公路工程测量

第13章章公路路工程测测量13.1公公路路测量概概述13.2公路踏勘勘选线及及中线测量量13.3圆圆曲曲线主点点计算与测设13.4圆圆曲曲线细部部测设13.5复复合合曲线与与反向曲曲线的测测设13.6缓缓和和曲线的的测设13.7路路线线纵断面面水准测测量与纵纵断面图图的绘制制13.8路路线线横断面面水准测测量与与横断面面图的绘绘制13.9公公路路竖曲线线测设13.10土土石方方的计算算13.1公公路测量量概述公路测量量又称公公路勘测测，业务务包括勘勘察与测测量，依依据公路路技术标标准的高高低和地地形复杂杂的程度度，公路路勘测分分一阶段段勘测与与两阶勘勘测。1.一一阶段勘勘测一阶段勘勘测主要要是针对对路线方方案比较较明确、、或修建建任务比比较急、、或技术术等级较较低的公公路，在在现场参参照图上上设计方方案，在在现场一一次定测测。2.定测测：方案案选定后后，进入入技术设设计阶段段，为技技术设计计阶段所所进行行的中线线测量、、纵横断断面测量量等详细细测量，，称为定定测。任务：进进行中线线测量纵断面和和横断面面测量局部地区区的大比比例尺地地形图的的测绘等等作用：为为路线纵纵坡设计计，工程程土石方方量计算算等道路路的技术术设计提提供详细细的测量量资料。。1.初初测：：为公公路的的初步步设计计提供供带状状地形形图和和有关关资料料的踏踏勘勘测量量，称称为初初测。。任务：：(1)在指指定的的范围围内布布设导导线；；(2)测量量各方方案的的带状状地形形图和和纵断断面图图；(3)收集集沿线线水文文，地地质等等相关关资料料。作用：：为为纸上上定线线、编编制比比较方方案、、初步步设计计提供供依据据。2.两两阶阶勘测测14.2公公路踏踏勘选选线及及中线线测量量14.2.1公公路踏踏勘选选线公路选选线应应考虑虑地区区经济济发展展近期期的要要求，，也要要顾及及今后后发展展的需需要，，通过过图上上与实实地踏踏勘选选线，，达到到工程程造价价最低低，线线路最最优。。1.图图上选选线收集中中、小小比例例尺的的地形形图，，在图图上选选定一一条或或几条条较为为合理理的路路线。。2.实实地踏踏勘选选线在图上上选线线的基基础上上，沿沿图上上选择择的路路线进进行实实地踏踏查。。根据据公路路建设设目的的、等等级，，结合合线路路地质质地形形条件件，确确定一一条最最经济济、最最合理理的路路线。。选线工工作是是一项项政策策性很很强的的工作作，既既要充充分利利用地地形地地物，，节约约用地地，少少占农农田，，保护护历史史文物物等，，又要要考虑虑今后后发展展的需需要。。(1)平原原微丘丘区路路线，应处处理好好线路路与农农田水水利、、道路路、村村庄和和其他他建筑筑物的的关系系，路路线应应短捷捷、舒舒顺，，并注注意整整体线线形的的协调调和连连续性性。(2)越岭岭路线线，应选选择好好垭口口和坡坡面，，需要要展线线时，，应充充分利利用自自然坡坡面展展线，，不得得已时时可用用回头头展线线。(3)沿河河线，应根根据河河岸两两侧自自然条条件、、农田田、水水利、、居民民点分分布和和洪水水淹没没等情情况，，确定定应走走的河河岸及及跨河河换岸岸的位位置；；调查查洪水水位，，合理理控制制线路路高程程。(4)山腰腰线，应布布设于于地形形、地地质、、水文文情况况良好好的一一侧山山坡，，并应应通过过纵坡坡调整整，避避开支支沟发发育、、剥蚀蚀严重重的““鸡瓜瓜”地地形和和悬岩岩陡坡坡。(5)山脊脊线，应对对分水水岭各各垭口口进行行放坡坡试线线，确确定垭垭口控控制点点，尽尽量利利用平平顺、、开阔阔的山山脊布布线；；如需需沿分分水岭岭侧面面布设设时，，应按按山腰腰线的的要求求处理理。对于低低等级级公路路，一一般采采用一一阶段段勘测测，现现场选选线，，在路路线转转折处处打交交点桩桩，编编号冠冠以JD，，即JD1、JD2、JD3、………。。高等等级公公路采采用两两阶段段勘测测，选选线由由工程程师执执行，，路线线转折折处插插大旗旗。中线测测量是是把公公路的的中心心线（（中线线）标标定在在实地地上。。从平平面上上看，，公路路一般般由直直线和和各种种曲线线组成成，如如下图图所示示。14.2.2中中线测测量中线测测量的的工作作包括括：测测设公公路各各交点点（JD））、量量距和和钉桩桩、测测量路路线各各偏角角（）及测测设曲曲线等等。如如下图图所示。。路线的的转折折点称称为交交点,以JD表表示。当两相相邻转转折点点之间间距离离较长长或通通视条条件较较差时时，则则要在在其连连线或或延长长线上上增设设一点点（或或数点点），，以传传递方方向，，此增增设点点称为为转点，以ZD表表示。。13.2.1交交点与与转点点的测测设道路经经规划划设计计后，，其起起点、、转折折点及及终点点(统统称为为线路路主点点)的的设计计位置置均已已标注注在总总平面面图上上。中中线在在路转转折处处要测测设曲曲线，，以使使线路路顺适适，行行车安安全。。中线线测量量的任任务就就是按按给定定的设设计位位置，，将这这些主主点测测设于于实地地，并并用木木桩进进行标标定。。1.交交点的的测设设如下图图所示示，在在一些些有固固定建建筑物物的地地区，，可根根据设设计交交点与与建筑筑物的的位置置在地地形图图上事事先量量出交交点到到建筑筑物的的距离离，在在现场场用距距离交交会法法或直直角坐坐标法法测设设出交交点的的实际际位置置。(1)根据据与已已有地地物的的关系系测设设交点点JD15D1D2D3(2)根据据导线线点的的坐标标和交交点的的设计计坐标标测设设交点点按导线线点的的已知知坐标标和交交点的的设计计坐标标，事事先算算出有有关测测设数数据，，按极极坐标标法，，角度度交会会法或或距离离交会会法测测设交交点，，如下下图，，首先先计算算出A8到JD16之间的的距离离D，，以及及夹角角β，，然后后用极极坐标标法测测设交交点D16。JD16DA8A7A9β(a)放放点放点常常用的的方法法有极极坐标标法和和支距距法。。极坐标法放点支距法放点12345l1l2l3β1β2β36745l4l5(3)穿线线放线线法测测设交交点当线路路主点点不能能直接接测设设出、、且定定测中中线离离初测测导线线不远远时，，常采采用此此方法法。(b)穿线线穿线123AB(c)交点点dbABCDJDca2.转转点的的测设设(1)在两交交点间间设转转点JD5，JD6为相邻邻而互互不通通视的的交点点，ZD´´为初初定转转点。。为检检查ZD´´是否否在两两交点点的连连线上上，先先将经经纬仪仪安置置于目目估的的转点点ZD´上上，以以正、、倒镜镜分中中延长长直线线的方方法在在JD6点附近近标式中：：a、b距离可可直接接丈量量或用用视距距测出出ZDZDZDˊ出JD6´，丈丈量出出JD6-JD6´=f，如f超过过允许偏离离范围，则则须将测站站ZD´横横向移动至至ZD点，，移动量e：(2)延长长线上设转转点当在互不通通视的两交交点JD7、JD8的延长线上上设立转点点ZD时，，可先将经经纬仪安置置于目估的的转点ZD´上，分分别用正、、倒镜照准准DJ7，并以相同同竖盘位置置俯视JD8，得两点后后取其中点点得JD8´。若JD8´与DJ8点重合，或或偏差值f在容许范围之内，，即可JD8ZDˊZDJD8ZD将ZD´点作作为转点。。否则应丈丈量出JD8-JD8´=f，将测站ZD´横向向移动至ZD点，移移动量e可可按下式计计算：13.2.2路线线转角的测测量在路线的转转折处，为为了设置曲曲线通常需需要测定转转角。所谓谓转角，就就是指路线线由一个方方向偏转至至另一方向向时，偏转转后的方向向与原来方方向间的夹夹角，以ΔΔ表示。如如下图，偏偏转后的方方向位于原原来方向右右侧时，称称为右转角角，如ΔR；偏转后的的方向位于于原来方向向左侧时，，称为左转转角，如ΔL。当β>180º时，，为左转角角，路钱向向左转：当β<180º时，为右转角，路线向右：转角通常采采用J6型经纬仪，，用测回法法观测一个个测回。两两个半测回回角值的不不符值随公公路的等级级不同而定定，如果符符合要求，，则取其平平均值作为为一测回的的观测角值值。对于高速公公路、一级级公路，两两半测回间间应变动度度盘位置，，半测回限限差为±20"，取取位至1"。二级及及二级以下下公路半测测回限差为为±60"，取位至至30"（（即10"舍去，20"、30"、40"取位位30"，，50"进进位为1´´）。转角的观测测方法14.2.4里程程桩的测设设路线中线上上设置里程程桩的作用用是：(1)标定定路线中线线的位置的的长度；(2)作为为施测路线线纵、横断断面的依据据。设置里程桩桩的工作主主要是定线线、量距和和打桩。距距离测量可可以用钢尺尺或测距仪仪。在公路中线线处打桩，，以表示该该点至路线线起点的里里程，均称称为里程桩桩。里程桩桩分为整桩桩和加桩两两种。是由路线起起点开始，，每隔10m，20m，或50m的整整倍数桩号号而设置的的里程桩。。百米桩、、公里桩属属于整桩里程桩整桩：加桩是指沿中线线地面起伏伏突变化处处、横向坡坡度变化处处以及天然然河沟处等等所设置的的里程桩。。是指曲线上上设置的主主点桩，即即圆曲线起起点（ZY）、圆曲曲线中点（（QZ）、、圆曲线终终点（YZ）。是指路线上上的转点（（ZD）桩桩和交点（（JD）桩桩。路线与其他公路、铁路、渠道、高压线等交叉处、拆迁建筑物处、土壤地质变化处加设的里程桩。是指沿中线有人工构筑物的地方，如桥梁、涵洞处。地物加桩：地形加桩：曲线加桩：关系加桩：每个桩的桩桩号表示该该桩距路线线起点的里里程。如某某加桩距路路线起点的的距离为1934.16m，，则其桩号号记为K1+934.16，，如图a。(a)(b)(c)加桩的书书写(d)里里程桩尺寸寸(e)指示桩尺尺寸钉桩时，对对于交点桩桩、转点桩桩以及距路路线起点每每隔500m处的整整桩、公里里桩、重要要地物加桩桩以及曲线线主点桩，，均应打下下断面为6cm×6cm的方方桩（如图图d），桩顶钉钉以中心钉钉，桩顶露露出地面约约2cm，，并在其旁旁边钉一指指示桩（如如图e，为指示交交点桩的板板桩）。其其余里程桩桩一般使用用板桩，一一半露出地地面，为了了后续工组组找桩方便便，指示桩桩的背面循循环书写1～10，，并面向向后面的里里程桩。14.3圆圆曲线线主点测设设公路中线由由直线、平平曲线所组组成。当路路线由一个个方向转到到另一个方方向时，必必须用曲线线来连接。。曲线的形形式较多，，其中圆曲曲线(又称称单曲线)是最常用用的一种平平曲线。1.主主点测设元元素的计算算曲线主点是是：起点（直圆圆点ZY））、中点（（曲中点QZ）、终终点（圆直直点YZ）），如图所所示。曲线元素是：2.圆圆曲线主点点里程的计计算交点的里程程由中线丈丈量求得，，由此可以以根据交点点的里程桩桩号及圆曲曲线测设元元素推求出出圆曲线各各主点的里里程桩号。。其计算公公式为：直圆点（ZY）里程程=JD里里程-T曲中点（QZ）里程程=ZY里里程+L/2圆直点（YZ）里程程=QZ里里程+L/2为了避免计计算错误，，可用下列列公式检验验：YZ里程=JD里程程+T-J【例1】已已知JD6的桩号为K5+178.64，偏角为为ΔR=39º27´，设设计圆曲线线半径为R=120m，求各各测设元素素及主点编编号。JD6桩号号K5+178.64-T43.03ZY桩号K5+135.61+L/241.31QZ桩号K5+176.92+L/241.31YZ桩号K5+218.23检核计算:YZ桩号=JD桩号+T-JYZ桩号=K5+178.64+43.03-3.44=K5+218.23切线长曲线长外矢距切曲差3.圆圆曲线主点点的测设(1)测设设曲线的起点（（ZY）与终终点（YZ）将经纬仪安安置于交点点JD桩上上，分别以以路线方向向定向，自自JD点起起分别向后后、向前沿沿切线方向向量出切线线长T，即即得曲线的的起点和终终点。(2)测设设曲线的中中点（QZ）后视曲线的的终点，测测设角度得分角线方方向，沿此此方向从交交点JD桩桩开始，量量取外矢距距E,即得得曲线的中中点QZ。。JDZYYZQZ交点切线长TΔ(圆直点)(直圆点)(曲中点)切线长TE14.4圆圆曲线线细部测设设在一般情况况下，当地地形条件较较好、曲线线长度不超超过40米米时，只要要测设出曲曲线的三个个主点即能能满足工程程施工的要要求。但当当地形变化化复杂、曲曲线较长或或半径较小小时，就要要在曲线上上每隔一定定的距离测测设一个加加桩，以便便把曲线的的形状和位位置详细地地表示出来来，这个过过程称为曲曲线的细部部测设。公路中线测测量中加桩桩一般采用用整桩号法法，即将曲曲线上靠近近曲线起点点（ZY））的第一个个桩的桩号号凑成整数数桩号，然然后按整桩桩距l0向曲线的终终点（YZ）连续设设桩。由于于地形条件件、精度要要求和使用用仪器的不不同，细部部点的测设设主要有以以下几种方方法。13.4.1切切线线支支距距法法（（直直角角坐坐标标法法））切线线支支距距法法是是以以曲曲线线的的起起点点（（ZY））或或终终点点（（YZ））为为坐坐标标原原点点，，通通过过曲曲线线上上该该点点的的切切线线为为X轴轴，，以以过过原原点点的的半半径径方方向向为为Y轴轴，，建建立立直直角角坐坐标标系系，，从从而而测测定定各各加加桩桩点点的的方方法法。。如如下下图图所所示示。。ZYQZJDYZOP1P2P3P4ZYP1OYZP3P2QZP4JDRXYRy2x2N2φ2曲线线上上某某点点Pi的坐坐标标可可依依据据曲曲线线起起点点至至该该点点的的弧弧长长li计算算。。设设曲曲线线的的半半径径为为R，li所对对的的圆圆心心角角ji，则则计计算算公公式式为为：：为了了保保证证测测设设的的精精度度，，避避免免y值值（（垂垂线线））过过长长。。曲曲线线分分两两部部分分测测设设，，即即由由曲曲线线的的起起点点和和终终点点向向中中点点各各测测设设曲曲线线的的一一半半。。【例例2】】已已知知JD的的桩桩号号为为K8+745.72，，转转角角为为ΔΔR=53ºº25´´20"，，设设计计圆圆曲曲线线半半径径为为R=50m，，取取整整桩桩距距为为10m。。根根据据公公式式计计算算或或查查““圆圆曲曲线线函函数数表表””可可知知主主点点测测设设元元素素为为：：T=25.16m，，L=46.62m，，E=5.97m，，J=3.70m。。XZYP1OYZP3P2QZP4JDYRy2x2N2φ2主点名称桩号各桩至ZY或YZ的曲线长XY各点间弦长ZYK8+720.560.000.000.009.43+7309.449.380.899.98+74019.4418.953.733.87QZK8+743.8723.31

22.47

5.34

6.13+75017.1816.842.929.98+7607.187.160.517.17YZK8+767.180.000.000.00切线线支支距距法法测测设设圆圆曲曲线线细细部部表表测设设时时，，将将圆圆曲曲线线以以曲曲中中点点（（QZ））为为界界分分成成两两部部分分进进行行。。（1））根根据据曲曲线线加加桩桩的的详详细细计计算算资资料料，，用用钢钢尺尺从从ZY点点（（或或YZ点点））向向JD方方向向量量取取x1、x2…等横横距距，，得得垂垂足足N1、N2…等等点点，，用用测测钎钎作作标标记记。。（2））在在各各垂垂足足点点N1、N2…等等处处，，依依次次用用方方向向架架（（或或经经纬纬仪仪））定定出出ZY点点（（或或YZ点点））切切线线的的垂垂线线，，分分别别沿沿垂垂线线方方向向量量取取y1、y2…等纵纵距距，，即即得得曲曲线线上上各各加加桩桩点点Pi。（3））检检验验方方法法：：用用上上述述方方法法测测定定各各桩桩后后，，丈丈量量各各桩桩之之间间的的弦弦长长进进行行校校核核。。如如不不符符或或超超过过容容许许范范围围，，应应查查明明原原因因，，予予以以纠纠正正。。此法法适适合合于于地地势势比比较较平平坦坦开开阔阔的的地地区区。。使使用用的的仪仪器器工工具具简简单单，，而而且且它它所所测测定定的的各各点点位位是是相相互互独独立立的的，，测测量量误误差差不不会会积积累累，，是是一一种种较较精精密密的的方方法法。。测测设设时时要要注注意意垂垂线线y不不宜宜过过长长，，垂垂线线愈愈长长，，测测设设垂垂线线的的误误差差就就愈愈大大。。测设步骤：14.4.2偏角法法（极坐标法法）偏角法是一种种类似于极坐坐标的放样方方法。它是利利用曲线起点点（或终点））的切线与某某一段弦之间间的弦切角δδi（称为偏角））以及弦长Ci来确定Pi点的位置的一一种方法。图中l1为ZY点至P1点为首段分弧弧，测设P1点的数据可从从图中得出。。弧长l1所对的圆心角角j1可由下面的公公式计算：故首段分弧圆周角为圆周角：

弦长：C1=2Rsinδ1P4点至ZY点为为尾段分弧,弧长为l2，圆心角为j2，圆周角为δ2。同理可知：：圆周角：弦长：C2=2RsinΔ2

圆曲线中间部分，相邻两点间为整弧l0，整弧l0所对的圆心角均为j，相应的圆周角均为δ，即

圆周角：弦长：C=2Rsinδ

YZ点：

…………………故各细部点的的偏角：P1点：ΔΔ1P2点：P3点：【例3】已知知JD的桩号号为K5+135.22，偏角为ΔΔR=40º21´10"，，设圆曲线半半径为R=100m，取取整桩距为20m。根据据公式计算可可知主点测设设元素为：T=36.75m，L=70.43m，E=6.54m，，J=3.07m。主点名称桩号曲线长(m)圆周角δ°´"累计偏角Δ°´"弦长(m)ZYK5+098.471.5302618000001.53+1000261820.005434619.97+1206100413.683550813.67QZK5+133.681005126.32148386.32005434619.97+1601737368.90232598.90YZK5+168.90201035偏角法测设步步骤（1）将经经纬仪安置于于曲线起点ZY(或终点点YZ)上，，以度盘0ºº00´00"照准路线线的交点JD。（2）转动动照准部，正正拨（按顺时时针方法）测测设Δ1角（0º26´18"）），由测站点点沿视线方向向量弦长C1（1.53米米）钉桩，则则得曲线上第第一点Pl（K5+100）的位置置。（3）然后后测设P2（K5+120）点之累累计偏角Δ2（6º10´´04"），，将钢尺端零零点对准Pl点，以钢尺读读数为C（19.97米米）处交于视视线方向，即即距离与方向向相交，则定定出曲线上第第二点P2点。依此类推推，定出其它它中间各点，，并钉以木桩桩。（4）最后后，测设至曲曲线终点，视视线应恰好通通过曲线终点点YZ。Pn-1点至曲线终点点的弦长应为为C2（8.90米米），测设得得出的曲线终终点点位与原原定终点点位位之差，其纵纵向闭合差不不应超过±L／1000(L为曲线线长)，横向向误差不应超超过±10cm，否则应应进行检查，，改正或重测测。14.4.3极坐标标法当用光电测距距仪或全站仪仪测设圆曲线线时，由于其其测设距离受受地形条件限限制较小，精精度高、速度度快，可以采采用极坐标法法直接、独立立地测设各点点，因此，正正在逐渐地被被广泛使用。。14.5复复合曲线与与反向曲线的的测设14.5.1复曲线线的测设复曲线是由两两个或两个以以上互相衔接接的同向单曲曲线（主要是是圆曲线）所所组成的曲线线（如右图所所示。这种曲曲线，通常是是在地形条件件比较复杂地地段，一个单单曲线不能适适合地形的情情况下采用。JDa、JDb为相邻两交点点，AB为公公切线，GQ为主曲线和和副曲线相衔衔接的公切点点，它将公切切线分为T1和T2两段。其中主主曲线切线长长T1可根据给定的的半径R1和测定的转角角Δ1正算得出，则则副曲线切线线长T2=DAB-T1,然后以T2和转角Δ2依公式反算求求出R2。14.5.2反向曲曲线的测设反曲线是由两两个方向相反反的圆曲线组组成的（如下下图）。在反反曲线中，由由于两个圆曲曲线方向相反反，为了行车车的方便和安安全，一般情情况下，均在在前后两段曲曲线之间加设设一过渡直线线段，并且长长度不小于20m。14.6缓缓和曲线的的测设为了行车更安安全、舒适，，常要求在曲曲线和直线之之间设置一段段半径由无穷穷大逐渐变化化到圆曲线半半径的曲线，，这种曲线我我们称之为缓缓和曲线。国国内外目前基基本采用回旋旋曲线的一部部分作为缓和和曲线。直缓点缓圆点曲中点圆缓点缓直点α1ZHHYQZYHHZρ=∞ρ=∞ρ=Rρ=Rρ=R缓和曲线长度度的规定对于某一缓和和曲线我们已已知的数据有有：(1)路线的转转角Δ；(2)根据公路路的等级和地地形状况确定定的圆曲线半半径R；(3)缓和曲线线的长度，可可根据公路的的等级和地形形情况依下表表查得；(4)曲线加桩桩的整桩间距距和交点JD的里程。公路按等级与与地形规定缓缓和曲线的长长度公路等级高速公路一二三四地形平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘平原微丘山岭重丘缓和曲线长度(m)10070855070355025352014.6.1缓和曲曲线的特征及及曲线方程1.回旋曲线的特征和方程回旋曲线的几何特征是：曲线上任何一点的曲率半径ρ与该点到曲线起点的长度l成反比。即：式中c为比例例参数。我国国公路设计规规范规定c=0.035v3，v是设计的行车车速度，以km/h计。C=ρl=Rl

h=0.035v3在缓和曲线的起点l=0，则ρ=∞。在缓和曲线的终点（与圆曲线衔接处），缓和曲线的全长为lh，缓和曲线的半径ρ等于圆曲线的半径，即：ρ=R。上式可写成：2.缓和和曲线的切线线角公式缓和曲线上任任意一点P的的切线与曲线线起点ZH的的切线所组成成的夹角为ββ，β称为缓缓和曲线的切切线角。缓和和曲线切线角角β实际上等等于曲线起点点ZH至曲线线上任一点P之间的弧长长所对圆心角角β。如下图图所示。在P点取一微分分弧dl，它所对应的的圆心角为dβ，则：当l=lh时，缓和曲线全长所对的切线角称为缓和曲线角，以βh表示。ρl=Rlh圆曲线HYZHρ=∞PYXρ=Rρββhddxdyβhβdβh以缓和曲线起起点ZH为原原点，以过该该点的切线为为x轴，垂直直于切线的方方向为y轴。。则任一点P的坐标为:当l=lh时，即得缓和和曲线的终点点坐标值：称为缓和曲线的参数方程14.6.2缓和曲曲线主点元素素的计算及测测设1.圆曲曲线的内移和和切线的增长长在圆曲线和直直线之间增设设缓和曲线后后，整个曲线线发生了变化化，为了保证证缓和曲线和和直线相切，，圆曲线应均均匀地向圆心心方向内移一一段距离p，，称为圆曲线内移值值。同时切线也也应相应地增增长q，称为为切线的增长值值。αJDORZHHZQZHYYHqqhpThEhLyα-2βhβhβh在公路建设中中，一般采用用圆心不动，，圆曲线半径径减少p值的的方法，即使使减小后的半半径等于所选选定的圆曲线线半径，也就就是插入缓和和曲线前的半半径为R+p，插入缓和和曲线后的圆圆曲线半径为为R。增加的的缓和曲线的的一半弧长位位于直线段内内，另一半则则位于圆曲线线段内。如图图所示。圆曲线内移值p为：切线的增长值q为：αJDORZHHZQZHYYHqqhpThEhLyα-2βhβhβh2.缓和和曲线主点元元素以及里程程的推算(1)缓和曲曲线主元素的的计算：切线长：主曲线（圆曲曲线部分）长长：曲线全长：外矢距：切曲差：圆曲线半径R和缓和曲线线的长度lh是根据公路的的等级和地形形状况确定的的；路线的转转角α是实际际测量得到的的。（2）缓和和曲线主点里里程的计算直缓点ZH里里程：ZH里里程=交点JD里程-切切线长Th缓圆点HY里里程：HY里里程=直缓点点ZH里程+缓和曲线长长h曲中点QZ里里程：QZ里程程=缓圆点HY里程+主主曲线长Ly/2圆缓点点YH里程程：YH里里程=曲中中点QZ里里程+主曲曲线长长Ly/2缓直点点HZ里程程：HZ里程程=圆圆缓点点YH里程程+缓缓和曲曲线长长h为了检检查计计算的的正确确性，，可用用可用下下式计计算HZ里里程：：HZ里里程=JD里程程+切切线长长Th-切曲曲差Jh【例5】某一高高速公公路的的设计计行车车速度度为120km/h，已已知某某一交交点JD8的里程程桩号号为K9+658.86，转转角为为Δ=20º18´´26"，，半径径为R=600m，，试计计算曲曲线测测设的的主元元素和和曲线线主点点里程程。按规范范规定定得知知，对对于高高速公公路我我们可可以取取缓和和曲线线的长长度lh=100m。（1））计算算缓和和曲线线的要要素计算缓缓和曲曲线角角：计算缓缓和曲曲线终终点坐坐标：：计算切切线增增长值值：计算曲曲线内内移值值：（2））缓和和曲线线主元元素的的计算算切曲差差：外矢距距：曲线全全长：：主曲线线（圆圆曲线线部分分）长长：切线长长：上述缓缓和曲曲线主主元素素计算算可列列下表表计算算更便便捷。。缓和曲曲线测测设记记录计计算表表（3））计算算缓和和曲线线各主主点的的里程程JD8的桩号号为K9+658.86，按按缓和和曲线线主点点里程程的计计算公公式得得：JD8桩号K9+658.86-Th157.58直缓点点ZH里程程ZH桩桩号K9+501.28+lh100.00缓圆点点HY里程程HY桩桩号K9+601.28+Ly/256.33曲中点点QZ里程程QZ桩桩号K9+657.61+Ly/256.33圆缓点点YH里程程YH桩桩号K9+713.94+lh100.00缓直点点HZ里程程HZ桩桩号K9+813.94检核：：HZ桩号号=JD桩桩号+Th-Jh=K9+658.86+157.58-2.5=K9+813.94(校核核无误误)3.主主点测测设步步骤（（以例例5说说明））（1）经经纬仪仪安置置在交交点DJ8上，瞄瞄准直直缓点点ZH方向向，沿沿视线线方向向量取取切线线长Th=157.58m，，即得得直缓缓点ZH，，桩号号K9+501.28。。（2））仪器器不动动，以以ZH点为为后视视方向向，拨拨角(180ºº-ΔΔ)/2，，即分分角线线方向向，沿沿此方方向量量取外外矢距距Eh=10.25m，即即得曲曲中点点QZ，桩桩号K9+657.55。（3））再将将经纬纬仪瞄瞄准缓缓直点点HZ方向向，沿沿视线线方向向量取取切线线长Th=157.58m，，即得得缓直直点HZ，，桩号号K9+813.83。。（4））以ZH点点为坐坐标原原点，，以ZH-JD8为切线线方向向建立立直角角坐标标系的的x轴轴，垂垂直方方向为为y轴轴，用用切线线支距距法量量取Xh=99.93m，Yh=2.78m，，得缓缓圆点点HY,桩桩号号为K9+601.28。（5））同理理，以以HZ点为为坐标标原点点，以以HZ-JD8为切线线方向向建立立直角角坐标标系的的x轴轴，垂垂直方方向为为y轴轴，用用切线线支距距法量量取Xh=99.93m，Yh=2.78m，，得圆圆缓点点YH,桩桩号号K9+713.83。。（6））在测测设出出的各各主点点上钉钉木桩桩，并并钉一一小钉钉作为为标心心。14.6.3带带有缓缓和曲曲线的的详细细测设设1.切切线支支距法法（直直角坐坐标法法）切线支支距法法是以以缓和和曲线线的起起点ZH或或终点点HZ为坐坐标原原点，，以过过原点点的切切线为为x轴轴，过过原点点且垂垂直于于x轴轴的方方向为为y轴轴。缓缓和曲曲线和和圆曲曲线的的各点点坐标标，均均按同同一坐坐标系系统计计算，，但分分别采采用不不同的的计算算公式式，如如图所所示。。在缓和和曲线线段任任一点点i的的坐标标按下下式计计算。。式中li为缓和和曲线线上任任一点点i至曲曲线起起点或或终点点的曲曲线长长。ZHOHYβhφJD方向j对于圆圆曲线线段部部分，，各点点的直直角坐坐标仍仍和以以前计计算方方法一一样，，但坐坐标原原点已已移至至缓和和曲线线起点点（ZH)，因因此原原坐标标必须须相应应地加加q、、p值值，即即l为圆曲曲线上上任一一点至至HY点或或YH点的的曲线线长，，lh为缓和和曲线线长。。实际工工作中中，缓缓和曲曲线和和圆曲曲线各各点的的坐标标值也也可由由曲线线表查查出，，曲线线设置置方法法和圆圆曲线线的切切线支支距法法测设设方法法完全全相同同。ZHOHYβhφJD方向j式中：：2.偏偏角法法（极极坐标标法））以缓和和曲线线的起起点ZH或或终点点HZ为坐坐标原原点，，以过过原点点的切切线为为x轴轴，过过原点点且垂垂直于于x轴轴的方方向为为y轴轴。曲曲线上上某点点P至至曲线线的起起点（（ZH点或或HZ点））的距距离为为Ci，P点点和原原点的的连线线与坐坐标轴轴的x轴之之间的的夹角角为ΔΔi。它们们可以以通过过切线线支距距法求求出的的点的的坐标标P(xi、yi)来进进行计计算。。由于弦弦长C是逐逐步增增加的的，且且距离离较大大，所所以一一般可可以采采用光光电测测距仪仪或全全站仪仪进行行测设设，将将仪器器安置置在ZH点点或HZ点点，以以度盘盘0ºº00´00"照准准路线线的交交点JD。。转动照准准部，，依次次测设设Δi角和相相应的的弦长长Ci钉桩，，即可可分别别得到到曲线线上各各点。。ZHJD方向HYPCiΔi14.7路路线纵纵断面面水准准测量量路线纵纵断面面测量量又称称路线线水准准测量量。它它的任任务是是根据据水准准点高高程，，测量量路线线各中中桩的的地面面高程程，并并按一一定比比例绘绘制路路线纵纵断面面图，，为路路线纵纵坡设设计和和挖填填土方方计算算提供供基本本资料料。纵断面面测量量一般般分为为两步步进行行：1.基基平测测量：：沿路路线方方向设设置若若干水水准点点，建建立路路线的的高程程控制制。2.中中平测测量：：依据据各水水准点点的高高程，，分段段进行行水准准测量量，测测定各各中桩桩的地地面高高程。。基平测测量的的精度度要求求比中中平测测量高高，按按四等等或稍稍低于于四等等水准准的精精度要要求。。中平平测量量只作作单程程观测测，精精度按按普通通水准准要求求。14.7.1基基平测测量1.水水准点点的布布设水准点点应选选在道道路中中线经经过的的地方方两侧侧50～100m左左右，，地基基稳固固，易易于引引测、、不受受路线线施工工影响响的地地方。。根据据不同同的需需要和和用途途，可可设置置永久性性水准准点和临时性性水准准点。永久性性水准准点：：埋设标标石，，也可可设在在永久久性建建筑物物上或或用金金属标标志嵌嵌在基基岩上上。在在路线线的起起点和和终点点、大大桥两两岸、、隧道道两两端端等等位位置置应应设设置置永永久久性性水水准准点点，路路线线较较长长应应每每隔隔25～～30公公里里测测设设一一点点。。临时时水水准准点点：：一般般是是埋埋设设大大木木桩桩，，顶顶面面钉钉入入铁铁钉钉作作为为标标志志。。布布设设密密度度：：山山区区每每隔隔0.5～～1公公里里设设置置一一个个，，在在平平原原区区和和微微丘丘陵陵区区每每隔隔1～～2公公里里设设置置一一个个。。在在一一般般的的中中、、小小桥桥附附近近和和工工程程集集中中的的地地段段均均应应设设置置临临时时性性水水准准点点。。沿路路线线方方向向布布设设水水准准点点进进行行高高程程控控制制测测量量称称基基平平测测量量2.基基平平测测量量方方法法基平平测测量量首首先先应应将将起起始始水水准准点点与与附附近近国国家家水水准准点点进进行行连连测测，，以以获获得得绝绝对对高高程程。。在在沿沿线线其其它它水水准准点点的的测测量量过过程程中中，，凡凡能能与与附附近近国国家家水水准准点点进进行行连连测测的的均均应应连连测测，，以以便便获获得得更更多多的的检检查查条条件件。。如如果果路路线线附附近近没没有有国国家家水水准准点点，，可可假假定定起起始始水水准准点点的的高高程程。。水准准点点高高程程的的测测定定，，公公路路上上通通常常采采用用一一台台水水准准仪仪往往、、返返观观测测或或同同时时用用两两台台水水准准仪仪同同向向(或或对对向向)进进行行观观测测。。往往、、返返测测或或两两台台仪仪器器所所测测高高差差的的不不符符值值不不得得超超过过下下列列允允许许值值：：式中中：：L———水水准准路路线线长长度度，，以以公公里里为为单单位位，，适适用用于于平平地地。。n———测测站站数数，，适适用用于于山山地地。。14.7.2中中平平测测量量中平平测测量量又又名名中中桩桩抄抄平平，，即即测测量量路路线线中中桩桩的的地地面面高高程程。。中中平平测测量量是是以以基基平平测测量量提提供供的的水水准准点点为为基基础础，，以以相相邻邻两两水水准准点点为为一一测测段段，，从从一一个个水水准准点点出出发发，，逐逐个个施施测测中中桩桩的的地地面面高高程程，，闭闭合合在在下下一一个个水水准准点点上上，，形形成成附附合合水水准准路路线线。。其其允允许许误误差差为为：：式中中：：L————水水准准路路线线长长度度。。n————测测站站数数。。1.中中平平测测量量及及要要求求在一一定定距距离离内内设设置置用用于于传传递递地地面面高高程程的的转转点点，，每每两两转转点点间间所所观观测测的的中中桩桩，，称称为为中中间间点点。。由于于转转点点起起传传递递高高程程作作用用，，观观测测时时应应先先观观测测转转点点，，后后观观测测中中间间点点。。转转点点读读数数至至毫毫米米，，视视线线长长度度一一般般不不应应超超过过150米米，，标标尺尺应应立立于于尺尺垫垫、、稳稳固固的的桩桩顶顶或或坚坚石石上上；；中中间间点点的的高高程程通通常常采采用用视视线线高高法法求求得得，，读读数数可可至至厘厘米米，，视视线线长长度度也也可可适适当当放放长长，，标标尺尺立立于于紧紧靠靠桩桩边边的的地地面面上上。。如图，水准仪仪置于测站ⅠⅠ，后视水准准点BM1，，前视转点TP1，将观观测结果分别别记入表中的的“后视”和和“前视”栏栏内，然后，，依次观测BM1和TP1间的各个个中桩（K0+000～～K0+060），将读读数分别记入入“中视”栏栏内。2.施测方法法ⅠBM1TP1TP2K0+000K0+020K0+040K0+060K0+080K0+100K0+120K0+140Ⅱ中平测量记录录表测站测点水准尺读数(m)视线高程高程备注后视中视前视1BM12.126138.340136.214BM1=136.214K0+0001.23137.11+0201.87136.47+0400.85137.49+0601.74136.60TP11.378136.9622TP11.653138.615136.962+0601.86136.76+0802.35136.27+1001.42137.20TP22.220136.395后视点高程+后视读数136.214+2.126路线纵断面图图桩号号坡度与距离设计高程地面高程挖填高度填挖直线与曲线70727476807882843+1003+1103+1603+2003+2203+2403+2853+3003+3203+3503+3583+3803+0803+0403+1323+1803+2553+0003+37075.6874.9879.5080.0278.6078.7380.4081.9881.5679.1279.2078.8380.5280.5279.1477.2277.7877.8377.063.5%74.7881.0818078.282.0%1400%6076.1877.5878.2878.6379.4080.3880.6880.2879.8878.8878.9879.5878.2878.2878.2878.280.901.201.921.740.030.670.020.900.881.160.680.751.541.640.861.060.500.451.22BM5高程35.3483+040右右4.5米米R=2000T=27.5E=0.76R=1000T=10E=0.05JD5α=45°12′R=120JD6纵断面图绘制制的说明：2.纵坡设设计，计算设设计高程此项工作必须须