交点转点转角及里程桩的测设.docx

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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

一、道路工程测量概述

分为：

路线勘测设计测量（routereconnaissanceanddesignsurvey）和道路施工测量（roadconstructionsurvey）。

（一）勘测设计测量（routereconnaissanceanddesignsurvey）

分为：

初测（preliminarysurvey）和定测（locationsurvey）。

1、初测内容：

控制测量（controlsurvey）、测带状地形图（topographicalmapofazone）和纵断面图（profile）、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，为初步设计提供依据。

2、定测内容：

在选定设计方案的路线上进行路线中线测量（centerlinesurvey）、测纵断面图（profile）、横断面图（cross-sectionprofile）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料。

（二）道路施工测量（roadconstructionsurvey）

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。

本章主要论述中线测量和纵、横断面测量。

二、中线测量（centerlinesurvey）

1、平面线型：

由直线和曲线（基本形式有：

圆曲线、缓和曲线）组成。

2、概念：

通过直线和曲线的测设，将道路中心线的平面位置测设到地面上，并测出其里程。

即测设直线上、圆曲线上或缓和曲线上中桩。

三、交点JD（intersectingpoint）的测设

（一）定义：

路线的转折点，即两个方向直线的交点，用JD来表示。

（二）方法：

1．等级较低公路：

现场标定

2．高等级公路：

图上定线——实地放线。

（三）实地放线的方法分类

1．放点穿线法

放直线点——穿线——定交点

（1）放点

可用支距法（垂直于导线边的距离）、导线相交法及极坐标法进行。

如下图：

1、2、4、6点——用支距法；3点——用导线相交法；5点——用极坐标法

（2）穿线

如图，定出一条尽可能多的穿过或靠近直线上点P1、P2、P3的直线AB。

（3）定交点

将穿出的直线延长，得交点JD。

正倒镜分中法：

l在B点架仪，盘左瞄准A，倒镜定a1，b1点；盘右瞄准A点，倒镜定a2，b2点；取a1、a2点中点a，b1、b2点的中点b。

l同理可定出CD方向可定出c、d两点。

（骑马桩）。

l将线段ab、cd相交，得交点JD。

2．拨角放线法——极坐标法

如图，在利用导线点或已测设的JD，计算测设元素（β，S）——拨角，量边，定出JD位置。

四、转点ZD（turningpoint）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：

1、在JD5、JD6的大致中间位置ZD’架仪。

瞄准JD5，用正倒镜分中法定出JD’6。

2、测量出a、b距离。

3、计算e值，在实地量取e值，得ZD点。

有：

4、在ZD点架仪，检查三点在一直线上。

（2）在两交点延长线上测设转点：

如图，有：

五、转角（turningangle）和分角线的测设

（一）定义：

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左侧，称为左转角；反之为右转角。

（二）转角的测定（如图）

当β左>180°时，为右转角，有：

αy=β左-180°

当β左<180°时，为左转角，有：

αz=180°-β左

当β右<180°时，为右转角，有：

αy=180°-β右

当β右>180°时，为左转角，有：

αz=β右-180° 

（三）若角度的2个方向值为a、b，则分角线方向c=（a+b）/2

六、里程桩（mileagepeg）的设置

又称中桩，表示该桩至路线起点的水平距离。

如：

K7+814.19表示该桩距路线起点的里程为7814.19m。

分为整桩和加桩。

1、整桩。

一般每隔20m或50m设一个。

2、加桩分为地形加桩、地物加桩、人工结构物加桩、工程地质加桩、曲线加桩和断链加桩。

（如：

改K1+100=K1+080，长链20m。

）

§8.2单圆曲线（circlecurve）的测设

圆曲线测设的传统方法：

主点测设——详细测设

一、主点（majorpoint）的测设

1．曲线要素的计算

（已知转角α及半径R）

切线长；

曲线长

外距；

切曲差

2．主点的测设

（1）主点里程的计算

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（用于校核）

（2）测设步骤：

a.JDi架仪，照准JDi-1，量取T，得ZY点；照准JDi+1，量取T，得YZ点。

b.在分角线方向量取E，得QZ点。

二、单圆曲线详细测设

有整桩号法和整桩距法。

一般采用整桩号法。

1．切线支距法（tangentoff-setmethod）

（1）以ZY或YZ为坐标原点，切线为X轴，过原点的半径为Y轴，建立坐标系。

（2）计算出各桩点坐标后，再用方向架、钢尺去丈量。

特点：

测点误差不积累；宜以QZ为界，将曲线分两部分进行测设。

例题：

设某单圆曲线偏角α=34012′00″，R=200m，主点桩号为ZY：

K4+906.90，QZ：

K4+966.59，YZ：

K5+026.28，按每20m一个桩号的整桩号法，计算各桩的切线支距法坐标。

（一）主点测设元素计算

＝61.53m；=119.38m；=9.25m；=3.68m。

（二）主点里程计算

ZY=K4+906.90；QZ=K4+966.59；YZ=K5+026.28；JD=K4+968.43（检查）

（三）切线支距法（整桩号）各桩要素的计算表

注：

表中曲线长。

2．偏角法（methodofdeflectionangle）

分为：

长弦偏角法、短弦偏角法。

（1）长弦偏角法

1）计算曲线上各桩点至ZY或YZ的弦线长ci及其与切线的偏角Δi。

2）再分别架仪于ZY或YZ点，拨角、量边。

特点：

测点误差不积累；宜以QZ为界，将曲线分两部分进行测设。

（2）短弦偏角法。

与长弦偏角法相比：

1）偏角Δi相同。

2）计算曲线上各桩点间弦线长ci

3）架仪于ZY或YZ点，拨角、依次在各桩点上在量边，相交后得中桩点。

3．此外还有极坐标法（polarcoordinatemethod）、弦线支距法、弦线偏距法。

例题：

偏角法详细测设单圆曲线（注：

此题作为实习课测设内容）

已知圆曲线的R=200m，，交点JDi里程为K10+110.88m，试按每10m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。

解：

（一）主点测设元素计算

＝26.33m；=52.36m；=1.73m；=0.3m。

（二）主点里程计算

ZY=K10+84.55；QZ=K10+110.73；YZ=K10+136.91；JD=K10+110.88（检查）

（三）偏角法（整桩号）各桩要素的计算表

注：

；；

§8.3缓和曲线（spiral）的测设

一．概念及基本公式

1．概念

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0）与圆曲线（超高为h）之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径的过渡曲线（使超高由0变为h），此曲线为缓和曲线。

主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等。

．回旋型缓和曲线基本公式

——缓和曲线全长。

（1）切线角公式

——缓和曲线长所对应的中心角。

（2）缓和曲线角公式

——缓和曲线全长所对应的中心角亦称缓和曲线角。

（3）缓和曲线的参数方程

（4）圆曲线终点的坐标

二．主点的测设

1．测设元素的计算

（1）内移距p和切线增长q的计算

（2）切线长

曲线长，其中圆曲线长。

外距；切曲差

2．主点的测设

（1）里程的计算

ZH=JD-TH；HY=ZH+ls；QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls

（2）测设方法。

（见例题）

例题：

如下图，设某公路的交点桩号为K0+518.66，右转角αy=18018'36"，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：

（一）计算测设元素

p=0.04m；q=5.00m；

；

（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

1．架仪JDi，后视JDi-1，量取TH，得ZH点；后视JDi+1，量取TH，得HZ点；在分角线方向量取EH，得QZ点。

2．分别在ZH、HZ点架仪，后视JDi方向，量取x0，再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH点。

三．带有缓和曲线的圆曲线详细测设

1、切线支距法（tangentoff-setmethod）

（1）当点位于缓和曲线上，有：

（2）当点位于圆曲线上，有：

其中，，为点到坐标原点的曲线长。

2、偏角法（methodofdeflectionangle）（整桩距、短弦偏角法）

（1）当点位于缓和曲线上，有：

；

距离：

用曲线长l来代替弦长。

放样出第1点后，放样第2点时，用偏角和距离l交会得到。

（2）当点位于圆曲线上

方法：

架仪HY（或YH），后视ZH（或HZ），拨角b0，即找到了切线方向，再按单圆曲线偏角法进行。

此外还有极坐标法、弦线支距法、长弦偏角法。

§8.4路线纵断面测量（routeprofilesurvey）

目的——测定线路中桩处的高程，绘制纵断面图（profile），为线路设计提供基础资料。

工作步骤——“先基平（principalleveling）后中平（profileleveling）”

一、基平测量（principalleveling）

1．水准点（benchmark）的设置。

（1）位置：

埋设在距中线50~100m，且不易破坏之处。

（2）设置密度：

相隔0.5km~1km——山区

相隔1km~2km——平原区

每隔5km、路线起终点、重要工程处，设永久性水准点。

2．基平测量的方法

（1）路线——附合水准路线。

（2）仪器

水准仪——不低于DS3精度

全站仪——竖直角观测精度不大于，标称精度不低于（5+5×10-6D）mm

（3）测量要求

水准测量——一般按三、四等水准测量规范进行。

如：

要进行往返测，闭合差不超过mm

三角高程测量——一般按全站仪电磁波三角高程测量（四等）规范进行。

二、中平测量（profileleveling）

1．定义：

在基平测量后提供的水准点高程的基础上，测定各个中桩的高程。

2．方法：

（1）水准仪法

从一个水准点出发，按普通水准测量的要求，用“视线高法”测出该测段内所有中桩地面高程，最后附合到另一个水准点上。

高差闭合差的限差为：

高速公路、一级公路：

二级及以下公路：

。

其记录格式见表。

（2）全站仪法

先在BM1上测定各转点TP1、TP2的高程，再在TP1、TP2上测定各桩点的高程。

其原理即为三角高程测量原理。

三、纵断面图的绘制

以横坐标为里程，纵坐标为高程。

（见图）

§8.5路线横断面测量（routeacross-profilesurvey）

目的——测定线路各中桩处垂直于中线方向上的地面起伏情况，绘制横断面图，为线