《土木工程测量》第12章路线测量课件.ppt

1、中中南南大大学学中中南南大大学学一、基本概念在线型工程建设中，如铁路、公路、输电线、供水、供气、输油等工程中所进行的测量，称为线路工程测量，简称线路测量 基本内容1根据规划设计要求，在选用中小比例尺地形图上确定规划线路的走向及相应控制点位。2根据图上的设计在实地标出线型工程的基本走向，沿着基本走向进行必要的控制测量（平面控制和高程控制）3结合线型工程的需要，沿着线型工程的基本走向进行带状图或平面图的测绘。中中南南大大学学4根据规划设计的线路把路线点位测设到实地中。5测量线型工程的基本走向的地面点位高程，绘制线路基本走向的纵断面图。根据线型工程的需要绘制横断面图。6按线型工程的详细设计进行施工测

2、量。铁路和公路是社会经济发展的重要交通线路。铁路和公路的工程测量贯穿于交通线路工程从规划、勘测设计、施工到运营管理各阶段。本书以交通线路为基础，重点介绍道路线路测量的技术原理和方法。中中南南大大学学1、规划选线 图上选线 根据主管部门提出的某一交通线路建设的基本思想，利用中比例尺（1:50001:50000）的地形图，在图上选取线路方案。实地考察 根据图上选线的多种方案，进行野外实地视察、踏勘、调查，收集线路沿途的实际情况，进一步掌握道路沿线的实际资料。补充图上选线的不足。有关的控制点；了解沿途的工程地质情况；查清规划线路所经过的新建筑物及交通交叉位置；了解有关土石建筑材料情况。方案论证比较

3、即根据图上选线和实地考察的全部资料，结合主管部门的意见进行方案论证，确定规划线路的基本方案。中中南南大大学学勘测设计是在规划线路上进行线路勘测与设计的整个过程。勘测设计是在规划线路上进行线路勘测与设计的整个过程。初测初测 即在所定的规划线路上进行的勘测工作。主要技即在所定的规划线路上进行的勘测工作。主要技术工作内容有：控制测量和带状地形图的测量，目的为交通线术工作内容有：控制测量和带状地形图的测量，目的为交通线路提供完整的控制基准及详细的地形资料。路提供完整的控制基准及详细的地形资料。1 1）控制测量：）控制测量：即平面控制测量和高程控制测量。在中比例即平面控制测量和高程控制测量。在中比例尺地

4、形图上已经有了的交通规划线路，在实地也有了规划线路尺地形图上已经有了的交通规划线路，在实地也有了规划线路的基本走向。平面控制测量和高程控制测量在实地相应规划线的基本走向。平面控制测量和高程控制测量在实地相应规划线路上进行。路上进行。平面控制测量：可以是导线测量，也可以是三角测量。平面控制测量：可以是导线测量，也可以是三角测量。高程控制测量：在规划线路沿线及桥梁，隧道工程规划地段高程控制测量：在规划线路沿线及桥梁，隧道工程规划地段进行高程测量，为交通线路勘测设计建立满足要求的高程控制进行高程测量，为交通线路勘测设计建立满足要求的高程控制点，提供可靠的高程值。点，提供可靠的高程值。中中南南大大学学

5、 沿规划线路布设控制点，控制点之间的距离一般应在50m500m之间；布设的导线两端（两端间隔30km）应与国家点联测；未能与国家控制点联测的导线测量，应在导线两端测量真方位角；导线角度按两半测回观测。两化改正：首先应将导线测量成果改化到大地水准面上，然后再改化到高斯平面上，才能与大地点坐标进行比较检核，为此要进行导线的两化改正。特别是当导线处于海拔较高或位于投影带的边缘时，必须进行两化改正。坐标换带：初测导线与国家大地点联测，有时两已知点会处于两个投影带中必须先将邻带的坐标换算为同一带的坐标才能进行检核，这项工作简称坐标换带。中中南南大大学学导线地面距离S改化到大地水准面上S0再改化到高斯平面

6、上)1(0RHssm导线两端点的平均标高地球半径)21(220Ryssmg导线边距中央子午线的平均距离(即导线两端点横坐标的平均值）中中南南大大学学两次改化后的坐标增量总和计算公式22222121RyRHyyRyRHxxmmsmms两化改正后的纵、两化改正后的纵、横坐标增量和横坐标增量和(m)导线的纵、横导线的纵、横坐标增量和坐标增量和(m)中中南南大大学学将6带点坐标换算到相邻6带的坐标查表并使用下面公式计算当y1大于60km时，使用下面公式yxyynnyyyymmxx1110211112)()(yxyyynnnyyyyymmmxx11121021112112)()(中中南南大大学学2）带状

7、地形测量：在已经建立的平面控制和高程控制基础上沿规划中线进行地形测量，按一般地形图测绘的技术要求测绘带状地形图，带状宽度100m300m。应注意测绘各种管线和原有的路桥与规划线路的关系，加测穿越规划线路的管线的净空高或负高。规划道路沿线的桥梁隧道应测绘大比例尺的工点地形图。初测得到规划线路的大比例尺带状地形图是纸上定线设计最重要的基础图件。纸上定线：在带状地形图上确定线路中线直线段及交点位置，表明线路中线直线段连接曲线的有关参数。中中南南大大学学 定测 1）线路中线测量：将纸上定线设计的道路中线（直线段及曲线）放样于实地；2）线路的纵、横断面测量：为线路纵坡设计、路基路面设计提供详细高程资料。

8、两阶段设计：纸上定线设计和纵坡设计、路基路面设计是伴随着初测和定测两阶段设计实现的。一阶段设计：一般是一次性提供公路施工的整套设计方案，作为与之相配合的勘测工作是一次性的定测，亦即上述的初测、定测的连续性测量过程。线路工程的施工放样根据设计的图纸及有关数据放样道路的边桩、边坡、路面及其它的有关点位，保证交通线路工程建设的顺利进行。中中南南大大学学道路建设的准则道路建设的准则“精心勘测、精心设计、精心施工精心勘测、精心设计、精心施工”中中南南大大学学一、线路平面组成和平面位置的标志一、线路平面组成和平面位置的标志为了保持线路的圆顺，在改变方向的两相邻直线间须用曲线连接起来，这种曲线称平面曲线。平

9、面曲线有两种形式，即圆曲线和缓和曲线。中中南南大大学学中桩：在地面上标定线路的位置，是将一系列的木桩标定在线路的中心线上线路控制桩：对线路位置起控制作用的桩交点桩：JD转点桩：ZD方桩：45cm，桩顶应与地面齐平，并钉一小钉表示它精确的点位标志桩：加柱里程：中桩沿线路至线路起点的距离，它是沿线路中线计量，以km为单位。里程为整百米的称百米桩，里程为整公里的称公里桩主桩钉子中线里程桩红油漆标志桩中中南南大大学学线路中线测量是线路定测阶段的主要工作，它的任务是把在带状地形图上设计好的线路中线测设到地面上，并用木桩标定出来。基本任务：把中线上直线部分的控制桩（JD、ZD）测设到地面，以标定中线直线部

10、分的位置，又称放线测量。方法：拨角法、支距法和极坐标法三种。可根据地形条件、仪器设备及纸上定线与初测导线距离的远近等情况，选择一种或几种交替使用。中中南南大大学学基本思想根据纸上定线交点的坐标，预先在内业计算出两相邻交点间的距离及直线的转向角，然后根据计算资料在现场放出各个交点，定出中线位置JD2中中南南大大学学拨角放线工作程序计算放线资料实地放线联测与放线误差调整中中南南大大学学导线点坐标已知JD坐标图上量取 反算边长及坐标方位角计算转向角：相邻两直线段的坐标方位角之差，即为各交点的转向角转向角根据计算出的转向角、直线段长度和设计的曲线半径、缓和曲线长，计算曲线要素及曲线主点的里程 中中南南

11、大大学学初测导初测导线点线点中中南南大大学学（2）实地放线首先置镜于初测导线点c0上，后视c1，盘左、盘右拨角，分中后定出c0JD0方向在此方向上量出S，定出JD0点然后依次在JD0、JD1上安置经纬仪，根据相应的转向角和直线段长度，定出JD1、JD2交点。在测设距离的同时，可以钉出直线上的中线桩（公里桩、百米桩、加桩）和曲线主点桩。=ac0JD0-ac0c1C0C1JD0JD1S中中南南大大学学、联测与放线误差的调整优：速度较快，缺：放线误差累积“测规”规定中线每隔5l0 km，应与初测导线(或航测外控点、GPS点)联测一次，且闭合差应满足下表要求当闭合差超限时，找出原因并纠正已测设的点位n

12、=闭合环中线上置镜点和初测导线点的点数之和中中南南大大学学联测数据联测坐标计算6304323215026689.144211 md纸上定线（理论）位置实地放出的位置中中南南大大学学纸上定线（理论）位置实地放出的位置中中南南大大学学距离闭合差角度闭合差精度评定联测环总数=9;联测总长度=4130 m 01357132 JDJD24257132 DJDJ82013571242571 fm 56055m 1659133JDJDyxm 64.0m 31.0yxm 71.022yxsf09903 容f|09|82|f2000158001413071.0K放线精度合格放线精度合格!中中南南大大学学使用范围

13、：当初测导线与纸上定线相距较近时使用。基本思想以导线点为基础，独立测设出中线的各直线段直线延伸，以定出交点(JD)优点因独立放点，故误差不会积累缺点放线程序繁琐工作程序准备放线资料(计算)放点（每一直线上不能少于三个点）穿线交点中中南南大大学学 准备放线资料 从导线点出发作某一边成特殊角的直线与线上中线相交，图上量距量角。为了检核和保证放线位置的精度，测规规定每一直线段上不能少于三个点，且互相通视。中中南南大大学学 实地放线 放点（极坐标法）测出临时支距点：不打桩，用花杆（测钎）标识。穿线（取平均位置）用经纬仪将相应的各临时支距点调整到同一直线上的工作。方法1：是将经纬仪安置于一个较高的临时点

14、上，照准最远处的一个转点（ZD），若中间各点偏离视线方向不大，则可将各点移动，标定在视线方向上，并打桩钉上小钉；方法2：是将经纬仪安置于某临时支点附近，使其前、后大多数点均在仪器正、倒镜视线所指直线方向附近，以此视线作为直线段的方向，在此方向上钉出若干个直线转点桩ZD。中中南南大大学学 延长直线为了得到相邻两直线段的交点，一般采用盘左、盘右分中定点法来延长直线。如下图所示。要求：前、后视线长度不能相差太大，且后视距离不能太短；对点和设点尽量采用垂球，若距离较远时，亦可用测钎或标杆，但要尽量照准其底部。中中南南大大学学 交点将经纬仪安置在直线I的转点ZD上，延长直线I，估计在与直线相交处的前后打

15、下a、b木桩，并在桩顶钉一小钉，拉上细线，此两桩称骑马桩。然后用经纬仪将直线延长，在视线与骑马桩上的细线相交处打下方木桩，然后悬吊垂球沿细线移动，当垂球线与直线的视线方向重合时，即可定出交点位置，钉一小钉示之；亦可先将直线I的方向沿细线用铅笔投画在桩顶上，利用垂球移动定出与直线的交点。中中南南大大学学ZDZDZDZDIIIJDab中中南南大大学学极坐标放线：是利用光电测距仪或全站仪快速测设点位的一种方法，一般精度较高经过穿线来确定直线段的位置 A(16125,54265)B(16263,54311)ZD(16278,54802)中中南南大大学学支距法：各直线段独立，误差不积累 量距多，受地形条

16、件限制距初测导线点近拔角法：误差累积，可以检核（1015km，必须检核）速度快，受地形条件限制少极坐标法：效益高，精度高（全站仪）检核 中中南南大大学学中线测量：依据ZD和JD桩，详细测设中线桩的平面位置。中线上应钉设公里桩、百米桩和加桩。直线上中桩间距不宜大于50m；在地形变化处或按设计需要应另设加桩，加桩一般宜设在整米处。中线距离应用光电测距仪或钢尺往返测量，在限差以内时取平均值。百米桩、加桩的钉设以第一次量距为准。中桩桩位误差：纵向为 ；横向为10cm。定测控制桩直线转点、交点、曲线主点桩，一般都须用固桩。固桩可埋设预制混凝土桩或就地灌注混凝土桩，桩顶埋入铁钉。中桩：板桩，无点位标识。1

17、.02000s中中南南大大学学线路平面曲线种类圆曲线(Circular curves)：主要用于专用线和行车速度不高的线路上带有缓和曲线(Transition curves)的圆曲线：干线上均用此种曲线曲线测设步骤先测设曲线主点依据主点详细测设曲线测设方法：偏角法、切线支距法、极坐标法中中南南大大学学直线段直线段Road without curves(plane view)中中南南大大学学StraightStraightRRoad with a circular curve(plane view)中中南南大大学学Use of circular road curves:中中南南大大学学1、圆曲线

18、的主点、圆曲线的主点JD交点ZY直圆点QZ曲中点YZ圆直点2、圆曲线要素及其计算、圆曲线要素及其计算T切线长切线长L曲线长曲线长 圆曲线要素圆曲线要素E0外矢距外矢距a转向角(a左,a右)R圆曲线半径设计给定设计给定中中南南大大学学Basic elements of a circular curve:中中南南大大学学12sec：180：2tan：0aREaRLaRT外矢距曲线长切线长中中南南大大学学a=180-290-90-a/2=90-中中南南大大学学m5665 m28486 m,31264 :m500,423455 例：0.E.L.TRa 则曲线要素为已知107.84DK54 YZ 243

19、.14 2 864.70DK53 QZ 243.14 /2 621.56DK53 ZY,56.62153DKZYL/L则点里程为设中中南南大大学学E0QZZDTZYZDTYZTheodoliteJD(180-a)/2中中南南大大学学（1）在（JD）上安置经纬仪，瞄准直线方向上，量取切线长T得ZY点与YZ点；（2）将视线转至内角平分线上，沿此方向，从JD量外矢距，用盘左、盘右分中得QZ点。在ZY、QZ、YZ点均要打方桩，钉上小钉以示点位。中中南南大大学学圆曲线详细测设：在两个主点(ZY、YZ)间加测一些曲线点要求一般保证曲线上中桩间距为20m当R800m时，中桩间距可为40m圆曲线的中桩里程宜为

20、20m的整倍数在地形变化处或按设计需要应另加设中桩，且加桩宜在整米处中中南南大大学学1偏角法测设曲线的原理（1）测设原理偏角法测设原理：方向距离交会法（偏角即为弦切角）根据偏角和弦长交会出曲线点。中中南南大大学学 弧弦差的影响道路曲线半径一般较大，20m的圆弧长与对应的弦长相差很小，R450m时，弦弧差为2mm，两者的差值在距离丈量的容许误差范围内，因而通常倩况下，可将20m的弦长当作弦长看待；只有当R400m时，测设中才考虑弦弧差的影响。)(200845028005.02423极限mmmmmmmmmRl中中南南大大学学180RK18022RK11312.32nnRRcsTangent若测设点

21、间曲线长相等，中中南南大大学学圆曲线详细测设前，曲线主点ZY、QZ、YZ已测设好，因此通常以ZY和YZ作测站，分别测设ZYQZ和YZQZ曲线段，并闭合于QZ作检核。TargetTheodoliteP11P2s12s2TTJD使用经纬仪使用经纬仪(Theodolite)和钢卷尺和钢卷尺(Steel tape)中中南南大大学学TargetTheodoliteP11P2s12s2TTJD使用经纬仪使用经纬仪(Theodolite)和钢卷尺和钢卷尺(Steel tape)中中南南大大学学1)偏角计算正拨：反拨：中中南南大大学学 置经纬仪于ZY点，盘左以00000后视JD；打开照准部并转动之，当水平度盘

22、读数为10324时制动照准部；然后由ZY点开始，沿视线方向丈量18.44m得1点，并打下木板桩；松开照准部，继续转动、当度盘读数为21209时制动照准部，由1点丈量20米，视线与钢尺20m分划相交处即为2点；同法，依次测出3、4直至QZ。检核：测得QZ点后，与主点QZ位置进行闭合。闭合差合：(切)（法）2000lF纵0.1m横F中中南南大大学学曲线YZQZ为逆时针，偏角资料计算应采用“反拨”值，360-11中中南南大大学学iiiiiiRcaRLasin22180RRciiiRsiniRsiniaiLi中中南南大大学学TargetZYP11P2c12c2TSTSJD测设时，将测距仪安置于ZY点上

23、，以JD为后视00000方向，照准部旋转 偏角，持镜者沿长弦视线方向测设水平距离 定出i点。iic中中南南大大学学切线支距法实质上是直角坐标法。建立坐标系，如右图所示坐标计算公式180)cos1(sinRLaaRyaRxiiiiiiRR中中南南大大学学方法：测设时从ZY或YZ开始，沿切线方向直接量出 并钉桩；若 较小时，可用方向架或直角器在 点测设曲线点，当 较大时，应在 处安置经纬仪来测设。yi较小，目估、方向架、直角器，yi较大，仪器定向ixiyixixiy中中南南大大学学采用极坐标法测设曲线，首先要计算出曲线点在导线点坐标系下的坐标，然后用极坐标法测设点的平面位置的方法进行测设。ixiy

24、iABJDZYXYixT iPO中中南南大大学学P1P2P3TPTPJDAB极坐标法测设方法中中南南大大学学偏角法长弦偏角法切线支距法极坐标法 中中南南大大学学为什么要使用缓和曲线?在直线和圆曲线间加设可使外轨超高(Superelevation)有过度的余地FNW WOn straightOn curveaaa-aNatural cross fallson straight roadSuperelevationon curvesRSTbbb-b中中南南大大学学FNW hFNW hFor railwaysTwo forces W and F If the resultant force is n

25、ormal to railway.Therefore,Superelevation h=F/W is called centrifugal ratiogRWvF2tanSuperelevationGaugeFWvgR2GaugevgR2中中南南大大学学缓和曲线是曲率半径从某一个值连续匀变为另一个值的一种过渡曲线，公路中又叫回旋线。在直线分界处ZH点的曲率半径为，在圆曲线相接处HY点的半径与圆曲线半径 R 相等。缓和曲线曲线上任一点的曲率半径与该点到曲线起点的长度成反比，即：2002A A 1 RlR，llll所以时当或中中南南大大学学缓和曲线是在不改变直线段方向和保持圆曲线半径不变的条件下，插

26、入到直线段和圆曲线之间。这就使圆曲线沿垂直切线方向，分别向内移动距离 和 。缓和曲线约一半长度处在原圆曲线范围内，另一半处在原直线范围内。插入缓和曲线后，使圆曲线的长度变短了。1p2pO1m2m1T2T1p2p01l02l0ER0102ZHHYQZYHHZJD中中南南大大学学2secapOO曲线主点有5个：直缓点ZH、缓圆点HY曲中点QZ、圆缓点YH缓直点HZ中中南南大大学学ZHHZYHHYQZ中中南南大大学学由l=C，可以导出缓和曲线方程式实用中，可舍去高次项并顾及C=Rl05113749254224033663345640ClClClyClCllx032025640RllylRllxRly

27、Rllx64020023000中中南南大大学学1、坐标系ZH（0，0）ZHJD x轴 y0独立曲线坐标系，与测量坐标系不同2、方程式按照 为必要条件导出的缓和曲线方程为:2Al 34)21()!22()1(.3456403422218945nlAnAlAllxnnn14)21()!12()1(.42240336614121101167232nlAnAlAlAlynnn中中南南大大学学中中南南大大学学回旋线起点切线on由微分方程推导回旋由微分方程推导回旋线的直角坐标方程：线的直角坐标方程：n以以rl=A2代入得：代入得：n回旋线微分方程为：回旋线微分方程为：n dl=r dl=r d d n d

28、x=dl dx=dl cos cos n dy=dl dy=dl sin sin 2Adldln或或l ldl=Adl=A2 2dd中中南南大大学学当当l=0l=0时，时，=0=0。对对l ldl=Adl=A2 2d d 积分得：积分得：n 式中：式中：回旋线上任一点的半径方向与回旋线上任一点的半径方向与Y Y轴的轴的夹角。夹角。n 对回旋线微分方程组中的对回旋线微分方程组中的dxdx、dydy积分时，可把积分时，可把coscos、sinsin 用泰勒级数展开，然后用代入用泰勒级数展开，然后用代入表达表达式，再进行积分。式，再进行积分。2222,22llAA中中南南大大学学ndxdx，dydy

29、的展开：的展开：dldx cosdl)!6!4!21(642dlAlAlAl)2(7201)2(241)2(21-1 622422222dlAlAlAl)6472038481(12128844dl(dldy)!7!5!3sin753dlAlAlAlAl)2(50401)2(1201)2(61-272252232222dlAlAlAlAl)12850403840482(141410104622中中南南大大学学对对dx、dy分别进行积分：分别进行积分：dldxxcosdlAlAl)38481(88448945345640AlAlldldyysindlAlAlAl)3840482(101046221

30、0116723422403366AlAlAl4540All 67233366AlAl中中南南大大学学n在回旋线终点处，在回旋线终点处，l=Ls，r=R，A2=RLs 回旋线终点坐标计算公式：回旋线终点坐标计算公式：5948403456LsLsXLsAA3524403456LsLsLsRR37112610633642240LsLsLsYAAA24635633642240LsLsLsRRR3240LsLsR2436336LsLsRRn回旋线终点的半径方向与回旋线终点的半径方向与Y轴夹角轴夹角0计算公式计算公式：0222LsLsAR中中南南大大学学常数：0,0,m,p,x0,y0 0:缓和曲线切线角

31、，即HY（或YH）点的切线与ZH（或HZ）点切线的夹角；0:缓和曲线总偏角 m:切垂距，即ZH（或HZ）到由圆心向切线所作垂线垂足的距离；p:圆曲线内移量 x0,y0:00中中南南大大学学0000030000220001802118036sin2240cos24lRlRllmxRRlpyRRR中中南南大大学学中中南南大大学学中中南南大大学学一、偏角法测设曲线 1、曲线综合要素计算 （1）不对称曲线的综合要素RpRpRpRpRERllLmpRpRTmpRpRTsin)(cos)(2)(180)(sincos)(sincos)(21212200201020122121121中中南南大大学学O1m2

32、m1T2T1p2p01l02l0ER0102ZHHYQZYHHZJD中中南南大大学学O1m2m1T2T1p2p01l02l0ER0102ZHHYQZYHHZJD中中南南大大学学 -2 2sec)(180180)2(2 2tan)(0000LTqRpRERlRlLpRmT切曲差外矢距曲线长切线长（2）对称曲线的综合要素中中南南大大学学例题：R=500m,l0=60m,a=283620”,则 T=157.56m,L=309.64m E0=16.31m,q=5.47m（1）曲线主点里程计算2主点的里程计算与测设中中南南大大学学（2）曲线主点测设主点主点ZHZH、HZHZ、QZQZ的测设方法与前述圆曲

33、线主点测设方法相的测设方法与前述圆曲线主点测设方法相同主点同主点HYHY、YHYH通常采用切线支距法通常采用切线支距法仪器架仪器架ZHZH（或（或HZHZ），瞄），瞄JDJD，丈量，丈量 ，打桩、钉小钉；，打桩、钉小钉；搬站至搬站至 桩处，瞄桩处，瞄JDJD，拔，拔9090，丈量，丈量 ，打桩、钉小钉，打桩、钉小钉，得得HYHY（或（或YHYH）点。）点。为保证主点测设精度，角度要用测回法分中定点；距离应为保证主点测设精度，角度要用测回法分中定点；距离应往返丈量，限差以内取平均值。往返丈量，限差以内取平均值。RlyRllx640200230000 x0y0 x中中南南大大学学E0QZZDTZH

34、ZDTHZTheodoliteJD(180-a)/2中中南南大大学学000202032:,2 3 18021806 6 )(sinbbRllRllRllyly同理可得故又很小缓和曲线上任一点后视起点的反偏角，等于由起点测设该点正偏角的二倍。3缓和曲线缓和曲线的详细测设 偏角计算中中南南大大学学若将缓和曲线等分成N段，则各分段点的偏角之间有如下的关系结论：偏角与测点到缓和曲线起点的曲线长度的平方成正比026 Rllii2222121:nnlll11312,3,2Nlllllln012123122,3,2Nn0211 N中中南南大大学学 已知对称型曲线R=500m，60m，ZH点的里程为DK334

35、24.67，求缓和曲线上各点的偏角。表126 偏角值计算表里 程偏 角 值ZH DK33+424.6700000+434.67155+444.67738+454.671711+464.673033+474.674745HY K33+484.67084516001266100lN2222121:nnlll000018050066018063Rl20216548011 N0l中中南南大大学学将经纬仪安置于ZH点，后视JD，将水平度盘安置在00000位置，转动照准部拨偏角 ，校核HY点位，如在视线方向上，即可开始测设其它点。依次拨 、，量出点与点之间的弦长与相应视线相交，即可定出曲线点1、2、。在缓

36、和曲线的测设中，亦应注意偏角的正拨与反拨的度盘安置方法。102n中中南南大大学学4、圆曲线测设缓加圆曲线的测设，其关键是要找出后视方向并正确安置水平度盘读数，即寻找切线方向。中中南南大大学学中中南南大大学学为避免仪器视准轴误差（2c），不倒镜，而采用平转后视ZH点，水平度盘合为避免分弦麻烦，可将圆曲线上第一点作为零方向后视ZH点，水平度盘合x 倒镜 平转注意正反拔右左00180180bbx右左)(3601010bbx右左)(1801801010bbx中中南南大大学学1、坐标计算公式（1）缓和曲线部分（2）圆曲线部分032025640RllylRllxpRymRxiiii)cos1(sin001

37、80Rllii中中南南大大学学2、测设方法 与切线支距法测设圆曲线的方法相同。中中南南大大学学1、坐标计算：同切线支距法2、坐标反算求出弦长及偏角，（1）弦长计算 （2）偏角计算3、测设将测距仪安置于ZH（或HZ）点，即可进行曲线测设。22ixciiyiiixyarctanyxCiixiyii中中南南大大学学偏角法：有检核、适于山区、但可导致误差积累支距法：方法简单、误差不积累、仅适于平坦地区及支距y较小的曲线、但仪器安置次数多、测设中的错误不易发现长弦偏角法：测设精度高、速度快、适于任何地区中中南南大大学学1、测设原理：测量所得水平角度DOP：测量所得水平距离 :arctan:0111112

38、1211ppppppppxxyyayyxxD水平角方位角平距中中南南大大学学适用范围：线路附近有控制点，全站仪优点：采精度高，速度快的有效方法。关键：计算出曲线点在控制点坐标系下的坐标。局部坐标系：是以ZH点（或HZ点）为原点，以切线为x轴。整体坐标系：控制点所在统一坐标系；中中南南大大学学点P在统一坐标系 下在直角坐标为在局部坐标系 下的直角坐标为在辅助坐标系 下的直角坐标为其中 与 的关系为在局部坐标系 下的极坐标为则有 oyxyx x y oPx”y”x0y0),(yxyox),(yxyox),(yxxoyyoxsincosryrxooyxyxyx),(yx),(yx),(r中中南南大大

39、学学在辅助坐标系 下的极坐标为则有即：所以统一坐标为yox),(rsincossincoscossin)sin(sincossinsincoscos)cos(xyrrryyxrrrxcossinsincosyxyxooyxyxyxcossinsincosoyxyx x y oPx”y”x0y0中中南南大大学学注 意坐标系：左手系，右手系进行变换：局部坐标系的x轴在整体坐标系下的坐标方位角2、测设方法：全站仪安置于A点，后视B点，水平度盘读数设置为0，顺时针转动照准部，当水平度盘读数为时，沿视线方向测设水平距离D定出i点。实际工作中：全站仪安置于A点，后视B点，水平度盘读数设置为 ，顺时针转动照

40、准部，当水平度盘读数为 时，视线方向即为AI的方向。AiAB中中南南大大学学一、数据准备已知：，ZH点里程 计算：1、缓和曲线常数，2、综合要素：T，L，3、主点里程：长度单位：cm角度单位：秒30150mR500ml40026.35467DKmyx,0000qE,0HZyHQZHYKKKK,中中南南大大学学1、自己找一JD打桩钉钉（画十字也可），并再找一后视切线方向，打桩钉钉。2、正倒镜分中找另一切线方向，打桩，钉钉。（实际工作中有JD及ZDi）3、在切线方向上量T和（T、X0），打桩钉钉。（ZH已定，或HZ）量距时用钢尺往返丈量，较差 ，取平均位置量距里注意：（1）先用花杆进行直线定线，（

41、2）量距时喊口号：预备，好。要有一定拉力4、正倒镜分中找内分角线方向 ，量E0，打桩钉钉。20001dd2180中中南南大大学学1、数据准备表格形式：里 程测定点符号（），缓圆均按规定曲线长丈量长度偏 角测站点一栏是后视偏角，事先定好左右偏 数据反映正反拨备 注后视点说明，检核例如仪器架HY点，后视QZ点 420中中南南大大学学2、实验方法（只测设一半）（1）仪器架ZH点，先瞄HY点，核对点位根据偏点资料，以弦长代弧长，测至HY点闭合（2）搬站至HY点：后视ZH点，水平度盘合 ，倒镜后核对QZ点点位根据偏角资料测至QZ点闭合思考：仪器在HY点，只设一站将缓和曲线和圆曲线测定（ZHQZ）数据如何

42、准备，如何测设要求：1、至少有一段闭合差记录在薄，2、测定后须经老师检查后方可拨掉桩（或测钎）0360b2000lF纵1.0横F中中南南大大学学两个问题偏角法遇障碍时如何进行曲线测设?主点遇障碍时如何进行曲线测设?中中南南大大学学BB、T：缓和曲线上已测设的分段点置镜点T后视B点，并使度盘安置为后视偏角B倒镜、松开照准部，反拨前视点F的前偏角F00000 中中南南大大学学其中：)2)(-()2)(-(11TFTFTBBTFB前视点偏角后视点偏角 m10180610211lRllB、T、F分别为后视点、置镜点、前视点的分段点编号 中中南南大大学学中中南南大大学学)2)()2)(6)2)(61)2

43、(6126621021022002030302TFTFTFTFRllllllRlllllRlRllllRllRllRllllyyTFTFTTFFTTFTFTTFTFF)2)(1TBBTB)2)(1测站点瞄准点小号大号中中南南大大学学已知R 500 m，l0=60 m，N=6，经纬仪安置在第2点上，求前、后视点的偏角值（已知ZH点的里程为DK33+424.67）前、后视各点偏角计算548010 6.541201 N中中南南大大学学2T:)2)(-()2)(-(11其中前视点偏角后视点偏角TFTFTBBTFB中中南南大大学学1虚交的概念所谓虚交，即道路中线交点在实地无法得到的情形，如：交点落入河流

44、中间，无法在河中定出交点位置。公路在山腰处转弯，公路中线交点悬在空中。线路中线上的障碍物无法排除，交点无法直接得到。线路转弯曲线的切线长太长，获得交点的工作量太大。中中南南大大学学(1)副交点法交点在河流中转向角无法测定副交点：JD10-1,JD10-221中中南南大大学学E0QZZDTZHZDTHZTheodoliteJD(180-a)/2HYx0y0 x0y0YH中中南南大大学学(2)导线法地形复杂，两切线上副交点不通视或相距较远时，可用导线将两个交点联系起来，以此来确定AC和BC的距离sinByBC tanBBCyxxACaAC=0000aCBa=aCB中中南南大大学学主点不能到达时的测

45、设方法1、在HY或YH上安置经纬仪器000arctan180 xTy2、利用极坐标法在曲线上设置控制点)(arctanABBAxxy中中南南大大学学任务：线路中桩地面高程测量，纵断面图的绘制。中平测量：线路中桩地面高程测量方法：水准测量，三角高程测量。一、中桩高程测量一、中桩高程测量目的：为绘制线路纵断面提供地面高程数据 测量方法：普通水准法+跨河水准法要求：一台水准仪单程测量，但应起闭于水准点，以达到检核的目的(限差为 )具体施测过程及数据记录(mm)50 L中中南南大大学学中中南南大大学学中桩高程宜观测两次，其不符值不应超过10cm，取位至cm；中桩高程闭合差在限差以内时不作平差。方法：中

46、视读数中视读数读至cm，转点读数读至mm。中桩高程计算采用仪器视线高法，先计算出仪器视线高 ，即 =后视点高程+后视读数中桩高程=中视读数iHiHiH中中南南大大学学中中南南大大学学中桩高程可与水准点光电三角高程一起进行；亦可与线路中线光电测距同时进行。若单独进行中桩高程测量或与中线测设同时进行，则应起闭于水准点上，满足限差 mm。L50中中南南大大学学线路纵断面图：指按照线路中线里程和中桩高程绘制出的沿线路中线地面起伏变化的图要求：纵断面图横向以里程表示，比例尺=1:10000、1:5 000、1:2 000、1:1 000；而纵向以高程表示，比例尺=1:1000、1:500、1:200、1

47、:100 纵断面图上其它要表达的内容工程地质特征路肩设计标高设计坡度地面标高加桩(含百米桩)位置 勘测里程(百米、公里桩)线路平面(直、曲线)连续里程其它中中南南大大学学中中南南大大学学横断面(Cross section)：指垂直于线路中线方向的地面断面线横断面测量任务：测出各中线桩处的横向地面起伏情况，并按一定的比例尺(1:200)绘出横断面图横断面图的用途：用于路基断面设计、土石方量计算、路基施工放样对于地面点距离和高差的测定，一般只需精确到0.1m。中中南南大大学学1、直线段横断面方向的测定 2、圆曲线横断面方向的测定使用经纬仪定向使用方向架定向中中南南大大学学3缓和曲线横断面方向的测定

48、缓和曲线上任一点的横断面方向，就是该点的法线方向，或者说是该点切线的垂直方向。因此，只要根据式（）求出该点的弦切角值 ，即可定出该点的法线方向。方法同圆曲线横断面方向的测定。)2)(1瞄点号测站号小号大号中中南南大大学学1花杆皮尺法如图，A、B、C、为横断面方向上所选定的变坡点，将花杆立于A点，从中桩处地面将尺拉平量出至A点的距离，并测出皮尺截于花杆位置的高度，即A相对于中桩地面的高差。同法可测得A至B、B至C的距离和高差，直至所需要的宽度为止。中桩一侧测完后再测另一侧。000K4 0.58.52.111.01.86.0中中南南大大学学中中南南大大学学2水准仪法在平坦地区可使用水准仪测量横断面。施测时选一适当位置安置水准仪，后视中桩水准尺读取后视读数，求得视线高后，前视横断面方向上各变坡点上水准尺得各前视读数，视线高程分别减去各前视读数即得各变坡点高程。用钢尺或皮尺分别量取各变坡点至中桩的水平距离。根据变坡点的高程和至中桩的距离即可绘制横断面。3经纬仪法在地形复杂、山坡较陡的地段宜采用经纬仪施测。将经纬仪安置在中桩上，用视距法测出横断面方向各变坡点至中桩的水平距离和高差。中中南南大大学学中中南南大大学学高程 米距离 米图12-43四、横断面图的绘制四、横断面图的绘制)1.0200100(lh)1.0100(l