù)雜的程度，分兩階段設(shè)計(jì)(初測(cè)和定測(cè))和一階段設(shè)計(jì)(定測(cè))。（一）勘測(cè)設(shè)計(jì)測(cè)量

(routereconnaissanceanddesignsurvey)

初測(cè)(preliminarysurvey)定測(cè)(locationsurvey)。1、初測(cè)內(nèi)容:

控制測(cè)量(controlsurvey)、測(cè)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(chǎng)定線，編制比較方案，為初步設(shè)計(jì)提供依據(jù)。2、定測(cè)內(nèi)容：

在選定設(shè)計(jì)方案的路線上進(jìn)行路線中線測(cè)量(centerlinesurvey)、測(cè)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(cè)量和資料調(diào)查，為施工圖設(shè)計(jì)提供資料。

10.2.3公路施工階段的測(cè)量

根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)資料，在實(shí)地放樣線路工程的邊樁、邊坡及其他的有關(guān)點(diǎn)位，指導(dǎo)施工，保證線路工程建設(shè)則順利進(jìn)行。公路技術(shù)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)后，進(jìn)入施工階段。根據(jù)施工要求，測(cè)量人員應(yīng)在不同的施工階段提供各種測(cè)量定位標(biāo)志，作為施工的依據(jù)。施工前和施工中需要恢復(fù)中線，測(cè)設(shè)公路路基邊樁和豎曲線等。10.2.4工程竣工運(yùn)營(yíng)階段的監(jiān)測(cè)

對(duì)竣工工程，要進(jìn)行竣工驗(yàn)收，測(cè)繪竣工平面圖和斷面圖，為工程運(yùn)營(yíng)做準(zhǔn)備。在運(yùn)營(yíng)階段，還要監(jiān)測(cè)工程的運(yùn)營(yíng)狀況，評(píng)價(jià)工程的安全性?！?0.3公路中線測(cè)量10.2、中線測(cè)量

(centerlinesurvey)1、平面線型

由直線和曲線（圓曲線、緩和曲線）組成。直線圓曲線緩和曲線2、中線測(cè)量的概念

通過(guò)直線和曲線的測(cè)設(shè)，將道路中心線的平面位置測(cè)設(shè)到地面上，并測(cè)出其里程。即測(cè)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(cè)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(lái)表示。

（二）方法：1．等級(jí)較低公路：現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。

2．高等級(jí)公路：測(cè)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(guò)或靠近直線上點(diǎn)（如P1、P2、P3點(diǎn)）的直線AB。

ABP1P2P3P4（3）定交點(diǎn)

將直線延長(zhǎng)，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。

騎馬樁定交點(diǎn)示意圖得交點(diǎn)JD在利用導(dǎo)線點(diǎn)或已測(cè)設(shè)的JD，計(jì)算測(cè)設(shè)元素（β，S）——撥角，量邊，定出JD位置。2、撥角放線法——極坐標(biāo)法1、定義：當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)互不通視時(shí)，需要在其連線測(cè)設(shè)一些供放線、交點(diǎn)、測(cè)角、量距時(shí)照準(zhǔn)之用的點(diǎn)。

2、分為：在兩交點(diǎn)間測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。

在兩交點(diǎn)延長(zhǎng)線上測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)四、轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD(turningpoint)的測(cè)設(shè)

（1）在兩交點(diǎn)間測(cè)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JD’6。測(cè)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。兩交點(diǎn)間測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)示意圖（2）在兩交點(diǎn)延長(zhǎng)線上測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)：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。在兩交點(diǎn)延長(zhǎng)線上測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)五、轉(zhuǎn)角(turningangle)和分角線的測(cè)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

。β3

αy

β4

αz

JD3JD4JD２JD５（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°

3．分角線方向的標(biāo)定公路中線測(cè)量要測(cè)設(shè)平曲線中點(diǎn)樁。為測(cè)設(shè)平曲線的曲線中點(diǎn)樁，在右側(cè)角測(cè)定以后，不需變動(dòng)水平度盤位置，即可定出前后兩方向線的夾角的平分線。首先計(jì)算出分角線方向在水平度盤上的讀數(shù)。如圖12-11所示，為測(cè)角時(shí)后視方向的水平度盤讀數(shù)，為測(cè)角時(shí)前視方向的水平度盤讀數(shù)，那么分角方向的水平度盤讀數(shù)就為，而故有(10-5)然后，轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)緯儀的照準(zhǔn)部，使水平度盤上的讀數(shù)對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)望遠(yuǎn)鏡方向即為分角線方向。在此方向上釘樁，即為道路曲線的中點(diǎn)方向樁。10.3.3中線里程樁的測(cè)設(shè)1.里程及里程樁在路線的交點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)以及轉(zhuǎn)角測(cè)定后，路線中線的大致位置就已經(jīng)確定，可以進(jìn)行實(shí)地量距。為了準(zhǔn)確確定路線的長(zhǎng)度，同時(shí)滿足縱橫斷面測(cè)量的的需要，以及為以后的路線施工放樣打下基礎(chǔ)，必須由路線的起點(diǎn)，開(kāi)始每隔一段距離，釘立木樁標(biāo)志，稱為里程樁，表示道路中線上某點(diǎn)到道路起點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的水平距離。里程樁，即釘設(shè)在路線中線上注有里程的樁位標(biāo)志，亦稱中樁。中樁上應(yīng)寫(xiě)有樁號(hào)。如某中樁距路線起點(diǎn)的水平距離為3567.65m，則樁號(hào)。里程樁的設(shè)置是在中線丈量的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，一般是丈量和設(shè)置同時(shí)進(jìn)行。為了便于后續(xù)工組找樁，里程樁的一面寫(xiě)樁號(hào)，另一面按1，2，3，…，10循環(huán)編寫(xiě)。圖片：中樁(mileagepeg)圖片（1）整樁整樁是由路線起點(diǎn)開(kāi)始，樁號(hào)為整數(shù)的里程樁，規(guī)定每隔20m或50m(曲線上根據(jù)不同的曲線半徑R，每隔20m、lOm或5m)設(shè)置一樁。百米樁和千米樁均屬于整樁。（2）加樁的形式有：

1)地形加樁：沿中線縱、橫方向地形顯著變化處所設(shè)置的里程樁。

2)地物加樁：與其他既有公路、鐵路、渠道、高壓線等交叉處，拆遷建筑物處，占有耕地及經(jīng)濟(jì)林的起終點(diǎn)處，橋梁、涵洞、水管、擋土墻及其他人工結(jié)構(gòu)物處設(shè)置的里程樁。

3)曲線加樁：是指曲線上設(shè)置的主點(diǎn)樁。

4)關(guān)系加樁：路線上的轉(zhuǎn)點(diǎn)()樁和交點(diǎn)()樁。

5)工程地質(zhì)加樁：地質(zhì)不良地段的起、終點(diǎn)處，以及土質(zhì)明顯變化處加設(shè)的里程樁。

3．里程樁的埋設(shè)里程樁有木質(zhì)樁和混凝土預(yù)制樁等形式。木質(zhì)樁分扁樁和方樁。學(xué)習(xí)真好§10.4圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè)內(nèi)容提要：圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素的計(jì)算單圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè)單圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)§10.4.1單圓曲線(circlecurve)的測(cè)設(shè)

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

一、單圓曲線主點(diǎn)(majorpoint)的測(cè)設(shè)1、曲線要素的計(jì)算

（已知轉(zhuǎn)角α及半徑R）切線長(zhǎng)

曲線長(zhǎng)外距

切曲差

2、主點(diǎn)的測(cè)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+LQZ里程=YZ里程-L/2；JD里程=QZ里程+D/2

10.4.3圓曲線主點(diǎn)的測(cè)設(shè)

1．測(cè)設(shè)曲線的起點(diǎn)()與終點(diǎn)()將經(jīng)緯儀安置于交點(diǎn)JD樁上，后視相鄰的交點(diǎn)或轉(zhuǎn)點(diǎn)方向，順序定出距離丈量的兩直線方向，然后自JD點(diǎn)起分別向后、向前沿切線方向量出切線長(zhǎng)T，即得曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。2．測(cè)設(shè)曲線的中點(diǎn)()保持經(jīng)緯儀不動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，后視曲線的終點(diǎn)，測(cè)設(shè)角度分別以路線方向定向，得分角線方向，沿此方向從交點(diǎn)JD樁開(kāi)始，量取外矢距,即得曲線的中點(diǎn)QZ。§10.5圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)

有整樁號(hào)法和整樁距法。一般采用整樁號(hào)法。

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(guò)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)后，再用方向架、鋼尺去丈量。切線支距法單圓曲線坐標(biāo)計(jì)算特點(diǎn)：測(cè)點(diǎn)誤差不積累。宜以QZ為界，將曲線分兩部分進(jìn)行測(cè)設(shè)。例題：切線支距法測(cè)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(hào)為ZY：K4+906.90，QZ：K4+966.59，YZ：K5+026.28，按每20m一個(gè)樁號(hào)的整樁號(hào)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(zhǎng)弦偏角法、短弦偏角法（1）長(zhǎng)弦偏角法1）計(jì)算曲線上各樁點(diǎn)至ZY或YZ的弦線長(zhǎng)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)

ZYYZZYYZ長(zhǎng)弦偏角法單圓曲線坐標(biāo)計(jì)算特點(diǎn)：測(cè)點(diǎn)誤差不積累。宜以QZ為界，將曲線分兩部分進(jìn)行測(cè)設(shè)。（2）短弦偏角法與長(zhǎng)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(zhǎng)ci

3）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)。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(cè)設(shè)單圓曲線（注：此題作為實(shí)習(xí)課測(cè)設(shè)內(nèi)容,是假設(shè)數(shù)據(jù)。）

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)樁，來(lái)闡述該圓曲線的主點(diǎn)及長(zhǎng)弦或短弦偏角法整樁號(hào)詳細(xì)測(cè)設(shè)的步驟。

例題解答：用EXCEL軟件計(jì)算圓曲線偏角法2．測(cè)設(shè)步驟(1)將經(jīng)緯儀安置于曲線起點(diǎn)ZY(或終點(diǎn)YZ)上，以度盤0~00'00”照準(zhǔn)路線的交點(diǎn)JD。(2)轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，正撥(按順時(shí)針?lè)椒?測(cè)設(shè)△角(0。26’18”)，由測(cè)站點(diǎn)沿視線方向量弦長(zhǎng)c1(1．53m)釘樁，則得曲線上第一點(diǎn)P1(1(5+100)的位置。

(3)轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部測(cè)設(shè)P2(K5+120)點(diǎn)之累計(jì)偏角△2(6010,04,,)，將鋼尺端零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)P1點(diǎn)，以鋼尺讀數(shù)為c(19．97m)處交于視線方向，即距離與方向相交，則定出曲線上第二點(diǎn)P2點(diǎn)，依此類推，定出其他中間各點(diǎn)，并釘以木樁。

(4)最后，測(cè)設(shè)至曲線終點(diǎn)，照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)視線應(yīng)恰好通過(guò)曲線終點(diǎn)YZ。P。一1，點(diǎn)至曲線終點(diǎn)的弦長(zhǎng)應(yīng)為C2(8．90m)，測(cè)設(shè)得出的曲線終點(diǎn)點(diǎn)位與原定終點(diǎn)點(diǎn)位之差，其縱向閉合差不應(yīng)超過(guò)±L／1000(為曲線長(zhǎng))，橫向誤差不應(yīng)超過(guò)±10cm，否則應(yīng)進(jìn)行檢查、改正或重測(cè)?！?0.6復(fù)曲線測(cè)設(shè)§10.6復(fù)曲線測(cè)設(shè)其具體步驟如下：

1)根據(jù)前述測(cè)定主曲線的轉(zhuǎn)角和選定主曲線的曲率半徑，按上節(jié)的(12-7)式，圖10-18切基線法測(cè)設(shè)復(fù)曲線可以計(jì)算出主曲線的測(cè)設(shè)元素切線長(zhǎng)T1、弧線長(zhǎng)L1、外矢距E1和切曲差D1。

2)根據(jù)前述測(cè)量AB的水平距離以及主曲線的切線長(zhǎng)度T1，可以按下式計(jì)算副曲線的切線長(zhǎng)T2：

T2=AB-T1(10-16)3)根據(jù)副曲線的轉(zhuǎn)角a2和副曲線的切線長(zhǎng)度T2，可以用下式計(jì)算副曲線的曲率半徑R2：

(10-17)

10.6.2反曲線的測(cè)設(shè)反曲線是由兩個(gè)方向相反的圓曲線組成的(圖10-19)。在反曲線中，由于兩個(gè)圓曲線方向相反，為了行車的方便和安全，一般情況下，均在前后兩段曲線之間加設(shè)一過(guò)渡直線段，并且長(zhǎng)度不小于20m。4)根據(jù)副曲線的轉(zhuǎn)角a2和副曲線的曲率半徑R2，參照上節(jié)中(10-7)式，可以分別計(jì)算副曲線的測(cè)設(shè)元素切線長(zhǎng)T2、弧線長(zhǎng)L2、外矢距E2和切曲差D25)在完成對(duì)應(yīng)圓曲線主點(diǎn)的測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)計(jì)算后，可以繼續(xù)計(jì)算各對(duì)應(yīng)圓曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)，計(jì)算方法可以選用上節(jié)中三種方法之一。

6)在測(cè)設(shè)如圖10-1復(fù)曲線時(shí)，首先在交點(diǎn)A點(diǎn)處架設(shè)儀器，沿著直線AB的方向逆時(shí)針撥出轉(zhuǎn)角a1并倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡定出指向起點(diǎn)的切線方向，然后在該方向線上測(cè)量切線長(zhǎng)度T。確定主曲線的起點(diǎn)ZY；同時(shí)從A點(diǎn)出發(fā)沿公切線AB方向向B點(diǎn)丈量T1，得到GQ點(diǎn)；再在A點(diǎn)測(cè)設(shè)主曲線的分角線，在該線方向上丈量外矢距E2，得到主曲線的Qz點(diǎn)。同樣在B點(diǎn)架設(shè)儀器，撥出轉(zhuǎn)角a1指向副曲線終點(diǎn)的切線方向，再丈量水平距離得到Y(jié)Z點(diǎn)，同時(shí)在B點(diǎn)測(cè)設(shè)副鹽線的分角線方向上丈量外矢距E2，得到副曲線的Qz點(diǎn)。在測(cè)設(shè)完成復(fù)曲線的主點(diǎn)后，應(yīng)根據(jù)上節(jié)中提到的圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)的三種方法中選擇合適的方法進(jìn)行詳細(xì)測(cè)設(shè)。講題實(shí)習(xí):圓曲線主點(diǎn)及偏角法詳細(xì)測(cè)設(shè)實(shí)習(xí)目的:使學(xué)生掌握?qǐng)A曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè)及偏角法詳細(xì)測(cè)設(shè)的方法。儀器設(shè)備:每組J2經(jīng)緯儀1臺(tái)、鋼尺1把、測(cè)釬2個(gè)、記錄板1個(gè)。實(shí)習(xí)任務(wù):每組放樣出1個(gè)圓曲線主點(diǎn)（ZY、QZ、YZ）及2個(gè)整樁號(hào)點(diǎn)。說(shuō)明:先主點(diǎn)測(cè)設(shè)再進(jìn)行詳細(xì)測(cè)設(shè)，測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)見(jiàn)教案中的例題。學(xué)習(xí)真好

§10.7緩和曲線的測(cè)設(shè)一．概念及基本公式

二．主點(diǎn)的測(cè)設(shè)

三．帶有緩和曲線的圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)§12.4緩和曲線(spiralcurve)的測(cè)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(wú)窮大逐漸變化至圓曲線半徑的過(guò)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）緩和曲線終點(diǎn)的坐標(biāo):（2）緩和曲線

角公式：二．主點(diǎn)(majorpoint)的測(cè)設(shè)

1、測(cè)設(shè)元素的計(jì)算（1）內(nèi)移距p和切線增長(zhǎng)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(cè)設(shè)（2）測(cè)設(shè)方法。(見(jiàn)例題)

例題：如圖，設(shè)某公路的交點(diǎn)樁號(hào)為K0+518.66，右轉(zhuǎn)角αy=18036’，圓曲線半徑R=100m，緩和曲線長(zhǎng)ls=10m，測(cè)設(shè)主點(diǎn)樁。（作為實(shí)習(xí)課內(nèi)容,為假設(shè)數(shù)據(jù)）解：（一）計(jì)算測(cè)設(shè)元素

p=0.04m；q=5.00m；

（二）計(jì)算里程ZH=K0+497.28；HY=K0+507.28；QZ=K0+518.51；HZ=K0+539.74；YH=K0+529.74（三）主點(diǎn)測(cè)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，(或在JDi架儀,后視JDi-1,i+1方向，量取(TH-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(cè)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：例題：如上例題，設(shè)某公路的交點(diǎn)樁號(hào)為K0+518.66，右轉(zhuǎn)角αy=18036’，圓曲線半徑R=100m，緩和曲線長(zhǎng)ls=10m，試用切線支距法計(jì)算中樁K0+520、K0+530的坐標(biāo)。（作為實(shí)習(xí)課內(nèi)容,為假設(shè)數(shù)據(jù)）解：（1）按上題解算出元素p、q、β0及主點(diǎn)里程。上式中，曲線長(zhǎng)l=520-497.28=22.72m。故有：

ZH=K0+497.28；HY=K0+507.28；QZ=K0+518.51；HZ=K0+539.74；YH=K0+529.74（2）HY=K0+507.28<K0+520<YH=K0+529.74所以K0+520位于圓曲線上。按切線支距法公式有：（4）測(cè)設(shè)方法：在ZH點(diǎn)架儀器，瞄準(zhǔn)JD方向，沿方向量取22.63m，再在其垂直方向上量取1.61m，則得中樁K0+520的平面位置；在HZ點(diǎn)架儀器，瞄準(zhǔn)JD方向，沿方向量取9.74m，再在其垂直方向上量取0.15m，則得中樁K0+530的平面位置。（3）YH=K0+529.74<K0+530<HZ=K0+539.74故K0+520位于第二緩和曲線上。按切線支距法公式有：式中，曲線長(zhǎng)l=539.74-530=9.74m。

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（1）當(dāng)點(diǎn)位于緩和曲線上，有：

偏距：用曲線長(zhǎng)來(lái)代替弦長(zhǎng)。放樣出第1點(diǎn)后，放樣第2點(diǎn)時(shí)，用偏角和曲線長(zhǎng)l交會(huì)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。用EXCEL程序計(jì)算緩和曲線偏角法測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)此外還有極坐標(biāo)法、弦線支距法、長(zhǎng)弦偏角法。有興趣的同學(xué)，請(qǐng)查看相關(guān)的書(shū)籍。講題實(shí)習(xí):緩和曲線測(cè)設(shè)實(shí)習(xí)目的:使學(xué)生掌握緩和曲線主點(diǎn)及切線支距法詳細(xì)測(cè)設(shè)方法。儀器設(shè)備:每組J2經(jīng)緯儀或電子經(jīng)緯儀1臺(tái)、鋼尺1把、測(cè)釬2個(gè)、記錄板1個(gè)。

實(shí)習(xí)任務(wù):每組放樣出1個(gè)緩和曲線的主點(diǎn)（ZH、HY、QZ、YH、HZ）和兩個(gè)中樁的平面位置。測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)見(jiàn)例題如下。

說(shuō)明:

主點(diǎn)測(cè)設(shè)：JD架儀——測(cè)設(shè)方向——量取TH、TH、EH，得ZH、HZ、QZ——分別在ZH、HZ架儀，量取x0，y0得HY、YH。

中樁測(cè)設(shè)：在ZH、HZ架儀，量取x，y，得中樁。例題：如圖，設(shè)某公路的交點(diǎn)樁號(hào)為K0+518.66，右轉(zhuǎn)角αy=18036‘，圓曲線半徑R=100m，緩和曲線長(zhǎng)ls=10m，測(cè)設(shè)主點(diǎn)樁，并用切線支距法測(cè)設(shè)中樁K0+520、K0+530。（作為實(shí)習(xí)課內(nèi)容,為假設(shè)數(shù)據(jù)）解：（一）計(jì)算測(cè)設(shè)元素

p=0.04m；q=5.00m；

（二）計(jì)算里程

ZH=K0+497.28

；HY=K0+507.28；QZ=K0+518.51；HZ=K0+539.74；YH=K0+529.74（三）主點(diǎn)測(cè)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，(或在JDi架儀,后視JDi-1,i+1方向，量取(TH-x0))再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH點(diǎn)。

（四）中樁K0+520、K0+530的切線支距法坐標(biāo)計(jì)算（1）HY=K0+507.54<K0+520<YH=K0+529.74K0+520位于圓曲線上。按切線支距法公式有：式中，曲線長(zhǎng)l=520-497.28=22.72m。故：

（2）YH=K0+529.74<K0+530<HZ=K0+539.74所以K0+520位于第二緩和曲線上。按切線支距法公式有：（3）YH=K0+529.74<K0+530<HZ=K0+539.74所以K0+520位于第二緩和曲線上。按切線支距法公式有：式中，曲線長(zhǎng)l=539.74-530=9.74m。

（4）測(cè)設(shè)方法：在ZH點(diǎn)架儀器，瞄準(zhǔn)JD方向，沿方向量取22.63m，再在其垂直方向上量取1.61m，則得中樁K0+520的平面位置；在HZ點(diǎn)架儀器，瞄準(zhǔn)JD方向，沿方向量取9.74m，再在其垂直方向上量取0.15m，則得中樁K0+530的平面位置?！?0．8高速公路測(cè)量簡(jiǎn)介10.8.1高速公路概述1．高速公路的特點(diǎn)高速公路是供汽車高速行駛的公路。一般速度達(dá)120km／h。要求路線順滑，縱坡較小。路面有4～6車道的寬度，中間設(shè)分隔帶，采用瀝青混凝土或水泥混凝土高級(jí)路面。在必要處應(yīng)設(shè)堅(jiān)韌的路欄。為了保證行車安全，應(yīng)有必要的標(biāo)志、信號(hào)及照明設(shè)備。禁止行人和非機(jī)動(dòng)車在路上行駛。與鐵路或其他公路相交時(shí)完全采用立體交叉。行人跨越則用跨線橋或地道通過(guò)。2．高速公路和其他公路主要有以下區(qū)別

(1)高速公路是只供汽車行駛的汽車專用公路，一般公路則還允許非機(jī)動(dòng)車及行人使用。

(2)高速公路設(shè)有中央分隔帶將往返交通完全隔開(kāi)。

(3)高速公路與任何鐵路、公路都是立體交叉的，不存在一般公路上的平面交叉口的橫向干擾。

(4)高速公路沿線是封閉的，是控制出入的。且有完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和收費(fèi)系統(tǒng)等管理和服務(wù)設(shè)施。3．對(duì)測(cè)設(shè)工作的要求高速公路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較高，造價(jià)在1-2000萬(wàn)元／千米以上，因此，高速公路的測(cè)設(shè)不能再沿用過(guò)去測(cè)設(shè)低等級(jí)公路的方法，．而應(yīng)該采用先進(jìn)的理論和設(shè)備進(jìn)行測(cè)設(shè)。10．8．2高速公路的選線和形式

1．高速公路的選線高速公路是國(guó)家公路網(wǎng)的骨架，是高標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化公路，要求線形美觀、造型優(yōu)美。它的線形不僅反映其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高低，而且直接影響工程的造價(jià)和道路的使用、美觀，是高速公路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。高速公路的布線分為紙上定線、實(shí)地選線和詳測(cè)放線三階段。必須綜合考慮平、縱、橫各方面的因素后才能把路線的線位最終確定下來(lái)。在保證公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，選線時(shí)應(yīng)注意以下原則：

(1)在工程量增加不太多的情況下，應(yīng)盡可能地提高公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以提高公路的運(yùn)行能力及運(yùn)營(yíng)效率。

(2)應(yīng)盡量減少公路對(duì)沿線開(kāi)發(fā)區(qū)和村鎮(zhèn)居民區(qū)的干擾，盡可能結(jié)合當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)的規(guī)劃發(fā)展情況，使高速公路與其工程相協(xié)調(diào)。

(3)在條件許可的情況下，盡量利用實(shí)際地形進(jìn)行布線，避免高填、深挖，以降低工程造價(jià)。

(4)鑒于沿線土地珍貴，應(yīng)盡量少占好地、平整地，在取、棄土設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能地使取、棄土場(chǎng)仍能繼續(xù)用于其他建設(shè)或耕種。2．高速公路的形式

(1)公路建筑的形式：由于條件和公路的技術(shù)特性不同，高速公路建筑的形式不盡相同，一般有四種形式。

1)地面式，即修建在地面上的建筑物形式。相對(duì)來(lái)說(shuō)它施工面大，修建方便，但占用土地多。

2)高架式，即線路架在空中。這種形式多用于山區(qū)和人口密集的城市。它具有預(yù)制大件安裝，少占土地和有利于線形與環(huán)境結(jié)合協(xié)調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)橋墩和構(gòu)件安裝組合測(cè)量要求較高。

3)槽式或凹式，這種形式一般是在排水條件許可的地區(qū)，如平緩的丘陵區(qū)。

4)隧道式，這種形式多用于山區(qū)或水下，對(duì)于方向和高程的貫通測(cè)量要求嚴(yán)格。(2)公路平面線型的形式：高速公路的線型設(shè)計(jì)要平、縱、橫面綜合設(shè)計(jì)，除了要考慮沿線的自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境，注意自然景觀和地形相協(xié)調(diào)外，還要滿足運(yùn)動(dòng)力學(xué)、視覺(jué)心理學(xué)等方面的要求。平面線型組合有下列幾種形式：

1)基本型，如圖10—24a，它是按直線一緩和曲線一圓曲線一緩和曲線一直線的形式組合而成。

2)s型，如圖10-24b所示，它是在兩個(gè)反向