《公路工程測(cè)量》ppt課件

1、土建工程測(cè)量土建工程測(cè)量13.1 13.1 公路丈量概述公路丈量概述土建工程測(cè)量土建工程測(cè)量14.2 公路踏勘選線及中線丈量公路踏勘選線及中線丈量充分利用地形地物，節(jié)約用地，少占農(nóng)田，維充分利用地形地物，節(jié)約用地，少占農(nóng)田，維護(hù)歷史文物等，又要思索今后開展的需求。護(hù)歷史文物等，又要思索今后開展的需求。土建工程測(cè)量土建工程測(cè)量14.2.2 中線丈量中線丈量復(fù) 曲 線回 頭 曲 線圓 曲 線緩 和 曲 線 段圓 曲 線反 向 曲 線土建工程測(cè)量圓曲線圓曲線緩和曲線緩和曲線RL右轉(zhuǎn)角左轉(zhuǎn)角JD1JD2K0+000交點(diǎn)交點(diǎn)土建工程測(cè)量 13.2.1交點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)交點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)土建工程測(cè)量1.交點(diǎn)的

2、測(cè)設(shè)交點(diǎn)的測(cè)設(shè) 如以下圖所示，在一些有固定建筑物的地域，可根據(jù)設(shè)計(jì)交如以下圖所示，在一些有固定建筑物的地域，可根據(jù)設(shè)計(jì)交點(diǎn)與建筑物的位置在地形圖上事先量出交點(diǎn)到建筑物的間隔，點(diǎn)與建筑物的位置在地形圖上事先量出交點(diǎn)到建筑物的間隔，在現(xiàn)場(chǎng)用間隔交會(huì)法或直角坐標(biāo)法測(cè)設(shè)出交點(diǎn)的實(shí)踐位置。在現(xiàn)場(chǎng)用間隔交會(huì)法或直角坐標(biāo)法測(cè)設(shè)出交點(diǎn)的實(shí)踐位置。(1)根據(jù)與已有地物的關(guān)系測(cè)設(shè)交點(diǎn)根據(jù)與已有地物的關(guān)系測(cè)設(shè)交點(diǎn)JD15D1D2D3土建工程測(cè)量 (2)根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)和交點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)測(cè)設(shè)交點(diǎn)根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)和交點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)測(cè)設(shè)交點(diǎn) 按導(dǎo)線點(diǎn)的知坐標(biāo)和交點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，事先算出有按導(dǎo)線點(diǎn)的知坐標(biāo)和交點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，事先算

3、出有關(guān)測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)，按極坐標(biāo)法，角度交會(huì)法或間隔交會(huì)法測(cè)關(guān)測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)，按極坐標(biāo)法，角度交會(huì)法或間隔交會(huì)法測(cè)設(shè)交點(diǎn)，如以下圖，首先計(jì)算出設(shè)交點(diǎn)，如以下圖，首先計(jì)算出A8到到JD16之間的間隔之間的間隔D，以及夾角，以及夾角，然后用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)交點(diǎn)，然后用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)交點(diǎn)D16。JD16DA8A7A9土建工程測(cè)量(a) 放點(diǎn)放點(diǎn)放點(diǎn)常用的方法有極坐標(biāo)法和支距法。放點(diǎn)常用的方法有極坐標(biāo)法和支距法。極坐標(biāo)法放點(diǎn)支距法放點(diǎn)12345l1l2l31236745l4l5土建工程測(cè)量(b)穿線穿線穿線123AB(c)交點(diǎn)交點(diǎn)d db bA AB BC CD DJDJDc ca a土建工程測(cè)量2.轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)

4、 (1) 在兩交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)在兩交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) JD5，JD6為相鄰而互不通為相鄰而互不通視的交點(diǎn)，視的交點(diǎn)，ZD為初定轉(zhuǎn)點(diǎn)。為初定轉(zhuǎn)點(diǎn)。為檢查為檢查ZD能否在兩交點(diǎn)的連能否在兩交點(diǎn)的連線上，先將經(jīng)緯儀安頓于目估線上，先將經(jīng)緯儀安頓于目估的轉(zhuǎn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD上，以正、倒鏡分上，以正、倒鏡分中延伸直線的方法在中延伸直線的方法在JD6點(diǎn)附近點(diǎn)附近標(biāo)標(biāo)fbaae式中：式中：a、b間隔可直接丈量或用視距測(cè)出間隔可直接丈量或用視距測(cè)出 ZDZDZD出出JD6，丈量出，丈量出JD6-JD6 =f，如，如f超越允許偏離范圍，那么須超越允許偏離范圍，那么須將測(cè)站將測(cè)站ZD橫向挪動(dòng)至橫向挪動(dòng)至ZD點(diǎn)，挪動(dòng)量點(diǎn)，挪動(dòng)量e

5、： 土建工程測(cè)量(2)延伸線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)延伸線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 當(dāng)在互不通視的兩交點(diǎn)當(dāng)在互不通視的兩交點(diǎn)JD7、JD8的延伸線上設(shè)立轉(zhuǎn)點(diǎn)的延伸線上設(shè)立轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD時(shí)，可先將經(jīng)緯儀安頓于目估時(shí)，可先將經(jīng)緯儀安頓于目估的轉(zhuǎn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD上，分別用正、倒上，分別用正、倒鏡照準(zhǔn)鏡照準(zhǔn)DJ7，并以一樣豎盤位置，并以一樣豎盤位置俯視俯視JD8，得兩點(diǎn)后取其中點(diǎn)得，得兩點(diǎn)后取其中點(diǎn)得JD8。假設(shè)。假設(shè)JD8與與DJ8點(diǎn)重合點(diǎn)重合，或偏向值，或偏向值f在允許范圍之內(nèi)，在允許范圍之內(nèi)，即可即可fbaaeJD8ZDZDJD8ZD將將ZD點(diǎn)作為轉(zhuǎn)點(diǎn)。否那么應(yīng)丈量出點(diǎn)作為轉(zhuǎn)點(diǎn)。否那么應(yīng)丈量出JD8-JD8 =f，將測(cè)站，將測(cè)站ZD橫向

6、挪動(dòng)至橫向挪動(dòng)至ZD點(diǎn)，挪動(dòng)量點(diǎn)，挪動(dòng)量e可按下式計(jì)算：可按下式計(jì)算：土建工程測(cè)量13.2.2 道路轉(zhuǎn)角的丈量道路轉(zhuǎn)角的丈量 180L 在道路的轉(zhuǎn)機(jī)處，為了設(shè)置曲線通常需求測(cè)定轉(zhuǎn)角。所謂在道路的轉(zhuǎn)機(jī)處，為了設(shè)置曲線通常需求測(cè)定轉(zhuǎn)角。所謂轉(zhuǎn)角，就是指道路由一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)至另一方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方轉(zhuǎn)角，就是指道路由一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)至另一方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方向與原來方向間的夾角，以向與原來方向間的夾角，以表示。如以下圖，偏轉(zhuǎn)后的方向表示。如以下圖，偏轉(zhuǎn)后的方向位于原來方向右側(cè)時(shí)，稱為右轉(zhuǎn)角，如位于原來方向右側(cè)時(shí)，稱為右轉(zhuǎn)角，如R；偏轉(zhuǎn)后的方向位；偏轉(zhuǎn)后的方向位于原來方向左側(cè)時(shí)，稱為左轉(zhuǎn)角，如于原來方向左側(cè)時(shí)，

7、稱為左轉(zhuǎn)角，如L。 當(dāng)180時(shí)，為左轉(zhuǎn)角，路錢向左轉(zhuǎn)： 當(dāng)當(dāng)180時(shí)，為右轉(zhuǎn)角，時(shí)，為右轉(zhuǎn)角，道路向右：道路向右：180RJDJD 56RL56路 線 前 進(jìn) 方 向土建工程測(cè)量土建工程測(cè)量14.2.4 里程樁的測(cè)設(shè)里程樁的測(cè)設(shè)土建工程測(cè)量土建工程測(cè)量40cm2.5cm(d)(e)6cm40cm6cm6cm(b)(c)(a)K1+934.16K5+285.73 涵ZY K1+606.82土建工程測(cè)量14.3 14.3 圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè)圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè) 公路中線由直線、平曲公路中線由直線、平曲線所組成。當(dāng)?shù)缆酚梢粋€(gè)方線所組成。當(dāng)?shù)缆酚梢粋€(gè)方向轉(zhuǎn)到另一個(gè)方向時(shí)，必需向轉(zhuǎn)到另一個(gè)方向時(shí)，必需用曲線來銜接

8、。曲線的方式用曲線來銜接。曲線的方式較多，其中圓曲線較多，其中圓曲線(又稱單曲又稱單曲線線)是最常用的一種平曲線。是最常用的一種平曲線。 曲線長(zhǎng)L外矢距2交點(diǎn)ETJDT圓 直 點(diǎn)YZ曲中點(diǎn)QZ切 線 長(zhǎng)圓心 O曲線半徑RZY直 圓 點(diǎn)切 線 長(zhǎng)轉(zhuǎn)角土建工程測(cè)量1. 主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素的計(jì)算主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素的計(jì)算LTJSecRRSecRERLRT2)12(21802tan切曲差外矢距曲線長(zhǎng)切線長(zhǎng)曲線長(zhǎng)L外矢距2交點(diǎn)ETJDT圓 直 點(diǎn)YZ曲中點(diǎn)QZ切 線 長(zhǎng)圓心 O曲線半徑RZY直 圓 點(diǎn)切 線 長(zhǎng)轉(zhuǎn)角土建工程測(cè)量2. 圓曲線主點(diǎn)里程的計(jì)算圓曲線主點(diǎn)里程的計(jì)算 土建工程測(cè)量39 2712082.62m34

9、37.75L39 27120(sec1)7.48m2E2 43.025 82.6243.44mJ 39 27120 tan43.03m2T曲 線 長(zhǎng)L外 矢 距2交 點(diǎn)ETJDT圓直點(diǎn)YZ曲 中 點(diǎn)QZ切 線 長(zhǎng)圓 心 O曲 線 半 徑 RZY直圓點(diǎn)切 線 長(zhǎng)轉(zhuǎn) 角土建工程測(cè)量3. 圓曲線主點(diǎn)的測(cè)設(shè)圓曲線主點(diǎn)的測(cè)設(shè) (1)測(cè)設(shè)曲線的起點(diǎn)測(cè)設(shè)曲線的起點(diǎn)ZY與終點(diǎn)與終點(diǎn)YZ 將經(jīng)緯儀安頓于交點(diǎn)將經(jīng)緯儀安頓于交點(diǎn)JD樁上，分別以道路方向定向，自樁上，分別以道路方向定向，自JD點(diǎn)起分別向后、向前沿切線方向量出切線長(zhǎng)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，即得曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。起點(diǎn)和終點(diǎn)。

10、 (2)測(cè)設(shè)曲線的中點(diǎn)測(cè)設(shè)曲線的中點(diǎn)QZ 后視曲線的終點(diǎn)，測(cè)設(shè)角度后視曲線的終點(diǎn)，測(cè)設(shè)角度 得分角線方向，沿此方向從得分角線方向，沿此方向從交點(diǎn)交點(diǎn)JD樁開場(chǎng)，量取外矢距樁開場(chǎng)，量取外矢距E,即得即得曲線的中點(diǎn)曲線的中點(diǎn)QZ。JDZYYZQZ交點(diǎn)切線長(zhǎng)T(圓直點(diǎn))(直圓點(diǎn))(曲中點(diǎn))切線長(zhǎng)TE2180土建工程測(cè)量14.4 14.4 圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè)圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè) 在普通情況下，當(dāng)?shù)匦螚l件較好、曲線長(zhǎng)度不超越40米時(shí)，只需測(cè)設(shè)出曲線的三個(gè)主點(diǎn)即能滿足工程施工的要求。但當(dāng)?shù)匦巫兓瘡?fù)雜、曲線較長(zhǎng)或半徑較小時(shí)，就要在曲線上每隔一定的間隔測(cè)設(shè)一個(gè)加樁，以便把曲線的外形和位置詳細(xì)地表示出來，這個(gè)過程稱為曲線

11、的細(xì)部測(cè)設(shè)。 公路中線丈量中加樁普通采用整樁號(hào)法，即將曲線上接近曲線起點(diǎn)ZY的第一個(gè)樁的樁號(hào)湊成整數(shù)樁號(hào)，然后按整樁距l(xiāng)0向曲線的終點(diǎn)YZ延續(xù)設(shè)樁。由于地形條件、精度要求和運(yùn)用儀器的不同，細(xì)部點(diǎn)的測(cè)設(shè)主要有以下幾種方法。土建工程測(cè)量13.4.1 切線支距法直角坐標(biāo)法切線支距法直角坐標(biāo)法 切線支距法是以曲線的起點(diǎn)切線支距法是以曲線的起點(diǎn)ZY或終點(diǎn)或終點(diǎn)YZ為坐標(biāo)為坐標(biāo)原點(diǎn)，經(jīng)過曲線上該點(diǎn)的切線為原點(diǎn)，經(jīng)過曲線上該點(diǎn)的切線為X軸，以過原點(diǎn)的半徑方向軸，以過原點(diǎn)的半徑方向?yàn)闉閅軸，建立直角坐標(biāo)系，從而測(cè)定各加樁點(diǎn)的方法。如以軸，建立直角坐標(biāo)系，從而測(cè)定各加樁點(diǎn)的方法。如以下圖所示。下圖所示。ZYQZ

12、JDYZOP1P2P3P4ZYP1OYZP3P2QZP4JDRXYRy2x2N22土建工程測(cè)量 曲線上某點(diǎn)曲線上某點(diǎn)Pi的坐標(biāo)可根據(jù)曲線起點(diǎn)至該點(diǎn)的弧長(zhǎng)的坐標(biāo)可根據(jù)曲線起點(diǎn)至該點(diǎn)的弧長(zhǎng) li計(jì)算計(jì)算。設(shè)曲線的半徑為。設(shè)曲線的半徑為R，li所對(duì)的圓心角所對(duì)的圓心角ji ，那么計(jì)算公式為，那么計(jì)算公式為 ： 1 8 0sin1c o s(1 3 -9 )iiiiiilRx Ry R 為了保證測(cè)設(shè)的精度，防止為了保證測(cè)設(shè)的精度，防止y值垂線過長(zhǎng)。曲線分兩部值垂線過長(zhǎng)。曲線分兩部分測(cè)設(shè)，即由曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)向中點(diǎn)各測(cè)設(shè)曲線的一半。分測(cè)設(shè)，即由曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)向中點(diǎn)各測(cè)設(shè)曲線的一半。 【例【例2】知】知

13、JD的樁號(hào)為的樁號(hào)為K8+745.72，轉(zhuǎn)角為，轉(zhuǎn)角為R=5325 20，設(shè)，設(shè)計(jì)圓曲線半徑為計(jì)圓曲線半徑為R=50m，取整樁距為，取整樁距為10m。根據(jù)公式計(jì)算或查。根據(jù)公式計(jì)算或查“圓曲線函數(shù)表可知主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素為：圓曲線函數(shù)表可知主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素為：T=25.16m，L=46.62m，E=5.97m，J=3.70m。 XZYP1OYZP3P2QZP4JDYRy2x2N22土建工程測(cè)量土建工程測(cè)量 測(cè)設(shè)時(shí)，將圓曲線以曲中點(diǎn)測(cè)設(shè)時(shí)，將圓曲線以曲中點(diǎn)QZ為界分成兩部分進(jìn)展。為界分成兩部分進(jìn)展。 1 根據(jù)曲線加樁的詳細(xì)計(jì)算資料，用鋼尺從根據(jù)曲線加樁的詳細(xì)計(jì)算資料，用鋼尺從ZY點(diǎn)或點(diǎn)或YZ點(diǎn)向點(diǎn)向JD方

14、向量取方向量取x1、x2等橫距，得垂足等橫距，得垂足N1、N2等點(diǎn)等點(diǎn)，用測(cè)釬作標(biāo)志。，用測(cè)釬作標(biāo)志。 2 在各垂足點(diǎn)在各垂足點(diǎn)N1、N2等處，依次用方向架或經(jīng)緯等處，依次用方向架或經(jīng)緯儀定出儀定出ZY點(diǎn)或點(diǎn)或YZ點(diǎn)切線的垂線，分別沿垂線方向量取點(diǎn)切線的垂線，分別沿垂線方向量取y1、y2等縱距，即得曲線上各加樁點(diǎn)等縱距，即得曲線上各加樁點(diǎn)Pi。 3 檢驗(yàn)方法：用上述方法測(cè)定各樁后，丈量各樁之間的檢驗(yàn)方法：用上述方法測(cè)定各樁后，丈量各樁之間的弦出息展校核。如不符或超越允許范圍，應(yīng)查明緣由，予以糾弦出息展校核。如不符或超越允許范圍，應(yīng)查明緣由，予以糾正。正。 此法適宜于地勢(shì)比較平坦開闊的地域。運(yùn)用

15、的儀器工具簡(jiǎn)單此法適宜于地勢(shì)比較平坦開闊的地域。運(yùn)用的儀器工具簡(jiǎn)單，而且它所測(cè)定的各點(diǎn)位是相互獨(dú)立的，丈量誤差不會(huì)積累，而且它所測(cè)定的各點(diǎn)位是相互獨(dú)立的，丈量誤差不會(huì)積累，是一種較精細(xì)的方法。測(cè)設(shè)時(shí)要留意垂線是一種較精細(xì)的方法。測(cè)設(shè)時(shí)要留意垂線y不宜過長(zhǎng)，垂線愈長(zhǎng)不宜過長(zhǎng)，垂線愈長(zhǎng)，測(cè)設(shè)垂線的誤差就愈大。，測(cè)設(shè)垂線的誤差就愈大。測(cè)設(shè)步驟：測(cè)設(shè)步驟：土建工程測(cè)量14.4.2 偏角法極坐標(biāo)法偏角法極坐標(biāo)法 偏角法是一種類似于極坐標(biāo)的放樣方法。它是利用曲線起點(diǎn)偏角法是一種類似于極坐標(biāo)的放樣方法。它是利用曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)的切線與某一段弦之間的弦切角或終點(diǎn)的切線與某一段弦之間的弦切角i稱為偏角以稱為偏角以

16、及弦長(zhǎng)及弦長(zhǎng)Ci來確定來確定Pi點(diǎn)的位置的一種方法。點(diǎn)的位置的一種方法。QZJDORTCCCC1P1P2P3JD方向(a)(b)C2OP1+2ZYYZZYYZ21113121+CP41=土建工程測(cè)量111 8 0(1 3 -1 0 )lR故首段分弧圓周角為圓周角： 弦長(zhǎng)： C1=2Rsin1 902111Rl圓周角： 弦長(zhǎng)： C2=2Rsin2 222902lRQZJDORTCCCC1P1P2P3JD方向(a)(b)C2OP1+2ZYYZZYYZ21113121+CP41=土建工程測(cè)量902Rl YZ點(diǎn)： 12(2YZn 用 于 檢 核 ）P1點(diǎn)： 121 P2點(diǎn)：312 P3點(diǎn)：QZJDOR

17、TCCCC1P1P2P3JD方向(a)(b)C2OP1+2ZYYZZYYZ21113121+CP41=土建工程測(cè)量【例【例3】知】知JD的樁號(hào)為的樁號(hào)為K5+.22，偏角為，偏角為R=4021 10，設(shè)圓曲，設(shè)圓曲線半徑為線半徑為R=100m，取整樁距為，取整樁距為20m。根據(jù)公式計(jì)算可知主點(diǎn)測(cè)。根據(jù)公式計(jì)算可知主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素為：設(shè)元素為：T=36.75m，L=70.43m，E=6.54m，J=3.07m。 土建工程測(cè)量偏角法測(cè)設(shè)步驟偏角法測(cè)設(shè)步驟 1 將經(jīng)緯儀安頓于曲線起點(diǎn)將經(jīng)緯儀安頓于曲線起點(diǎn)ZY(或終點(diǎn)或終點(diǎn)YZ)上，以度盤上，以度盤000 00照準(zhǔn)道路的交點(diǎn)照準(zhǔn)道路的交點(diǎn)JD。 2 轉(zhuǎn)動(dòng)

18、照準(zhǔn)部，正撥按順時(shí)針方法測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，正撥按順時(shí)針方法測(cè)設(shè)1角角026 18，由測(cè)站點(diǎn)沿視野方向量弦長(zhǎng)，由測(cè)站點(diǎn)沿視野方向量弦長(zhǎng)C11.53米釘樁，那米釘樁，那么得曲線上第一點(diǎn)么得曲線上第一點(diǎn)PlK5+100的位置。的位置。 3 然后測(cè)設(shè)然后測(cè)設(shè)P2K5+120點(diǎn)之累計(jì)偏角點(diǎn)之累計(jì)偏角2610 04，將鋼尺端零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，將鋼尺端零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)Pl點(diǎn)，以鋼尺讀數(shù)為點(diǎn)，以鋼尺讀數(shù)為C19.97米處交于米處交于視野方向，即間隔與方向相交，那么定出曲線上第二點(diǎn)視野方向，即間隔與方向相交，那么定出曲線上第二點(diǎn)P2點(diǎn)。點(diǎn)。依此類推，定出其它中間各點(diǎn)，并釘以木樁。依此類推，定出其它中間各點(diǎn)，并釘以木樁。 4 最后

19、，測(cè)設(shè)至曲線終點(diǎn)，視野應(yīng)恰好經(jīng)過曲線終點(diǎn)最后，測(cè)設(shè)至曲線終點(diǎn)，視野應(yīng)恰好經(jīng)過曲線終點(diǎn)YZ。Pn-1點(diǎn)至曲線終點(diǎn)的弦長(zhǎng)應(yīng)為點(diǎn)至曲線終點(diǎn)的弦長(zhǎng)應(yīng)為C28.90米，測(cè)設(shè)得出的米，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)超越曲線終點(diǎn)點(diǎn)位與原定終點(diǎn)點(diǎn)位之差，其縱向閉合差不應(yīng)超越L1000(L為曲線長(zhǎng)為曲線長(zhǎng))，橫向誤差不應(yīng)超越，橫向誤差不應(yīng)超越10cm，否那么應(yīng)，否那么應(yīng)進(jìn)展檢查，矯正或重測(cè)。進(jìn)展檢查，矯正或重測(cè)。土建工程測(cè)量14.4.3 極坐標(biāo)法極坐標(biāo)法 ZYC1P1P2P3Pn-1YZJD方向C2C3Cn-1+12131=+ 2土建工程測(cè)量14.5 14.5 復(fù)合曲線與反向曲線的測(cè)

20、設(shè)復(fù)合曲線與反向曲線的測(cè)設(shè)14.5.1 復(fù)曲線的測(cè)設(shè)復(fù)曲線的測(cè)設(shè) 復(fù)曲線是由兩個(gè)或兩個(gè)以上復(fù)曲線是由兩個(gè)或兩個(gè)以上相互銜接的同向單曲線主要相互銜接的同向單曲線主要是圓曲線所組成的曲線如是圓曲線所組成的曲線如右圖所示。這種曲線，通常是右圖所示。這種曲線，通常是在地形條件比較復(fù)雜地段，一在地形條件比較復(fù)雜地段，一個(gè)單曲線不能適宜地形的情況個(gè)單曲線不能適宜地形的情況下采用。下采用。 JDa、JDb為相鄰兩交點(diǎn)，為相鄰兩交點(diǎn)，AB為公切線，為公切線，GQ為主曲線和為主曲線和副曲線相銜接的公切點(diǎn)，它將公切線分為副曲線相銜接的公切點(diǎn)，它將公切線分為T1和和T2兩段。其中兩段。其中主曲線切線長(zhǎng)主曲線切線長(zhǎng)T

21、1可根據(jù)給定的半徑可根據(jù)給定的半徑R1和測(cè)定的轉(zhuǎn)角和測(cè)定的轉(zhuǎn)角1正算得正算得出，那么副曲線切線長(zhǎng)出，那么副曲線切線長(zhǎng)T2=DAB-T1,然后以然后以T2和轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)角2依公式依公式反算求出反算求出R2。 ZYYZA(JDa)B(JDb)GQT1T1T2T2R2R1O1O212土建工程測(cè)量14.5.2 反向曲線的測(cè)設(shè)反向曲線的測(cè)設(shè) 反曲線是由兩個(gè)方向相反的圓曲線組成的如以下圖。在反曲線是由兩個(gè)方向相反的圓曲線組成的如以下圖。在反曲線中，由于兩個(gè)圓曲線方向相反，為了行車的方便和平安反曲線中，由于兩個(gè)圓曲線方向相反，為了行車的方便和平安，普通情況下，均在前后兩段曲線之間加設(shè)一過渡直線段，并，普通情況下

22、，均在前后兩段曲線之間加設(shè)一過渡直線段，并且長(zhǎng)度不小于且長(zhǎng)度不小于20m。 JD1JD2R1R2O1O2ZY1ZY2YZ2YZ1直線長(zhǎng)度12土建工程測(cè)量14.6 14.6 緩和曲線的測(cè)設(shè)緩和曲線的測(cè)設(shè) 為了行車更平安、溫馨，常要求在曲線和直線之間設(shè)置一為了行車更平安、溫馨，常要求在曲線和直線之間設(shè)置一段半徑由無窮大逐漸變化到圓曲線半徑的曲線，這種曲線我們段半徑由無窮大逐漸變化到圓曲線半徑的曲線，這種曲線我們稱之為緩和曲線。國(guó)內(nèi)外目前根本采用盤旋曲線的一部分作為稱之為緩和曲線。國(guó)內(nèi)外目前根本采用盤旋曲線的一部分作為緩和曲線。緩和曲線。 直緩點(diǎn)直緩點(diǎn)緩圓點(diǎn)緩圓點(diǎn)曲中點(diǎn)曲中點(diǎn)圓緩點(diǎn)圓緩點(diǎn)緩直點(diǎn)緩直點(diǎn)

23、1ZHHYQZYHHZ=R=R=R土建工程測(cè)量緩和曲線長(zhǎng)度的規(guī)定緩和曲線長(zhǎng)度的規(guī)定土建工程測(cè)量14.6.1 緩和曲線的特征及曲線方程緩和曲線的特征及曲線方程 ( 1 3 1 5 )cl 1. 盤旋曲線的特征和方程盤旋曲線的特征和方程 盤旋曲線的幾何特征是：曲線上任何一點(diǎn)的曲率半徑盤旋曲線的幾何特征是：曲線上任何一點(diǎn)的曲率半徑與該與該點(diǎn)到曲線起點(diǎn)的長(zhǎng)度點(diǎn)到曲線起點(diǎn)的長(zhǎng)度l成反比。即：成反比。即：式中式中c為比例參數(shù)。我國(guó)公路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定為比例參數(shù)。我國(guó)公路設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定c=0.035v3，v是設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)的行車速度，以的行車速度，以km/h計(jì)。計(jì)。C=l=R l h=0.035v3C=l=R l h

24、=0.035v3 在緩和曲線的起點(diǎn)在緩和曲線的起點(diǎn)l =0，那么，那么=。在緩和曲線的終點(diǎn)。在緩和曲線的終點(diǎn)與圓曲線銜接處，緩和曲線的全長(zhǎng)為與圓曲線銜接處，緩和曲線的全長(zhǎng)為lh ，緩和曲線的半徑，緩和曲線的半徑等于圓曲線的半徑，即：等于圓曲線的半徑，即：=R。上式可寫成：。上式可寫成：Rvlh3035. 0土建工程測(cè)量 2. 緩和曲線的切線角公式緩和曲線的切線角公式=dld1 8 0( 1 31 9 )2hhlR =hdll dldRllR l h18022hRll積分得：圓曲線HYZH=PYX=Rhddxdyhdh土建工程測(cè)量3224 0( 1 32 1 )6hhhhhlx lRlyR522

25、34 0( 1 32 0 )6phphlx lRllyR l土建工程測(cè)量14.6.2 緩和曲線主點(diǎn)元素的計(jì)算及測(cè)設(shè)緩和曲線主點(diǎn)元素的計(jì)算及測(cè)設(shè) 1. 圓曲線的內(nèi)移和切線的增長(zhǎng)圓曲線的內(nèi)移和切線的增長(zhǎng) 在圓曲線和直線之間增在圓曲線和直線之間增設(shè)緩和曲線后，整個(gè)曲線設(shè)緩和曲線后，整個(gè)曲線發(fā)生了變化，為了保證緩發(fā)生了變化，為了保證緩和曲線和直線相切，圓曲和曲線和直線相切，圓曲線應(yīng)均勻地向圓心方向內(nèi)線應(yīng)均勻地向圓心方向內(nèi)移一段間隔移一段間隔p，稱為圓曲，稱為圓曲線內(nèi)移值。同時(shí)切線也應(yīng)線內(nèi)移值。同時(shí)切線也應(yīng)相應(yīng)地增長(zhǎng)相應(yīng)地增長(zhǎng)q，稱為切線，稱為切線的增長(zhǎng)值。的增長(zhǎng)值。JDORZHHZQZHYYHqqhp

26、ThEhLy-2hhh土建工程測(cè)量2( 1 32 2 )2 4hlpR32( 1 32 3 )2 2 4 0hhllRqJDORZHHZQZHYYHqqhpThEhLy-2hhh土建工程測(cè)量2. 緩和曲線主點(diǎn)元素以及里程的推算緩和曲線主點(diǎn)元素以及里程的推算qpRTh2tan)(RpREh2sec)(2( 1 32 6 )hyhLL l180)2(hYRLhhhLTJ 2土建工程測(cè)量2 緩和曲線主點(diǎn)里程的計(jì)算緩和曲線主點(diǎn)里程的計(jì)算ll土建工程測(cè)量2180100 1804 46292 600hhRl221000.69m2424 600hlpR332210010050m22402240600hhll

27、Rq33222210010099.93m40406001002.78m66600hhhhhlxlRlyR土建工程測(cè)量2112.662 100312.66mhyhLLl2緩和曲線主元素的計(jì)算緩和曲線主元素的計(jì)算(2)600(2018262 44629)112.66m180180yhLR 20 18 26()tan(600 0.69)tan50 157.58m22hTRpq 20 18 26()sec(600 0.69)sec600 10.25m22hERpR 22 157.58312.662.50mhhhJTL土建工程測(cè)量 2.5=K9+813.94(校校核無誤核無誤)土建工程測(cè)量3.3.主點(diǎn)測(cè)

28、設(shè)步驟以例主點(diǎn)測(cè)設(shè)步驟以例5 5闡明闡明土建工程測(cè)量14.6.3 14.6.3 帶有緩和曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè)帶有緩和曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè) 式中式中l(wèi)i為緩和曲線上任一點(diǎn)為緩和曲線上任一點(diǎn)i至曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)的曲線長(zhǎng)。至曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)的曲線長(zhǎng)。22540hiiilRllxhiiRlly63ZHOHYhJD方向土建工程測(cè)量 對(duì)于圓曲線段部分，各點(diǎn)的直角坐標(biāo)仍和以前計(jì)算方法一對(duì)于圓曲線段部分，各點(diǎn)的直角坐標(biāo)仍和以前計(jì)算方法一樣，但坐標(biāo)原點(diǎn)已移至緩和曲線起點(diǎn)樣，但坐標(biāo)原點(diǎn)已移至緩和曲線起點(diǎn)ZH)，因此原坐標(biāo)必需，因此原坐標(biāo)必需相應(yīng)地加相應(yīng)地加q、p值，即值，即180180()2hhlllRRRl為圓曲線上任一點(diǎn)至為

29、圓曲線上任一點(diǎn)至HY點(diǎn)或點(diǎn)或YH點(diǎn)的曲線長(zhǎng)，點(diǎn)的曲線長(zhǎng)，lh為緩和曲線長(zhǎng)。為緩和曲線長(zhǎng)。 實(shí)踐任務(wù)中，緩和曲線和圓曲線各點(diǎn)的坐標(biāo)值也可由曲線實(shí)踐任務(wù)中，緩和曲線和圓曲線各點(diǎn)的坐標(biāo)值也可由曲線表查出，曲線設(shè)置方法和圓曲線的切線支距法測(cè)設(shè)方法完全一樣表查出，曲線設(shè)置方法和圓曲線的切線支距法測(cè)設(shè)方法完全一樣。 pRpyyqRqxx)cos1 (sinZHOHYhJD方向式中：式中： 土建工程測(cè)量2.2.偏角法極坐標(biāo)法偏角法極坐標(biāo)法 以緩和曲線的起點(diǎn)ZH或終點(diǎn)HZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，以過原點(diǎn)的切線為x軸，過原點(diǎn)且垂直于x軸的方向?yàn)閥軸。曲線上某點(diǎn)P至曲線的起點(diǎn)ZH點(diǎn)或HZ點(diǎn)的間隔為Ci，P點(diǎn)和原點(diǎn)的連線與坐標(biāo)

30、軸的x軸之間的夾角為i。它們可以經(jīng)過切線支距法求出的點(diǎn)的坐標(biāo)P(xi、yi)來進(jìn)展計(jì)算。221(13 37)iiiiiiCxyytgx弦 長(zhǎng)偏 角ZHJD方向HYPCii土建工程測(cè)量14.7 14.7 道路縱斷面水準(zhǔn)丈量道路縱斷面水準(zhǔn)丈量 道路縱斷面丈量又稱道路水準(zhǔn)丈量。它的義務(wù)是根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)道路縱斷面丈量又稱道路水準(zhǔn)丈量。它的義務(wù)是根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)高程，丈量道路各中樁的地面高程，并按一定比例繪制道路縱高程，丈量道路各中樁的地面高程，并按一定比例繪制道路縱斷面圖，為道路縱坡設(shè)計(jì)和挖填土方計(jì)算提供根本資料。斷面圖，為道路縱坡設(shè)計(jì)和挖填土方計(jì)算提供根本資料。 縱斷面丈量普通分為兩步進(jìn)展：縱斷面丈量普通分為

31、兩步進(jìn)展： 1.基平丈量：沿道路方向設(shè)置假設(shè)干水準(zhǔn)點(diǎn)，建立道路的高基平丈量：沿道路方向設(shè)置假設(shè)干水準(zhǔn)點(diǎn)，建立道路的高程控制。程控制。 2.中平丈量：根據(jù)各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，分段進(jìn)展水準(zhǔn)丈量，測(cè)中平丈量：根據(jù)各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，分段進(jìn)展水準(zhǔn)丈量，測(cè)定各中樁的地面高程。定各中樁的地面高程。 基平丈量的精度要求比中平丈量高，按四等或稍低于四等基平丈量的精度要求比中平丈量高，按四等或稍低于四等水準(zhǔn)的精度要求。中平丈量只作單程觀測(cè)，精度按普通水準(zhǔn)要水準(zhǔn)的精度要求。中平丈量只作單程觀測(cè)，精度按普通水準(zhǔn)要求。求。土建工程測(cè)量14.7.1 基平丈量基平丈量1. 水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè) 沿道路方向布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)展高程控

32、制丈量稱基平丈量沿道路方向布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)展高程控制丈量稱基平丈量土建工程測(cè)量 水準(zhǔn)點(diǎn)高程的測(cè)定，公路上通常采用一臺(tái)水準(zhǔn)儀往、返觀水準(zhǔn)點(diǎn)高程的測(cè)定，公路上通常采用一臺(tái)水準(zhǔn)儀往、返觀測(cè)或同時(shí)用兩臺(tái)水準(zhǔn)儀同向測(cè)或同時(shí)用兩臺(tái)水準(zhǔn)儀同向(或?qū)ο蚧驅(qū)ο?進(jìn)展觀測(cè)。往、返測(cè)或兩臺(tái)進(jìn)展觀測(cè)。往、返測(cè)或兩臺(tái)儀器所測(cè)高差的不符值不得超越以下允許值：儀器所測(cè)高差的不符值不得超越以下允許值：30 mm(13 38)9mmhhfLfn允允或式中：式中：L水準(zhǔn)道路長(zhǎng)度，以公里為單位，適用于平地。水準(zhǔn)道路長(zhǎng)度，以公里為單位，適用于平地。 n測(cè)站數(shù)，適用于山地。測(cè)站數(shù)，適用于山地。 土建工程測(cè)量14.7.2 中平丈量中平丈量

33、中平丈量又名中樁抄平，即丈量道路中樁的地面高程。中中平丈量又名中樁抄平，即丈量道路中樁的地面高程。中平丈量是以基平丈量提供的水準(zhǔn)點(diǎn)為根底，以相鄰兩水準(zhǔn)點(diǎn)為平丈量是以基平丈量提供的水準(zhǔn)點(diǎn)為根底，以相鄰兩水準(zhǔn)點(diǎn)為一測(cè)段，從一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，逐個(gè)施測(cè)中樁的地面高程，閉合一測(cè)段，從一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，逐個(gè)施測(cè)中樁的地面高程，閉合在下一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)上，構(gòu)成附合水準(zhǔn)道路。其允許誤差為：在下一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)上，構(gòu)成附合水準(zhǔn)道路。其允許誤差為：50m m(13 40)12m mhhfLfn允允或式中：式中：L水準(zhǔn)道路長(zhǎng)度。水準(zhǔn)道路長(zhǎng)度。 n測(cè)站數(shù)。測(cè)站數(shù)。1.中平丈量及要求中平丈量及要求 土建工程測(cè)量 在一定間隔內(nèi)設(shè)置用于傳

34、送地面高程的轉(zhuǎn)點(diǎn)，每?jī)赊D(zhuǎn)點(diǎn)間在一定間隔內(nèi)設(shè)置用于傳送地面高程的轉(zhuǎn)點(diǎn)，每?jī)赊D(zhuǎn)點(diǎn)間所觀測(cè)的中樁，稱為中間點(diǎn)。所觀測(cè)的中樁，稱為中間點(diǎn)。 由于轉(zhuǎn)點(diǎn)起傳送高程作用，觀測(cè)時(shí)應(yīng)先觀測(cè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，后觀由于轉(zhuǎn)點(diǎn)起傳送高程作用，觀測(cè)時(shí)應(yīng)先觀測(cè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，后觀測(cè)中間點(diǎn)。轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)至毫米，視野長(zhǎng)度普通不應(yīng)超越測(cè)中間點(diǎn)。轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)至毫米，視野長(zhǎng)度普通不應(yīng)超越150米，米，標(biāo)尺應(yīng)立于尺墊、穩(wěn)定的樁頂或堅(jiān)石上；中間點(diǎn)的高程通常標(biāo)尺應(yīng)立于尺墊、穩(wěn)定的樁頂或堅(jiān)石上；中間點(diǎn)的高程通常采用視野高法求得，讀數(shù)可至厘米，視野長(zhǎng)度也可適當(dāng)放長(zhǎng)采用視野高法求得，讀數(shù)可至厘米，視野長(zhǎng)度也可適當(dāng)放長(zhǎng)，標(biāo)尺立于緊靠樁邊的地面上。，標(biāo)尺立于緊靠樁邊的地面上。土

35、建工程測(cè)量 如圖，水準(zhǔn)儀置于測(cè)站如圖，水準(zhǔn)儀置于測(cè)站，后視水準(zhǔn)點(diǎn)，后視水準(zhǔn)點(diǎn)BM1，前視轉(zhuǎn)點(diǎn)，前視轉(zhuǎn)點(diǎn)TP1，將觀測(cè)結(jié)果分別記入表中的，將觀測(cè)結(jié)果分別記入表中的“后視和后視和“前視欄內(nèi)，前視欄內(nèi)，然后，依次觀測(cè)然后，依次觀測(cè)BM1和和TP1間的各個(gè)中樁間的各個(gè)中樁K0+000K0+060，將讀數(shù)分別記入，將讀數(shù)分別記入“中視欄內(nèi)。中視欄內(nèi)。 2.施測(cè)方法施測(cè)方法BM1TP1TP2K0+000K0+020K0+040K0+060K0+080K0+100K0+120K0+140土建工程測(cè)量 中平丈量記錄表中平丈量記錄表后視點(diǎn)高程后視點(diǎn)高程+ +后視讀數(shù)后視讀數(shù).214+2.126.214+2.12

36、6土建工程測(cè)量道路縱斷面圖樁 號(hào)坡度與間隔設(shè)計(jì)高程地面高程挖填高度填挖直線與曲線70727476807882843+1003+1103+1603+2003+2203+2403+2853+3003+3203+3503+3583+3803+0803+0403+1323+1803+2553+0003+37075.6874.9879.5080.0278.6078.7380.4081.9881.5679.1279.2078.8380.5280.5279.1477.2277.7877.8377.063.5%74.7881.0818078.282.0%1400%6076.1877.5878.2878.6379.4080.3880.6880.2879.8878.8878.9879.5878.2878.2878.2878.280.901.201.921.740.030.670.020.900.881.160.680.751.541.640.861.060.500.451.22BM5 高程 35.3483+040 右4.5米R(shí)