第十三章路线施工测量选编

基本要求：掌握路线桩号、平曲线主点、加桩、断链的定义；掌握交点法单圆平曲线、基本型平曲线与竖曲线计算的原理和方法。教学重点：缓和曲线测设原理教学难点：缓和曲线线元的坐标正反算原理第十三章路线施工测量13.1路线控制测量概述13.4基本型平曲线的计算与测设13.3单圆平曲线的计算与测设13.2路线平面组成13.5竖曲线计算13.6路基超高与边桩设计高程的计算13.1路线测量概述线路工程放样的主要任务就是把图纸上设计的线路的位置、形状、宽度和高低在施工现场标定出来，作为线路施工的依据。公路、铁路工程放样工作主要包括：线路中线放样、路基施工放样、路面施工测量等内容。13.1路线测量概述路线勘测设计测量(routereconnaissanceanddesignsurvey)道路施工测量(roadconstructionsurvey)。13.1路线测量概述（一）勘测设计测量初测(preliminarysurvey)定测(locationsurvey)。1、初测内容:控制测量(controlsurvey)、测带状地形图(topographicalmapofazone)和纵断面图(profile)、收集沿线地质水文资料、作纸上定线或现场定线，编制比较方案，为初步设计提供依据。13.1路线测量概述2、定测内容：在选定设计方案的路线上进行路线中线测量(centerlinesurvey)、测纵断面图(profile)、横断面图(cross-sectionprofile)及桥涵、路线交叉、沿线设施、环境保护等测量和资料调查，为施工图设计提供资料。13.1路线测量概述（二）道路施工测量按照设计图纸恢复道路中线、测设路基边桩和竖曲线。工程逐项完工后，进行竣工验收测量，为工程竣工后的使用和养护提供基础资料。二、路线三维设计图纸路线中线属于三维空间曲线，设计图纸是用平曲线设置中线的平面位置，竖曲线设置中线的高程。平竖曲线联系的纽带为中线桩号。平面图纵断面图横断面图13.1路线测量概述三、中线测量1、平面线型由直线和曲线（圆曲线、缓和曲线）组成。2、中线测量的概念通过直线和曲线的测设，将道路中心线的平面位置测设到地面上，并测出其里程。即测设直线上、圆曲线上或缓和曲线上中桩。13.1路线测量概述四、交点JD(intersectingpoint)的测设（一）定义：路线的转折点，即两个方向直线的交点，用JD来表示。（二）方法：1．等级较低公路：现场标定。2．高等级公路：测地形图——图上定线——实地放线。13.1路线测量概述（三）实地放线的方法分类1、放点穿线法：放直线点——穿线——定交点（1）放点可采用支距法（垂直于导线边的距离）、导线相交法或极坐标法。（2）穿线定出一条尽可能多的穿过或靠近直线上点（如P1、P2、P3点）的直线AB。ABP1P2P3P413.1路线测量概述（3）定交点将直线延长，得交点JD。正倒镜分中法：在B点架仪，盘左瞄准A，倒镜定a1，b1点；盘右瞄准A点，倒镜定a2，b2点；取a1、a2点中点a，b1、b2点的中点b。同理定出CD方向上c、d两点。（骑马桩）将线段ab、cd相交得交点JD。13.1路线测量概述2、拨角放线法——极坐标法在利用导线点或已测设的JD，计算测设元素（β，S）——拨角，量边，定出JD位置。五、转点ZD(turningpoint)的测设1、定义：当相邻两交点互不通视或直线较长时，需要在其连线测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点。直线上一般每隔200m~300m设一转点，在路线与其它道路交叉处以及路线上需设置桥、涵等构筑物处——设置转点。2、分为：在两交点间测设转点。在两交点延长线上测设转点。13.1路线测量概述（1）在两交点间测设转点：方法:在JD5、JD6的大致中间位置ZD’架仪。瞄准JD5，定出JD6。测量出a、b距离。计算e值，实地量取e，得ZD点。有：fbaae在ZD点架仪，检查三点在一直线上。abefJD5JD6JD6ZDZD（2）在两交点延长线上测设转点：fbaaeabaef同理，计算出e值，实地量取e，得ZD点。有：最后，在ZD点架仪，检查三点在一直线上。abefJD5JD6JD6ZDZD六、转角和分角线的测设（1）定义：指路线由一个方向偏向另一个方向时，偏转后的方向与原方向的夹角。当偏转后的方向在原方向的右侧，称为右转角αY；反之为左转角αZ。β3αyβ4αzJD3JD4JD２JD５（2）转角的计算当β左180°时，为右转角，有：αy=β左-180°当β左180°时，为左转角，有：αz=180°-β左当β右180°时，为右转角，有：αy=180°-β右当β右180°时，为左转角，有：αz=β右-180°（3）分角线方向若角度的2个方向值为a、b，则：分角线方向c=(a+b)/2abc=(a+b)/2分角线方向七、平面位置标志中桩，表示该桩至路线起点的水平距离。分为整桩(每隔20m或50m设一个)和加桩：加桩分为:地形加桩、地物加桩、人工结构物加桩、工程地质加桩、曲线加桩和断链加桩。（如：改K1+100=K1+080，长链20m。）中桩(mileagepeg)图1.方桩：用做线路中心的控制桩(起点桩、终点桩、ZD桩、曲线控制桩等),打入地下顶部与地面平齐,并在桩面上钉一小钉,以表示线路中心的位置。2.板桩：用做标志桩和里程桩。标志桩：标志线路的控制桩，在线路前进方向左侧约0.3m处打一板桩,露出地面十来厘米，用红油漆写明控制桩的名称及里程。里程桩(百米桩、公里桩、曲线桩等)标志线路中心位置。里程：是指该点离线路起点的距离,通常以线路起点为K0+000.0。图中的主桩为直线上的一个转点(ZD)，它的编号为31；里程为K3+402.31，K3表示3km；402.31表示公里以下的米数,即注明此桩沿线路中线离开线路起点的距离为3402.31m。路线测量符号公路测量符号名称中文简称汉语拼音或我国习惯符号英文符号交点交点JDIP转点转点ZDTMPGPS点GGPS导线点DTP水准点BMBM图根点TRP圆曲线起点直圆ZYBC圆曲线中点曲中QZMC圆曲线终点圆直YZEC第一缓和曲线起点直缓ZHTS第一缓和曲线终点缓圆HYSC路线测量符号名称中文简称汉语拼音或我国习惯符号英文符号第二缓和曲线起点圆缓YHCS第二缓和曲线终点缓直HZST转角△左转角△L右转角△R平竖曲线半径RR平竖曲线切线长TT平竖曲线外距EE曲线长LL圆曲线长LhLc缓和曲线长LyLs公路测量符号13.2线路平面组成就线路而言，受地形、地物及社会经济发展的限制，线路就要从一个方向转到另一个方向，那么为了车辆平稳，安全地运行，就必须用曲线连接。曲线测设是工程放样的组成部分。在平面内连接不同线路方向的曲线，称为平面曲线，简称平曲线。13.2线路平面组成平面曲线按其半径的不同分为圆曲线和缓和曲线。圆曲线上任意一点的曲率半径处处相等。缓和曲线是在直线与圆曲线、圆曲线与圆曲线之间设置的曲率半径连续渐变的一段过渡曲线，缓和曲线上任意一点的曲率半径处处在变化。《铁路工程技术规范》规定：在铁路干线线路中都要加设缓和曲线；但在地方专用线、厂内线路及站场内线路中,由于列车速度不高,有时可不设缓和曲线,只设圆曲线。按曲线的连接形式不同，可分为：（1）单圆曲线（2）复曲线RRrrOO圆曲线圆曲线13.2线路平面组成（3）反向曲线R1R2O1O2（4）回头曲线13.2线路平面组成（5）螺旋线（6）竖曲线RO13.2线路平面组成曲线测设的方法有多种，常见的有：1.极坐标法2.坐标法3.偏角法4.切线支距法13.2线路平面组成一般的平面曲线是按“直线+缓和曲线+圆曲线+缓和曲线+直线”的顺序连接组成完整的线形。平面曲线最基本的线形元素是圆曲线和缓和曲线，其它曲线都是由它们两个派生出来的。13.2线路平面组成一、圆曲线单圆曲线简称圆曲线，是最简单的一种曲线，其测设和资料计算都比较容易。13.3单圆曲线测设铁路：我国《新建铁路测量工程规范》和《铁路技术管理规程》中规定：采用的圆曲线半径为：4000、3000、2500、2000、1800、1500、1200、1000、800、700、600、550、500、450、400和350米。1．圆曲线半径各级铁路曲线的最大半径为4000米。Ⅰ、Ⅱ级铁路的最小半径：在一般地区分别为1000米和800米，在特殊地段为400米；Ⅲ级铁路的最小半径：在一般地区为600米，在特殊困难地区为350米。1．圆曲线半径13.3单圆曲线测设公路：我国《公路工程技术标准》中规定：高速公路的最小半径：在平原微丘区为650米,在山岭重丘区为250米；一级公路在上述两种地区分别为400米和125米；二级公路分别为250米和60米；三级公路分别为125米和30米；四级公路分别为60米和15米。13.3单圆曲线测设2．圆曲线主点圆曲线的主点：ZY——直圆点,即直线与圆曲线的分界点；QZ——曲中点,即圆曲线的中点；YZ——圆直点,即圆曲线与直线的分界点。圆曲线的控制点：ZY、QZ、YZ、JD。JD——两直线方向的交点,也是一个重要的点,但不在线路上。13.3单圆曲线测设3．圆曲线要素T——切线长,即交点至直圆点或圆直点的直线长度(JD--ZY,JD—YZ之距离)；见L——曲线长,即圆曲线的长度(ZY—QZ—YZ圆弧的长度）；E0——外矢距,即交点至曲中点的距离(JD至QZ之距离)；α——转向角,即直线方向转变的水平角；R——圆曲线半径。T、L、E0、α、R总称为圆曲线要素。13.3单圆曲线测设圆曲线及其主点和要素图11-313.3单圆曲线测设4、圆曲线要素的计算：1）公式法：α和R分别根据实际测定和线路设计时选定，可按公式法或查表法确定圆曲线的要素T、L、E0。2RtgT切线长180RL曲线长)12(secRE外距LTD2切曲差2）查表法：在《铁路曲线测设用表》（以下简称曲线表）中以α、R为引数，查得相应的圆曲线要素。[例]：已知α=55°43′24″，R=500m，求圆曲线各要素T，L，E0。解：由公式即可得：T=264.31m；L=486.28m；E0=65.56m。以上结果也通过曲线表查得。13.3单圆曲线测设二、主点的测设（1）主点里程的计算ZY里程=JD里程-T；YZ里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2；JD里程=QZ里程+D/213.3单圆曲线测设例1已知，，，求曲线各要素？解：0'102510800Rm13.3单圆曲线测设T=72.94m,L=145.48m,E=3.32m,q=2T-L=0.40m例2，已知JD的里程为DK11+295.78，求ZY,QZ,YZ点的里程？解：利用下面的加法算式可以得出：368.32DK110.40-368.32DK1172.7421368.72DK1172.94295.78DK11295.58DK1172.7421222.84DK11ZY72.9478.29511iYZqYZTJDQZTDKJDi检核13.3单圆曲线测设已知铁路线路转点ZD的里程为K125+032.58，其它已知数据如表，试推算各主点的里程。点号圆曲线半径R（m）转向角（°′″）水平距离D(m)ZD1032.75JD1500321543（Y）724.86JD2500253016（Z）曲线资料表点号切线长T（m）曲线长L（m）外矢距E0（m）切曲差q（m）JD1144.61281.5420.497.68JD2113.16222.5712.653.75ZY1YZ2JD1JD2YZ1ZY2ZD图52主点里程推算里程推算：ZDDK125+032.58+（D1-T1）888.14ZY1DK125+920.72+L1/2140.77QZ1DKI26+061.49+L1/2140.77YZ1DK126+202.26+（D2-T1-T2）467.09ZY2DK1