1、 7-1线路测量的任务和内容线路测量的任务和内容 一、概述一、概述 线路工程是指长宽比很大的工程，包括公路、铁线路工程是指长宽比很大的工程，包括公路、铁路、运河、供水明渠、输电线路、各种用途的管道工程路、运河、供水明渠、输电线路、各种用途的管道工程等。这些工程的主体一般是在地表，但也有在地下或在等。这些工程的主体一般是在地表，但也有在地下或在空中的，如地铁、地下管道、架空索道和架空输电线路空中的，如地铁、地下管道、架空索道和架空输电线路等，工程可能延伸十几公里以至几百公里，它们在勘测等，工程可能延伸十几公里以至几百公里，它们在勘测设计及施工测量方面有不少共性。相比之下，铁路的工设计及施工测量方
2、面有不少共性。相比之下，铁路的工程测量工作较为细致。因此，在本章叙述中大多以铁路程测量工作较为细致。因此，在本章叙述中大多以铁路工程为例。工程为例。线路工程建设过程中需要进行的测量工作，称为线线路工程建设过程中需要进行的测量工作，称为线路工程测量，简称线路测量。路工程测量，简称线路测量。线路测量是为各等级的公路、铁路及各种管道线路测量是为各等级的公路、铁路及各种管道设计及施工提供服务的。它的任务有两方面：一是为设计及施工提供服务的。它的任务有两方面：一是为线路工程的设计提供地形图和断面图，主要是勘测设线路工程的设计提供地形图和断面图，主要是勘测设计阶段的测量工作；二是按设计位置要求将线路敷设计
3、阶段的测量工作；二是按设计位置要求将线路敷设于实地，其主要是施工放样的测量工作。于实地，其主要是施工放样的测量工作。1、收集规划设计区域内各种比例尺地形图、平、收集规划设计区域内各种比例尺地形图、平面图和断面图资料，收集沿线水文、地质以及控制点面图和断面图资料，收集沿线水文、地质以及控制点等有关资料。等有关资料。2、根据工程要求，利用已有地形图，结合现场勘、根据工程要求，利用已有地形图，结合现场勘察，在中小比例尺图上确定规划路线走向，编制比较察，在中小比例尺图上确定规划路线走向，编制比较方案等初步设计。方案等初步设计。3、根据设计方案在实地标出线路的基本走向，、根据设计方案在实地标出线路的基本
4、走向，沿着基本走向进行控制测量，包括平面控制测量和高沿着基本走向进行控制测量，包括平面控制测量和高程控制测量。程控制测量。4、结合线路工程的需要，沿着基本走向测绘带、结合线路工程的需要，沿着基本走向测绘带状地形图或平面图，在指定地点测绘工地地形图（例状地形图或平面图，在指定地点测绘工地地形图（例如桥位平面图）。测图比例尺根据不同工程的实际要如桥位平面图）。测图比例尺根据不同工程的实际要求参考相应的设计及施工规范选定。求参考相应的设计及施工规范选定。5、根据设计图纸把线路中心线上的各类点位测、根据设计图纸把线路中心线上的各类点位测设到地面上，称为中线测量。中线测量包括线路起止设到地面上，称为中线
5、测量。中线测量包括线路起止点、转折点、曲线主点和线路中心里程桩、加桩等。点、转折点、曲线主点和线路中心里程桩、加桩等。6、根据工程需要测绘线路纵断面图和横断面图。、根据工程需要测绘线路纵断面图和横断面图。为线路平面设计和纵坡设计及路基设计提供图纸资料。为线路平面设计和纵坡设计及路基设计提供图纸资料。纵横断面图的比例尺则依据不同工程的实际要求选定。纵横断面图的比例尺则依据不同工程的实际要求选定。7、根据线路工程的详细设计进行施工测量。由、根据线路工程的详细设计进行施工测量。由施工设计图纸及有关资料，在实地放样线路工程的边施工设计图纸及有关资料，在实地放样线路工程的边桩、边坡及其它的有关点位指导施
6、工，保证线路工程桩、边坡及其它的有关点位指导施工，保证线路工程建设的顺利进行。建设的顺利进行。8、工程竣工后，按照工程实际现状测绘竣工平面、工程竣工后，按照工程实际现状测绘竣工平面图图 和断面图。线路工程竣工后，对已竣工的工程，要进和断面图。线路工程竣工后，对已竣工的工程，要进 行竣工验收，测绘竣工平面图和断面图，为工程运营行竣工验收，测绘竣工平面图和断面图，为工程运营 作准备。在运营阶段，还要监测工程的运营状况，评作准备。在运营阶段，还要监测工程的运营状况，评 价工程的安全性价工程的安全性三、线路测量的基本特点三、线路测量的基本特点 1全线性全线性 测量工作贯穿于整个线路工程建设的各个阶段。
7、测量工作贯穿于整个线路工程建设的各个阶段。以铁路工程为例，测量工作开始于工程之初，深入于以铁路工程为例，测量工作开始于工程之初，深入于施工的各个点位，铁路工程建设过程中时时处处离不施工的各个点位，铁路工程建设过程中时时处处离不开测量技术工作，当工程结束后，还要进行工程的竣开测量技术工作，当工程结束后，还要进行工程的竣工测量及运营阶段的稳定监测。工测量及运营阶段的稳定监测。2阶段性阶段性 这种阶段性既是测量技术本身的特点，也是线这种阶段性既是测量技术本身的特点，也是线路设计过程的需要。体现了线路设计和测量之间的阶路设计过程的需要。体现了线路设计和测量之间的阶段性关系。反映了实地勘察、平面设计、竖
8、向设计与段性关系。反映了实地勘察、平面设计、竖向设计与初测、定测、放样各阶段的对应关系。阶段性有测量初测、定测、放样各阶段的对应关系。阶段性有测量工作反复进行的含义。工作反复进行的含义。3渐近性渐近性 线路工程从规划设计到施工、竣工经历了一个线路工程从规划设计到施工、竣工经历了一个从粗到细的过程，线路工程的完美设计是逐步实现的。从粗到细的过程，线路工程的完美设计是逐步实现的。完美设计需要勘测与设计的完美结合，设计技术人员完美设计需要勘测与设计的完美结合，设计技术人员懂测量，测量技术人员懂设计，完美结合在线路工程懂测量，测量技术人员懂设计，完美结合在线路工程建设的过程中实现。建设的过程中实现。7
9、 7 初测阶段是在确定的规划线路上进行勘测、设计工初测阶段是在确定的规划线路上进行勘测、设计工 作。作。初测工作在初步设计阶段以前进行，包括插大旗、初测工作在初步设计阶段以前进行，包括插大旗、导线测量、高程测量和地形测量导线测量、高程测量和地形测量。插大旗具有双重任务：一方面要选定线路的基本走插大旗具有双重任务：一方面要选定线路的基本走向，另一方面又要选出导线点的位置。向，另一方面又要选出导线点的位置。(一一)布设导线的基本要求布设导线的基本要求 初测导线是测绘线路带状地形图和定测放线的基础。初测导线是测绘线路带状地形图和定测放线的基础。导线布设应首先满足这两项基本要求，同时还要便于导导线布设
10、应首先满足这两项基本要求，同时还要便于导线本身的测角和量边。线本身的测角和量边。水平角测量主要应用经纬仪或全站仪，边长测量水平角测量主要应用经纬仪或全站仪，边长测量应用测距仪往返测量各一测回。应用测距仪往返测量各一测回。铁路测量技术规程铁路测量技术规程规定在导线的起讫点以及导规定在导线的起讫点以及导线中间，与国家平面控制点或同等精度的其他平面控制线中间，与国家平面控制点或同等精度的其他平面控制点不远于点不远于30km30km时应联测。联测可采用后方交会、前方交时应联测。联测可采用后方交会、前方交会或侧方交会等方法。线路测量的平面坐标很难完全采会或侧方交会等方法。线路测量的平面坐标很难完全采用国
11、家统一坐标，因为采用统一坐标的投影，使导线长用国家统一坐标，因为采用统一坐标的投影，使导线长度产生变形，而采用实际长度更切合工程设计的使用。度产生变形，而采用实际长度更切合工程设计的使用。与国家平面控制点联测及闭和导线其角度闭和与国家平面控制点联测及闭和导线其角度闭和差应不大于差应不大于30n 30n，联测计算导线总闭合差时须，联测计算导线总闭合差时须进行投影换算。计算导线总闭合差时应将导线测量成进行投影换算。计算导线总闭合差时应将导线测量成果改化到大地水准面和高斯平面上去。最后用经过改果改化到大地水准面和高斯平面上去。最后用经过改化的坐标增量来计算导线的闭合差。化的坐标增量来计算导线的闭合差
12、。当附合导线两端点的已知控制点不在同一投影带当附合导线两端点的已知控制点不在同一投影带时，应先将邻带的控制点换算到同一带，然后再进行时，应先将邻带的控制点换算到同一带，然后再进行计算。计算。在铁路初测阶段所进行的高程测量的任务主要是在铁路初测阶段所进行的高程测量的任务主要是 是用水准测量方式沿线建立高程控制点，为地形测量和是用水准测量方式沿线建立高程控制点，为地形测量和以后定测、施工测量、竣工测量等提供高程依据；以后定测、施工测量、竣工测量等提供高程依据；该阶段的水准测量也称基平测量，一般地段每隔该阶段的水准测量也称基平测量，一般地段每隔约约2km设立一点，工程复杂地段每设立一点，工程复杂地段
13、每1km设立一点，在设立一点，在300m以上的大桥两端及隧道洞口附近以上的大桥两端及隧道洞口附近 各设立一点。各设立一点。每段水准路线采用往返观测或两组单程观测。两组高每段水准路线采用往返观测或两组单程观测。两组高差不符值应在差不符值应在30k mm之内。之内。水准路线应起始并闭合于国家水准控制点上，线水准路线应起始并闭合于国家水准控制点上，线路较长时应与国家水准点联测。路较长时应与国家水准点联测。铁路初测中的地形测量是测量沿线带状地形图，铁路初测中的地形测量是测量沿线带状地形图，作为线路设计和方案比较的依据。比例尺一般为作为线路设计和方案比较的依据。比例尺一般为12000，地形简单的地区可用
14、，地形简单的地区可用15000，地形复杂，地形复杂的地区使用的地区使用11000。测量宽度，在平坦地区为每侧。测量宽度，在平坦地区为每侧200300m，丘陵地区为，丘陵地区为150200m。测量方法同一。测量方法同一般地形测量的碎部测量。般地形测量的碎部测量。是把图纸上设计好的线路中心线是把图纸上设计好的线路中心线(即即纸上定线纸上定线)或在野外实地选定的线路中心线或在野外实地选定的线路中心线(即现地定线即现地定线)的位置在地面上标定出来，也就是要把确定线路各直线的位置在地面上标定出来，也就是要把确定线路各直线段的控制点和交点测设到地面。段的控制点和交点测设到地面。定测的工作内容：定测的工作内
15、容：1.1.放线测量：测设各直线段的控制点和交点。放线测量：测设各直线段的控制点和交点。2.2.中线测量：详细测设直线段和曲线段。中线测量：详细测设直线段和曲线段。3.3.纵横断面测量：详细测量线路中线上和垂直于纵横断面测量：详细测量线路中线上和垂直于线路中线方向上的地面起伏情况。线路中线方向上的地面起伏情况。1 1线路的平面组成：线路的平面组成：由直线和平面曲线组成由直线和平面曲线组成 线路平面曲线包括：线路平面曲线包括：圆曲线圆曲线具有一定半径的圆弧。具有一定半径的圆弧。缓和曲线缓和曲线曲率半径逐渐变化的曲线。曲率半径逐渐变化的曲线。直线圆曲线直线缓和曲线直线圆曲线缓和曲线线路平面组成示意
16、图一、线路平面组成与平面位置的标志一、线路平面组成与平面位置的标志中线桩（中桩）：表示线路中心位置的木桩（方桩）中线桩（中桩）：表示线路中心位置的木桩（方桩）。分为。分为 直线：直线：转点（转点（ZD）、交点（、交点（JD）控制桩控制桩 曲线：直圆点（曲线：直圆点（ZY）、圆直点（）、圆直点（YZ）；）；直缓点（直缓点（ZH）、缓圆点（）、缓圆点（HY）、）、圆缓点（圆缓点（YH）、缓直点（）、缓直点（HZ）、）、曲中点（曲中点（QZ）、交点（）、交点（JD）控制桩需要设置标志桩予以说明。控制桩需要设置标志桩予以说明。2 2平面位置的标志平面位置的标志ZHJDHYQ ZYHHZJDZYYZZD
17、1ZD2QZ 公里桩公里桩 里程桩里程桩（板桩）（板桩）百米桩百米桩 里程是指从线路起点起到该点的距离。如：某中里程是指从线路起点起到该点的距离。如：某中线桩的里程为线桩的里程为K326+750.89，表示从线路起点起沿中线，表示从线路起点起沿中线到该点的距离为到该点的距离为326km又又750.89m。加桩（板桩）地形变化和设计需要的位置加桩（板桩）地形变化和设计需要的位置 直线直线 不远于不远于5050米米 曲线曲线 不远于不远于2020米米 里程桩的作用里程桩的作用 标定路线中线的标定路线中线的位置和长度位置和长度 测量路线纵、横测量路线纵、横断面的依据断面的依据控制桩标志桩里程桩或加桩
18、DK2+1000.5m任务：将线路中线直线部分的控制桩（任务：将线路中线直线部分的控制桩（JDJD，ZDZD）测设到地面上。测设到地面上。穿线放线法穿线放线法 常用方法常用方法 拨角放线法拨角放线法 极坐标法极坐标法 1 1、穿线法放线、穿线法放线(支距法支距法)穿线法放线就是先根据初测导线测设出线路直线穿线法放线就是先根据初测导线测设出线路直线上必要的转点，然后用经纬仪检查这些标定点是否在上必要的转点，然后用经纬仪检查这些标定点是否在一条直线上，并延长相邻两直线得到直线的交点，从一条直线上，并延长相邻两直线得到直线的交点，从而达到定线的目的。而达到定线的目的。C20 ZD4-C1533.9
19、ZD4-1C1429.1 ZD4-327.366.5C16ZD4-4 ZD5-1C17C1836.3JD5ZD5-3ZD5-2C1948.750.2放 线 放线的步骤：放线的步骤：(1)(1)室内选点。室内选点。(2)(2)计算标定要素。计算标定要素。(3)(3)现场放现场放线。线。(4)(4)穿线。穿线。(5)(5)确定交点。确定交点。ZD4-1穿 线 ZD4-ZD4-1 ZD4-3 ZD5-1JD5ZD5-3ZD5-2定交点 穿线法放线的特点穿线法放线的特点 (1)(1)每一条直线是根据初测的导线独立放出的，一每一条直线是根据初测的导线独立放出的，一条直线的误差不会影响到下一条直线，测量误
20、差不会条直线的误差不会影响到下一条直线，测量误差不会积累，精度比较均匀。积累，精度比较均匀。(2)(2)适用于地形起伏较大、直线端点通视不良的地适用于地形起伏较大、直线端点通视不良的地段。段。(3)(3)要求设计路线与初测导线相距较近，如很远，要求设计路线与初测导线相距较近，如很远，将影响放线精度和效率。将影响放线精度和效率。(4)步骤多，工序较复杂，工效较低。步骤多，工序较复杂，工效较低。2 2、拨角法放线、拨角法放线 拨角法放线是根据纸上定线先计算出各交点的转拨角法放线是根据纸上定线先计算出各交点的转向角和相邻交点间的距离，然后在野外按照标定要素向角和相邻交点间的距离，然后在野外按照标定要
21、素依次测设各交点。图中依次测设各交点。图中C C1 1、C C2 2、为初测导线点，为初测导线点，JDJD1 1、JDJD2 2、JDJD3 3 为纸上定线的各直线交点。为纸上定线的各直线交点。JD1C1JD5拨角法放线示意图C2JD2C3JD3C4C5JD4C60S1S2S3S4S01234JD1C1JD5拨角法放线示意图C2JD2C3JD3C4C5JD4C60S1S2S3S4S01234其测设的步骤为其测设的步骤为:(1)(1)计算标定要素计算标定要素等。等。(2)(2)现场放线。首先根据标定要素定出线路交点现场放线。首先根据标定要素定出线路交点JDJD1 1；然后在；然后在JDJD1 1
22、点设站，根据标定要素得到交点点设站，根据标定要素得到交点JDJD2 2，同时测设直线上的中线桩、转点桩等；接下来将仪器同时测设直线上的中线桩、转点桩等；接下来将仪器搬到搬到JDJD2 2点，根据标定要素得到交点点，根据标定要素得到交点JDJD3 3点，如此继续点，如此继续下去。下去。(3)(3)连续测设连续测设3 35 km5 km后与初测导线附合一次，进后与初测导线附合一次，进行检查。行检查。JDJD34JD3CJD54C554JDJD6 若导线的相对闭合差在允许的范围（若导线的相对闭合差在允许的范围（k1/2000），），一般不进行调整，但需通过平差计算得到一般不进行调整，但需通过平差计算
23、得到JDJD4 4新的坐标，新的坐标，再以再以JDJD4 4为新的起点，重新计算为新的起点，重新计算JDJD4 4与与JDJD5 5的长度及在的长度及在JDJD4 4的拨角、的拨角、JDJD5 5的拨角。然后按上述计算数据放样以后各的拨角。然后按上述计算数据放样以后各点。若导线的相对闭合差超限，应检查不闭合的原因，点。若导线的相对闭合差超限，应检查不闭合的原因，并予以纠正。并予以纠正。仪器：全站仪、测距仪仪器：全站仪、测距仪 优点：精度高、速度快、劳动强度低。优点：精度高、速度快、劳动强度低。主要工作：计算放线资料、现场放线、现场检核主要工作：计算放线资料、现场放线、现场检核等内容。等内容。3
24、、极坐标法放线、极坐标法放线C20 ZD4-C15 ZD4-1C14 ZD4-3C16 ZD5-1C17C18JD5ZD5-3ZD5-2C19 （a计算直线段的坐标方位角计算直线段的坐标方位角 b.选择转点位置并量算其间距选择转点位置并量算其间距 c计算各转点坐标计算各转点坐标 （2 2）现场测设）现场测设 （3 3）检核）检核 穿线法穿线法 实测各转点的坐标与计算值比较实测各转点的坐标与计算值比较 一、线路纵断面测量一、线路纵断面测量 任务：测定线路中线上所有桩点（中桩）的地面高任务：测定线路中线上所有桩点（中桩）的地面高程并绘制纵断面图，供纵断面设计使用。程并绘制纵断面图，供纵断面设计使用
25、。1.方法：方法：水准测量水准测量 三角高程测量三角高程测量 均应起闭于水准点，构成附合路线，闭合差的限均应起闭于水准点，构成附合路线，闭合差的限差为差为30 30 （mmmm）。）。L L 为附合路线的长度，以为附合路线的长度，以kmkm计。计。L（一）基平测量（一）基平测量-高程控制测量高程控制测量（二）中平测量（二）中平测量-逐个测定中桩的地面高程（纵逐个测定中桩的地面高程（纵断面测量）。断面测量）。水准测量：水准测量：路路线线纵纵断断面面水水准准（中中平平）测测量量记记录录 水水 准准 尺尺 读读 数数 测测站站 点点号号 后后视视 中中视视 前前视视 仪仪 器器 视视线线高高程程 高
26、高程程 备备注注 1 1 B BM M1 1 0 0+0 00 00 0 +0 05 50 0 +1 10 00 0 +1 10 08 8 +1 12 20 0 T TP P1 1 2 2.1 19 91 1 1 1.6 62 2 1 1.9 90 0 0 0.6 62 2 1 1.0 03 3 0 0.9 91 1 1 1.0 00 06 6 1 14 4.5 50 05 5 1 12 2.3 31 14 4 1 12 2.8 89 9 1 12 2.6 61 1 1 13 3.8 89 9 1 13 3.4 48 8 1 13 3.6 60 0 1 13 3.4 49 99 9 Z ZY
27、Y1 1 2 2 T TP P1 1 +1 14 40 0 +1 16 60 0 +1 18 80 0 +2 20 00 0 +2 22 21 1 +2 24 40 0 T TP P2 2 2 2.1 16 62 2 0 0.5 50 0 0 0.5 52 2 0 0.8 82 2 1 1.2 20 0 1 1.0 01 1 1 1.0 06 6 1 1.5 52 21 1 1 15 5.6 66 61 1 1 13 3.4 49 99 9 1 15 5.1 16 6 1 15 5.1 14 4 1 14 4.8 84 4 1 14 4.4 46 6 1 14 4.6 65 5 1 14 4.
28、6 60 0 1 14 4.1 14 40 0 Q QZ Z1 1 3 3 T TP P2 2 +2 26 60 0 +2 28 80 0 +3 30 00 0 +3 32 20 0 +3 33 35 5 +3 35 50 0 T TP P3 3 1 1.4 42 21 1 1 1.4 48 8 1 1.5 55 5 1 1.5 56 6 1 1.5 57 7 1 1.7 77 7 1 1.9 97 7 1 1.3 38 88 8 1 15 5.5 56 61 1 1 14 4.1 14 40 0 1 14 4.0 08 8 1 14 4.0 01 1 1 14 4.0 00 0 1 13 3
29、.9 99 9 1 13 3.7 79 9 1 13 3.5 59 9 1 14 4.1 17 73 3 Y YZ Z1 1 2、路线纵断面测量：、路线纵断面测量：（1）纵断面图的绘制）纵断面图的绘制（2 2）加桩）加桩 在所有加桩和百米桩处绘制竖线，竖线在所有加桩和百米桩处绘制竖线，竖线旁的数字表示该桩到上一百米桩的距离。旁的数字表示该桩到上一百米桩的距离。（3 3）地面标高）地面标高 依次标注所有中线桩的地面高程。依次标注所有中线桩的地面高程。（4 4）设计坡度）设计坡度 竖线表示变坡点的位置，斜线表示竖线表示变坡点的位置，斜线表示坡度的方向，斜线上方的数字表示坡度的千分率（坡度的方向，斜
30、线上方的数字表示坡度的千分率（），斜线下方的数字表示坡段长度。），斜线下方的数字表示坡段长度。（5 5）路肩设计标高）路肩设计标高 即设计的路基肩部标高。根据即设计的路基肩部标高。根据变坡的路肩标高和设计坡度，计算出所有位于该坡段变坡的路肩标高和设计坡度，计算出所有位于该坡段上的中桩处的路肩设计标高，并标注在该栏内。上的中桩处的路肩设计标高，并标注在该栏内。（6 6）工程地质特性）工程地质特性 根据地质调查或钻探结果填写根据地质调查或钻探结果填写沿线地质情况。沿线地质情况。（7 7）线路平面）线路平面 中央直线中央直线 表示线路的直线段表示线路的直线段 上凸折线上凸折线 表示线路向右转曲线表示
31、线路向右转曲线 下凸折线下凸折线 表示线路向左转曲线表示线路向左转曲线 折线中间水平线折线中间水平线 表示圆曲线表示圆曲线 两端的斜线两端的斜线 表示缓和曲线。表示缓和曲线。曲线起终点的里程只标志百米以下的尾数，即该曲线起终点的里程只标志百米以下的尾数，即该点到上一百米桩的距离。点到上一百米桩的距离。（8 8）连续里程）连续里程 指消除了断链以后，从线路起点开始指消除了断链以后，从线路起点开始连续计算的里程。用短竖线表示公里标的位置，其下的连续计算的里程。用短竖线表示公里标的位置，其下的数字表示公里数，短线左侧的数字表示公里标到上一个数字表示公里数，短线左侧的数字表示公里标到上一个相邻百米桩的
32、距离。相邻百米桩的距离。任务：测定线路中线桩两侧一定范围的地面起伏形任务：测定线路中线桩两侧一定范围的地面起伏形状，并绘制横断面图供路基断面设计、路基土石方量状，并绘制横断面图供路基断面设计、路基土石方量计算或路基边坡放样使用。计算或路基边坡放样使用。a.a.密度：密度：所有中线桩均应施测。工程集中地段所有中线桩均应施测。工程集中地段和地质不良地段应加测。和地质不良地段应加测。b b.宽度：宽度：以填挖高度为主以填挖高度为主,能满足横断面设计的能满足横断面设计的需要。需要。二、线路横断面测量二、线路横断面测量直线段直线段:与中线垂直与中线垂直曲线段：曲线段：曲线的法线方向，即半径方向。曲线的法
33、线方向，即半径方向。常用仪器：经纬仪常用仪器：经纬仪 工具工具:方向架（木制十字架）方向架（木制十字架）线 路 中 线 方 向横 断 面 方 向 方 向 架 示 意 图(2)(2)横断面的方向横断面的方向a.a.直线段中线桩横断面方向的确定：直线段中线桩横断面方向的确定：b.b.曲线段中线桩横断面方向的确定：曲线段中线桩横断面方向的确定：实质：实质：测定横断面方向上测定横断面方向上地面坡度变化点地面坡度变化点相对于相对于中桩的中桩的水平距离水平距离和和高差高差。a.a.水准仪法水准仪法:地势平坦、通视良好的地段。地势平坦、通视良好的地段。安置一次仪器可测绘多个横断面。安置一次仪器可测绘多个横断
34、面。横断面方向：横断面方向：方向架方向架水平距离：水平距离：皮尺丈量皮尺丈量高差：高差：水准仪测定水准仪测定水准仪法 (3)(3)横断面测量的方法横断面测量的方法2.3520.0距离前视读数20.0（右侧）距离前视读数（左侧）1.8412.711.20.811.099.11.536.80.4412.40.14路线横断面测量记录0+0501.68桩号后视读数 地形起伏较大，不便于丈量距离的地段。地形起伏较大，不便于丈量距离的地段。仪器：经纬仪（安置在中桩上）仪器：经纬仪（安置在中桩上）方法：视距测量方法：视距测量 优点：速度快优点：速度快 （常用方法）（常用方法）c.c.任意点光电测距法任意点光
35、电测距法 仪器：光电测距仪仪器：光电测距仪/全站仪（安置在任意点）全站仪（安置在任意点）优点：精度高优点：精度高 速度快速度快 安置一次仪器可测量多个断面如有袖珍计算机配合安置一次仪器可测量多个断面如有袖珍计算机配合计算，将能充分发挥光电测距的优势。计算，将能充分发挥光电测距的优势。b.b.经纬仪视距法经纬仪视距法 任意点光电测距法 OTis0liisi横断面方向线路中线方向 安置仪器于点安置仪器于点T,将棱镜安将棱镜安置在置在中线桩中线桩O点点：照准后将：照准后将水平度盘设置为水平度盘设置为00000，测定测定T到到O的水平距离的水平距离s0和和高差高差hTO；再将棱镜安置在；再将棱镜安置在
36、横断面方向上横断面方向上观测原理：观测原理：的的 i 点，测定水平角点，测定水平角i、水平距离、水平距离si、高差、高差hTi ，设棱镜高为设棱镜高为v，仪器高为，仪器高为i，测站高程为，测站高程为HT，则：，则：采用光电三角高程方法时采用光电三角高程方法时，中桩高程测量可与中中桩高程测量可与中桩位置测设同时进行。桩位置测设同时进行。断面点高程断面点高程 HiHT+hT i+i v 中桩高程中桩高程 H0HT+hT 0+i v 两式相减得观测点两式相减得观测点 i 相对于中桩的高差：相对于中桩的高差：hi=HiH0=hT i hT 0 而测点而测点 i 相对于中桩的水平距离相对于中桩的水平距离
37、 li 由余弦定理：由余弦定理：iiiisssslcos20220 注意：当一次测量多个断面时注意：当一次测量多个断面时，有些点视线会很长，要防止不，有些点视线会很长，要防止不同断面的点相互混淆，最好绘制同断面的点相互混淆，最好绘制草图予以注明。草图予以注明。任意点光电测距法 OTis0liisi铁路和一级公路检测时的限差：铁路和一级公路检测时的限差：高程高程 （m m）距离距离 （m m）二级四级公路的检测限差：二级四级公路的检测限差：高程高程 （m m）距离距离 （m m）h h：检测点相对于中桩的高差：检测点相对于中桩的高差 l l：检测点至中桩的水平距离。：检测点至中桩的水平距离。)1
38、.0200100(lh)1.0100(l)1.010050(lh)1.050(l4 4横断面测量的精度要求横断面测量的精度要求作用：作用：路基横断面设路基横断面设计、面积计算。计、面积计算。比例尺：比例尺：水平和高程水平和高程均为均为1 1：200200绘制顺序：绘制顺序：在方格纸在方格纸上自下而上从左到右。上自下而上从左到右。横 断 面 图 D K 1+050 D K 1+000 D K 1+100 D K 1+200 D K 1+1505 5横断面图绘制横断面图绘制 在线路转向处在线路转向处(两条直线相交处两条直线相交处)应设置平面曲线。应设置平面曲线。线路的平面曲线有圆曲线、缓和曲线和回
39、头曲线等。线路的平面曲线有圆曲线、缓和曲线和回头曲线等。圆曲线又分为单曲线和复曲线两种。在变坡点处，必圆曲线又分为单曲线和复曲线两种。在变坡点处，必须用曲线连接不同坡度，此种曲线称为竖曲线。须用曲线连接不同坡度，此种曲线称为竖曲线。圆曲线测设分两步，首先测设曲线的主点，即直圆曲线测设分两步，首先测设曲线的主点，即直圆点圆点(ZY)(ZY)、曲线中点、曲线中点(QZ)(QZ)和圆直点和圆直点(YZ)(YZ)。然后进行曲。然后进行曲线的详细测设，即在曲线上每相距线的详细测设，即在曲线上每相距10m10m或或20m20m测设一个测设一个曲线桩。曲线桩。7-5 曲线测设曲线测设(一一)圆曲线主点标定要
40、素及其计算圆曲线主点标定要素及其计算 圆曲线的半径圆曲线的半径R R、线路转向角、线路转向角、切线长、切线长T T、曲、曲线长线长L L、外矢距、外矢距E E及切曲差及切曲差q q等称为圆曲线的标定要素。等称为圆曲线的标定要素。LTqRRRERLRT2)12cos1(2cos1802tan例：已知例：已知=10 25，R=800 m，求曲线各要素？求曲线各要素？解：由曲线要素公式解：由曲线要素公式LTqRRRERLRT2)12cos1(2cos1802tan得：得：T=72.92mL=145.45mE=3.32mq=0.39m (二二)圆曲线主点里程的计算圆曲线主点里程的计算22LQZYZLZ
41、YQZTJDZY桩号桩号桩号桩号桩号桩号检核检核 YZ桩号桩号=JD桩号桩号+T-q例：接前面的例子，设已知交例：接前面的例子，设已知交点点JDi的里程为的里程为 DK11+295.78,求求:ZY、QZ、YZ 点的里程。点的里程。解：解：JDi DK11+295.78)T 72.92ZY DK11+222.86+)L/2 72.72 QZ DK11+295.58 +)L/2 72.73YZ DK11+368.31 检核检核:JDi DK11+295.78+)T 72.92 DK11+368.70)q 0.39YZ DK11+368.31(三三)主点测设主点测设 测设主点时，在转向点测设主点时
42、，在转向点JD安置经纬仪，依次瞄安置经纬仪，依次瞄准两切线方向，沿切线方向丈量切线长准两切线方向，沿切线方向丈量切线长T，标定曲线，标定曲线的起点的起点ZY和终点和终点YZ。然后再照准然后再照准ZY点，点，测设角测设角(180-)/2，得分角线方向得分角线方向 JD至至QZ，沿此方向丈量外，沿此方向丈量外矢距，即得曲中点矢距，即得曲中点QZ。（四）圆曲线主点的详细测设（四）圆曲线主点的详细测设 曲线详细测设：按一定的密度对曲线进行加密点曲线详细测设：按一定的密度对曲线进行加密点测设，以详细标定出曲线的平面形状。测设，以详细标定出曲线的平面形状。铁路铁路:缓和曲线缓和曲线 每隔每隔10m10m
43、圆曲线圆曲线 20m20m整桩整桩 公路无论缓和曲线或圆曲线均设置公路无论缓和曲线或圆曲线均设置20m20m整桩整桩 特殊情况：如果设计需要或在地形变化处另设整特殊情况：如果设计需要或在地形变化处另设整米加桩。米加桩。1、偏角法测设圆曲线细部、偏角法测设圆曲线细部2i1d1=cRROQZ2ddicccJDZY 偏角法是根据曲线点偏角法是根据曲线点 i 的切线偏角的切线偏角i及其间距及其间距c作作方向与距离交会，获得放样点位的。方向与距离交会，获得放样点位的。（1）偏角计算）偏角计算nnRcn 2323222180223211802 Rc 在实际工作中，曲线中线桩的编号有两种方法：在实际工作中，
44、曲线中线桩的编号有两种方法：一种是一种是，中线桩之间的距离相等均为，中线桩之间的距离相等均为c；另一；另一种是种是，每个桩的桩号的尾数为整桩距的倍数，每个桩的桩号的尾数为整桩距的倍数，如如00、20、40等。如等。如ZY 的里程为的里程为DK11+222.86，则第则第1个曲线桩的里程应为个曲线桩的里程应为DK11+240.00，其分弦长为，其分弦长为17.14m。若半条圆曲线的分弦以。若半条圆曲线的分弦以c1 和和cn 表示，其对应表示，其对应的圆心角分别为的圆心角分别为1/2及及n/2，则：，则：2)2(2222180221113112111nnnRc 例题：若曲线转向角例题：若曲线转向角
45、左左=1025、R=800m，已算得，已算得主要点里程主要点里程ZY为为DK11+222.86、QZ为为DK11+295.58、YZ为为DK11+368.31，c=20m，计算放样各曲线点相应的，计算放样各曲线点相应的偏角值。偏角值。点点名名 里里 程程 曲曲线线点点间间距距 偏偏 角角 备备 注注 ZY QZ QZ YZ DK11+222.86+240.00+260.00+280.00 DK11+295.58 DK11+295.58+300.00+320.00+340.00+360.00 DK11+368.31 1714 2000 2000 1558 0442 2000 2000 2000
46、0831 00000 359 23 10 358 40 12 357 57 13 357 23 44 2 36 16 2 26 46 1 43 48 1 00 49 0 17 51 0 00 00 ZYYZQZJD左 若切线方向的水平度盘读数为若切线方向的水平度盘读数为0 000000000 正拨：正拨：水平盘读数水平盘读数 =偏角值偏角值 反拨：反拨：水平盘读数水平盘读数=360=360-偏角值。偏角值。正拨与反拨正拨与反拨PPc1c2p,11p,22p,3c33 正拨正拨 反拨反拨（2）测设：）测设：2、直角坐标法（切线支距法）、直角坐标法（切线支距法）ZYJDXYYZQZixiyiili
47、R（1）建立坐标系）建立坐标系（2）计算圆曲线上细部点坐标）计算圆曲线上细部点坐标180cossinRlRRyRxiiiiii其中：（3）测设方法）测设方法 RP1/lP 或或 RP=C/lP C 缓和曲线半径的缓和曲线半径的 变更率变更率 在在HY（YH）处，）处，RP=R，则则C=R l0 2、性质：性质：RYZH 缓和曲线PXH YRRPOl0lp 一、缓和曲线的概念与性质一、缓和曲线的概念与性质 1 1、概念：缓和曲线直线与圆曲线之间的一段过渡、概念：缓和曲线直线与圆曲线之间的一段过渡曲线曲线 7-6 7-6 缓和曲线缓和曲线x0 xRYZHdxRPdlpPdlpH Yydy0y0X
48、缓和曲线 1、缓和曲线缓和曲线坐标系坐标系 原点：原点：ZHZH（HZHZ）。）。X X轴正向：轴正向：沿切线指向沿切线指向JDJD。Y Y轴正向：轴正向：过原点与切线垂过原点与切线垂 直，指向内侧。直，指向内侧。二、缓和曲线的方程二、缓和曲线的方程x0 xRYZ H 缓和曲线dxRPdlpPdlpH Yydy0y0X 过过P点的切线与点的切线与X 轴的夹角轴的夹角 2 2、缓和曲线角、缓和曲线角PpPPdlRllRdld1801800 180218002 0 0RlldlRllPlPPpRP=C/lP，C=Rl0将将coscos、sinsin 按级数展开：按级数展开：PPPPPPPPdlll
49、RlRldldydlllRllRdldx63032053840442024248121!51!313841811!41!211dldydldxsincos3、参数方程、参数方程x0 xRYZ H 缓和曲线dxRPdlpPdlpH Ydy0y0Xy 422403366345640 0 55113373 0 449225 PlllRllRlRlldyylRllRlldxx积分得：缓和曲线参数方程积分得：缓和曲线参数方程 当当l=lsl=ls时，缓和曲线上某点的坐标为：时，缓和曲线上某点的坐标为：422403366345640563424523RlRlRlyRlRllxsssssss34020023
50、000003366401802RlRlyRllxRl三、缓和曲线常数三、缓和曲线常数1.1.缓和曲线切线角缓和曲线切线角2.缓和曲线终点横坐标缓和曲线终点横坐标3.缓和曲线终点纵坐标缓和曲线终点纵坐标续续6.缓和曲线偏角缓和曲线偏角7.7.缓和曲线反偏角缓和曲线反偏角 b0=0 0 x0RXYZHy00Pm0b05.5.切垂距（附加切距）切垂距（附加切距）m=x0 Rsin0000031xyarctgHZHYYHO4.内移距内移距p p=（y0+Rcos0）-RTmZHl0px0图 5 加缓和曲线后曲线综合示意图OJDHYRL0Q Zy0E00b0YH0HZ0四、四、曲线综合要素计算及主点测设
