道路關(guān)鍵工程測量s

1、I=Jl=l第九章 道路工程測量(road engineering survey)I=Jl=l字體大小：大-蟲-小xianfengguan 刊登于07-06-01 17:05閱讀(6153) 評論內(nèi)容：理解線路勘測設(shè)計階段日勺重要測量工作(初測控制測量、帶狀地形圖測繪、中線測設(shè) 和縱橫斷面測量)；掌握路線交點、轉(zhuǎn)點、轉(zhuǎn)角、里程樁日勺概念和測設(shè)措施；掌握圓曲線日勺要 素計算和主點測設(shè)措施；掌握圓曲線勺切線支距法和偏角法勺計算公式和測設(shè)措施；理解虛交 勺概念和解決措施；掌握緩和曲線勺要素計算和主點測設(shè)措施；理解緩和曲線勺切線支距法和 偏角法勺計算公式和測設(shè)措施；掌握路線縱斷面勺基平、中平測量和橫斷

2、面測量方；理解全站 儀中線測設(shè)和斷面測量措施。重點：圓曲線、緩和曲線勺要素計算和主點測設(shè)措施；切線支距法和偏角法勺計算公式和測設(shè)措施；路線縱斷面勺基平、中 平測量和橫斷面測量措施難點：緩和曲線勺要素計算和主點測設(shè)措施；緩和曲線勺切線支距法和偏角法勺計算公式和測設(shè)措施。 9.1交點轉(zhuǎn)點轉(zhuǎn)角及里程樁勺測設(shè)一、道路工程測量概述分為：路線勘測設(shè)計測量 (route reconnaissance and design survey) 和道路施工測量 (road construction survey)?？睖y設(shè)計測量 (route reconnaissance and design survey)分為：初

3、測(preliminary survey)和定測(location survey)1、初測內(nèi)容：控制測量(control survey)、測帶狀地形圖(topographical map of a zone)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)場定線，編制比較方案，為初步設(shè)計提供根據(jù)。2、定測內(nèi)容：在選定設(shè)計方案勺路線上進行路線中線測量(center line survey)、測縱斷面圖(profile)、橫斷面圖(cross-section profile)及橋涵、路線交叉、沿線設(shè)施、環(huán)保等測量和資料調(diào)查，為施工圖設(shè)計提供資料。道路施工測量(road const

4、ruction survey)按照設(shè)計圖紙恢復(fù)道路中線、測設(shè)路基邊樁和豎曲線、工程竣工驗收測量。本章重要論述中線測量和縱、橫斷面測量。二、中線測量(center line survey)1、平面線型：由直線和曲線(基本形式有：圓曲線、緩和曲線)構(gòu)成。2、概念：通過直線和曲線日勺測設(shè)，將道路中心線日勺平面位置測設(shè)到地面上，并測出其里程。即測設(shè)直線上、圓曲線上 或緩和曲線上中樁。三、交點 JD（intersecting point）勺測設(shè)（一）定義：路線勺轉(zhuǎn)折點，即兩個方向直線勺交點，用JD來表達。（二）措施：1、級別較低公路：現(xiàn)場標(biāo)定2、高級別公路：圖上定線一一實地放線。（三）實地放線勺措施分類

5、1、放點穿線法放直線點穿線定交點（1）放點可用支距法（垂直于導(dǎo)線邊勺距離）、導(dǎo)線相交法及極坐標(biāo)法進行。如下圖：1、2、4、6點用支距法；3點用導(dǎo)線相交法；5點用極坐標(biāo)法（2）穿線如圖，定出一條盡量多勺穿過或接近直線上點P1、P2、P3勺直線AB。（3）定交點將穿出勺直線延長，得交點JD。正倒鏡分中法：1）在B點架儀，盤左瞄準(zhǔn)A，倒鏡定a1，b1點；盤右瞄準(zhǔn)A點，倒鏡定a2，b2點；取a1、a2點中點 a， b1、b2點勺中點b。2）同理可定出CD方向可定出c、d兩點。（騎馬樁）。3）將線段ab、cd相交，得交點JD。2、撥角放線法一一極坐標(biāo)法如圖，在運用導(dǎo)線點或巳測設(shè)日勺JD，計算測設(shè)元素(缶

6、 S )撥角，量邊，定出JD位置。四、轉(zhuǎn)點ZD(turning point)勺測設(shè)1、定義：當(dāng)相鄰兩交點互不通視時，需要在其連線測設(shè)某些供放線、交點、測角、量距時照準(zhǔn)之用勺點。2、分為：在兩交點間測設(shè)轉(zhuǎn)點、在兩交點延長線上測設(shè)轉(zhuǎn)點。在兩交點間測設(shè)轉(zhuǎn)點：在JD5、JD6勺大體中間位置ZD架儀。瞄準(zhǔn)JD5，用正倒鏡分中法定出JD6。 =/測量出a、b距離。有：計算e值，在實地量取e值，得ZD點。有：在ZD點架儀，檢查三點在始終線上。有：在兩交點延長線上測設(shè)轉(zhuǎn)點五、轉(zhuǎn)角(turning angle)和分角線勺測設(shè)1、定義：指路線由一種方向偏向另一種方向時，偏轉(zhuǎn)后勺方向與原方向勺夾角。當(dāng)偏轉(zhuǎn)后勺方向在

7、原方向勺左側(cè)，稱 為左轉(zhuǎn)角；反之為右轉(zhuǎn)角。2、轉(zhuǎn)角勺測定當(dāng)p左 180時，為右轉(zhuǎn)角，有：ay= p左-180當(dāng)p左180時，為左轉(zhuǎn)角，有：az=180- p左當(dāng)p右180時，為右轉(zhuǎn)角，有：ay=180- p右當(dāng)p右180時，為左轉(zhuǎn)角，有：az= p右-1803、分角線的測定若角度日勺2個方向值為a、b，則分角線方向c=(a+b)/2六、里程樁(mileage peg)勺設(shè)立又稱中樁，表達該樁至路線起點勺水平距離。如：K7+814.19表達該樁距路線起點勺里程為7814.19m。分為整樁和 加樁。1、整樁。一般每隔20m或50m設(shè)一種。2、加樁分為地形加樁、地物加樁、人工構(gòu)造物加樁、工程地質(zhì)加樁

8、、曲線加樁和斷鏈加樁。(如：改K1+100=K1+080， 長鏈20m。) 9.2單圓曲線(circle curve)勺測設(shè)圓曲線測設(shè)勺老式措施：主點測設(shè)具體測設(shè)一、主點(major point)勺測設(shè)1、曲線要素勺計算n若已知：轉(zhuǎn)角a及半徑R，則:切線長：；曲線長:if?外距：切曲差：D=2TL2、主點的測設(shè)主點里程的計算ZY里程=JD里程-T ； YZ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)測設(shè)環(huán)節(jié)： JDi架儀，照準(zhǔn)JDi-1，量取T，得ZY點；照準(zhǔn)JDi+1，量取T，得YZ點。在分角線方向量取E，得QZ點。二、單圓曲線具體測設(shè)有整樁號法

9、和整樁距法。一般采用整樁號法。1、切線支距法(tangent off-set method)(1)以ZY或YZ為坐標(biāo)原點，切線為X軸，過原點日勺半徑為Y軸，建立坐標(biāo)系。(2)計算出各樁點坐標(biāo)后，再用方向架、鋼尺去丈量。Xj = Rmin 陽K = K（1 一匚3 陽）式中啊=史二其中為各點至原點的弭長俚程）Rjt特點：測點誤差不積累；宜以QZ為界，將曲線分兩部分進行測設(shè)。YZ :例題設(shè)某單圓曲線偏角 a =3412，00，R=200m，主點樁號為 ZY : K4+906.90，QZ : K4+966.59 YZ :K5+026.28，按每20m 一種樁號日勺整樁號法，計算各樁日勺切線支距法坐標(biāo)

10、。（一）主點測設(shè)元素計算T=L = = H；sec-1）2 = 61.53m ；1S0 =119.38m ；2=9.25m ；白=宵T=3.68m。（二）主點里程計算ZY=K4+906.90 ； QZ=K4+966.59 ； YZ=K5+026.28 ； JD= K4+968.43 （檢查）（三）切線支距法（整樁號）各樁要素勺計算表曲線樁號ZY(YZ )至樁圓心角S切線支距法坐標(biāo)(m)勺曲線長（m）小數(shù)度（ ）X i (m)Yi (m)ZY K4+906.904906.90000K4+920492013.13.13.0906350.K4+940494033.19.32.9491042.K4+9

11、60496053.115.2120294652.4783567.QZ K4+966.59K4+980498046.2813.2582433845.8680875.K5+000500026.287.26.204441.K5+02050206.281.6.27896810.YZ K5+026.285026.280000注：表中曲線長二各樁里程與Z摭通里程之差2二各樁里程與Z摭通里程之差分為：長弦偏角法、短弦偏角法。（1）長弦偏角法1）計算曲線上各樁點至ZY或YZ日勺弦線長Ci及其與切線日勺偏角A。2）再分別架儀于ZY或YZ點，撥角、量邊。A啊4卯口 凸=2 R見Cj = Cj = 2R sin d

12、或展開為q = 4 -24特點:測點誤差不積累；宜以QZ為界，將曲線分兩部分進行測設(shè)。（2）短弦偏角法。與長弦偏角法相比：1）偏角E相似。2）計算曲線上各樁點間弦線長Ci3）架儀于ZY或YZ點，撥角、依次在各樁點上在量邊，相交后得中樁點。此外尚有極坐標(biāo)法（polar coordinate method）、弦線支距法、弦線偏距法。例題偏角法具體測設(shè)單圓曲線（注：此題作為實習(xí)課測設(shè)內(nèi)容，數(shù)據(jù)是假設(shè)勺）巳知圓曲線勺R=200m ,踢巳知圓曲線勺R=200m ,踢=,交點JD i里程為K10+110.88m ,試按每10m 一種整樁號，來論述該圓曲線日勺主點及偏角法整樁號具體測設(shè)日勺環(huán)節(jié)。解:解:（一

13、）主點測設(shè)元素計算T = g-1 =T = g-1 =2 = 26.33m ；1S0=52.36m ；2=1.73m ；0 = 2r-=0.3m。（二）主點里程計算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）各樁要素勺計算表樁號4 曲線長 偏角值2偏角讀數(shù)弦長3 （長弦法）ZY K10+84.5500 00 000 00 000K10+905.450 46 50359 13 105.45K10+10015.452 12 47357 47 1315.45K10+11025.453 38

14、44356 21 1625.43QZ K10+110.73K10+12016.912 25 202 25 2016.91K10+1306.910 59 230 59 236.91YZ K10+136.9100 00 000 00 000漢藐4 904 =各樁里程477通里程之差 卜=丁c = 2R 5in注：；日 八； 9.3緩和曲線（spiral）勺測設(shè)一、概念及基本公式1、概念為緩和行車方向日勺突變和離心力日勺忽然產(chǎn)生與消失，需要在直線（超高為0 ）與圓曲線（超高為h ）之間插入一段曲率半徑由無窮大逐漸變化至圓曲線半徑日勺過渡曲線（使超高由0變?yōu)閔 ），此曲線為緩和曲線。重要有回旋線、三次

15、拋物 線及雙紐線等。2、回旋型緩和曲線基本公式P =其中=珥5緩和曲線全長。（1）切線角公式 尸 =加2電緩和曲線長所相應(yīng)勺中心角。（2）緩和曲線角公式M F山T &，緩和曲線全長所相應(yīng)勺中心角亦稱緩和曲線角。緩和曲線勺參數(shù)方程-r P 11 _ VT40A7；P I1y 67 3只習(xí);（4）圓曲線終點勺坐標(biāo)6R二、主點的測設(shè)1、測設(shè)元素的計算(1)內(nèi)移距p和切線增長q日勺計算P 2ARq 2240 A2烏二(& + Qg?+g(2)切線長2曲線長 = -2A) + i，其中圓曲線長= (& + /?)況竺一 R外距2；切曲差2、主點勺測設(shè)里程勺計算ZH=JD-T H ； HY=ZH+l s

16、； QZ=ZH+L H /2 ； HZ=ZH+L H ； YH=HZ-l s(2)測設(shè)措施。(見例題)例題：如下圖，設(shè)某公路日勺交點樁號為K10+518.66，右轉(zhuǎn)角a = 181836 ,圓曲線半徑R= 100m，緩和曲線長l s 圓曲線半徑R= 100m，緩和曲線長l s = 10m，試測設(shè)主點樁。（作為實習(xí)課內(nèi)容）p= 0.04m ； q= 5.00m ；I 3 - = 10.00m 4酒= = 0.17m弓 二頃+庵三+ 9=21.12；T%二陽-2島）布41.96 梆= (K + 尸)巳c m 弓 二頃+庵三+ 9=21.12；T%二陽-2島）布41.96 梆= (K + 尸)巳c

17、m 邳=1.33m（二）計算里程ZH=K10+497.54 ； HY=K10+507.54 ；QZ=K10+518.52 ； HZ=K10+539.50 ； YH=K10+529.50（三）主點測設(shè)1、架儀JDi，后視JDi-1，量取TH得ZH點；后視JDi+1，量取TH，得HZ點；在分角線方向量取EH得QZ點。2、分別在ZH、HZ點架儀，后視JDi方向，量取X0，再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH點。三、帶有緩和曲線勺圓曲線具體測設(shè)1、切線支距法(tangent off-set method)（1）當(dāng)點位于緩和曲線上，有:4軟卅73V =（2）當(dāng)點位于圓曲線上，有:k = /? si

18、n 0 十 y= A(1 - cos)+Z-/5 1300=. + A ?其中，反 筑 ,為點到坐標(biāo)原點日勺曲線長。2、偏角法(method of deflection angle)(整樁距、短弦偏角法)(1)當(dāng)點位于緩和曲線上，有：總偏角(常量觀二匕偏角=膈4距離：用曲線長l來替代弦長。放樣出第1點后，放樣第2點時，用偏角和距離l交會得到。當(dāng)點位于圓曲線上措施：架儀HY (或YH)，后視ZH(或HZ)，撥角b 0 ,即找到了切線方向，再按單圓曲線偏角法進行。出 o = 2% = 土 jK此外尚有極坐標(biāo)法、弦線支距法、長弦偏角法。 9.4 路線縱斷面測量(route profile surve

19、y)目勺一一測定線路中樁處勺高程，繪制縱斷面圖(profile)，為線路設(shè)計提供基本資料。工作環(huán)節(jié)“先基平(principal leveling)后中平(profile leveling)一、基平測量(principal leveling)1、水準(zhǔn)點(bench mark)勺設(shè)立。(1)位置：埋設(shè)在距中線50-100m，且不易破壞之處。(2)設(shè)立密度:相隔0.5km-1km相隔0.5km-1km山區(qū)相隔1km-2km 平原區(qū)每隔5km、路線起終點、重要工程處，設(shè)永久性水準(zhǔn)點。2、基平測量的措施(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?rr全站儀一一豎直角觀測精度不不小于

20、己，標(biāo)稱精度不低于(5+5 x 10 -6 D ) mm測量規(guī)定水準(zhǔn)測量一般按三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范進行。如：要進行來回測，閉合差不超過口灰mm三角高程測量一般按全站儀電磁波三角高程測量(四等)規(guī)范進行。二、中平測量(profile leveling)1、定義:在基平測量后提供日勺水準(zhǔn)點高程日勺基本上，測定各個中樁日勺高程。2、措施:(1)水準(zhǔn)儀法從一種水準(zhǔn)點出發(fā)，按一般水準(zhǔn)測量勺規(guī)定，用“視線高法”測出該測段內(nèi)所有中樁地面高程，最后附合到另一種水準(zhǔn)點上。高差閉合差日勺限差為:高速公路、一級公路:二級及如下公路:(mm)；高差閉合差日勺限差為:高速公路、一級公路:二級及如下公路:(mm)；(mm)。(2)全站儀法先在BM1上測定各轉(zhuǎn)點TP1、TP2日勺高程，再在TP1、TP2上測定各樁點日勺高程。其原理即為三角高程測量原 理。三、縱斷面圖勺繪制以橫坐標(biāo)為里程，縱坐標(biāo)為高程。（詳見道路工程制圖課程） 9.5 路線橫斷面測量（route across-profile survey）目勺一一測定線路各中樁處垂直于中線方向上勺地面起伏狀況，