道路中线测量PPT课件

.,1,第十章道路中线测量,.,2,第一节交点和转点的测设第二节测角组的工作内容第三节里程桩的设置第四节圆曲线的测设第五节虚交第六节缓和曲线的测设第七节复曲线的测设（自学）第八节回头曲线的测设（自学）第九节道路中线逐桩坐标计算（自学）,.,3,概述道路工程一般由路基、路面、桥涵、隧道及各种附属设施等构成。兴建公路之前，为了选择一条既经济又合理的路线，必须对沿线进行勘测。一般地讲，路线以平、直最为理想。但实际上，由于受到地物、地貌、水文、地质及其它等因素的限制，路线的平面线型必然有转折，即路线前进的方向发生改变。为保证行车舒适、安全，并使路线具有合理的线型，在直线转向处必须用曲线连接起来，这种曲线称为平曲线。平曲线包括圆曲线和缓和曲线两种。圆曲线是具有一定半径的圆的一部分，即一段圆弧，它分为单曲线、复曲线和回头曲线等。缓和曲线是直线和圆曲线之间加设的一段曲线，其曲率半径由无穷大逐渐变化为圆曲率半径。,.,4,道路中线由直线和平曲线两部分组成。道路中线测量是通过直线和平曲线的测设，将道路中心线的平面位置用木桩具体地标定在现场，并测定路线的实际里程。道路中线测量是公路工程测量中关键性的工作，它是测绘纵、横断面图和平面图的基础，是公路设计、施工和后续工作的依据。,.,5,第一节交点和转点的测设,一、交点的测设对于一般低等级的公路，通常采用一次定测的方法直接放线，在现场标定交点位置。对于高等级的公路或地形复杂的地段，需在带状地形图上进行纸上定线，然后把纸上定好的路线放到路面上，一般采用穿线交点法、拨角放线法和坐标放样法标定交点位置。,要进行道路中线测量，必须先进行定线测量，即在现场标定交点和转点。交点是指路线改变方向的转折点，通常以JD表示，它是路线测量的控制点。转点是指当相邻两交点距离较长或互不通视时，需要在其连线或延长线上定出的一点或整点，以供交点、测角、量距或延长直线瞄准之用，通常用ZD表示。,.,6,（一）穿线交点法穿线交点法是利用测图导线点与图上定线之间的角度和距离关系，将中线的直线段测设与地上，然后将相邻直线延长相交，定出交点。即放直线点穿线定交点。具体步骤如下：,1、放点可采用支距法（垂直于导线边的距离）或极坐标法。,在地面上测设路线中线的直线部分，只需定出直线上若干个点，就可确定这一直线的位置。图中JD3、JD4、JD5为路线中线，D8D13为初测导线，16为选点中线放样临时，其中支距点为（1、2、4、6）。,.,7,测设步骤：临时点为支距点时，可用支距法放点，用经纬仪和方向架定出垂线方向，再用皮尺量出支距l定出点位。临时点为任意点时，则用极坐标法，将经纬仪安置在相应的导线点上，拨角定出临时方向，再用皮尺量距l定出点位。,.,8,2、穿线由于图解数据和测量误差的影响，在图上同一直线上的各点放到地面后，一般均不能准确位于同一直线上。这时可根据实地情况采用目估或经纬仪法穿线，通过比较和选择定出一条尽可能多地穿过或靠近临时点的直线AB，这种确定直线位置的工作称为穿线。,.,9,3、交点将两直线延长，得交点JD。操作步骤如下：正倒镜分中法：（1）在ZD2点架仪，盘左瞄准ZD1，倒镜定a1，b1点；盘右瞄准ZD1点，倒镜定a2，b2点；取a1、a2点中点a，b1、b2点的中点b。（2）同理定出CD方向上c、d两点。（骑马桩）（3）将线段ab、cd相交得交点JD。,.,10,(二)拨角放线法极坐标法根据纸上定线的交点坐标，首先反算直线长度和坐标方位角，以及转角，利用这些数据在现场测设交点。,在利用导线点或已测设的JD，计算测设元素（，S）拨角，量边，定出JD位置。,这种方法有累积误差，故每隔一段距离应与测图导线联测校核调整。,.,11,(三)坐标放样法交点坐标在地形图上确定以后，利用测图导线按全站仪或GPSRTK将交点直接放样在地面上。由于利用测图导线放点，故无误差累积现象。这种方法是目前工程中使用的主要方法。,二、转点的测设分为：在两交点间测设转点。在两交点延长线上测设转点。,.,12,（一）在交点间设转点（1）ZD为粗略定出的转点位置。将经纬仪置于ZD，用正倒镜分中法延长直线JD5ZD于JD6。若JD6与JD6重合或量取的偏差在路线容许移动的范围内，则转点位置即为ZD，这时应将JD6移至JD6，并在桩顶上钉上小钉表示交点位置。,.,13,将ZD沿偏差的相反方向横移至ZD。将仪器移至ZD，延长直线JD5ZD看是否通过JD6或偏差小于容许值，否则应再次设置转点，直至符合要求为止。,（2）当偏差超过容许范围或JD6不许移动时，则须重新设置转点。设e为ZD应横向移动的距离，仪器在ZD用视距测量方法测出距离a、b，则,.,14,（二）在两交点延长线上设转点,ZD为延长线上粗略定出的转点位置。将经纬仪置于ZD，用正倒镜分中法定出JD9。若JD9与JD9重合或量取的偏差在路线容许移动的范围内，则转点位置即为ZD。若偏差f超出容许范围或JD9为死点，不许移动，则应调整ZD的位置。将ZD沿偏差f相反方向横移e至ZD。,.,15,将道路中线的交点和转点设定完成后，即定线测量完成，就可进行标定直线与修正点位，测角与转角计算，平曲线要素计算，钉设平曲线中点方位桩，视距测量，导线磁方位角观测并进行检核，路线控制桩位固定等。,第二节测角组的工作内容,一、标定直线与修正点位对于相互通视的交点，如果定线测量无误，则不需要进行点位修正，可以直接引用。但是当交点相距较远或地形起伏较大，测角组应加设若干个导向桩，供中桩穿线使用。由于转点实际上未必严格在一条直线上，因此就存在用经纬仪检查与标定直线或修正交点桩位的问题，如发现问题，及时改正。,.,16,二、路线右角的测定与转角的计算1、路线右角的观测按路线的前进方向，以路线为界，在路线右侧的水平角称为右角，如图所示的1、2。在中线测量中，一般是采用测回法测定。上、下两个半测回所测角值的不符值视公路等级而定：高速公路、一级公路为20；二级及二级以下的公路为60。如在容许范围内，可取两个半测回的平均值作为最后结果。,.,17,2、转角的计算当右角测定以后，根据值计算路线交点处的转角。当180时为右转角（路线向右转）。当180时为左转角（路线向左转），左转角和右转角按下式计算：右=180180左=180180,.,18,3、钉设平曲线中点方向桩,为了便于设置曲线中点桩，在测角的同时，需将曲线中点方向桩（亦即分角线方向桩）钉设出来，分角线方向桩离交点的距离应尽量大于曲线外距，以利于定向插点。一般转角越大，外距也越大，这样分角桩就应该设置得远一点。,.,19,4、测定后视方向的视距在中线测量中，为防止丈量距离时的错误，要求测角组还要用视距测量的方法（或测距仪、全站仪）测定两交点（转点）间的距离，作为中桩组量距时校核用。5、导线磁方位角的观测与方位角校核观测磁方位角的目的，是为了校核测角组的精度和展绘平面导线图时检查展线的精度。路线测量规定，每天作业开始与结束须观测磁方位角，至少各一次，以便于根据观测值推算方位角校核，其误差不得超过2。若超过规定，必须查明发生误差的原因，并及时纠正。,.,20,6、路线控制桩位固定,为了便于以后施工时恢复线路及放样，对于中线控制桩志，如路线起点桩、终点桩、交点桩等重要桩志，均须妥善固定和保护，以防止丢失和破坏。桩志固定方法应因地制宜地采取埋土堆、垒石堆、设护桩（亦称“栓桩”）等。护桩方法很多，如距离交会法、方向交会法、导线延长法等。公路工程测量通常多采用距离交会法定位。护桩一般设三个，护桩夹角不宜小于60，以减小交会误差。,.,21,.,22,第三节里程桩的设置,为了确定路线中线的位置和路线的长度，满足纵、横断面测量的需要以及为以后路线施工放样打下基础，必须由路线的起点开始每隔一段距离钉设木桩标志，称为里程桩。里程桩亦称中桩，桩点表示路线中线的具体位置。桩的正面写有桩号，背面写有编号。桩号表示该桩点至路线起点的里程数。如某桩点距路线起点的里程为2456.257m，则桩号记为K2456.257。,.,23,一、里程桩的类型里程桩分为整桩和加桩两种。1、整桩在直线上和曲线上，其桩距按规定的要求而设。它的里程桩号均为整数，且为要求桩距的整倍数。(每隔20m或50m设一个)当量距每至百米及千米时，要钉设百米桩及公里桩。2、加桩加桩又分为地形加桩、地物加桩、曲线加桩、地质加桩、断链加桩和行政区域加桩等。中桩间距表,.,24,.,25,二、里程桩的书写及钉设1、里程桩的书写桩志一般用红色油漆或记号笔书写，一般写在桩顶以下5cm范围内。路线主要标志桩名称表,.,26,2、里程桩的钉设新线桩志打桩，不要露出地面太高，一般以5cm左右能露出桩号为宜。钉设时将写有桩号的一面朝向路线的起点方向。对起控制作用的交点桩、转点桩以及一些重要的地物加桩，如桥位桩、隧道定位桩等桩顶钉一小铁钉表示点位。改建桩志位于旧路上时，常采用大帽钢钉。遇到岩石地段无法钉桩时，应在岩石上凿刻“”标记，表示桩位并在其旁边写明桩号、编号等。在潮湿或近期不施工的路线，对重要桩位可埋设混凝土桩，便于长期保存。,.,27,第四节圆曲线的测设,圆曲线又称单曲线，是由一定半径的圆弧构成，它是路线弯道中最基本的平曲线形式。一、圆曲线的主点测设1、圆曲线测设元素的计算设在交点JD处相邻两直线边与半径为R的圆曲线相切，其切点ZY和YZ称为曲线的起点和终点；分角线与曲线相交的交点QZ称为曲线中点，如图所示，它们统称为圆曲线主点，其位置是根据曲线要素确定的。,.,28,设交点（JD）的转角为，单位为rad，圆曲线半径为R，则曲线的测设元素按下列公式计算：,.,29,2、主点里程计算交点JD的里程已由中线丈量时获得。由于中线并不经过交点，故曲线中点QZ和终点YZ的里程，必须由起点ZY的里程沿曲线长度推算，其算式如下：起点ZY桩号=交点JD桩号切线长（T）终点YZ桩号=起点ZY桩号+曲线长（L）中点QZ桩号=终点YZ桩号曲线长的一半（L/2）交点JD桩号=中点QZ桩号+切曲差的一半（D/2）（校核）,.,30,例：设某交点JD里程为K2+968.43，圆曲线半径R=200m，测得其偏角为3412，计算各要素和各主点桩号。（1）计算各曲线要素T=200tg1706=61.53(m)L=119.38(m)E=200(sec1706-1)=9.25(m)D=261.53-119.38=3.68(m)（2）计算各主点的桩号,JDK2+968.43T61.53ZYK2+906.90L119.38YZK3+026.28L/259.69QZK2+966.59D/21.84JDK2+968.43,.,31,3、主点测设从交点沿后视方向，量取切线长T，可得曲线起点ZY。沿前视方向量取切线长T，可得曲线终点YZ。最后沿分角线方向量最取外距E，即得曲线中点QZ。主点上控制桩，在测设时应进行校核，并保证一定的精度。,二、圆曲线的详细测设,圆曲线的详细测设方法很多，可根据地形情况。工程要求，测设精度等灵活采用。下面介绍切线支距法和偏角法。1、切线支距法这种方法是以曲线起点YZ或终点ZY为坐标原点，以切线为X轴，以过原点的半径为Y轴，根据曲线上各点的坐标（X，Y）进行测设，故又称直角坐标法。,.,32,如图所示，设P1、P2为曲线上的待测点，l为它们的桩距（弧长），其所对的圆心角为，由图可以得出：,.,33,.,34,2、偏角法是以曲线起点ZY或终点YZ至曲线任一点Pi的弦线与切线T之间的弦切角（这里称为偏角）i和弦长Ci来确定Pi点的位置。如图所示，根据几何原理，偏角i等于相应弧长所对的圆心角i的一半，即i=/2。,.,35,.,36,第五节虚交,虚交是指路线的交点（JD）处不能设桩，更无法安置仪器（如交点落于河中、深谷下，峭壁上或建筑物上等），此时测角、量距无法直接按前述方法进行。有是交点虽设桩和安置仪器，但因转角较大，交点远离曲线，也可做虚交处理。常用的处理方法有圆外基线法、切基线法和弦基线法。,.,37,虚交图：圆外基线法,.,3