公路測(cè)量方案

1、公路測(cè)量方案8.1交點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)角及里程樁的測(cè)設(shè)一、道路工程測(cè)量概述分為：路線勘測(cè)設(shè)計(jì)測(cè)量(routereconnaissanceanddesignsurvey)和道路施工測(cè)量(roadconstructionsurvey)。(一)勘測(cè)設(shè)計(jì)測(cè)量(routereconnaissanceanddesignsurvey)分為：初測(cè)(preliminarysurvey)和定測(cè)(locationsurvey)。1、初測(cè)內(nèi)容：控制測(cè)量(controlsurvey)、測(cè)帶狀地形圖(topographicalmapofazone)和縱斷面圖(profile)、收集沿線地質(zhì)水文資料、作紙上定線或現(xiàn)場(chǎng)定線，編制比較方

2、案，為初步設(shè)計(jì)提供依據(jù)。2、定測(cè)內(nèi)容：在選定設(shè)計(jì)方案的路線上進(jìn)行路線中線測(cè)量(centerlinesurvey)測(cè)縱斷面圖(profile)、橫斷面圖(cross-sectionprofile)及橋涵、路線交叉、沿線設(shè)施、環(huán)境保護(hù)等測(cè)量和資料調(diào)查，為施工圖設(shè)計(jì)提供資料。(二)道路施工測(cè)量(roadconstructionsurvey)按照設(shè)計(jì)圖紙恢復(fù)道路中線、測(cè)設(shè)路基邊樁和豎曲線、工程竣工驗(yàn)收測(cè)量。本章主要論述中線測(cè)量和縱、橫斷面測(cè)量。二、中線測(cè)量(centerlinesurvey)1、平面線型：由直線和曲線(基本形式有：圓曲線、緩和曲線)組成。2、概念：通過(guò)直線和曲線的測(cè)設(shè)，將道路中心線的平

3、面位置測(cè)設(shè)到地面上，并測(cè)出其里程。即測(cè)設(shè)直線上、圓曲線上或緩和曲線上中樁。三、交點(diǎn)JD(intersectingpoint)的測(cè)設(shè)(一)定義：路線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即兩個(gè)方向直線的交點(diǎn)，用JD來(lái)表示。1 .等級(jí)較低公路：現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定2 .高等級(jí)公路：圖上定線一一實(shí)地放線。（三）實(shí)地放線的方法分類1 .放點(diǎn)穿線法放直線點(diǎn)穿線定父點(diǎn)（1）放點(diǎn)可用支距法（垂直于導(dǎo)線邊的距離）、導(dǎo)線相交法及極坐標(biāo)法進(jìn)行。如下圖:1、2、4、6點(diǎn)一一用支距法；3點(diǎn)一一用導(dǎo)線相交法；5點(diǎn)一一用極坐標(biāo)法（2）穿線如圖，定出一條盡可能多的穿過(guò)或靠近直線上點(diǎn)P1、P2、P3的直線AB。l在B點(diǎn)架儀，盤(pán)左瞄準(zhǔn)A,倒鏡定a”b1點(diǎn)；盤(pán)右瞄準(zhǔn)A

4、點(diǎn)，倒鏡定a2,b2點(diǎn);取a1、a2點(diǎn)中點(diǎn)a,b1、b2點(diǎn)的中點(diǎn)b。l同理可定出CD方向可定出c、d兩點(diǎn)。（騎馬樁）l將線段ab、cd相交，得交點(diǎn)JD2 .撥角放線法極坐標(biāo)法如圖，在利用導(dǎo)線點(diǎn)或已測(cè)設(shè)的JD,計(jì)算測(cè)設(shè)元素(B,S)撥角，量邊，定出JD位置。四、轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD(turningpoint)的測(cè)設(shè)1、定義：當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)互不通視時(shí)，需要在其連線測(cè)設(shè)一些供放線、交點(diǎn)、測(cè)角、量距時(shí)照準(zhǔn)之用的點(diǎn)。2、分為：在兩交點(diǎn)間測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)、在兩交點(diǎn)延長(zhǎng)線上測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。(1)在兩交點(diǎn)間測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)：1、在JD5、JD6的大致中間位置ZD架儀。瞄準(zhǔn)JD5,用正倒鏡分中法定出JDJ2、測(cè)量出a、b距離。取e值，得ZD點(diǎn)。有

5、:4、在ZD點(diǎn)架儀，檢查三點(diǎn)在一直線上。(2)在兩交點(diǎn)延長(zhǎng)線上測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)：如圖，有:五、轉(zhuǎn)角(turningangle)和分角線的測(cè)設(shè)(一)定義：指路線由一個(gè)方向偏向另一個(gè)方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向的夾角。當(dāng)偏轉(zhuǎn)后的方向在原方向的左側(cè)，稱為左轉(zhuǎn)角；反之為右轉(zhuǎn)角。(二)轉(zhuǎn)角的測(cè)定(如圖)3、計(jì)算e值，在實(shí)地量當(dāng)B左180時(shí)，為右轉(zhuǎn)角，有：ay=B左-1800當(dāng)B左180時(shí)，為左轉(zhuǎn)角，有：az=180-B左當(dāng)B右180時(shí)，為右轉(zhuǎn)角，有：ay=180-B右當(dāng)B右180時(shí)，為左轉(zhuǎn)角，有：az=/-1800(三)若角度的2個(gè)方向值為a、b,則分角線方向c=(a+b)/2六、里程樁(mileagepeg)

6、的設(shè)置又稱中樁，表示該樁至路線起點(diǎn)的水平距離。如：K7+814.19表示該樁距路線起點(diǎn)的里程為7814.19m。分為整樁和加樁。1、整樁。一般每隔20m或50m設(shè)一個(gè)。2、加樁分為地形加樁、地物加樁、人工結(jié)構(gòu)物加樁、工程地質(zhì)加樁、曲線加樁和斷鏈加樁。(如：改K1+100=K1+080,長(zhǎng)鏈20m0)8.2單圓曲線(circlecurve)的測(cè)設(shè)圓曲線測(cè)設(shè)的傳統(tǒng)方法：主點(diǎn)測(cè)設(shè)一一詳細(xì)測(cè)設(shè)一、主點(diǎn)(majorpoint)的測(cè)設(shè)1 .曲線要素的計(jì)算(已知轉(zhuǎn)角a及半徑R)切線長(zhǎng)特點(diǎn)：測(cè)點(diǎn)誤差不積累；宜以QZ為界，將曲線分兩部分進(jìn)行測(cè)設(shè)切曲差2.主點(diǎn)的測(cè)設(shè)(1)主點(diǎn)里程的計(jì)算ZY里程=JD里程-T;YZ

7、里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2;JD里程=QZ里程+D/2(用于校核)(2)測(cè)設(shè)步驟：a.JDi架儀，照準(zhǔn)JDi-i,量取T,得ZY點(diǎn)；照準(zhǔn)JDi+i,量取T,b.在分角線方向量取E,彳4QZ點(diǎn)。二、單圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)有整樁號(hào)法和整樁距法。一般采用整樁號(hào)法。3 .切線支距法(tangentoff-setmethod)(1)以ZY或YZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，切線為X軸，過(guò)原點(diǎn)的半徑為Y軸,得YZ點(diǎn)建立坐標(biāo)(2)計(jì)算出各樁點(diǎn)坐標(biāo)后，再用方向架、鋼尺去丈量例題:設(shè)某單圓曲線偏角a=3401200R=200m,主點(diǎn)樁號(hào)為ZY:K4+906.90,QZ:K4+966.59,YZ:K5+026.28,按

8、每20m一個(gè)樁號(hào)的整樁號(hào)法，計(jì)算各樁的切線支距法坐標(biāo)。）主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素計(jì)算=3.68m）主點(diǎn)里程計(jì)算ZY=K4+906.90;QZ=K4+966.59;YZ=K5+026.28;JD=K4+968.43（檢（三）切線支距法（整樁號(hào)）各樁要素的計(jì)算表注：表中曲線長(zhǎng)2 .偏角法（methodofdeflectionangle）分為：長(zhǎng)弦偏角法、短弦偏角法。（1）長(zhǎng)弦偏角法1）計(jì)算曲線上各樁點(diǎn)至ZY或YZ的弦線長(zhǎng)ci及其與切線的偏角Ad2）再分別架儀于ZY或YZ點(diǎn)，撥角、量邊。61.53m;=119.38m;=9.25m;特點(diǎn)：測(cè)點(diǎn)誤差不積累；宜以QZ為界，將曲線分兩部分進(jìn)行測(cè)設(shè)。（2）短弦偏角法。與

9、長(zhǎng)弦偏角法相比：1）偏角A相同。2）計(jì)算曲線上各樁點(diǎn)間弦線長(zhǎng)ci3）架儀于ZY或YZ點(diǎn)，撥角、依次在各樁點(diǎn)上在量邊，相交后得中樁點(diǎn)3 .此外還有極坐標(biāo)法（polarcoordinatemethod）、弦線支距法、弦線偏距法。例題：偏角法詳細(xì)測(cè)設(shè)單圓曲線（注：此題作為實(shí)習(xí)課測(cè)設(shè)內(nèi)容）=0.3mo（二）主點(diǎn)里程計(jì)算ZY=K10+84.55;QZ=K10+110.73;YZ=K10+136.91;JD=K10+110.88（檢查）（三）偏角法（整樁號(hào)）各樁要素的計(jì)算表8.3緩和曲線（spiral）的測(cè)設(shè)一.概念及基本公式1.概念為緩和行車(chē)方向的突變和離心力的突然產(chǎn)生與消失，需要在直線（超高為0）與圓

10、曲線（超高為h）之間插入一段曲率半徑由無(wú)窮大逐漸變化至圓曲線半徑的過(guò)渡曲線（使超高由0變?yōu)閔）,此曲線為緩和曲線。主要有回旋線、三次拋物線及雙紐線等。.回旋型緩和曲線基本公式(1)切線角公式(2)緩和曲線角公式(4)圓曲線終點(diǎn)的坐標(biāo)緩和曲線全長(zhǎng)。緩和曲線長(zhǎng),所對(duì)應(yīng)的中心角。緩和曲線全長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的中心角亦稱緩和曲線角。(3)緩和曲線的參數(shù)方程5 .測(cè)設(shè)元素的計(jì)算(1)內(nèi)移距p和切線增長(zhǎng)q的計(jì)算6 .主點(diǎn)的測(cè)設(shè)(1)里程的計(jì)算ZH=JD-TH；HY=ZH+ls；QZ=ZH+LH/2;HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls(2)測(cè)設(shè)方法。(見(jiàn)例題)切曲差例題：如下圖，設(shè)某公路的交點(diǎn)樁號(hào)為K0+518.66

11、,右轉(zhuǎn)角囚=1801836”,圓曲線半徑R=100m,緩和曲線長(zhǎng)ls=10m,試測(cè)設(shè)主點(diǎn)樁。（作為實(shí)習(xí)課內(nèi)容）解：（一）計(jì)算測(cè)設(shè)元素p=0.04m;（二）計(jì)算里程ZH=K0+497.54;HY=K0+507.54;QZ=K0+518.52;HZ=K0+539.50;YH=K0+529.50（三）主點(diǎn)測(cè)設(shè).架儀JDi,后視JDi-1,量取TH,得ZH點(diǎn)；后視JDi+1,量取TH,得HZ點(diǎn)；在分角線方向量取EH,彳3QZ點(diǎn)。2.分別在ZH、HZ點(diǎn)架儀，后視JDi方向，量取X0,再在此方向垂直方向上量取YO,得HY和YH點(diǎn)。三.帶有緩和曲線的圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)1、切線支距法（tangentoff-set

12、method）q=5.00m;(1)當(dāng)點(diǎn)位于緩和曲線上，有:(2)當(dāng)點(diǎn)位于圓曲線上，有：其中，為點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的曲線長(zhǎng)。2、偏角法(methodofdeflectionangle)(整樁距、短弦偏角法)(1)當(dāng)點(diǎn)位于緩和曲線上，有：.用曲線長(zhǎng)l來(lái)代替弦長(zhǎng)。放樣出第1點(diǎn)后,放樣第2點(diǎn)時(shí),用偏角和距離l交會(huì)得到。(2)當(dāng)點(diǎn)位于圓曲線上方法：架儀HY(或YH),后視ZH(或HZ),撥角即找到了切線方向，再按單圓曲線偏角法進(jìn)行。此外還有極坐標(biāo)法、弦線支距法、長(zhǎng)弦偏角法。8.4路線縱斷面測(cè)量(routeprofilesurvey)測(cè)定線路中樁處的高程，繪制縱斷面圖(profile),為線路設(shè)計(jì)提供目的基礎(chǔ)

13、資料,工作步驟-一先基，平(principalleveling)后中平(profileleveling)”一、基平測(cè)量(principalleveling).水準(zhǔn)點(diǎn)(benchmark)的設(shè)置。位置：埋設(shè)在距中線50100m,且不易破壞之處。設(shè)置密度：相隔0.5km1km-山區(qū)相隔1km2km平原區(qū)每隔5km、路線起終點(diǎn)、重要工程處，設(shè)永久性水準(zhǔn)點(diǎn)。.基平測(cè)量的方法(1)路線一一附合水準(zhǔn)路線。(2)儀器水準(zhǔn)儀一一不低于DS3精度全站儀一一豎直角觀測(cè)精度不大于,標(biāo)稱精度不低于(5+5X10-6D)mm(3)測(cè)量要求水準(zhǔn)測(cè)量一一一般按三、 四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范進(jìn)行。 如： 要進(jìn)行往返測(cè)， 閉合差不超過(guò)

14、Bmm三角高程測(cè)量一一一般按全站儀電磁波三角高程測(cè)量(四等)規(guī)范進(jìn)行。二、中平測(cè)量(profileleveling).定義：在基平測(cè)量后提供的水準(zhǔn)點(diǎn)高程的基礎(chǔ)上，測(cè)定各個(gè)中樁的高程。.方法：(1)水準(zhǔn)儀法從一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，按普通水準(zhǔn)測(cè)量的要求，用視線高法”測(cè)出該測(cè)段內(nèi)所有中樁地面高程，最后附合到另一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)上其記錄格式見(jiàn)表。(2)全站儀法先在BMi上測(cè)定各轉(zhuǎn)點(diǎn)TPI、TP2的高程，再在TPI、TP2上測(cè)定各樁點(diǎn)的高程。其原理即為三角高程測(cè)量原理。三、縱斷面圖的繪制以橫坐標(biāo)為里程，縱坐標(biāo)為高程。(見(jiàn)圖)8.5路線橫斷面測(cè)量(routeacross-profilesurvey)目的一一測(cè)定線路各中

15、樁處垂直于中線方向上的地面起伏情況，繪制橫斷面圖，為線路設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料。方法一一先確定橫斷面方向，再測(cè)定變坡點(diǎn)間的平距及高差。一、橫斷面方向的確定1、直線段一一采用普通方向架。2、圓曲線段采用求心方向架。高差閉合差的限差為:高速公路、一級(jí)公路:二級(jí)及以下公路:3、緩和曲線段一一該點(diǎn)的法線方向選取緩和曲線上的一點(diǎn)N計(jì)算偏角值61一-后視N點(diǎn)，撥角90061切線 3 玄工。-”91刻P1至P2點(diǎn)的方位角，可由P1、P2點(diǎn)的切線支距法坐標(biāo)求得。二、橫斷面的測(cè)量方法（一）要求：按前進(jìn)方向分成左右側(cè)，分別測(cè)量橫斷面方向上各變坡點(diǎn)至中樁的平距及高差。平距及高差的精度要求一般為0.1m。（二）方法分類：.

16、花桿皮尺法適用于：山區(qū)低等級(jí)公路。精度低。.水準(zhǔn)儀法一一水準(zhǔn)儀測(cè)高差、皮尺丈量平距。適用于：地形簡(jiǎn)單地區(qū)，精度高。.經(jīng)緯儀視距法適用于：地形復(fù)雜地區(qū)。精度較高4.全站儀法適用于：地形復(fù)雜地區(qū)，精度高。用全站儀的斜距測(cè)量模式，即可自動(dòng)顯示出平距和高差。三、橫斷面圖的繪制繪圖時(shí)一般先將中樁標(biāo)在圖中央，再分左右側(cè)按平距為橫軸，高差為縱軸，展出各個(gè)變坡點(diǎn)。繪出的橫斷面圖。8.6全站儀中線測(cè)設(shè)及斷面測(cè)量簡(jiǎn)介一、基本原理中線測(cè)設(shè)：計(jì)算中樁坐標(biāo)全站儀點(diǎn)位放樣(極坐標(biāo)法)縱斷面測(cè)量：全站儀測(cè)量點(diǎn)的高程(電磁波三角高程測(cè)量)橫斷面測(cè)量：確定橫斷面點(diǎn)位一一全站儀測(cè)量點(diǎn)的高程(電磁波三角高程測(cè)量)二、全站儀點(diǎn)的放樣

17、功能1、點(diǎn)位放樣原理(1)先在放樣點(diǎn)的大致位置立棱鏡(2)對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)出當(dāng)前棱鏡位置的坐標(biāo)。(3)將當(dāng)前坐標(biāo)與放樣點(diǎn)的坐標(biāo)相比較，計(jì)算出其差值。距離差值dD和角度差dHR或縱向差值A(chǔ)X和橫向差值A(chǔ)Yo(4)根據(jù)顯示的dD、dHR或AX、AY,逐漸找到放樣點(diǎn)的位置。2、TOPCON全站儀放樣點(diǎn)位的方法見(jiàn)講題目全站儀功能介紹”。三、中樁測(cè)設(shè)的基本程序1、測(cè)定線路交點(diǎn)（JD）的（線路統(tǒng)一）坐標(biāo)（1）圖上定出交點(diǎn)（2）根據(jù)沿線布設(shè)的（導(dǎo)線）控制點(diǎn)，用全站儀熏的放樣”功能，實(shí)地測(cè)設(shè)出交點(diǎn)（3）根據(jù)實(shí)地情況進(jìn)行交點(diǎn)位置的調(diào)整（4）根據(jù)沿線布設(shè)的（導(dǎo)線）控制點(diǎn)，用全站儀坐標(biāo)測(cè)量”功能測(cè)量出交點(diǎn)（JD）的

18、（線路統(tǒng)一）坐標(biāo)。若測(cè)出了交點(diǎn)的兩條直線上的4個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，可按數(shù)學(xué)方法計(jì)算出交點(diǎn)坐標(biāo)。2、中樁（線路統(tǒng)一）坐標(biāo)的計(jì)算（1）直線段中樁由交點(diǎn)坐標(biāo)和樁號(hào)里程，按坐標(biāo)正算”公式，可計(jì)算出各中樁的坐標(biāo)。（2）曲線段中樁1）計(jì)算出曲線上各中樁在切線支距法坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。2）根據(jù)坐標(biāo)平移與旋轉(zhuǎn)”公式，將切線支距法坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成線路統(tǒng)一坐標(biāo)。3、中樁的實(shí)地放樣架全站儀在（導(dǎo)線）控制點(diǎn)或交點(diǎn)上，利用全站儀各中樁。四、中樁高程測(cè)量（縱斷面測(cè)量）中樁高程測(cè)量是在中樁放樣的同時(shí)進(jìn)行的。在中樁位置立棱鏡，輸入儀器高和棱鏡高，即可利用全站儀主維坐標(biāo)測(cè)量”功能，在（導(dǎo)線）控制點(diǎn)上，測(cè)出中樁處的地面高程。五、橫斷面測(cè)量橫斷面測(cè)量也可在中樁測(cè)設(shè)、縱斷面測(cè)量的同時(shí)進(jìn)行。關(guān)鍵在于如何將棱鏡立在中樁的橫斷面方向上。其方法之一是：.在大致橫斷面方向上的某變坡點(diǎn)F處立棱鏡，測(cè)出點(diǎn)F的平面坐標(biāo)。如F,將其與方位角OBA相減，得角/FBA2-Numbered_ff76e800-a829-492b-a730-b5ae1ef75ed3-Numbe.根據(jù)中樁A處的切線角M及切線支距法的x軸的坐標(biāo)方位角，