《工程测量》课件-第十二章 道路测量

《工程测量》12.1曲线测设CONTENTS目录圆曲线测设01缓和曲线测设02圆曲线测设01一、圆曲线测设——测设元素计算ZY：直圆点，即直线与圆曲线的连接点QZ：曲中点，即圆曲线的中点YZ：圆直点，即圆曲线与直线的连接点圆曲线的主点：一、圆曲线测设——测设元素计算切线长T：ZY（或YZ）至JD间的直线长；曲线长L：ZY至YZ间的曲线长；外矢距E：JD沿半径方向至QZ间的直线长；切曲差D：二倍切线长与曲线长之差。圆曲线的测设元素：一、圆曲线测设——测设元素计算已知JD的转角α，圆曲线半径R，则：圆曲线的测设元素计算：一、圆曲线测设——测设元素计算根据交点的里程和曲线测设元素，即可计算出圆曲线各主点的里程。ZY里程=JD里程-TYZ里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2JD里程=QZ里程+D/2（校核）一、圆曲线测设——测设元素计算由于JDi-1、ZYi、JDi在同一直线方向上，故：（1）ZY点坐标一、圆曲线测设——测设元素计算根据坐标正算原理，推算得ZY的线路坐标计算公式为：（1）ZY点坐标一、圆曲线测设——测设元素计算由于JDi、YZi、JDi+1在同一直线方向上，故：根据坐标正算原理，推算得YZ的线路坐标计算公式为：（2）YZ点坐标一、圆曲线测设——测设元素计算步骤一：计算P点在ZYi-xy坐标系中的坐标（3）曲线上任意桩号P点坐标一、圆曲线测设——测设元素计算步骤二：计算P点在线路坐标系中的坐标当曲线为右转角时，C=1；当曲线为左转角时，C=-1。（3）曲线上任意桩号P点坐标一、圆曲线测设——测设元素计算选取两个相邻初测导线点分别作为测站点和后视点；在全站仪坐标放样功能中，设置测站及后视，再逐一输入待放样中桩点坐标数据；根据道路中线附近初测导线测设圆曲线：一、圆曲线测设——测设元素计算根据全站仪的角度及距离调整量提示，配合调整棱镜位置，直至找到中桩点位置并钉桩，书写桩号。根据道路中线附近初测导线测设圆曲线：缓和曲线测设02二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置缓和曲线：曲线上高速运行的汽车会产生离心力，为克服离心力的影响，在直线（超高为0）与圆曲线（超高为h）之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化到圆曲线半径的过渡性曲线，此曲线称为缓和曲线。01带有缓和曲线的平曲线组成：第一缓和曲线段+圆曲线段+第二缓和曲线段二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置02带有缓和曲线的主点：ZH（直缓点，即直线与第一缓和曲线的连接点）HY（缓圆点，即第一缓和曲线与圆曲线的连接点）二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置02带有缓和曲线的主点：QZ（曲中点，即平曲线的中间点）YH（圆缓点，即圆曲线与第二缓和曲线的连接点）HZ（缓直点，即第二缓和曲线与直线的连接点）二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置曲率半径ρ随曲线长度l的增大而成反比均匀减小；曲线上任意点的曲率半径ρ为：YXρ03回旋型缓和曲线的基本公式：二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置回旋曲线上个任一点P的切线与ZH（HZ）的切线的夹角为切线角β。04切线角公式：YX二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置当𝑙=𝑙0

时，为HY或YH点的切线角又称：缓和曲线角05缓和曲线角公式：YX二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置缓和曲线上任意点在ZH-xy，或HZ-xy坐标系下的切线支距坐标：06缓和曲线的参数方程：YX二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置06缓和曲线的参数方程：YX二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置当𝑙=𝑙0时，07HY、YH点的坐标：YX二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置内移距r：当圆曲线加设缓和曲线段后，为使缓和曲线起点与直线段的终点衔接，须将圆曲线向内移动一段距离r，称为内移距。二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置切线增长值q：加设缓和曲线段后，使曲线发生变化，使切线增长q，称为切线增长值。二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置缓和曲线测设元素计算：已知圆曲线半径R、缓和曲线长及转向角α，则：

R+rR+EHα/2二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置根据交点（JD）的里程和曲线测设元素，即可计算出缓和曲线各主点的里程：

二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置由于JDi-1、ZHi、JDi在同一直线方向上，故：（1）ZH点坐标二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置根据坐标正算原理，推算得ZH的线路坐标计算公式为：（1）ZH点坐标二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置由于JDi、HZi、JDi+1在同一直线方向上，故：（2）HZ点坐标二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置根据坐标正算原理，推算得HZ的线路坐标计算公式为：（2）HZ点坐标二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置步骤一：计算P点在ZH/HZi-xy坐标系中的坐标（3）缓和曲线段上点的坐标计算二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置步骤二：计算P点在线路坐标系中的坐标当曲线为右转角时，C=1当曲线为左转角时，C=-1（3）缓和曲线段上点的坐标计算二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置步骤一：计算P点在ZH/HZi-xy坐标系中的坐标（4）圆曲线段上点的坐标计算二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置步骤二：计算P点在线路坐标系中的坐标当曲线为右转角时，C=1当曲线为左转角时，C=-1（4）圆曲线段上点的坐标计算二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置选取两个相邻初测导线点分别作为测站点和后视点；在全站仪坐标放样功能中，设置测站及后视，再逐一输入待放样中桩点坐标数据；根据道路中线附近初测导线测设缓和曲线：二、缓和曲线测设——缓和曲线的设置根据全站仪的角度及距离调整量提示，配合调整棱镜位置，直至找到中桩点位置并钉桩，书写桩号。根据道路中线附近初测导线测设缓和曲线：SUMMARYOFTHELESSON本课小结一、圆曲线测设测设元素及主点的计算圆曲线逐桩坐标计算全站仪坐标放样法测设圆曲线SUMMARYOFTHELESSON本课小结二、缓和曲线测设测设元素及主点的计算圆曲线逐桩坐标计算全站仪坐标放样法测设圆曲线思考一、圆曲线的主点坐标如何计算？二、为何要在道路中线中加设缓和曲线？

12.2道路断面测量《工程测量》CONTENTS目录道路纵断面测量01道路横断面测量02道路纵断面测量01一、道路纵断面测量道路纵断面测量:在道路中线测定之后，测定中线上各里程桩的地面高程，并绘制路线纵断面图，用以表示沿路线中线位置的地形起伏状态，主要用于路线纵坡设计之用。中平测量基平测量中平测量道路纵断面测量一、道路纵断面测量（一）基平测量基平测量：沿路线方向设置水准点，并测定其高程，从而建立路线的高程控制，称为基平测量。（1）水准点的设置永久性水准点路线的起、终点、大桥两岸、隧道两端、哑口以及一些需要长期观测高程的重点工程附近。（2）基平测量的方法将起始水准点与附近国家水准点进行联测，以获取水准点的绝对高程；应构成附合水准路线。一、道路纵断面测量（二）中平测量中平测量：根据基平测量建立的水准点的高程，分别在相邻的两个水准点之间进行水准测量，测定各中桩的地面高程，称为中平测量。测站视线高程Hi＝后视点高程HA＋后视读数a前视点高程HB＝视线高程Hi－前视读数b中桩点高程HK＝视线高程Hi－中视读数k一、道路纵断面测量（二）中平测量中平测量的方法（视高法）一、道路纵断面测量（二）中平测量在测站上应先观测转点，后观测中间点。观测转点时读数至mm。观测中桩点时读数即中视读数可至cm。一、道路纵断面测量（三）路线的纵断面图纵断面图：表示沿路线中线方向的地面起伏状态和设计纵坡的线状图，它反映出各路段纵坡的大小和中线位置处的填挖尺寸，是道路设计和施工中的重要文件资料。道路横断面测量02二、道路横断面测量道路横断面测量:测定中线上各里程桩处垂直于中线方向的地面高程，并绘制横断面图，用以表示垂直于路线中线方向的地形起伏状态，供路基设计、土石方计算及边桩测设之用。（一）水准点的设置直线段：与中线垂直。曲线段：曲线的法线方向，即半径方向。二、道路横断面测量（二）横断面测量——水准仪皮尺法在横断面方向的坡度变化点上立标尺，用钢尺(或皮尺)量取相邻地形变化点间的水平距离，用水准仪测量相邻地形变化点间的高差。二、道路横断面测量比例尺：水平和高程均为1：200。路线的横断面图绘制顺序：在方格纸上自下而上从左到右。作用：路基横断面设计、面积计算。SUMMARYOFTHELESSON本课小结一、道路纵横断面测量（一）道路纵断面测量基平测量、中平测量、纵断面图的绘制（二）道路横断面测量横断面方法的确定横断面图的绘制一、道路纵断面测量的步骤？二、道路的横断面方向如何确定？思考

12.3路基边桩及竖曲线测设《工程测量》CONTENTS目录路基边桩测设01竖曲线测设02路基边桩测设01一、路基边桩测设路基边桩测设1、路基边桩的位置按填土高度或挖土深度、边坡率及横断面的地形情况而定。2、当算出路基中心桩至边桩的距离后，则可在实地沿横断面方向放样此段距离，定出边桩位置。路基边桩测设就是在地面上将每一个横断面的路基边坡线与地面的交线用木桩标定出来。一、路基边桩测设（一）平坦地段路基边桩测设填土路堤：

边桩至中桩的距离：h为中桩填土高度1/m为边坡率一、路基边桩测设（一）平坦地段路基边桩测设挖方路堑：边桩至中桩的距离：h为中桩挖深1/m为边坡率

S为边沟宽一、路基边桩测设（二）山坡地段路基边桩测设山坡地段填土路堤：

1/m为边坡率h左、h右为左右边桩填土高度

一、路基边桩测设（二）山坡地段路基边桩测设山坡地段挖土路堑：

1/m为边坡率S为边沟宽h左、h右为左右边桩挖深

竖曲线测设02一、竖曲线测设——竖曲线概述竖曲线：在设计路线纵坡的变更处，考虑行车的视距要求和行车的平稳，在竖直面内用圆曲线将两坡度线连接起来，这种曲线称为竖曲线。路线上有三条相邻的纵坡，其坡度分别为：i1（上坡）、i2（下坡）、i3（上坡）；在坡度为i1和i2的纵坡之间设置凸形竖曲线；在坡度为i2和i3的纵坡之间设置凹形竖曲线。二、竖曲线测设——竖曲线计算

竖曲线的设计半径R较大，而竖曲线的坡度转交(α)又较小，因此可以用下列近似公式计算：二、竖曲线测设——竖曲线计算竖曲线的测设元素：

二、竖曲线测设——竖曲线计算竖曲线上任意点的坡道高程：（凸竖曲线）（凹竖曲线）

二、竖曲线测设——竖曲线计算当中桩位于竖曲线范围内，应对其坡道高程进行修正。竖曲线的标高改正值计算公式为：

竖曲线上任意点的高程：（凸竖曲线）（凹竖曲线）三、竖曲线测设——竖曲线计算案例设i1=0.145%，i2=-1.231%，为凸曲线，变坡点的桩号为K2+700，高程为50.48m，欲设置R=4000m的竖曲线，求：各测设元素、起点、终点的桩号和高程、曲线上每隔10间距里程桩的标高改正数和设计高程。（1）竖曲线的测设元素：

三、竖曲线测设——竖曲线计算案例（2）竖曲线起点、终点的桩号和高程为：起点桩号=变坡点桩号-T