測(cè)量講義.ppt

1、道路測(cè)量概述,公路工程勘察設(shè)計(jì),烏蘭察布市公路勘察設(shè)計(jì)院,一、公路工程基本建設(shè)的程序：,1 項(xiàng)目建議書(shū) 2 可行性研究 3 設(shè)計(jì)文件 4 列入年度基本建設(shè)計(jì)劃 5 施工準(zhǔn)備 6 組織施工 7 竣工驗(yàn)收、交付使用,1 項(xiàng)目建議書(shū)：,根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和公路網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，提出項(xiàng)目建議書(shū)。項(xiàng)目建議書(shū)是進(jìn)行各項(xiàng)準(zhǔn)備工作的依據(jù)。對(duì)建設(shè)項(xiàng)目提出包括目標(biāo)、要求、原料、資金來(lái)源等的文字設(shè)想說(shuō)明，作為可行性研究的依據(jù)。,2 可行性研究：,規(guī)定：新建、擴(kuò)建的大中型項(xiàng)目以及所有利用外資進(jìn)行基本建設(shè)的項(xiàng)目都必須有可行性研究報(bào)告。 分類(lèi)：按工作的深度可分為：預(yù)可行性研究和工程可行性研究。 要求：工程可行性研究的投資與

2、初步設(shè)計(jì)概算之差，應(yīng)控制在10%以?xún)?nèi)。,內(nèi)容：,建設(shè)項(xiàng)目依據(jù)，綜合運(yùn)輸網(wǎng)的現(xiàn)狀及建設(shè)項(xiàng)目在運(yùn)輸網(wǎng)中的地位、作用。原有公路的技術(shù)狀況及適應(yīng)程度。論述項(xiàng)目所在地的經(jīng)濟(jì)特征，研究項(xiàng)目與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系。預(yù)測(cè)交通量、運(yùn)輸量的發(fā)展水平；建設(shè)項(xiàng)目所在地的地理位置、地形、地質(zhì)、地震、氣候、水文等自然特征。筑路材料的來(lái)源及運(yùn)輸條件。論證不同建設(shè)方案的路線起終點(diǎn)，建設(shè)規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)，提出推薦意見(jiàn)。評(píng)價(jià)建設(shè)項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響、測(cè)算主要工程量，征地、拆遷量、估算投資額，提出資金籌措方式，提出勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工安排意見(jiàn)，確定運(yùn)輸成本及有關(guān)經(jīng)濟(jì)參數(shù)，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。,3 設(shè)計(jì)文件：,（1）類(lèi)型、適用項(xiàng)目： 一階段設(shè)計(jì)：技術(shù)簡(jiǎn)單、方

3、案明確的小型項(xiàng)目。 二階段設(shè)計(jì)：一般工程項(xiàng)目。 三階段設(shè)計(jì)：技術(shù)復(fù)雜而又缺乏建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目。,初步設(shè)計(jì)：,應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的可行性研究的要求和初測(cè)資料，擬定修建原則，選定設(shè)計(jì)方案，計(jì)算工程量，提出施工方案的意見(jiàn)，編制設(shè)計(jì)概算，提供文字說(shuō)明及圖表資料。 初步設(shè)計(jì)批準(zhǔn)后，是國(guó)家控制投資和編制文件的依據(jù)，是訂購(gòu)、調(diào)撥材料、機(jī)具，安排重大實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等的依據(jù)。,技術(shù)設(shè)計(jì)：,根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)和補(bǔ)充初測(cè)資料，對(duì)重大、復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，專(zhuān)題研究，加深勘探及分析比較，解決初步設(shè)計(jì)中未能解決的問(wèn)題。, 施工圖設(shè)計(jì)：,審定修建原則，設(shè)計(jì)方案，技術(shù)決定加以具體和深化，最終確定工程量，提出文字說(shuō)明和適應(yīng)施工需要的圖

4、表資料以及施工組織計(jì)劃，編制施工圖預(yù)算。,4 列入年度基本建設(shè)計(jì)劃：,建設(shè)項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)和概算經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)后，項(xiàng)目可列入國(guó)家基建計(jì)劃。建設(shè)單位可依國(guó)家基建計(jì)劃控制，編制本單位的年度基建計(jì)劃，報(bào)經(jīng)批準(zhǔn)后，再編制物資、勞力、財(cái)務(wù)計(jì)劃。,5 施工準(zhǔn)備：,建設(shè)主管部門(mén)應(yīng)依計(jì)劃要求的建設(shè)進(jìn)度，指定單位組織基建管理機(jī)構(gòu)，辦理登記及拆遷，做好有關(guān)單位的協(xié)調(diào)工作。抓好配套落實(shí)組織材料、設(shè)備、技術(shù)資料的供應(yīng)等工作。,6 組織施工：,施工單位按照施工程序合理地組織施工，施工中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范確保工程質(zhì)量。,7 竣工驗(yàn)收、交付使用：,竣工驗(yàn)收包括對(duì)工程質(zhì)量、數(shù)量、期限、生產(chǎn)能力、建設(shè)規(guī)模、使用條件的審查，

5、對(duì)建設(shè)單位和施工單位編報(bào)的固定資產(chǎn)移交清單，隱蔽工程說(shuō)明和竣工決算等進(jìn)行細(xì)致檢查，特別是竣工決算，它是反映整個(gè)基本建設(shè)工作所消耗的全部國(guó)家建設(shè)資金的綜合性文件，也可通過(guò)貨幣指標(biāo)對(duì)全部基本建設(shè)工作的全面總結(jié)。,當(dāng)全部基建工程經(jīng)驗(yàn)收合格，應(yīng)立即移交給生產(chǎn)部門(mén)正式使用，迅速辦理固定資產(chǎn)交付使用的轉(zhuǎn)帳手續(xù)，加強(qiáng)固定資產(chǎn)的管理。 養(yǎng)護(hù)和大中修工程，即固定、資產(chǎn)的更新與技術(shù)改造，原則上也應(yīng)參照基建程序，按交通部有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。,二、公路工程測(cè)量,1 公路測(cè)量概述 2 公路踏勘選線及中線測(cè)量 3 圓曲線主點(diǎn)計(jì)算與測(cè)設(shè) 4 圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè) 5 復(fù)合曲線與反向曲線的測(cè)設(shè) 6 緩和曲線的測(cè)設(shè) 7 路線縱斷面水準(zhǔn)測(cè)量

6、與縱斷面圖的繪制 8 路線橫斷面水準(zhǔn)測(cè)量 與橫斷面圖的繪制 9 公路豎曲線測(cè)設(shè) 10 土石方的計(jì)算,1 公路測(cè)量概述,公路測(cè)量又稱(chēng)公路勘測(cè)，業(yè)務(wù)包括勘察與測(cè)量，依據(jù)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高低和地形復(fù)雜的程度，公路勘測(cè)分一階段勘測(cè)與兩階勘測(cè)。,1. 一階段勘測(cè) 一階段勘測(cè)主要是針對(duì)路線方案比較明確、或修建任務(wù)比較急、或技術(shù)等級(jí)較低的公路，在現(xiàn)場(chǎng)參照?qǐng)D上設(shè)計(jì)方案，在現(xiàn)場(chǎng)一次定測(cè)。,2.定測(cè)：方案選定后，進(jìn)入技術(shù)設(shè)計(jì)階段，為技術(shù)設(shè)計(jì)階段所進(jìn) 行的中線測(cè)量、縱橫斷面測(cè)量等詳細(xì)測(cè)量，稱(chēng)為定測(cè)。 任務(wù)：進(jìn)行中線測(cè)量 縱斷面和橫斷面測(cè)量 局部地區(qū)的大比例尺地形圖的測(cè)繪等 作用：為路線縱坡設(shè)計(jì)，工程土石方量計(jì)算等道路

7、的技術(shù)設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的測(cè)量資料。,1. 初測(cè)：為公路的初步設(shè)計(jì)提供帶狀地形圖和有關(guān)資料的踏 勘測(cè)量，稱(chēng)為初測(cè)。 任務(wù)： (1)在指定的范圍內(nèi)布設(shè)導(dǎo)線； (2)測(cè)量各方案的帶狀地形圖和縱斷面圖； (3)收集沿線水文，地質(zhì)等相關(guān)資料。 作用： 為紙上定線、編制比較方案、初步設(shè)計(jì)提供依據(jù)。,2. 兩階勘測(cè),2 公路踏勘選線及中線測(cè)量,2.1 公路踏勘選線 公路選線應(yīng)考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展近期的要求，也要顧及今后發(fā)展的需要，通過(guò)圖上與實(shí)地踏勘選線，達(dá)到工程造價(jià)最低，線路最優(yōu)。 1.圖上選線 收集中、小比例尺的地形圖，在圖上選定一條或幾條較為合理的路線。 2.實(shí)地踏勘選線 在圖上選線的基礎(chǔ)上，沿圖上選擇的路線進(jìn)

8、行實(shí)地踏查。根據(jù)公路建設(shè)目的、等級(jí)，結(jié)合線路地質(zhì)地形條件，確定一條最經(jīng)濟(jì)、最合理的路線。 選線工作是一項(xiàng)政策性很強(qiáng)的工作，既要充分利用地形地物，節(jié)約用地，少占農(nóng)田，保護(hù)歷史文物等，又要考慮今后發(fā)展的需要。,(1)平原微丘區(qū)路線，應(yīng)處理好線路與農(nóng)田水利、道路、村莊和其他建筑物的關(guān)系，路線應(yīng)短捷、舒順，并注意整體線形的協(xié)調(diào)和連續(xù)性。 (2)越嶺路線，應(yīng)選擇好埡口和坡面，需要展線時(shí)，應(yīng)充分利用自然坡面展線，不得已時(shí)可用回頭展線。 (3)沿河線，應(yīng)根據(jù)河岸兩側(cè)自然條件、農(nóng)田、水利、居民點(diǎn)分布和洪水淹沒(méi)等情況，確定應(yīng)走的河岸及跨河換岸的位置；調(diào)查洪水位，合理控制線路高程。 (4)山腰線，應(yīng)布設(shè)于地形、地

9、質(zhì)、水文情況良好的一側(cè)山坡，并應(yīng)通過(guò)縱坡調(diào)整，避開(kāi)支溝發(fā)育、剝蝕嚴(yán)重的“雞瓜”地形和懸?guī)r陡坡。 (5)山脊線，應(yīng)對(duì)分水嶺各埡口進(jìn)行放坡試線，確定埡口控制點(diǎn)，盡量利用平順、開(kāi)闊的山脊布線；如需沿分水嶺側(cè)面布設(shè)時(shí)，應(yīng)按山腰線的要求處理。 對(duì)于低等級(jí)公路，一般采用一階段勘測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)選線，在路線轉(zhuǎn)折處打交點(diǎn)樁，編號(hào)冠以JD，即JD1、JD2、JD3、。高等級(jí)公路采用兩階段勘測(cè)，選線由工程師執(zhí)行，路線轉(zhuǎn)折處插大旗。,中線測(cè)量是把公路的中心線（中線）標(biāo)定在實(shí)地上。從平面上看，公路一般由直線和各種曲線組成，如下圖所示。,2.2 中線測(cè)量,中線測(cè)量的工作包括：測(cè)設(shè)公路各交點(diǎn)（JD）、量距和釘樁、測(cè)量路線各偏角（

10、）及測(cè)設(shè)曲線等。如下圖所示。,路線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱(chēng)為交點(diǎn),以JD表示。 當(dāng)兩相鄰轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間距離較長(zhǎng)或通視條件較差時(shí)，則要在其連線或延長(zhǎng)線上增設(shè)一點(diǎn)（或數(shù)點(diǎn)），以傳遞方向，此增設(shè)點(diǎn)稱(chēng)為轉(zhuǎn)點(diǎn)，以ZD表示。,2.1交點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè),道路經(jīng)規(guī)劃設(shè)計(jì)后，其起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)及終點(diǎn)(統(tǒng)稱(chēng)為線路主點(diǎn))的設(shè)計(jì)位置均已標(biāo)注在總平面圖上。中線在路轉(zhuǎn)折處要測(cè)設(shè)曲線，以使線路順適，行車(chē)安全。中線測(cè)量的任務(wù)就是按給定的設(shè)計(jì)位置，將這些主點(diǎn)測(cè)設(shè)于實(shí)地，并用木樁進(jìn)行標(biāo)定。,1.交點(diǎn)的測(cè)設(shè),如下圖所示，在一些有固定建筑物的地區(qū)，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)到建筑物的距離，在現(xiàn)場(chǎng)用距離交會(huì)法或直角坐標(biāo)法測(cè)設(shè)出交點(diǎn)的實(shí)

11、際位置。,(1)根據(jù)與已有地物的關(guān)系測(cè)設(shè)交點(diǎn),(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) 按導(dǎo)線點(diǎn)的已知坐標(biāo)和交點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，事先算出有關(guān)測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)，按極坐標(biāo)法，角度交會(huì)法或距離交會(huì)法測(cè)設(shè)交點(diǎn)，如下圖，首先計(jì)算出A8到JD16之間的距離D，以及夾角，然后用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)交點(diǎn)D16。,(a) 放點(diǎn) 放點(diǎn)常用的方法有極坐標(biāo)法和支距法。,(3)穿線放線法測(cè)設(shè)交點(diǎn) 當(dāng)線路主點(diǎn)不能直接測(cè)設(shè)出、且定測(cè)中線離初測(cè)導(dǎo)線不遠(yuǎn)時(shí)，常采用此方法。,(b)穿線,(c)交點(diǎn),2.轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè),(1) 在兩交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn),JD5，JD6為相鄰而互不通視的交點(diǎn)，ZD為初定轉(zhuǎn)點(diǎn)。為檢查ZD是否在兩交點(diǎn)的連線上，先將經(jīng)緯儀安置于目

12、估的轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD上，以正、倒鏡分中延長(zhǎng)直線的方法在JD6點(diǎn)附近標(biāo),式中：a、b距離可直接丈量或用視距測(cè)出,出JD6，丈量出JD6-JD6=f，如f超過(guò)允許偏離范圍，則須將測(cè)站ZD橫向移動(dòng)至ZD點(diǎn)，移動(dòng)量e：,(2)延長(zhǎng)線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn),當(dāng)在互不通視的兩交點(diǎn)JD7、JD8的延長(zhǎng)線上設(shè)立轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD時(shí)，可先將經(jīng)緯儀安置于目估的轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD上，分別用正、倒鏡照準(zhǔn)DJ7，并以相同豎盤(pán)位置俯視JD8，得兩點(diǎn)后取其中點(diǎn)得JD8。若JD8與DJ8點(diǎn)重合，或偏差值f在容許范圍之內(nèi)，即可,將ZD點(diǎn)作為轉(zhuǎn)點(diǎn)。否則應(yīng)丈量出JD8-JD8=f，將測(cè)站ZD橫向移動(dòng)至ZD點(diǎn)，移動(dòng)量e可按下式計(jì)算：,2.2 路線轉(zhuǎn)角的測(cè)量,在路線的轉(zhuǎn)折處，

13、為了設(shè)置曲線通常需要測(cè)定轉(zhuǎn)角。所謂轉(zhuǎn)角，就是指路線由一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)至另一方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方向與原來(lái)方向間的夾角，以表示。如下圖，偏轉(zhuǎn)后的方向位于原來(lái)方向右側(cè)時(shí)，稱(chēng)為右轉(zhuǎn)角，如R；偏轉(zhuǎn)后的方向位于原來(lái)方向左側(cè)時(shí)，稱(chēng)為左轉(zhuǎn)角，如L。,當(dāng)180時(shí)，為左轉(zhuǎn)角，路錢(qián)向左轉(zhuǎn)：,當(dāng)180時(shí)，為右轉(zhuǎn)角，路線向右：,轉(zhuǎn)角通常采用J6型經(jīng)緯儀，用測(cè)回法觀測(cè)一個(gè)測(cè)回。兩個(gè)半測(cè)回角值的不符值隨公路的等級(jí)不同而定，如果符合要求，則取其平均值作為一測(cè)回的觀測(cè)角值。 對(duì)于高速公路、一級(jí)公路，兩半測(cè)回間應(yīng)變動(dòng)度盤(pán)位置，半測(cè)回限差為20，取位至1。二級(jí)及二級(jí)以下公路半測(cè)回限差為60，取位至30（即10舍去，20、30、40取位3

14、0，50進(jìn)位為1）。,轉(zhuǎn)角的觀測(cè)方法,2.4 里程樁的測(cè)設(shè),路線中線上設(shè)置里程樁的作用是： (1)標(biāo)定路線中線的位置的長(zhǎng)度； (2)作為施測(cè)路線縱、橫斷面的依據(jù)。 設(shè)置里程樁的工作主要是定線、量距和打樁。距離測(cè)量可以用鋼尺或測(cè)距儀。 在公路中線處打樁，以表示該點(diǎn)至路線起點(diǎn)的里程，均稱(chēng)為里程樁。里程樁分為整樁和加樁兩種。,是由路線起點(diǎn)開(kāi)始，每隔10m，20m，或50m的整倍數(shù)樁號(hào)而設(shè)置的里程樁。百米樁、公里樁屬于整樁,是指沿中線地面起伏突變化處、橫向坡度變化處以及天然河溝處等所設(shè)置的里程樁。,是指曲線上設(shè)置的主點(diǎn)樁，即圓曲線起點(diǎn)（ZY）、圓曲線中點(diǎn)（QZ）、圓曲線終點(diǎn)（YZ）。,是指路線上的轉(zhuǎn)點(diǎn)

15、（ZD）樁和交點(diǎn)（ JD）樁。,每個(gè)樁的樁號(hào)表示該樁距路線起點(diǎn)的里程。如某加樁距路線起點(diǎn)的距離為1934.16m，則其樁號(hào)記為K1+934.16，如圖a。,(a)(b)(c)加樁的書(shū)寫(xiě) (d)里程樁尺寸 (e)指示樁尺寸,釘樁時(shí)，對(duì)于交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁以及距路線起點(diǎn)每隔500m處的整樁、公里樁、重要地物加樁以及曲線主點(diǎn)樁，均應(yīng)打下斷面為6cm6cm的方樁（如圖d），樁頂釘以中心釘，樁頂露出地面約2cm，并在其旁邊釘一指示樁（如圖e，為指示交點(diǎn)樁的板樁）。其余里程樁一般使用板樁，一半露出地面，為了后續(xù)工組找樁方便，指示樁的背面循環(huán)書(shū)寫(xiě)110，并面向后面的里程樁。,3 圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè),公路中線由直線、

16、平曲線所組成。當(dāng)路線由一個(gè)方向轉(zhuǎn)到另一個(gè)方向時(shí)，必須用曲線來(lái)連接。曲線的形式較多，其中圓曲線(又稱(chēng)單曲線)是最常用的一種平曲線。,1. 主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素的計(jì)算,曲線主點(diǎn)是： 起點(diǎn)（直圓點(diǎn)ZY）、中點(diǎn)（曲中點(diǎn)QZ）、終點(diǎn)（圓直點(diǎn)YZ），如圖所示。,曲線元素是：,2. 圓曲線主點(diǎn)里程的計(jì)算,交點(diǎn)的里程由中線丈量求得，由此可以根據(jù)交點(diǎn)的里程樁號(hào)及圓曲線測(cè)設(shè)元素推求出圓曲線各主點(diǎn)的里程樁號(hào)。其計(jì)算公式為： 直圓點(diǎn)（ZY）里程=JD里程-T 曲中點(diǎn)（QZ）里程=ZY里程+L/2 圓直點(diǎn)（YZ）里程=QZ里程+L/2 為了避免計(jì)算錯(cuò)誤，可用下列公式檢驗(yàn)： YZ里程=JD里程+T-J,【例1】已知JD6的樁號(hào)為

17、K5+178.64，偏角為R=3927，設(shè)計(jì)圓曲線半徑為R=120m，求各測(cè)設(shè)元素及主點(diǎn)編號(hào)。,JD6樁號(hào) K5+178.64 -T 43.03 ZY樁號(hào) K5+135.61 +L/2 41.31 QZ樁號(hào) K5+176.92 +L/2 41.31 YZ樁號(hào) K5+218.23 檢核計(jì)算: YZ樁號(hào)=JD樁號(hào)+T-J YZ樁號(hào)=K5+178.64+43.03-3.44=K5+218.23,切線長(zhǎng),曲線長(zhǎng),外矢距,切曲差,3. 圓曲線主點(diǎn)的測(cè)設(shè),(1)測(cè)設(shè)曲線的起點(diǎn)（ZY）與終點(diǎn)（YZ） 將經(jīng)緯儀安置于交點(diǎn)JD樁上，分別以路線方向定向，自JD點(diǎn)起分別向后、向前沿切線方向量出切線長(zhǎng)T，即得曲線的起

18、點(diǎn)和終點(diǎn)。,(2)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 得分角線方向，沿此方向從交點(diǎn)JD樁開(kāi)始，量取外矢距E,即得曲線的中點(diǎn)QZ。,4 圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè),在一般情況下，當(dāng)?shù)匦螚l件較好、曲線長(zhǎng)度不超過(guò)40米時(shí)，只要測(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距離測(cè)設(shè)一個(gè)加樁，以便把曲線的形狀和位置詳細(xì)地表示出來(lái)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為曲線的細(xì)部測(cè)設(shè)。 公路中線測(cè)量中加樁一般采用整樁號(hào)法，即將曲線上靠近曲線起點(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）連續(xù)設(shè)樁。由于地形條件、精度要求和使用儀器的不同，細(xì)部

19、點(diǎn)的測(cè)設(shè)主要有以下幾種方法。,4.1 切線支距法（直角坐標(biāo)法）,切線支距法是以曲線的起點(diǎn)（ZY）或終點(diǎn)（YZ）為坐標(biāo)原點(diǎn)，通過(guò)曲線上該點(diǎn)的切線為X軸，以過(guò)原點(diǎn)的半徑方向?yàn)閅軸，建立直角坐標(biāo)系，從而測(cè)定各加樁點(diǎn)的方法。如下圖所示。,曲線上某點(diǎn)Pi的坐標(biāo)可依據(jù)曲線起點(diǎn)至該點(diǎn)的弧長(zhǎng) li計(jì)算。設(shè)曲線的半徑為R，li所對(duì)的圓心角ji ，則計(jì)算公式為 ：,為了保證測(cè)設(shè)的精度，避免y值（垂線）過(guò)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。,【例2】已知JD的樁號(hào)為K8+745.72，轉(zhuǎn)角為R=532520，設(shè)計(jì)圓曲線半徑為R=50m，取整樁距為10m。根據(jù)公式計(jì)算或查“圓曲線函數(shù)表”

20、可知主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素為：T=25.16m，L=46.62m，E=5.97m，J=3.70m。,切線支距法測(cè)設(shè)圓曲線細(xì)部表,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)行。,（1） 根據(jù)曲線加樁的詳細(xì)計(jì)算資料，用鋼尺從ZY點(diǎn)（或YZ點(diǎn)）向JD方向量取x1、x2等橫距，得垂足N1、N2等點(diǎn)，用測(cè)釬作標(biāo)記。,（2） 在各垂足點(diǎn)N1、N2等處，依次用方向架（或經(jīng)緯儀）定出ZY點(diǎn)（或YZ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)Pi。,（3） 檢驗(yàn)方法：用上述方法測(cè)定各樁后，丈量各樁之間的弦長(zhǎng)進(jìn)行校核。如不符或超過(guò)容許范圍，應(yīng)查明原因，予以糾正。 此法適合于地勢(shì)比較平坦開(kāi)闊的

21、地區(qū)。使用的儀器工具簡(jiǎn)單，而且它所測(cè)定的各點(diǎn)位是相互獨(dú)立的，測(cè)量誤差不會(huì)積累，是一種較精密的方法。測(cè)設(shè)時(shí)要注意垂線y不宜過(guò)長(zhǎng)，垂線愈長(zhǎng)，測(cè)設(shè)垂線的誤差就愈大。,測(cè)設(shè)步驟：,4.2 偏角法（極坐標(biāo)法）,偏角法是一種類(lèi)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i（稱(chēng)為偏角）以及弦長(zhǎng)Ci來(lái)確定Pi點(diǎn)的位置的一種方法。,圖中l(wèi)1 為ZY點(diǎn)至P1點(diǎn)為首段分弧，測(cè)設(shè)P1點(diǎn)的數(shù)據(jù)可從圖中得出。弧長(zhǎng)l1所對(duì)的圓心角j1 可由下面的公式計(jì)算：,故首段分弧圓周角為 圓周角： 弦長(zhǎng)： C1=2Rsin1,P4點(diǎn)至ZY點(diǎn)為尾段分弧, 弧長(zhǎng)為l2，圓心角為j2，圓周角為2 。同理可知：

22、,圓周角： 弦長(zhǎng)： C2=2Rsin2,圓曲線中間部分，相鄰兩點(diǎn)間為整弧l0，整弧l0所對(duì)的圓心角均為j，相應(yīng)的圓周角均為，即 圓周角： 弦長(zhǎng)： C=2Rsin,YZ點(diǎn)：,故各細(xì)部點(diǎn)的偏角：,P1點(diǎn)： 1,P2點(diǎn)：,P3點(diǎn)：,【例3】已知JD的樁號(hào)為K5+135.22，偏角為R=402110，設(shè)圓曲線半徑為R=100m，取整樁距為20m。根據(jù)公式計(jì)算可知主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素為：T=36.75m，L=70.43m，E=6.54m，J=3.07m。,偏角法測(cè)設(shè)步驟,（1） 將經(jīng)緯儀安置于曲線起點(diǎn)ZY(或終點(diǎn)YZ)上，以度盤(pán)00000照準(zhǔn)路線的交點(diǎn)JD。,（2） 轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，正撥（按順時(shí)針?lè)椒ǎy(cè)設(shè)1角（0

23、2618），由測(cè)站點(diǎn)沿視線方向量弦長(zhǎng)C1（1.53米）釘樁，則得曲線上第一點(diǎn)Pl（K5+100）的位置。,（3） 然后測(cè)設(shè)P2（K5+120）點(diǎn)之累計(jì)偏角2（61004），將鋼尺端零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)Pl點(diǎn)，以鋼尺讀數(shù)為C（19.97米）處交于視線方向，即距離與方向相交，則定出曲線上第二點(diǎn)P2點(diǎn)。依此類(lèi)推，定出其它中間各點(diǎn)，并釘以木樁。,（4） 最后，測(cè)設(shè)至曲線終點(diǎn)，視線應(yīng)恰好通過(guò)曲線終點(diǎn)YZ。Pn-1點(diǎn)至曲線終點(diǎn)的弦長(zhǎng)應(yīng)為C2（8.90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)超過(guò)L1000(L為曲線長(zhǎng))，橫向誤差不應(yīng)超過(guò)10cm，否則應(yīng)進(jìn)行檢查，改正或重測(cè)。,4.3 極坐標(biāo)法,當(dāng)

24、用光電測(cè)距儀或全站儀測(cè)設(shè)圓曲線時(shí)，由于其測(cè)設(shè)距離受地形條件限制較小，精度高、速度快，可以采用極坐標(biāo)法直接、獨(dú)立地測(cè)設(shè)各點(diǎn)，因此，正在逐漸地被廣泛使用。,5 復(fù)合曲線與反向曲線的測(cè)設(shè),5.1 復(fù)曲線的測(cè)設(shè),復(fù)曲線是由兩個(gè)或兩個(gè)以上互相銜接的同向單曲線（主要是圓曲線）所組成的曲線（如右圖所示。這種曲線，通常是在地形條件比較復(fù)雜地段，一個(gè)單曲線不能適合地形的情況下采用。,JDa、JDb為相鄰兩交點(diǎn)，AB為公切線，GQ為主曲線和副曲線相銜接的公切點(diǎn)，它將公切線分為T(mén)1和T2兩段。其中主曲線切線長(zhǎng)T1可根據(jù)給定的半徑R1和測(cè)定的轉(zhuǎn)角1正算得出，則副曲線切線長(zhǎng)T2=DAB-T1,然后以T2和轉(zhuǎn)角2依公式反

25、算求出R2。,5.2 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（如下圖）。在反曲線中，由于兩個(gè)圓曲線方向相反，為了行車(chē)的方便和安全，一般情況下，均在前后兩段曲線之間加設(shè)一過(guò)渡直線段，并且長(zhǎng)度不小于20m。,6 緩和曲線的測(cè)設(shè),為了行車(chē)更安全、舒適，常要求在曲線和直線之間設(shè)置一段半徑由無(wú)窮大逐漸變化到圓曲線半徑的曲線，這種曲線我們稱(chēng)之為緩和曲線。國(guó)內(nèi)外目前基本采用回旋曲線的一部分作為緩和曲線。,直緩點(diǎn),緩圓點(diǎn),曲中點(diǎn),圓緩點(diǎn),緩直點(diǎn),緩和曲線長(zhǎng)度的規(guī)定,對(duì)于某一緩和曲線我們已知的數(shù)據(jù)有：(1)路線的轉(zhuǎn)角；(2)根據(jù)公路的等級(jí)和地形狀況確定的圓曲線半徑R；(3)緩和曲線的長(zhǎng)度，可根據(jù)公

26、路的等級(jí)和地形情況依下表查得；(4)曲線加樁的整樁間距和交點(diǎn)JD的里程。 公路按等級(jí)與地形規(guī)定緩和曲線的長(zhǎng)度,6.1 緩和曲線的特征及曲線方程,1. 回旋曲線的特征和方程 回旋曲線的幾何特征是：曲線上任何一點(diǎn)的曲率半徑與該點(diǎn)到曲線起點(diǎn)的長(zhǎng)度l成反比。即：,式中c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)的行車(chē)速度，以km/h計(jì)。,2. 緩和曲線的切線角公式,緩和曲線上任意一點(diǎn)P的切線與曲線起點(diǎn)ZH的切線所組成的夾角為，稱(chēng)為緩和曲線的切線角。緩和曲線切線角實(shí)際上等于曲線起點(diǎn)ZH至曲線上任一點(diǎn)P之間的弧長(zhǎng)所對(duì)圓心角。如下圖所示。在P點(diǎn)取一微分弧dl，它所對(duì)應(yīng)的圓心角為d，則：,當(dāng)

27、l=lh時(shí)，緩和曲線全長(zhǎng)所對(duì)的切線角稱(chēng)為緩和曲線角，以h表示。,l=R l h,以緩和曲線起點(diǎn)ZH為原點(diǎn)，以過(guò)該點(diǎn)的切線為x軸，垂直于切線的方向?yàn)閥軸。則任一點(diǎn)P的坐標(biāo)為:,當(dāng)l=lh時(shí)，即得緩和曲線的終點(diǎn)坐標(biāo)值：,6.2 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),在圓曲線和直線之間增設(shè)緩和曲線后，整個(gè)曲線發(fā)生了變化，為了保證緩和曲線和直線相切，圓曲線應(yīng)均勻地向圓心方向內(nèi)移一段距離p，稱(chēng)為圓曲線內(nèi)移值。同時(shí)切線也應(yīng)相應(yīng)地增長(zhǎng)q，稱(chēng)為切線的增長(zhǎng)值。,在公路建設(shè)中，一般采用圓心不動(dòng)，圓曲線半徑減少p值的方法，即使減小后的半徑等于所選定的圓曲線半徑，也就是插入緩和曲線前的半徑為R

28、+p，插入緩和曲線后的圓曲線半徑為R。增加的緩和曲線的一半弧長(zhǎng)位于直線段內(nèi)，另一半則位于圓曲線段內(nèi)。如圖所示。,圓曲線內(nèi)移值p為：,切線的增長(zhǎng)值q為：,2. 緩和曲線主點(diǎn)元素以及里程的推算,(1)緩和曲線主元素的計(jì)算：,切線長(zhǎng)：,主曲線（圓曲線部分）長(zhǎng)：,曲線全長(zhǎng)：,外矢距：,切曲差：,圓曲線半徑R和緩和曲線的長(zhǎng)度lh是根據(jù)公路的等級(jí)和地形狀況確定的；路線的轉(zhuǎn)角是實(shí)際測(cè)量得到的。,（2） 緩和曲線主點(diǎn)里程的計(jì)算,直緩點(diǎn)ZH里程： ZH里程=交點(diǎn)JD里程-切線長(zhǎng)Th 緩圓點(diǎn)HY里程： HY里程=直緩點(diǎn)ZH里程+緩和曲線長(zhǎng)h 曲中點(diǎn)QZ里程： QZ里程=緩圓點(diǎn)HY里程+主曲線長(zhǎng)Ly/2 圓緩點(diǎn)YH

29、里程： YH里程=曲中點(diǎn)QZ里程+主曲線長(zhǎng)Ly/2 緩直點(diǎn)HZ里程： HZ里程=圓緩點(diǎn)YH里程+緩和曲線長(zhǎng)h 為了檢查計(jì)算的正確性，可用可用下式計(jì)算HZ里程： HZ里程=JD里程+切線長(zhǎng)Th-切曲差Jh,【例5】某一高速公路的設(shè)計(jì)行車(chē)速度為120km/h，已知某一交點(diǎn)JD8的里程樁號(hào)為K9+658.86，轉(zhuǎn)角為=201826，半徑為R=600m，試計(jì)算曲線測(cè)設(shè)的主元素和曲線主點(diǎn)里程。 按規(guī)范規(guī)定得知，對(duì)于高速公路我們可以取緩和曲線的長(zhǎng)度lh=100m。,（1）計(jì)算緩和曲線的要素 計(jì)算緩和曲線角：,計(jì)算緩和曲線終點(diǎn)坐標(biāo)：,計(jì)算切線增長(zhǎng)值：,計(jì)算曲線內(nèi)移值：,（2）緩和曲線主元素的計(jì)算,切曲差：,

30、外矢距：,曲線全長(zhǎng)：,主曲線（圓曲線部分）長(zhǎng)：,切線長(zhǎng)：,上述緩和曲線主元素計(jì)算可列下表計(jì)算更便捷。,緩和曲線測(cè)設(shè)記錄計(jì)算表,（3）計(jì)算緩和曲線各主點(diǎn)的里程 JD8的樁號(hào)為K9+658.86，按緩和曲線主點(diǎn)里程的計(jì)算公式得： JD8樁號(hào) K9+658.86 -Th 157.58 直緩點(diǎn)ZH里程 ZH樁號(hào) K9+501.28 +lh 100.00 緩圓點(diǎn)HY里程 HY樁號(hào) K9+601.28 +Ly/2 56.33 曲中點(diǎn)QZ里程 QZ樁號(hào) K9+657.61 +Ly/2 56.33 圓緩點(diǎn)YH里程 YH樁號(hào) K9+713.94 +lh 100.00 緩直點(diǎn)HZ里程 HZ樁號(hào) K9+813.94

31、 檢核： HZ樁號(hào)=JD樁號(hào)+Th-Jh=K9+658.86+157.58- 2.5=K9+813.94(校核無(wú)誤),3.主點(diǎn)測(cè)設(shè)步驟（以例5說(shuō)明）,（1）經(jīng)緯儀安置在交點(diǎn)DJ8上，瞄準(zhǔn)直緩點(diǎn)ZH方向，沿視線方向量取切線長(zhǎng)Th=157.58m，即得直緩點(diǎn)ZH，樁號(hào)K9+501.28。 （2）儀器不動(dòng)，以ZH點(diǎn)為后視方向，撥角(180-)/2，即分角線方向，沿此方向量取外矢距Eh=10.25m，即得曲中點(diǎn)QZ，樁號(hào)K9+657.55。 （3）再將經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)緩直點(diǎn)HZ方向，沿視線方向量取切線長(zhǎng)Th=157.58m，即得緩直點(diǎn)HZ，樁號(hào)K9+813.83。 （4）以ZH點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以ZH-JD8為

32、切線方向建立直角坐標(biāo)系的x軸，垂直方向?yàn)閥軸，用切線支距法量取Xh=99.93m， Yh=2.78m，得緩圓點(diǎn)HY, 樁號(hào)為K9+601.28。 （5）同理，以HZ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以HZ-JD8為切線方向建立直角坐標(biāo)系的x軸，垂直方向?yàn)閥軸，用切線支距法量取Xh=99.93m，Yh=2.78m，得圓緩點(diǎn)YH, 樁號(hào)K9+713.83。 （6）在測(cè)設(shè)出的各主點(diǎn)上釘木樁，并釘一小釘作為標(biāo)心。,6.3 帶有緩和曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè),1.切線支距法（直角坐標(biāo)法） 切線支距法是以緩和曲線的起點(diǎn)ZH或終點(diǎn)HZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，以過(guò)原點(diǎn)的切線為x軸，過(guò)原點(diǎn)且垂直于x軸的方向?yàn)閥軸。緩和曲線和圓曲線的各點(diǎn)坐標(biāo)，均按同一坐標(biāo)

33、系統(tǒng)計(jì)算，但分別采用不同的計(jì)算公式，如圖所示。,在緩和曲線段任一點(diǎn)i的坐標(biāo)按下式計(jì)算。,式中l(wèi)i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)。,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)（ZH)，因此原坐標(biāo)必須相應(yīng)地加q、p值，即,l為圓曲線上任一點(diǎn)至HY點(diǎn)或YH點(diǎn)的曲線長(zhǎng)，lh為緩和曲線長(zhǎng)。 實(shí)際工作中，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)方法完全相同。,式中：,2.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(guò)原點(diǎn)的切線為x軸，過(guò)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)（

34、ZH點(diǎn)或HZ點(diǎn)）的距離為Ci，P點(diǎn)和原點(diǎn)的連線與坐標(biāo)軸的x軸之間的夾角為i。它們可以通過(guò)切線支距法求出的點(diǎn)的坐標(biāo)P(xi、yi)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。,由于弦長(zhǎng)C是逐步增加的，且距離較大，所以一般可以采用光電測(cè)距儀或全站儀進(jìn)行測(cè)設(shè)，將儀器安置在ZH點(diǎn)或HZ點(diǎn)，以度盤(pán)00000照準(zhǔn)路線的交點(diǎn)JD。轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，依次測(cè)設(shè)i角和相應(yīng)的弦長(zhǎng)Ci釘樁，即可分別得到曲線上各點(diǎn)。,7 路線縱斷面水準(zhǔn)測(cè)量,路線縱斷面測(cè)量又稱(chēng)路線水準(zhǔn)測(cè)量。它的任務(wù)是根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)高程，測(cè)量路線各中樁的地面高程，并按一定比例繪制路線縱斷面圖，為路線縱坡設(shè)計(jì)和挖填土方計(jì)算提供基本資料。 縱斷面測(cè)量一般分為兩步進(jìn)行： 1.基平測(cè)量：沿路線方向設(shè)置若

35、干水準(zhǔn)點(diǎn)，建立路線的高程控制。 2.中平測(cè)量：依據(jù)各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，分段進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，測(cè)定各中樁的地面高程。 基平測(cè)量的精度要求比中平測(cè)量高，按四等或稍低于四等水準(zhǔn)的精度要求。中平測(cè)量只作單程觀測(cè)，精度按普通水準(zhǔn)要求。,7.1 基平測(cè)量,1. 水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè),水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在道路中線經(jīng)過(guò)的地方兩側(cè)50100m左右，地基穩(wěn)固，易于引測(cè)、不受路線施工影響的地方。根據(jù)不同的需要和用途，可設(shè)置永久性水準(zhǔn)點(diǎn)和臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)。 永久性水準(zhǔn)點(diǎn)：埋設(shè)標(biāo)石，也可設(shè)在永久性建筑物上或用金屬標(biāo)志嵌在基巖上。在路線的起點(diǎn)和終點(diǎn)、大橋兩岸、隧道兩端等位置應(yīng)設(shè)置永久性水準(zhǔn)點(diǎn)，路線較長(zhǎng)應(yīng)每隔2530公里測(cè)設(shè)一點(diǎn)。,臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)：一般是

36、埋設(shè)大木樁，頂面釘入鐵釘作為標(biāo)志。布設(shè)密度：山區(qū)每隔0.51公里設(shè)置一個(gè)，在平原區(qū)和微丘陵區(qū)每隔12公里設(shè)置一個(gè)。在一般的中、小橋附近和工程集中的地段均應(yīng)設(shè)置臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)。,沿路線方向布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行高程控制測(cè)量稱(chēng)基平測(cè)量,2. 基平測(cè)量方法 基平測(cè)量首先應(yīng)將起始水準(zhǔn)點(diǎn)與附近國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行連測(cè)，以獲得絕對(duì)高程。在沿線其它水準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量過(guò)程中，凡能與附近國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行連測(cè)的均應(yīng)連測(cè)，以便獲得更多的檢查條件。如果路線附近沒(méi)有國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)，可假定起始水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。,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(或?qū)ο?進(jìn)行觀測(cè)。往、返測(cè)或兩臺(tái)儀器所測(cè)高差的不符值不得超過(guò)下列允

37、許值：,式中：L水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，以公里為單位，適用于平地。 n測(cè)站數(shù)，適用于山地。,7.2 中平測(cè)量,中平測(cè)量又名中樁抄平，即測(cè)量路線中樁的地面高程。中平測(cè)量是以基平測(cè)量提供的水準(zhǔn)點(diǎn)為基礎(chǔ)，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，閉合在下一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)上，形成附合水準(zhǔn)路線。其允許誤差為：,式中：L水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度。 n測(cè)站數(shù)。,1.中平測(cè)量及要求,在一定距離內(nèi)設(shè)置用于傳遞地面高程的轉(zhuǎn)點(diǎn)，每?jī)赊D(zhuǎn)點(diǎn)間所觀測(cè)的中樁，稱(chēng)為中間點(diǎn)。,由于轉(zhuǎn)點(diǎn)起傳遞高程作用，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，視線長(zhǎng)度一般不應(yīng)超過(guò)150米，標(biāo)尺應(yīng)立于尺墊、穩(wěn)固的樁頂或堅(jiān)石上；中間點(diǎn)的高程通常

38、采用視線高法求得，讀數(shù)可至厘米，視線長(zhǎng)度也可適當(dāng)放長(zhǎng)，標(biāo)尺立于緊靠樁邊的地面上。,如圖，水準(zhǔn)儀置于測(cè)站，后視水準(zhǔn)點(diǎn)BM1，前視轉(zhuǎn)點(diǎn)TP1，將觀測(cè)結(jié)果分別記入表中的“后視”和“前視”欄內(nèi)，然后，依次觀測(cè)BM1和TP1間的各個(gè)中樁（K0+000K0+060），將讀數(shù)分別記入“中視”欄內(nèi)。,2.施測(cè)方法,中平測(cè)量記錄表,后視點(diǎn)高程+后視讀數(shù) 136.214+2.126,路線縱斷面圖,樁 號(hào),坡度與距離,設(shè)計(jì)高程,地面高程,挖填,高度,填,挖,直線與曲線,70,72,74,76,80,78,82,84,3+100,3+110,3+160,3+200,3+220,3+240,3+285,3+300,3+

39、320,3+350,3+358,3+380,3+080,3+040,3+132,3+180,3+255,3+000,3+370,75.68,74.98,79.50,80.02,78.60,78.73,80.40,81.98,81.56,79.12,79.20,78.83,80.52,80.52,79.14,77.22,77.78,77.83,77.06,3.5,%,74.78,81.08,180,78.28,2.0,%,140,0,%,60,76.18,77.58,78.28,78.63,79.40,80.38,80.68,80.28,79.88,78.88,78.98,79.58,78.28

40、,78.28,78.28,78.28,0.90,1.20,1.92,1.74,0.03,0.67,0.02,0.90,0.88,1.16,0.68,0.75,1.54,1.64,0.86,1.06,0.50,0.45,1.22,BM,5,高程 35.348,3+040 右4.5米,R=2000 T=27.5 E=0.76,R=1000 T=10 E=0.05,JD,5,=45,12 R=120,JD,6,縱斷面圖繪制的說(shuō)明：,2. 縱坡設(shè)計(jì)，計(jì)算設(shè)計(jì)高程 此項(xiàng)工作必須等橫斷面圖繪好之后，根據(jù)各級(jí)公路縱坡和坡長(zhǎng)的規(guī)定，參照實(shí)際地形，盡可能使填、挖基本平衡，試?yán)露染€。 某點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程起點(diǎn)高程+設(shè)

41、計(jì)坡度起點(diǎn)至某點(diǎn)的距離,1. 縱斷面圖一般采用直角坐標(biāo)系繪制，橫坐標(biāo)為中樁的里程，縱坐標(biāo)則表示高程。常用的里程比例尺有15000、12000和11000幾種，為了明顯地表示地面起伏，一般取高程比例尺比里程比例尺大10或20倍，例如里程比例尺用11000時(shí)，高程比例尺則取1100或150。,8 橫斷面的測(cè)量,8.1 橫斷面測(cè)量方法 1. 標(biāo)桿皮尺法,2. 水準(zhǔn)儀皮尺法 在橫斷面測(cè)量精度要求比較高，橫斷面方向坡度變化不太大的情況下，可用水準(zhǔn)儀測(cè)量橫斷面測(cè)量高程。 施測(cè)時(shí)，在適當(dāng)?shù)奈恢冒仓盟疁?zhǔn)儀，后視立于中樁上的水準(zhǔn)尺，讀取后視讀數(shù)，求得視線高程，再前視橫斷面方向上，立于各坡度變化點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺，取得

42、前視讀數(shù)，一般前、后視讀數(shù)精確至厘米即可。用視線高程減去各前視讀數(shù)，即得各點(diǎn)的地面高程。 中樁至各坡度變化點(diǎn)的水平距離可用鋼尺或皮尺量出，精度至分米。,3. 經(jīng)緯儀（全站儀）視距法 為測(cè)定橫斷面方向上坡度變化點(diǎn)，安置經(jīng)緯儀（全站儀）于中樁上，用經(jīng)緯儀（全站儀）直接定出橫斷面方向，然后用視距法（測(cè)距）測(cè)出各地形變化點(diǎn)至測(cè)站(中樁)的距離和高差。 由于使用了經(jīng)緯儀（全站儀），不用直接量距，減輕了外業(yè)工作量，因而適用于地形困難，山坡陡峻地段的大型斷面。,8.2 橫斷面圖的繪制,和縱斷面一樣，橫斷面圖也是繪制在毫米方格紙上。為了計(jì)算面積時(shí)較簡(jiǎn)便，橫斷面圖的距離和高差采用相同的比例尺，通常為1100或1

43、200。,繪圖時(shí)，先在適當(dāng)?shù)奈恢脴?biāo)出中樁，注明樁號(hào)。然后，由中樁開(kāi)始，分左、右兩側(cè)按距離和高程逐一展繪各坡度變化點(diǎn)，用直線把相鄰點(diǎn)連接起來(lái)，即繪出橫斷面的地面線，然后適當(dāng)?shù)貥?biāo)注有關(guān)的地物或數(shù)據(jù)等，如圖所示。,8.3 路基設(shè)計(jì),9 公路豎曲線測(cè)設(shè),在公路的縱坡變換處，為了行車(chē)平穩(wěn)、改善行車(chē)的視距，一般采用圓曲線將兩段直線進(jìn)行連接，這種在豎直面內(nèi)設(shè)置的圓曲線稱(chēng)為豎曲線。豎曲線又有凹形和凸形兩種形式，頂點(diǎn)在曲線之上的為凸形豎曲線，頂點(diǎn)在曲線之下的為凹形豎曲線。,坡度轉(zhuǎn)折角1= i1-i2，為正時(shí)表示是凸形豎曲線，為負(fù)時(shí)表示是凹形豎曲線。像平面曲線一樣，豎曲線測(cè)設(shè)元素計(jì)算公式可表示為：,算出曲線上各點(diǎn)

44、的高程改正數(shù)，如圖所示，以豎曲線的起點(diǎn)A或終點(diǎn)B為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)閤軸，豎方向?yàn)閥軸，建立平面直角坐標(biāo)系。則豎曲線上任一點(diǎn) i 距切線的縱距（即標(biāo)高改正數(shù)）的計(jì)算公式為：,式中xi為豎曲線上任一點(diǎn)i至豎曲線起點(diǎn)A或終點(diǎn)B的水平距離，即點(diǎn)i的樁號(hào)與豎曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)的樁號(hào)之差。,yi 在凸形豎曲線中取負(fù)號(hào)，在凹形豎曲線中取正號(hào)。 由此可得豎曲線上任一點(diǎn)設(shè)計(jì)高程的計(jì)算公式：,10 路線土石方計(jì)算,式中：,計(jì)算公式：,土石方數(shù)量的計(jì)算表,三、全站儀的外業(yè)測(cè)量,3.1導(dǎo)線測(cè)量 公路線型的平面控制,宜采用導(dǎo)線測(cè)量。所設(shè)置的導(dǎo)線是控制公路平面位置的,其成果的好壞直接影響到路線測(cè)設(shè)的質(zhì)量。所以必須保證有較

45、高的精度,避免平面位置的移動(dòng)與錯(cuò)位。傳統(tǒng)測(cè)設(shè)方法是用經(jīng)緯儀測(cè)角,用鋼尺量平面距離,稱(chēng)為平板儀導(dǎo)線,但精度太低,受到地形等因素的影響.隨著社會(huì)的進(jìn)步,科學(xué)的發(fā)展,高等級(jí)公路越來(lái)越多,精度要求也越來(lái)越高,平板儀導(dǎo)線根本滿足不了所需精度,全站儀的出現(xiàn)滿足了此要求,計(jì)算工作大為減少。,3.1.1導(dǎo)線測(cè)量:全站儀首先應(yīng)存貯好所測(cè)的轉(zhuǎn)點(diǎn)坐標(biāo).在轉(zhuǎn)點(diǎn)上安置好儀器后,調(diào)出存貯數(shù)據(jù),后視前一測(cè)點(diǎn),儀器能準(zhǔn)確獲得水平盤(pán)讀數(shù),并對(duì)下一點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算,并自動(dòng)存貯。 3.1.2導(dǎo)線平差:由于各方面的原因,所測(cè)結(jié)果存在誤差,必須對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)需進(jìn)行平差。全站儀按單導(dǎo)線形式進(jìn)行平差,差值采用等權(quán)分配法計(jì)算,如果誤差未超限,平差

46、后的坐標(biāo)將自動(dòng)記錄到儀器內(nèi)存。,3.2標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量,3.2.1數(shù)據(jù)采集:在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量中,可以根據(jù)每條線路的數(shù)據(jù),建立自己獨(dú)立的文件.在文件編輯過(guò)程中,全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算并顯示出該線路的樁號(hào)及方位角,若出現(xiàn)錯(cuò)誤,則顯示出錯(cuò)信息.然后再編輯重新輸入計(jì)算。,3.2.2放樣:數(shù)據(jù)文件建立好,根據(jù)精度要求確保正確后,可進(jìn)行放樣.輸人測(cè)站點(diǎn)及坐標(biāo),后視點(diǎn)及坐標(biāo)?？梢詫?duì)整條線路任一樁號(hào)(包括直線和曲線),任一樁號(hào)橫斷面上的任一位置點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量放樣,全站儀顯示該點(diǎn)的角度和距離,測(cè)量過(guò)程中顯示偏差,高差圖示位置關(guān)系。若數(shù)據(jù)編輯時(shí)對(duì)垂直定線進(jìn)行了編輯和計(jì)算,全站儀則進(jìn)行三維定行放樣,包括平,縱,橫.全站儀屏幕顯示偏差,對(duì)路面標(biāo)高的高差,而且精度達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。代替了手工計(jì)算和水準(zhǔn)儀測(cè)高程的操作。,以某公路為例,輸人測(cè)站點(diǎn)N: 2616107.6$E: 586016.011,后視點(diǎn)坐標(biāo)N:2616013.501 E: 585981. 868,放樣樁號(hào):K53 + 800左邊距:IOm,則屏幕顯示:角度31000205“距離:32.975水平轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)準(zhǔn)棱鏡按F6測(cè)量),全站儀顯示:AWAY(距離)1.151m, CUT(高差):一2.101m則表示所求點(diǎn)距儀器離多了1.151m,高差2. 101m置銳者離朝儀器方向靠近1. 151m