土木工程測量_第11章_線路工程測量

1、土木工程測量_第11章_線路工程測量.txt你無法改變別人，但你可以改變自己；你無法改變天氣，但你可以改變心情；你無法改變生命長度，但你可以拓展它的寬度。- Page 1- 第 11 章 線路工程測量 內(nèi)容提示：本章的主要內(nèi)容有線路工程中線測量、曲線及測設(shè)、縱橫斷面測量，以及 線路、橋梁、地下建筑、管線等施工測量。其重點(diǎn)是交點(diǎn)測設(shè)、里程樁的設(shè)置、曲線測設(shè)、 基平測量、中平測量、縱橫斷面圖的測繪等。難點(diǎn)是圓曲線帶有緩和曲線的測設(shè)。 11.1 線路工程測量概述 呈線型的建設(shè)工程稱為線路工程 ，它們的中線稱為線路 。線路工程有的建設(shè)在地面(如 公路、鐵路、管道等)，有的在地下(如隧道、地鐵、地下管道

2、等)，有的在空中(如輸電線、 索道、輸送管道等)。線路工程在勘測設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、竣工各階段及其運(yùn)營過程中所進(jìn)行 的測量工作，稱為線路工程測量 。 11.1.1 線路工程測量的任務(wù)和內(nèi)容 線路工程測量的主要任務(wù)，一是為工程項(xiàng)目目的方案選擇、立項(xiàng)決策、設(shè)計(jì)等提供地 形圖、斷面圖及其相關(guān)數(shù)據(jù)資料；二是按設(shè)計(jì)要求提供點(diǎn)、線、面指導(dǎo)施工進(jìn)行施工測量 以及編制竣工圖的竣工測量，例如線路中線的標(biāo)定、橋梁基礎(chǔ)定位、地下建筑貫通測量等； 三是為保證施工質(zhì)量、安全以及運(yùn)營過程中的管理，需對工程項(xiàng)目或構(gòu)筑物進(jìn)行施工監(jiān)測 和變形測量。 線路工程測量的主要內(nèi)容包括中線測量(包括曲線測設(shè))，帶狀地形圖測繪，縱、橫斷 面測

3、量，土石方工程測量計(jì)算和施工測量。除管道、管道不設(shè)曲線外，各種線路工程測量 的程序和方法大致相同。由此可見，線路工程測量包括以下工作。 (1) 項(xiàng)目區(qū)域各種比例尺地形圖、平面圖和斷面圖、沿線水文與地質(zhì)以及控制點(diǎn)等 數(shù)據(jù)。 (2) 根據(jù)工程要求，利用已有地形圖，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際勘察，在地形圖上規(guī)劃或確定線 路走向、進(jìn)行方案比較、編制項(xiàng)目可行性論證書和設(shè)計(jì)方案擬訂。 (3) 根據(jù)設(shè)計(jì)方案在實(shí)地標(biāo)定線路的基本走向，并沿基本走向進(jìn)行平面與高程控制測 量，必要時(shí)，根據(jù)工程建設(shè)需要，測繪比例尺合適的帶狀地形圖或平面圖，典型結(jié)構(gòu)物(如 特大橋梁、服務(wù)設(shè)施等)等的局部大比例尺地形或平面圖，為初步設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)。 (

4、4) 根據(jù)批準(zhǔn)的方案進(jìn)行實(shí)地定線，進(jìn)行中線測量、縱橫斷面測量，繪制縱橫斷面圖， 為施工圖設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)。 (5) 根據(jù)施工詳圖及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工測量和施工監(jiān)測，指導(dǎo)現(xiàn)場施工；竣工后進(jìn)行 竣工測量，編制竣工圖。 (6) 根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的營運(yùn)安全需要，對特殊工程進(jìn)行變形觀測。 本章介紹線路定測中的中線測量、縱橫斷面測量及線路工程施工測量的基本內(nèi)容。 - Page 2- 第 11 章 線路工程測量 297 11.1.2 線路工程測量的特點(diǎn)和基本程序 根據(jù)線路工程的作業(yè)內(nèi)容，線路工程測量具有全局性 、階段性和漸近性 的特點(diǎn)。全局 性是指測量工作貫穿于線路工程建設(shè)的全過程。例如公路工程從項(xiàng)目立項(xiàng)、決策、勘測

5、設(shè) 計(jì)、施工、竣工圖編制、營運(yùn)監(jiān)測等都需進(jìn)行必要的測量工作。階段性體現(xiàn)了測量技術(shù)的 自我特點(diǎn)，在不同的實(shí)施階段，所進(jìn)行的測量工作內(nèi)容與要求也不同，并要反復(fù)進(jìn)行，而 且各階段之間測量工作不連續(xù)。漸近性說明了線路工程測量在項(xiàng)目建設(shè)的全過程中，歷經(jīng) 由粗到細(xì)、由高到低的過程。線路工程項(xiàng)目高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、低投資、高效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)， 必須是嚴(yán)肅、認(rèn)真、全面的勘察，科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、完美的設(shè)計(jì)，精心、高質(zhì)的施工等 的有機(jī)結(jié)合。因此測量工作必須遵循“由高級到低級”的原則，既按漸進(jìn)的規(guī)律，也必須 顧及到典型結(jié)構(gòu)物對測量的特殊要求。 線路工程的勘測設(shè)計(jì)一般采用初步和施工圖兩階段設(shè)計(jì)。對任務(wù)緊迫、方案明確、技 術(shù)

6、要求低的線路，也可采用一階段設(shè)計(jì)。為初步設(shè)計(jì)提供圖件和數(shù)據(jù)所進(jìn)行的測量工作稱 為初測 ，為施工圖設(shè)計(jì)提供圖件和數(shù)據(jù)所進(jìn)行的測量工作稱為定測 。 初測是根據(jù)初步提出的各個線路方案，對地形、地質(zhì)及水文等進(jìn)行較為詳細(xì)地勘察與 測量，為線路的初步設(shè)計(jì)(方案比較、項(xiàng)目可行性論證、立項(xiàng)決策等)提供必要的地形數(shù)據(jù)。 初測的外業(yè)工作主要是對所選定的線路進(jìn)行控制測量和測繪線路大比例尺帶狀地形圖。對 于某些線路工程也可采用一階段直接現(xiàn)場定線，測定各中樁的位置。 定測是把初步設(shè)計(jì)的線路位置在實(shí)地定線，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況調(diào)整線路的位 置，并為施工圖設(shè)計(jì)收集數(shù)據(jù)。定測工作包括中線測量和縱橫斷面測量等。 綜合上述，線

7、路工程測量的基本程序見表 11-1，在 線路勘測設(shè)計(jì)課程中會詳細(xì) 介紹。 表 11-1 線路工程測量程序 勘測設(shè)計(jì)階段 竣工階段及 階 段 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段 施工階段 初 測 定 測 其他 收集資料 平面控制測量 實(shí)地定線 恢復(fù)定線 竣工測量 圖上選線 高程控制測量 中線測量 線路邊線放樣 竣工圖編制 工作 實(shí)地勘察 地形測量 曲線測設(shè) 施工放樣 工程營運(yùn)狀況監(jiān) 內(nèi)容 方案比較與論證 特殊用途地形測量 縱、橫斷面測量 施工監(jiān)測 測 縱、橫斷面圖繪制 驗(yàn)收測量 安全性評價(jià) 11.2 線路中線測量 線路的平面線型是由直線和曲線組成的。將直線和曲線的中心線(中線)標(biāo)定在實(shí)地上， 并測出其 程，所進(jìn)行的測

8、量工作稱為線路中線測量 。其主要內(nèi)容有交點(diǎn)(JD)與轉(zhuǎn)點(diǎn)(ZD) 測設(shè)、距離和轉(zhuǎn)角測量、曲線測設(shè)、中樁設(shè)置等，如圖 11.1 所示。 297 - Page 3- 298 土木工程測量 圖 11.1 線路中線 11.2.1 交點(diǎn)的測設(shè) 線路中線兩相鄰直線段延長線的相交點(diǎn)稱為線路的交點(diǎn)，用 JD 表示。交點(diǎn)與線路的 起、終點(diǎn)確定了線路的位置和走向，為詳細(xì)測設(shè)線路中線的控制點(diǎn)。在線路勘測中，要根 據(jù)線路的等級、技術(shù)要求、水文地質(zhì)條件以及實(shí)際地形與環(huán)境因素等確定交點(diǎn)，以選擇經(jīng) 濟(jì)、合理的線路平面布置方案。該項(xiàng)工作稱為定線 。 確定交點(diǎn)的情況有兩種，一是通過圖上選線后，量測出圖上交點(diǎn)的坐標(biāo)或相關(guān)數(shù)據(jù)，

9、然后通過測量手段在實(shí)地標(biāo)定；二是現(xiàn)場選線定位，屬于線路勘測設(shè)計(jì)的內(nèi)容。本節(jié)介紹 圖上設(shè)計(jì)線路的交點(diǎn)測設(shè)到實(shí)地上的交會法、穿線交點(diǎn)法、撥角放線法、解析法。 1. 交會法 如圖 11.2 所示，JD8 已在地形圖上選定，可先在圖上量測出建筑物兩角點(diǎn)和電線桿的 距離 d ，d 在現(xiàn)場依據(jù)相應(yīng)的地物點(diǎn)，用距離交會法測設(shè)出JD 。 i i 8 d1 d2 JD8 d3 圖 11.2 交會法測設(shè)交點(diǎn) 2. 穿線交點(diǎn)法 以帶狀地形圖上附近的導(dǎo)線點(diǎn)為依據(jù)，按照地形圖上設(shè)計(jì)的路線與導(dǎo)線點(diǎn)間的角度和 距離關(guān)系，將線路直線段測設(shè)到地上，相鄰兩直線段延長線相交的點(diǎn)，即為交點(diǎn)。 如圖11.3所示，設(shè)Pi為直線段上要測定

10、的臨時(shí)點(diǎn)，1、2、3、4為附近的導(dǎo)線點(diǎn)。以導(dǎo)線 邊的垂線l 與線段相交用支距法標(biāo)定P 稱為放點(diǎn) 。先在圖上量測支距l(xiāng) ，而后在現(xiàn)場以相應(yīng) i i i 的導(dǎo)線點(diǎn)為垂足，用經(jīng)緯儀或方向架和卷尺，按支距法測設(shè)Pi 。 如圖 11.4 所示，Pi 為圖上用極坐標(biāo)法定出的直線段上臨時(shí)點(diǎn)。首先在圖上用量角器或 六分儀和比例尺分別量測出水平角 和支距 l 。實(shí)地放點(diǎn)時(shí)，分別在導(dǎo)線點(diǎn) i 設(shè)站，用經(jīng) i i 緯儀和鋼尺按極坐標(biāo)法定出各點(diǎn)的位置。 為了檢查和比較，一條直線至少應(yīng)放出三人以上的臨時(shí)點(diǎn)，這些點(diǎn)應(yīng)選在地勢較高、 通視良好、離導(dǎo)線點(diǎn)較近、便于測設(shè)的地方。 298 - Page 4- 第 11 章 線路工

11、程測量 299 圖 11.3 支距法放點(diǎn) 圖 11.4 極坐標(biāo)法放點(diǎn) 理論上講，上述各線段上所放臨時(shí)點(diǎn)應(yīng)在同一直線，由于圖解數(shù)據(jù)和測設(shè)誤差的影響， 實(shí)際所放各點(diǎn)并不會在一條直線上，如圖 11.5 所示。這時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，采用目估法或 經(jīng)緯儀視準(zhǔn)法穿線，經(jīng)過比較與選擇，使定出的直線為盡可能多地穿過或靠近臨時(shí)點(diǎn)的直 線 AB 。最后在 A 、B 或 AB 方向線打下兩個以上的轉(zhuǎn)點(diǎn)樁(ZD)，確定直線后取消臨時(shí)樁點(diǎn)。 這一工作稱為穿線。 如圖 11.6 所示，當(dāng)相鄰兩直線 AB 和 CD 測設(shè)于實(shí)地后，即可延長直線交會定交點(diǎn)， 稱為交點(diǎn)。將經(jīng)緯儀安置在 ZD2 ，后視 ZD1 點(diǎn)，倒鏡后沿視線方向

12、在交點(diǎn) JD 概略位置前 后各打下一個木樁(稱騎馬樁)，采用盤左盤右分中法，定出 a、b 兩點(diǎn)；儀器移至 ZD3 ，后 視 ZD4 ，同法定出 c、d 兩點(diǎn)。沿 a、b 和 c、d 掛上細(xì)線，在兩線交點(diǎn)處打下木樁，并釘上 小釘，即為交點(diǎn) JD 。 圖 11.5 穿線 圖 11.6 交點(diǎn) 3. 撥角放線法 根據(jù)在圖上量測的交點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，按 4.4.3 節(jié)所述方法反標(biāo)出相鄰交點(diǎn)間的距離 Dij 和中線方位角 ij ，計(jì)算出 JD 的轉(zhuǎn)角 z 或 y 。而后在實(shí)地將經(jīng)緯儀安置于中線起點(diǎn)或 已確定的交點(diǎn)上，現(xiàn)場直接撥轉(zhuǎn)角 z 或 y ，測定交點(diǎn)間的距離 Dij ，定出交點(diǎn)的位置。如 圖 11.7

13、所示，N 為導(dǎo)線點(diǎn)，在 N 安置經(jīng)緯儀，撥角 ，量距離 D ，定出交點(diǎn) JD 。在JD i 1 1 1 1 1 安置經(jīng)緯儀，撥角 ，量距離 D ，定出JD 。同法定出其他交點(diǎn)。 2 2 2 圖 11.7 撥角放線 該方法實(shí)際上是極坐標(biāo)法延伸測設(shè)交點(diǎn)，施測簡便、工效高，適用于測量控制點(diǎn)較少 299 - Page 5- 300 土木工程測量 的線路。缺點(diǎn)是放線誤差容易累積，因此一般連續(xù)放出若干個點(diǎn)后應(yīng)與導(dǎo)線點(diǎn)連測，求出 方位角閉合差，方位角閉合差不超過30 n ，長度相對閉合差應(yīng)不超過 1/2000。亦可在 導(dǎo)線點(diǎn)用圖 11.4 的方法直接施放 JD ，可減少誤差累積。 4. 解析法 在圖上量測出

14、JD 的坐標(biāo)或在數(shù)字地形圖上定線，由于 JD 和導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)均已知，可 反算出導(dǎo)線點(diǎn)與線路交點(diǎn)的距離與方向，然后在實(shí)地把它們標(biāo)定出來。亦可用全站儀直接 采取坐標(biāo)法施放交點(diǎn)，可大大提高放線效率。 11.2.2 轉(zhuǎn)點(diǎn)的測設(shè) 相鄰兩交點(diǎn)互不通視或直線較長，為便于量距、測角及定線，需在相鄰交點(diǎn)的連線或 延長線上設(shè)置若干點(diǎn)，這種點(diǎn)稱為轉(zhuǎn)點(diǎn) ，用ZD 表示。當(dāng)兩交點(diǎn)間能通視，可直接采用 7.2 節(jié)方法用內(nèi)外分點(diǎn)法加密轉(zhuǎn)點(diǎn)。 1. 在兩交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 如圖 11.8 所示，JD5、JD6 不通視，ZD為初定轉(zhuǎn)點(diǎn)。為檢查 ZD是否在兩交點(diǎn)的聯(lián)機(jī) 上，將經(jīng)緯儀安置于 ZD，用正倒鏡分中法延長直線 JD 、ZD至

15、JD 。設(shè)JD 至 JD 的偏 5 6 6 6 距為f ，若 JD 允許移位，則以 JD 代替 JD 。否則，用視距法測定距離 a、b，則 ZD應(yīng)橫 6 6 6 向移動的距離 e 按下式計(jì)算 a e = f (11-1) a + b 圖 11.8 在兩交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 圖 11.9 在延長線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 將 ZD橫移 e 值至 ZD，再把經(jīng)緯儀安置在 ZD，按上述方法進(jìn)行檢驗(yàn)施測，直到符合 要求為止。 2. 在兩點(diǎn)交點(diǎn)延長線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 如圖 11.9 所示，JD8、JD9 不通視，ZD為延長線上的初定轉(zhuǎn)點(diǎn)。將經(jīng)緯儀安置于 ZD， 照準(zhǔn) JD ，用正倒鏡分中法定出JD 。設(shè)JD 至 JD 的偏距為f ，若

16、 JD 可以變動，則以JD 8 9 9 9 9 9 替換 JD9 。否則，用視距法測定距離 a、b，則 ZD應(yīng)橫向移動的距離 e 按下式計(jì)算： a e = f (11-2) a - b 將 ZD橫移 e 值至 ZD，再將儀器置于 ZD，按上述方法檢驗(yàn)施測，直至符合要求為止。 300 - Page 6- 第 11 章 線路工程測量 301 11.2.3 線路轉(zhuǎn)角測定 線路從一個方向轉(zhuǎn)向另一個方向時(shí)，其間的偏轉(zhuǎn)角稱為轉(zhuǎn)角(或偏角)，用 表示。通 常是用DJ6 型經(jīng)緯儀觀測線路前進(jìn)方向的右角 一個測回，較差滿足規(guī)范規(guī)定后，再根據(jù) 算出 。如圖 11.10所示，當(dāng) 180 時(shí)，線路右轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)角為右轉(zhuǎn)角

17、，用 y 表示；當(dāng) 180 時(shí)，線路左轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)角為左轉(zhuǎn)角 ，用z 表示。轉(zhuǎn)角按下式計(jì)算： 圖 11.10 線路轉(zhuǎn)角與分角線 = 180 - ? y ? ? (11-3) z = - 180 ? ? 由于曲線中點(diǎn) QZ 的測設(shè)需要，在測定右角 后，不變動水平度盤位置，測定 的分 角線方向。如圖 11.10 所示，設(shè)觀測時(shí)后視水平度盤讀數(shù)為 a，前視水平度盤數(shù)為 b，分角 線方向的讀數(shù)為 c，則 a + b c = (11-4) 2 然后在分角線方向上定出 C 點(diǎn)并釘樁標(biāo)定。若線路左轉(zhuǎn)，分角線應(yīng)水平度盤設(shè)置讀數(shù)為 c 后，倒鏡在線路左側(cè)視線方向上標(biāo)定 C，以便后序工作測設(shè)曲線中點(diǎn)。 11.2.4

18、中樁設(shè)置 線路交點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)測定之后，確定了線路的方向與位置，但仍不能滿足線路設(shè)計(jì)和施工 的需要，還需沿線路中線以一定距離在地面上設(shè)置一些樁來標(biāo)定中心線位置和 程，稱為 線路中線樁 ，簡稱中樁。中樁分為控制樁、整樁和加樁，中樁是線路縱橫斷面測量和施工 測量的依據(jù)。 控制樁 是線路的骨干點(diǎn)，它包括線路的起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)、曲線主點(diǎn)和橋梁與隧道的 端點(diǎn)等，目前采用的控制樁符號為漢語拼音標(biāo)識，見表 11-2。 表 11-2 線路標(biāo)志點(diǎn)名稱 標(biāo)志名稱 簡 稱 縮 寫 標(biāo)志名稱 簡 稱 縮 寫 交 點(diǎn) JD 公切點(diǎn) GQ 轉(zhuǎn) 點(diǎn) ZD 第一緩和曲線起點(diǎn) ZH 圓曲線起點(diǎn) 直圓點(diǎn) ZY 第一緩和曲線終點(diǎn) HY

19、圓曲線中點(diǎn) 曲中點(diǎn) QZ 第二緩和曲線起點(diǎn) YH 圓曲線終點(diǎn) 圓直點(diǎn) YZ 第二緩和曲線終點(diǎn) HZ 301 - Page 7- 302 土木工程測量 整樁是由線路的起點(diǎn)開始，間隔規(guī)定的樁距 l 設(shè)置的中樁，l 對于直線段一般為 20m、 0 0 40m 或 50m，曲線上根據(jù)曲線半徑 R 選擇，一般為 5m、10m、20m。百米樁、公里樁均為 整樁。 加樁分為地形加樁 、地物加樁、曲線加樁及關(guān)系加樁。地形加樁是在沿中線方向地形 坡度變化點(diǎn)、地質(zhì)不良段的起訖點(diǎn)等處設(shè)置的中樁。地物加樁是在中線上人工構(gòu)筑物處(如 橋梁、涵洞等)，以及與其他線路(如管道、鐵路、地下電纜和管線、輸電線路等)的交叉處 設(shè)

20、置的中樁。曲線加樁是指除曲線主點(diǎn)(見 11.3 節(jié)) 以外設(shè)置的中樁。關(guān)系加樁是指表示 JD 、ZD 和中樁位置的 指示樁 。 中樁應(yīng)編號(稱為樁號)后樁釘，其編號為該樁至線路起點(diǎn)的 程，所以又稱里程樁 。 樁號的書寫方式是“公 數(shù)+不足公 的米數(shù)”，其前冠以K(表示竣工后的連續(xù) 程)以及 控制樁的點(diǎn)名縮寫，線路起點(diǎn)樁號為 K0+000。如圖 11.11 所示，K3+135.12 表示該樁距線 路起點(diǎn) 3135.12m，涵 K4+752.8 表示該涵洞中心距起點(diǎn) 4752.8 m。 圖 11.11 中樁及其樁號 中樁的設(shè)置是在線路中線標(biāo)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，由線路起點(diǎn)開始，用經(jīng)緯儀定線，距 離測量

21、可使用測距儀、全站儀或鋼尺，低等級線路亦可用皮尺，邊丈量直線邊長邊設(shè)置。 釘樁時(shí)，對于控制樁均打下邊長為 6cm 的方樁，樁頂距地面約 2cm，頂面釘一小釘表示點(diǎn) 位，并在方樁一側(cè)約 20cm 處用寫明樁名和樁號的板樁(2.5cm6cm)設(shè)置指示樁。其他中樁 一律用板樁釘在點(diǎn)位上，高出地面約 15cm，露出樁號，樁號字面朝向線路起點(diǎn)。 11.3 線路的曲線及其測設(shè) 線路從一個方向轉(zhuǎn)向另一個方向時(shí)，相鄰直線的交點(diǎn)處必須設(shè)置曲線。根據(jù)線路技術(shù) 等級要求和轉(zhuǎn)角 的大小，設(shè)置的曲線形式也不相同。最常用的平面曲線為單一半徑的圓 曲線(又稱單曲線)，同一段曲線具有兩個及其以上半徑的同向曲線稱為復(fù)曲線 。車

22、輛從直 線段駛?cè)?曲線段后，會突然產(chǎn)生離心力，影響行車的舒適和安全。為了使離心力漸變而符 合車輛的行駛軌跡，在直線與圓曲線間或兩圓 曲線間設(shè)置一段曲率半徑漸變的曲線，這種 曲線稱為緩和曲線 。緩和曲線可采用螺旋線(回旋曲線)、三次拋物線、雙紐線等空間曲線 來設(shè)置。在山區(qū)公路中，由于轉(zhuǎn)角 大，為便于線路展線還須設(shè)置回頭曲線。本節(jié)著重討 論圓曲線、復(fù)曲線和緩和曲線的測設(shè)方法。 302 - Page 8- 第 11 章 線路工程測量 303 11.3.1 圓曲線及其測設(shè) 圓曲線的測設(shè)分主點(diǎn)測設(shè)和詳細(xì)測設(shè)。標(biāo)定曲線起點(diǎn)(ZY)、曲線中點(diǎn)(QZ)、曲線終點(diǎn) (YZ)稱為圓曲線的主點(diǎn)測 ；在主點(diǎn)間按一定樁

23、距施測加樁稱為圓曲線的詳細(xì)測 。 1. 圓曲線的主點(diǎn)測設(shè) 1) 圓曲線主點(diǎn)元素的計(jì)算 如圖 11.12 所示，設(shè)線路交點(diǎn)的轉(zhuǎn)角為 ，選線時(shí)確定的圓曲線半徑為 R ，則圓曲線 主點(diǎn)元素可按下式計(jì)算： 切線長 T = Rtan (11-5) 2 曲線長 L = R (11-6) 180 ? ? 外矢距 E = R?sec - 1 ? (11-7) ? 2 ? 切 曲差 D = 2T - L (11-8) 式中，T、E 用于主點(diǎn)測設(shè)，T、L 、D 用于 程計(jì)算。主點(diǎn)元素 T、L 、E 、D 亦可以 R 、 為引數(shù)，從曲線測設(shè)用表中查得。 2) 主點(diǎn)樁號的計(jì)算 線路中線不經(jīng)過交點(diǎn)，所以曲線上各樁的 程

24、應(yīng)沿曲線長度進(jìn)行推算，主點(diǎn) 程計(jì)算 如下。 ZY 程=JD 程T QZ 程=YZ 程L/2 YZ 程=QZ 程+L/2 JD 程=QZ 程+D/2(檢核) 但必須指出，上式僅為單個曲線主點(diǎn) 程計(jì)算。由于交點(diǎn)樁 程在線路中線測量時(shí)已 由測定的 JD 間距離推定，所以從第二條曲線開始，其主點(diǎn)樁號計(jì)算應(yīng)考慮前面曲線的切 曲差 D ，否則會導(dǎo)致線路斷鏈。 O 圖 11.12 圓曲線主點(diǎn)元素 303 - Page 9- 304 土木工程測量 【例11.1】 某線路 JD3 的里程樁號為 K3+528.75，轉(zhuǎn)角 y 為 40 24，半徑 R=200m，計(jì) 算的主點(diǎn)元素為：T=73.59 m，L=141.

25、02 m，E=13.11 m，D=6.16 m，主點(diǎn)里程計(jì)算如下。 JD K3+528.75 ) T 73.59 ZY K3+455.16 +) L 141.02 YZ K3+596.18 ) L/2 141.02/2 QZ K3+525.67 +) D/2 3.08/2 JD K3+528.75 (計(jì)算無誤) 3) 主點(diǎn)測設(shè) 將經(jīng)緯儀安置在 JD 上，照準(zhǔn)后方向的 ZD 或 JD 點(diǎn)，自 JD 沿視線方向量取切線長 T， 樁釘曲線起點(diǎn) ZY ；再照準(zhǔn)前方向的 ZD 或 JD 點(diǎn)，又沿視線方向量取切線長 T，樁釘曲線 起點(diǎn) YZ；然后沿分角線方向量取外矢距E ，樁釘曲線中點(diǎn) QZ。 2. 圓曲

26、線的詳細(xì)測設(shè) 圓曲線主點(diǎn)測設(shè)完成后，曲線在地面上的位置就確定了。當(dāng)?shù)匦巫兓^大、曲線較 長(40m)時(shí)，僅三個主點(diǎn)不能將圓曲線的線形準(zhǔn)確地反映出來，也不能滿足設(shè)計(jì)和施工 的需要。因此必須在主點(diǎn)測設(shè)的基礎(chǔ)上，按一定樁距 l0 沿曲線設(shè)置里程樁和加樁。圓曲線 上里程樁和加樁可按整樁號法(樁號為 l 的整倍數(shù))或整樁距法(相鄰樁間的弧長為 l )設(shè)置。 0 0 曲線詳細(xì)測設(shè)方法有多種，這里僅介紹常用的偏角法、切線支距法和極坐標(biāo)法。 1) 偏角法 為類似極坐標(biāo)放樣的方法，如圖 11.13 所示，它是以曲線的 ZY(或 YZ)至曲線上任一待 定點(diǎn)P 的弦線與切線間的弦切角 (稱為偏角)和相鄰樁間的弦長

27、C 用邊角交會的方式測設(shè) i i i P ，根據(jù)幾何學(xué)原理，偏角 等于相應(yīng)弧(弦)所對圓心角? 的一半，即 i i i ?i li i = = (11-9) 2 2R 弦長 ? i Ci = 2R sin = 2R sin i (11-10) 2 弦弧差 3 l i =li -Ci = 2 i 2 (11-11) 24R 上述測設(shè)數(shù)據(jù) 、C 和 均可根據(jù) R 、 從曲線測設(shè)用表中查取。 i i i 曲線詳細(xì)測設(shè)時(shí)，可由ZY 點(diǎn)測設(shè)至 YZ 點(diǎn)。為避免過長的距離測設(shè)，通常采用對稱式， 分別以 ZY 點(diǎn)和 YZ 點(diǎn)為起點(diǎn)向 QZ 點(diǎn)進(jìn)行。所以在測設(shè)數(shù)據(jù)計(jì)算和測設(shè)過程中，其 i 分為 正撥與反撥 。

28、當(dāng)曲線在切線的右側(cè)時(shí)， 應(yīng)順時(shí)針方向撥角，稱為正撥 ；在左側(cè)時(shí)， 應(yīng) i i 逆時(shí)針方向撥角，稱為反撥 。 304 - Page 10- 第 11 章 線路工程測量 305 圖 11.13 偏角法詳細(xì)測設(shè)圓曲線 【例11.2】 按例 11.1 的曲線元素及主點(diǎn)樁號，樁距 l =20m，該曲線的偏角法測設(shè)數(shù)據(jù)見 0 表 11-3(整樁號法)。 表 11-3 偏角法圓曲線測設(shè)數(shù)據(jù)表 儀器型號： 觀測日期： 觀測： 計(jì)算： 儀器編號： 天 氣： 記錄： 復(fù)核： 曲線長 偏角值 撥角讀數(shù) 相鄰點(diǎn)間 相鄰點(diǎn)間 樁 號 (m) ( ) ( ) 弧長(m) 弦長(m) ZY K3+455.16 0.00 0 00 00 0 00 00 4.84 4.84 +460 4.84 0 41 36 0 41 36 20.00 19.99 +480 24.84 3 33 29 3 33 29 20.00 19.99 +500 44.84 6 25 22 6 25 22 5.67 19.99 +520 64.84 9 17 16 9 17 16 14.33 5.67 10 06 00 QZ K3+525.67 70.51 10 06 00 349 54 00 20.00 14.33 +54