1、第十章：公路路线测量(road engineering survey)o10.1 交点转点转角及里程桩的测设交点转点转角及里程桩的测设o一、道路工程测量概述一、道路工程测量概述o路线勘测设计测量路线勘测设计测量(route reconnaissance and design survey)o道路施工测量道路施工测量(road construction survey)。（一）勘测设计测量(route reconnaissance and design survey)o初测初测(preliminary survey)o定测定测(location survey)。o1、初测内容、初测内容:o 控制测
2、量控制测量(control survey)、测带状地形、测带状地形图图(topographical map of a zone)和纵和纵断面图断面图(profile)、收集沿线地质水文资料、收集沿线地质水文资料、作纸上定线或现场定线，编制比较方案，为初作纸上定线或现场定线，编制比较方案，为初步设计提供依据。步设计提供依据。2、定测内容：、定测内容：在选定设计方案的路线上进行路线中线在选定设计方案的路线上进行路线中线测量测量(center line survey)(center line survey)、测纵断面图、测纵断面图(profile)(profile)、横断面图、横断面图(cross-
3、section(cross-section profile)profile)及桥涵、路线交叉、沿线设施、环境及桥涵、路线交叉、沿线设施、环境保护等测量和资料调查，为施工图设计提供资保护等测量和资料调查，为施工图设计提供资料。料。（二）道路施工测量（二）道路施工测量(road construction survey)按照设计图纸恢复道路中线、测设路按照设计图纸恢复道路中线、测设路基边桩和竖曲线、工程竣工验收测量。基边桩和竖曲线、工程竣工验收测量。本章主要论述中线测量和纵、横断面本章主要论述中线测量和纵、横断面测量。测量。二、中线测量(center line survey)o 1、平面线型、平面线
4、型o由直线和曲线（圆曲线、缓和曲线）组成。由直线和曲线（圆曲线、缓和曲线）组成。三、交点JD(intersecting point)的测设 o（一）定义：路线的转折点，即两个方向直线的交点，用JD来表示。o 它是中线测量的主要控制点。o（二）方法：o1等级较低公路：现场标定。o2高等级公路：测地形图图上定线实地放线。（三）实地放线的方法分类 o1、放点穿线法：放直线点、放点穿线法：放直线点穿线穿线定交点定交点o（1）放点）放点o 可采用支距法（垂直于导线边的距离）、导线可采用支距法（垂直于导线边的距离）、导线相交法或极坐标法。相交法或极坐标法。（2）穿线定出一条尽可能多的穿过或靠近直线上点（如
5、P1、P2、P3点）的直线AB。目估法，经纬仪法ABP1P2P3P4o（3）定交点）定交点 将直线延长，得交点将直线延长，得交点JD。o正倒镜分中法：正倒镜分中法：o在在B点架仪，盘左瞄准点架仪，盘左瞄准A，倒镜定，倒镜定a1，b1点；盘右瞄准点；盘右瞄准A点，倒点，倒镜定镜定a2，b2点；取点；取a1、a2点中点点中点a，b1、b2点的中点点的中点b。o同理定出同理定出CD 方向上方向上c、d两点。（骑马桩）两点。（骑马桩）o将线段将线段ab、cd相交得交点相交得交点JD。2、拨角放线法极坐标法：在利用导线点或已测设的在利用导线点或已测设的JDJD，计算测设元素，计算测设元素（，S S）拨角
6、，量边，定出拨角，量边，定出JD JD 位置。位置。3、直角坐标法：根据JD坐标与导线坐标测设。四、转点ZD(turning point)的测设 1、定义：当相邻两交点互不通视时，需要在其连线测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点。2、分为：在两交点间测设转点。在两交点延长线上测设转点。（1）在两交点间测设转点：）在两交点间测设转点：方法方法:在在JDJD5 5、JDJD6 6的大致中间位置的大致中间位置ZDZD架仪。瞄准架仪。瞄准JDJD5 5，定，定出出JDJD6 6。测量出测量出a a、b b距离。距离。计算计算e e值，实地量取值，实地量取e e，得，得ZDZD点。有：点。有：
7、在在ZDZD点架仪，检查三点在一直线上。点架仪，检查三点在一直线上。fbaaeJD6（2）在两交点延长线上测设转点：fbaaeabaef五、转角(turning angle)和分角线的测设（一）定义：（一）定义：指路线由一个方向偏向另一个方向时，偏转后指路线由一个方向偏向另一个方向时，偏转后的方向与原方向的夹角。当偏转后的方向在原方向的右的方向与原方向的夹角。当偏转后的方向在原方向的右侧，称为右转角侧，称为右转角Y Y ；反之为左转角；反之为左转角Z Z 。3y4zJD3JD4JDJD（二）转角的计算u当当左左 180180 时，为右转角，时，为右转角，有：有：y y=左左-180-180 u
8、当当左左180180 时，为左转角，时，为左转角，有：有：z z=180=180-左左u当当右右180180180 时，为左转角，时，为左转角，有：有：z z=右右-180-180 （三）分角线方向（三）分角线方向 若角度的若角度的2 2个方向值为个方向值为a a、b b，则：，则：分角线方向分角线方向c=(a+b)/2 c=(a+b)/2 abc=(a+b)/2分角线方向分角线方向六、里程桩(mileage peg)的设置 又称中桩，表示该桩至路线起点的水平距又称中桩，表示该桩至路线起点的水平距离。分为整桩离。分为整桩(每隔每隔20m20m或或50m50m设一个设一个)和加桩：和加桩：加桩分
9、为加桩分为:地形加桩、地物加桩、人工结地形加桩、地物加桩、人工结构物加桩、工程地质加桩、曲线加桩和断链加构物加桩、工程地质加桩、曲线加桩和断链加桩。（如：改桩。（如：改K1+100=K1+080K1+100=K1+080，长链，长链20m20m。）。）o桩的标记：桩号，该桩至路线起点的水平距离即里程o 冠以相应名称，如“桥”，“zy”o里程表示：k+.1、基本要求1）、道路中线的边长测量要求同导线测量2）、中桩间距表直 线（m）曲 线（m）平原微丘区平原重丘区不设超高 R6060R30R30502525201053）中线量距及中桩桩为限差 公路等级距离限差 视距校链限差桩位纵向误差(m)桩位横
10、向误差(cm)平原微丘区山岭重丘区平原微丘区山岭重丘区高速一级1/20001/200S/2000+0.05S/2000+0.1510二三四级1/10001/100S/2000+0.10S/2000+0.110154）曲线测量闭合差 公路等级纵向闭合差横向闭合差(cm)曲线偏角闭合差（）平原微丘区山岭重丘区平原微丘区山岭重丘区高速一级1/20001/1000101060二三四级1/10001/5001015120 o当路线由一个方向转向另一个方向时，必须用曲线来连接。o曲线的形式较多，其中，圆曲线(circular curve)是最基本的平面曲线。o圆曲线半径根据地形条件和工程要求选定，由转角和
11、圆曲线半径，可以计算出图中其它各测设元素值。o圆曲线的测设分两步进行，先测设曲线的主点(ZY、QZ、YZ)，再依据主点测设曲线上每隔一定距离的里程桩，以详细标定曲线位置。10.2 单圆曲线(circle curve)的测设 圆曲线测设的传统方法：主点测设圆曲线测设的传统方法：主点测设详细测设详细测设 一、单圆曲线主点一、单圆曲线主点(major point)的测设的测设1 1、曲线要素的计算、曲线要素的计算 （已知转角（已知转角及半径及半径R R）2RtgT 切线长切线长 曲线长曲线长 外距外距 切曲差切曲差 180RL)12(secRELTD 22、主点的测设（1 1）主点里程的计算）主点里
12、程的计算ZYZY里程里程=JD=JD里程里程-T-T；YZYZ里程里程=ZY=ZY里程里程+L;+L;QZQZ里程里程=YZ=YZ里程里程-L/2-L/2；JDJD里程里程=QZ=QZ里程里程+D/2+D/2.用用EXCEL程序计算圆曲线主点要素程序计算圆曲线主点要素（2）测设步骤：o 测设曲线起点(ZY)o在JD点安置经纬仪，后视相邻交点或转点方向，自JD点沿视线方向量取切线长T，打下曲线起点桩ZY。o 测设曲线终点(YZ)o经纬仪照准前视相邻交点或转点方向，自JD点沿视线方向量取切线长T，打下曲线终点桩YZ。o 测设曲线中点(QZ)o沿测定路线转角时所测定的分角线方向，量外距E，打下曲线中
13、点桩QZ。o当地形变化不大、曲线长度小于40m时，测设曲线的三个主点已能满足设计和施工的需要。o如果曲线较长，地形变化大，则除了测定三个主点以外，还需要按照一定的桩距，在曲线上测设整桩和加桩。o测设曲线的整桩和加桩称为圆曲线的详细测设。o公路勘测规范规定，平曲线上中桩，宜采用偏角法、切线支距法和极坐标法敷设。o有有整桩号法整桩号法和和整桩距法整桩距法。一般采用整桩号法。一般采用整桩号法。二、单圆曲线详细测设 1、切线支距法、切线支距法(tangent off-set method)(1)(1)以以ZYZY或或YZYZ为坐标原点，为坐标原点，切线为切线为X X轴，过原点的半轴，过原点的半径为径为
14、Y Y轴，建立坐标系。轴，建立坐标系。(2)(2)计算出各桩点坐标，再计算出各桩点坐标，再用方向架、钢尺去丈量。用方向架、钢尺去丈量。xy切 线 支 距 法 单 圆 曲 线 坐 标 计 算测点误差不积累。宜以QZ 为界，将曲线分两部分进行测设。里程为各点至原点的弧长其中式中iiiiiiilRlRyRx,180)cos1(sinxy例题：切线支距法测设单圆曲线的计算设某单圆曲线偏角设某单圆曲线偏角=34=340 012001200，R=200mR=200m，主点桩号为，主点桩号为ZYZY：K4+906.90K4+906.90，QZQZ：K4+966.59 K4+966.59，YZYZ：K5+02
15、6.28K5+026.28，按每，按每20m20m一个桩号的整桩号法，计算各桩的切线支距法坐标。一个桩号的整桩号法，计算各桩的切线支距法坐标。解：解：用用EXCEL软件计算圆曲线切线支距法软件计算圆曲线切线支距法分为：长弦偏角法、短弦偏角法分为：长弦偏角法、短弦偏角法（1）长弦偏角法）长弦偏角法2、偏角法(method of deflection angle)1iiZYYZ2324sin2902RllcRcRliiiiiiii展开为或长 弦 偏 角 法 单 圆 曲 线 坐 标 计 算测点误差不积累。测点误差不积累。宜以宜以QZ QZ 为界，将曲线为界，将曲线分两部分进行测设。分两部分进行测设。
16、ZYYZ（2）短弦偏角法3、还有极坐标法(polar coordinate method)、弦线支距法、弦线偏距法。例题：例题：偏角法详细测设单圆曲线（注：此题作为实习课测偏角法详细测设单圆曲线（注：此题作为实习课测设内容）设内容）已知圆曲线的已知圆曲线的R=200mR=200m，转角如图，交点，转角如图，交点JDiJDi里程为里程为K10+110.88mK10+110.88m，试按每，试按每10m10m一个整桩号，来阐述该圆曲线一个整桩号，来阐述该圆曲线的主点及偏角法整桩号详细测设的步骤。的主点及偏角法整桩号详细测设的步骤。例题解答：用用EXCEL软件计算圆曲线偏角法软件计算圆曲线偏角法10
17、.3 缓和曲线(spiral curve)的测设 一概念及基本公式一概念及基本公式 1、概念、概念 为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与消失，需要在直线（超高为与消失，需要在直线（超高为0 0）与圆曲线（超高）与圆曲线（超高为为h h）之间插入一段）之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径圆曲线半径的过渡曲线的过渡曲线（使超高由（使超高由0 0变为变为h h），），此此曲线为缓和曲线。主要有回旋线、三次抛物线及曲线为缓和曲线。主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等。双纽线等。2、回旋缓和曲线(spiral curve)基本
18、公式（3）缓和曲线的参数方程:3373225336640ssslRlRllylRllxRlyRllxsss64020230二主点(major point)的测设 1、测设元素的计算、测设元素的计算（1 1）内移距）内移距p p 和切线增长和切线增长q q的计算：的计算：232240224RllqRlpsss（1 1）里程的计算）里程的计算 ZH=JD-TZH=JD-TH H；HY=ZH+lsHY=ZH+ls；QZ=ZH+LQZ=ZH+LH H/2/2；HZ=ZH+LHZ=ZH+LH H；YH=HZ-lsYH=HZ-ls（2）测设方法。(见例题)例题：如图，设某公路的交点桩号为K0+518.66
19、，右转角y=18001836，圆曲线半径R=100m，缓和曲线长ls=10m，试测设主点桩。（作为实习课内容）解：解：（一）计算测设元素（一）计算测设元素 351521802000 Rlsp=0.04m；q=5.00m；mRlymRllxsss17.0600.104020230mqtgpRTH12.212)(mlRLsH96.412180)2(0mRpREH33.12sec)(（二）计算里程 ZH=K0+497.54；HY=K0+507.54；QZ=K0+518.52；HZ=K0+539.50；YH=K0+529.50（三）主点测设（三）主点测设1 1架仪架仪JDJDi i，后视，后视JDJD
20、i-1i-1，量取，量取T TH H，得，得ZHZH点；后视点；后视JDJDi+1i+1，量取，量取T TH H，得，得HZHZ点；在分角线上量取点；在分角线上量取E EH H，得，得QZQZ点。点。2 2分别在分别在ZHZH、HZHZ点架仪，后视点架仪，后视JDJDi i方向，量取方向，量取x x0 0，再在此方，再在此方向垂直方向上量取向垂直方向上量取y y0 0，得，得HYHY和和YHYH点。点。三、带有缓和曲线的圆曲线详细测设 1 1、切线支距法、切线支距法(tangent off-set method)(tangent off-set method)要注意：点是位于缓和曲线上，还是位
21、于圆曲线上。要注意：点是位于缓和曲线上，还是位于圆曲线上。位于缓和曲线位于缓和曲线位于圆曲线位于圆曲线pRyqRx)cos1(sin3373225336640ssslRlRllylRllx2、偏角法（整桩距、短弦偏角法）要注意：点是位于缓和曲线，还是位于圆曲线。要注意：点是位于缓和曲线，还是位于圆曲线。位于缓和曲线位于缓和曲线位于圆曲线位于圆曲线2、偏角法（整桩距、短弦偏角法）（1 1）当点位于缓和曲线上，有：）当点位于缓和曲线上，有：Rls6)(0常量总偏角022sll偏角距离：用曲线长距离：用曲线长l l来代替弦长。放样出第来代替弦长。放样出第1 1点后，点后，放样第放样第2 2点时，用偏
22、角和距离点时，用偏角和距离l l交会得到。交会得到。（2）当点位于圆曲线上 方法：架仪方法：架仪HY(HY(或或YH)YH)，后视，后视ZH(ZH(或或HZ)HZ)，拨角，拨角b b0 0，即找到了，即找到了切线方向，再按单圆曲线偏角法进行。切线方向，再按单圆曲线偏角法进行。Rlbs3200此外还有极坐标法、弦线支距法、长弦偏角此外还有极坐标法、弦线支距法、长弦偏角法。法。虚交点法测设圆曲线主点o虚交点：路线交JD不能设桩或安置仪器。o如图：Tt1TaJDZYYZTt2TbQZABMNROab/2/2R 河流圆外基线法一、元素计算：在两切线上分别选取A、B两转点，测出a,b及AB水平距离AB，
23、则相头元素计算如右所示：二、主点测设步骤：1、从A、B两点沿切线方向分别量取t1,t2测设出ZY、YZ点。2、从ZY，YZ两点沿切线方向分别量取T，得到M，N点，取MN中点即为QZ点。4tansinsin)180sin(sinsinsin)180sin(sin2tan2100RTbTtaTtBABAbBABAaRTaabbba10.4 复曲线的测设复曲线的测设o一、复曲线：由两个或两个以上不同半径的圆曲一、复曲线：由两个或两个以上不同半径的圆曲线相连而构成的曲线。线相连而构成的曲线。o二、不设缓和曲线的复曲线测设二、不设缓和曲线的复曲线测设o1、当两个圆曲线的半径当两个圆曲线的半径R1，R2相
24、差不大时，相差不大时，两圆可衔接构成不设缓和曲线的复曲线，如图，两圆可衔接构成不设缓和曲线的复曲线，如图，设交点设交点JD为为C,切基线为切基线为AB，测出，测出1和和2，量出，量出AB长，选定一半径，假设选定长，选定一半径，假设选定R2，则可计算，则可计算R1及其它元素：及其它元素：O1O212R1R2L1L2ZYYZT1T112ABCJDYY212022101122111221122121222111180,180,sinsin,sinsin2tan2tan,2tan,2tanLLLRLRLBCTTACTTABBCABACRABRTTABRTRTT2T/2o2、测设方法、测设方法o （1）
25、从）从JD沿两切线方向分别量取沿两切线方向分别量取AC和和BC定出定出A、B两点。两点。o （2）从从A、B沿切线方向分别量取沿切线方向分别量取T1、T2定定出出ZY及及YZ点。点。o （3）在）在AB方向量取方向量取T1或或T2定出公切点定出公切点YY。o （4）详细测设同圆曲线的测设，可用偏角法、）详细测设同圆曲线的测设，可用偏角法、支柱法、极坐标法、直角坐标法。支柱法、极坐标法、直角坐标法。10.5 回头曲线的测设回头曲线的测设o一、回头曲线元素计算、回头曲线元素计算o1、转角、转角18003603600 0时：时：2、转角、转角36005405400 0时时 3 3、无论、无论为何值为何值qpRT)2360tan()(02YHHZHZHYy0qx0TTqx0y0R+pqpRT)2360tan()(0slRL0180JD 结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
