《工程测量》-8.3道路中线教案

学期授课教案20XX—20XX学年度第X学期课程编号课程名称学分/学时授课专业工程测量授课班级任课教师20XX年XX月-2-教学设计项目/章节第八章第3节专业XXXX教师XXXX教学名称道路中线测量班级XXXX时间XXXX授课形式讲授课时x时地点XXXX学情分析教学任务1.道路中线平面线型；2.道路中桩、里程及设置；3.道路中线放样方法。教学目标技能目标1.能够进行里程桩设置。知识目标1.了解道路中线的结构与平面线型；2.掌握道路中线中桩及里程；3.了解道路中线放样方法；4、掌握里程桩的设置方法。素质目标1.培养学生团队协作能力和认真负责的的敬业精神；2.培养学生吃苦耐劳的品质和精益求精的工匠精神；3.提高学生理论联系实际和动手操作能力。教学策略教学重点及解决措施1.道路中线平面线型组成；2.道路中线中桩分类、里程含义。教学难点及解决措施1.道路中桩断链桩含义及处理方法教学组织班级授课√实训教学分组教学个别教学协作教学现场教学教学过程实施流程导图交点交点转点圆曲线道路中线的平面线型道路中线的平面线型道路中线的表示方法里程道路中线的表示方法里程中桩的分类道路中线的放样方法道路中线的放样方法全站仪极坐法全站仪极坐法GNSSRTK法里程桩的设置里程桩的设置教学活动实施教学步骤与内容备注8.3道路中线测量8.3.1道路中线的线型组成道路中线测量是将道路设计中心线测设到实地上，并沿线路设置里程桩。道路中线的基本平面线型由直线、圆曲线和缓和曲线组成。由圆曲线和缓和曲线又可以组合成多种复杂线型。公路勘测规范对公路测量符号有统一规定，如下表所示8.3.2道路中线在地面上的表示方法（一）中桩及里程概念地面上表示中线位置的桩点称为中线桩，简称中桩。中桩的间距，直线部分不应大于50m。平曲线部分宜为20m。当公路曲线半径为30~60m或缓和曲线长度为30~50m时，其中线桩间距不应大于10m；对于公路曲线半径小于30m、缓和曲线长度小于30m或回头曲线段，中线桩间距均不应大于5m。中桩除了标定道路平面位置外，还标记道路的里程。所谓里程是指从道路起点沿道路方向计算至该中桩点的距离，其中曲线上的中桩里程是以曲线长计算的。具体表示方法是将整公里数和后面的尾数分开，中间用“+”号连接。如离起点距离为14368.472m的中桩里程表示为14+368.472，在里程前还常常冠以字母K表示，即写成：K14+368.472。（二）中桩的分类道路上所有桩点分为三类：道路控制桩、一般中线桩、加桩和断链桩。1.道路控制桩道路控制桩是指对道路位置起决定作用的桩点。主要包括直线上的起终点、交点JD、转点ZD、曲线上的曲线控制点和各个副交点。2.一般中线桩一般中线桩是指中线上除控制桩外沿直线和曲线每隔一段距离钉设的中线桩，它都钉设在整50m或20m的倍数处。一般中线桩还包括下面几种桩：百米桩，即里程为整百米的中线桩；公里桩，即里程为整公里的中线桩。3.加桩加桩主要是沿道路中线上有特殊意义的地方钉设的中线桩，包括地形加桩和地物加桩。地形加桩是指沿中线方向地形起伏变化较大的地方钉设的加桩，它对于以后设计施工尤其是纵坡的设计起很大的作用；地物加桩则是指沿中线方向遇到对道路有较大影响的地物时布设的加桩，如遇到河流、村庄等，则在两侧均布设加桩，遇到灌溉渠道、高压线、公路交叉口等也都要布置加桩。所有的加桩都要注明里程，里程标注至米即可，特殊情况下可取位至0.1m。凡在下列位置应设加桩：（1）路线纵横向地形变化处；（2）路线交叉处；（3）拆迁建筑物处；（4）桥梁、涵洞、隧道等构造物处；（5）土质变化及不良地质地段起、终点处；（6）省、地（市）、县级行政区划分界处；（7）改建公路变坡点、构造物和路面面层类型变化处。4.断链桩中线测量一般是分段进行。由于地形地质等各种情况常常会进行局部改线或者由于计算或丈量发生错误时，会造成已测量好的各段里程不能连续，这种情况称为断链。图图断链如上图所示，由于交点改线后移至，原中线改线至图中虚线位置，使得从起点至转点的距离比原来减少。而从往前已进行了中线测量，如将所有里程改动或重新进行中线测量，则外业工作量太大。为此，可在现场断链处即转点的实地位置设置断链桩，用一般的中线桩钉设，并注明两个里程，将新里程写在前面，也称来向里程，将原来的里程写在后面，也称去向里程，并在断链桩上注明新线比原来道路长或短了多少。由于改线后道路缩短，来向里程小于去向里程，这种情况称为短链。如果由于改线后新道路变长，则使得来向里程大于去向里程，那么就称为长链。断链的处理方法见下图。图图断链的处理方法断链桩一般应设置在线路的直线段，不得在桥梁、隧道、平曲线、公路立交范围内设立，并作好详细的断链记录，供初步设计和计算道路总长度作参考。8.3.3道路中线放样现在二级以上公路勘测设计，都是先建立道路控制，然后勘测设计和施工测量都是依据布设的控制点坐标和高程进行路线测设和施工放样，这种方法称为“控制点测设道路法”。用控制点测设道路，以其精确、方便、灵活、高效、误差不积累等优越性，在道路勘测设计和施工中得到最为广泛的应用，成为道路(尤其是高等级公路)测设的主要手段和方法。要想实现用控制点测设道路，就必须使线路上任意一点的坐标都和控制点坐标采用同一套坐标系统，这样的坐标系统，称为线路坐标系统。计算道路中线上任意一点的线路坐标是利用控制点测设道路过程中最重要的环节。这一工作，在室内根据交点设计坐标、中线起点的设计里程、各曲线的曲线要素等设计数据，利用相应的线路坐标计算程序，既可推算出所有中桩的里程和平面坐标。“控制点测设道路法”根据采用的放样设备不同，又可分为全站仪极坐标法、GNSSRTK坐标法等。（一）全站仪极坐标法全站仪极坐标法就是根据中线点与控制点之间的极坐标关系，利用全站仪（或类似仪器设备）直接放样道路中线点。这种方法一般可使用全站仪采用坐标放样功能直接放样，是在道路施工测量过程中最常采用的方法。（二）GNSSRTK坐标法目前的RTK技术产品一般都具有线路坐标计算程序、道路放样等功能。使用时将道路线形编辑到GNSSRTK手簿中，即可利用待放中桩里程实时计算各中桩线路坐标，进而完成道路放样。由于GNSS测量时采用WGS84坐标系统，而我们计算出的中桩坐标采用线路坐标系统。所以，在施测前还应作坐标转换参数的计算，以便把GNSS测量结果自动转换到线路坐标系统。有了转换参数便可在野外进行道路测设工作。计算坐标转换参数时，首先应确定采用哪些点进行转换参数的计算，这些点最好同时具有线路坐标和WGS-84坐标，若没有WGS-84坐标，则可在野外利用RTK技术实时测得。然后再利用RTK手簿中自带的转换参数计算功能，求解转换参数。计算转换参数时，若已对高程进行了高程拟合，则在放样道路中线的同时还可实时得到各中桩的高程；即使在标定线路时仅考虑了平面位置，也可利用实测数据采用动态拟合模型后处理各中桩高程。这种方法，在中线测量的基础上，可同时完成纵断面的测量，极大地提高中线测量的效率。8.3.4里程桩设置道路控制桩一般采用5cm×5cm×(30～50cm)的木质桩。一般中线桩采用(4～5cm)×(1～1.5cm)×(25～30cm)的木质或竹质板桩。桥隧控制桩一般为混凝土桩。位于岩石、原有道路或建筑物上的桩志，可采用铁钉标志或用油漆绘制点位符号。所有中桩标志应采用黑色或红色油漆书写标志名称及里程桩号。字母对着道路的起始方向。交点桩、转点桩、曲线控制桩、公里桩、百米桩的指示桩等应写出里程号，不得省略。有比较方案时，按比较方案的顺序，桩号前应冠以A、B……字样。分离式路基测量，其左右侧路线桩号前应冠左右字母符