1、公路測量方案8.1交點轉點轉角及里程樁的測設一、道路工程測量概述分為：路線勘測設計測量(routereconnaissanceanddesignsurvey)和道路施工測量(roadconstructionsurvey)。(一)勘測設計測量(routereconnaissanceanddesignsurvey)分為：初測(preliminarysurvey)和定測(locationsurvey)。1、初測內容：控制測量(controlsurvey)、測帶狀地形圖(topographicalmapofazone)和縱斷面圖(profile)、收集沿線地質水文資料、作紙上定線或現場定線，編制比較方

2、案，為初步設計提供依據。2、定測內容：在選定設計方案的路線上進行路線中線測量(centerlinesurvey)測縱斷面圖(profile)、橫斷面圖(cross-sectionprofile)及橋涵、路線交叉、沿線設施、環境保護等測量和資料調查，為施工圖設計提供資料。(二)道路施工測量(roadconstructionsurvey)按照設計圖紙恢復道路中線、測設路基邊樁和豎曲線、工程竣工驗收測量。本章主要論述中線測量和縱、橫斷面測量。二、中線測量(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：通過直線和曲線的測設，將道路中心線的平

3、面位置測設到地面上，并測出其里程。即測設直線上、圓曲線上或緩和曲線上中樁。三、交點JD(intersectingpoint)的測設(一)定義：路線的轉折點，即兩個方向直線的交點，用JD來表示。1 .等級較低公路：現場標定2 .高等級公路：圖上定線一一實地放線。（三）實地放線的方法分類1 .放點穿線法放直線點穿線定父點（1）放點可用支距法（垂直于導線邊的距離）、導線相交法及極坐標法進行。如下圖:1、2、4、6點一一用支距法；3點一一用導線相交法；5點一一用極坐標法（2）穿線如圖，定出一條盡可能多的穿過或靠近直線上點P1、P2、P3的直線AB。l在B點架儀，盤左瞄準A,倒鏡定a”b1點；盤右瞄準A

4、點，倒鏡定a2,b2點;取a1、a2點中點a,b1、b2點的中點b。l同理可定出CD方向可定出c、d兩點。（騎馬樁）l將線段ab、cd相交，得交點JD2 .撥角放線法極坐標法如圖，在利用導線點或已測設的JD,計算測設元素(B,S)撥角，量邊，定出JD位置。四、轉點ZD(turningpoint)的測設1、定義：當相鄰兩交點互不通視時，需要在其連線測設一些供放線、交點、測角、量距時照準之用的點。2、分為：在兩交點間測設轉點、在兩交點延長線上測設轉點。(1)在兩交點間測設轉點：1、在JD5、JD6的大致中間位置ZD架儀。瞄準JD5,用正倒鏡分中法定出JDJ2、測量出a、b距離。取e值，得ZD點。有

5、:4、在ZD點架儀，檢查三點在一直線上。(2)在兩交點延長線上測設轉點：如圖，有:五、轉角(turningangle)和分角線的測設(一)定義：指路線由一個方向偏向另一個方向時，偏轉后的方向與原方向的夾角。當偏轉后的方向在原方向的左側，稱為左轉角；反之為右轉角。(二)轉角的測定(如圖)3、計算e值，在實地量當B左180時，為右轉角，有：ay=B左-1800當B左180時，為左轉角，有：az=180-B左當B右180時，為右轉角，有：ay=180-B右當B右180時，為左轉角，有：az=/-1800(三)若角度的2個方向值為a、b,則分角線方向c=(a+b)/2六、里程樁(mileagepeg)

6、的設置又稱中樁，表示該樁至路線起點的水平距離。如：K7+814.19表示該樁距路線起點的里程為7814.19m。分為整樁和加樁。1、整樁。一般每隔20m或50m設一個。2、加樁分為地形加樁、地物加樁、人工結構物加樁、工程地質加樁、曲線加樁和斷鏈加樁。(如：改K1+100=K1+080,長鏈20m0)8.2單圓曲線(circlecurve)的測設圓曲線測設的傳統方法：主點測設一一詳細測設一、主點(majorpoint)的測設1 .曲線要素的計算(已知轉角a及半徑R)切線長特點：測點誤差不積累；宜以QZ為界，將曲線分兩部分進行測設切曲差2.主點的測設(1)主點里程的計算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)測設步驟：a.JDi架儀，照準JDi-i,量取T,得ZY點；照準JDi+i,量取T,b.在分角線方向量取E,彳4QZ點。二、單圓曲線詳細測設有整樁號法和整樁距法。一般采用整樁號法。3 .切線支距法(tangentoff-setmethod)(1)以ZY或YZ為坐標原點，切線為X軸，過原點的半徑為Y軸,得YZ點建立坐標(2)計算出各樁點坐標后，再用方向架、鋼尺去丈量例題:設某單圓曲線偏角a=3401200R=200m,主點樁號為ZY:K4+906.90,QZ:K4+966.59,YZ:K5+026.28,按

8、每20m一個樁號的整樁號法，計算各樁的切線支距法坐標。）主點測設元素計算=3.68m）主點里程計算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）各樁要素的計算表注：表中曲線長2 .偏角法（methodofdeflectionangle）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的弦線長ci及其與切線的偏角Ad2）再分別架儀于ZY或YZ點，撥角、量邊。61.53m;=119.38m;=9.25m;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。（2）短弦偏角法。與

9、長弦偏角法相比：1）偏角A相同。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3 .此外還有極坐標法（polarcoordinatemethod）、弦線支距法、弦線偏距法。例題：偏角法詳細測設單圓曲線（注：此題作為實習課測設內容）=0.3mo（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）各樁要素的計算表8.3緩和曲線（spiral）的測設一.概念及基本公式1.概念為緩和行車方向的突變和離心力的突然產生與消失，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窮大逐漸變化至圓曲線半徑的過渡曲線（使超高由0變為h）,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)圓曲線終點的坐標緩和曲線全長。緩和曲線長,所對應的中心角。緩和曲線全長所對應的中心角亦稱緩和曲線角。(3)緩和曲線的參數方程5 .測設元素的計算(1)內移距p和切線增長q的計算6 .主點的測設(1)里程的計算ZH=JD-TH；HY=ZH+ls；QZ=ZH+LH/2;HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls(2)測設方法。(見例題)切曲差例題：如下圖，設某公路的交點樁號為K0+518.66

11、,右轉角囚=1801836”,圓曲線半徑R=100m,緩和曲線長ls=10m,試測設主點樁。（作為實習課內容）解：（一）計算測設元素p=0.04m;（二）計算里程ZH=K0+497.54;HY=K0+507.54;QZ=K0+518.52;HZ=K0+539.50;YH=K0+529.50（三）主點測設.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,彳3QZ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YO,得HY和YH點。三.帶有緩和曲線的圓曲線詳細測設1、切線支距法（tangentoff-set

12、method）q=5.00m;(1)當點位于緩和曲線上，有:(2)當點位于圓曲線上，有：其中，為點到坐標原點的曲線長。2、偏角法(methodofdeflectionangle)(整樁距、短弦偏角法)(1)當點位于緩和曲線上，有：.用曲線長l來代替弦長。放樣出第1點后,放樣第2點時,用偏角和距離l交會得到。(2)當點位于圓曲線上方法：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行。此外還有極坐標法、弦線支距法、長弦偏角法。8.4路線縱斷面測量(routeprofilesurvey)測定線路中樁處的高程，繪制縱斷面圖(profile),為線路設計提供目的基礎

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

14、Bmm三角高程測量一一一般按全站儀電磁波三角高程測量(四等)規范進行。二、中平測量(profileleveling).定義：在基平測量后提供的水準點高程的基礎上，測定各個中樁的高程。.方法：(1)水準儀法從一個水準點出發，按普通水準測量的要求，用視線高法”測出該測段內所有中樁地面高程，最后附合到另一個水準點上其記錄格式見表。(2)全站儀法先在BMi上測定各轉點TPI、TP2的高程，再在TPI、TP2上測定各樁點的高程。其原理即為三角高程測量原理。三、縱斷面圖的繪制以橫坐標為里程，縱坐標為高程。(見圖)8.5路線橫斷面測量(routeacross-profilesurvey)目的一一測定線路各中

15、樁處垂直于中線方向上的地面起伏情況，繪制橫斷面圖，為線路設計提供基礎資料。方法一一先確定橫斷面方向，再測定變坡點間的平距及高差。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、一級公路:二級及以下公路:3、緩和曲線段一一該點的法線方向選取緩和曲線上的一點N計算偏角值61一-后視N點，撥角90061切線 3 玄工。-”91刻P1至P2點的方位角，可由P1、P2點的切線支距法坐標求得。二、橫斷面的測量方法（一）要求：按前進方向分成左右側，分別測量橫斷面方向上各變坡點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：山區低等級公路。精度低。.水準儀法一一水準儀測高差、皮尺丈量平距。適用于：地形簡單地區，精度高。.經緯儀視距法適用于：地形復雜地區。精度較高4.全站儀法適用于：地形復雜地區，精度高。用全站儀的斜距測量模式，即可自動顯示出平距和高差。三、橫斷面圖的繪制繪圖時一般先將中樁標在圖中央，再分左右側按平距為橫軸，高差為縱軸，展出各個變坡點。繪出的橫斷面圖。8.6全站儀中線測設及斷面測量簡介一、基本原理中線測設：計算中樁坐標全站儀點位放樣(極坐標法)縱斷面測量：全站儀測量點的高程(電磁波三角高程測量)橫斷面測量：確定橫斷面點位一一全站儀測量點的高程(電磁波三角高程測量)二、全站儀點的放樣

17、功能1、點位放樣原理(1)先在放樣點的大致位置立棱鏡(2)對其進行觀測，測出當前棱鏡位置的坐標。(3)將當前坐標與放樣點的坐標相比較，計算出其差值。距離差值dD和角度差dHR或縱向差值AX和橫向差值AYo(4)根據顯示的dD、dHR或AX、AY,逐漸找到放樣點的位置。2、TOPCON全站儀放樣點位的方法見講題目全站儀功能介紹”。三、中樁測設的基本程序1、測定線路交點（JD）的（線路統一）坐標（1）圖上定出交點（2）根據沿線布設的（導線）控制點，用全站儀熏的放樣”功能，實地測設出交點（3）根據實地情況進行交點位置的調整（4）根據沿線布設的（導線）控制點，用全站儀坐標測量”功能測量出交點（JD）的

18、（線路統一）坐標。若測出了交點的兩條直線上的4個點坐標，可按數學方法計算出交點坐標。2、中樁（線路統一）坐標的計算（1）直線段中樁由交點坐標和樁號里程，按坐標正算”公式，可計算出各中樁的坐標。（2）曲線段中樁1）計算出曲線上各中樁在切線支距法坐標系中的坐標。2）根據坐標平移與旋轉”公式，將切線支距法坐標轉換成線路統一坐標。3、中樁的實地放樣架全站儀在（導線）控制點或交點上，利用全站儀各中樁。四、中樁高程測量（縱斷面測量）中樁高程測量是在中樁放樣的同時進行的。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測量”功能，在（導線）控制點上，測出中樁處的地面高程。五、橫斷面測量橫斷面測量也可在中樁測設、縱斷面測量的同時進行。關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F處立棱鏡，測出點F的平面坐標。如F,將其與方位角OBA相減，得角/FBA2-Numbered_ff76e800-a829-492b-a730-b5ae1ef75ed3-Numbe.根據中樁A處的切線角M及切線支距法的x軸的坐標方位角，