第十章线路工程测量

第十章线路工程测量10、1概述线路工程测量是将道路的中心线或管道工程中心线根据设计要求标定在实地上所需要的测量工作。道路中心线包括直线、圆曲线、带缓和曲线的圆曲线、复曲线和回头曲线。本章主要介绍线路定测中的中线测量，纵横断面测量和线路施工测量等内容。

10、2中线测量线路中线测量包括线路始点、终点、交点、转点的测设，线路转折角的测定、中线里程桩的标定、曲线的测设等。一、交点的测设一般等级公路一次定测。对高等级的道路或地形复杂地段，则应在初测时所测的带状地形图上进行二次定线。1、根据导线点和交点的设计坐标测设交点

已知导线点和交点的设计坐标，可采用极坐标法、角度交会法计算出测设数据。然后测设交点。如图10—1所示。根据导线点D9、D10和JD4设计坐标，在D10点按极坐标法计算的测设数据（β、D）测设JD4。2、穿线交点法测设交点当无法用极坐标法直接测设交点时，可采用穿线交点法。根据导线点及二次定线后交点坐标，计算出测设交点相邻两条线路中线的ABCD四个点的坐标，然后在D3、D4导线上安装仪器用极坐标法测设出ABCD四点见图10-2二、线路转向角的测定

线路从一个方向转向另一个方向时，偏转后的方向与原方向间的夹角称为转向角（简称为转角），常用表示。转向角有左转向角和右转向角之分。偏转后的方向位于原方向的右侧，成为右转向角，位于原方向左侧的称为左转向角。线路测量中，不直接测转向角，通常观测线路前进方向的右角然后计算出转向角。转向角可安下式计算：右角的测定，用不低于J6级经纬仪观测一测回，两半测回角值之差的限差≤±40″

三线路里程桩（中桩）的测设为了确定线路中线的位置长度，和中线上某些特殊点的相对位置，满足线路纵横断面测量以及为线路施工放样打下基础，需要沿中线方向设置的桩，称为里程桩，或称中桩。

里程桩是在中线测量的基础上进行设置的，一般采用边测量中线，边设置里程桩。里程桩分整桩和加桩两种

（一）整桩直线上里程桩间隔为20m，50m设置一桩，曲线上根据曲线半径的不同，每隔20m、10m、5m设一桩。（二）加桩

1、地形加桩：沿中线地面起伏变化处，横向坡度变化处设置的桩。

2、地物加桩：沿中线的人工或天然形成的构造物，如线路与铁路.公路.桥梁.涵洞.渠道.湖泊交叉处土壤.工程地质变化处需加设的桩。

3、曲线加桩：曲线上主点设置的桩，如曲线的起点，中点，终点等。

4、关系加桩：线路上的转点桩（中线上传递方向的点）和交点桩

里程桩桩号用距线路起点的距离来表示。如某整桩距起点500米，则其桩号为0+500；桩号中‘+‘号前的数子表示千米数。交点、转点、及桥涵桩交点、转点桩整桩及加桩

对交点、转点和曲线主点还应注明桩名缩写，我国采用如表10—1

（线路主要标志点名称表）所示的汉语拼音缩写名称。断链:线路中线距离测量中，出现桩号与实际里程不符的现象叫断链。断链的主原因是由于计算和丈量发生错误，或由于线路局部改线等造成的。断链有“长链”和“短链”之分，当线路桩号大于地面实际里程时叫短链，反之叫长链。图10-4线路总里程=终点桩里程＋长链总和－短链总和四、圆曲线的测设(一)、圆曲线主点测设1、圆曲线主点的计算切线长（10-2）曲线长（10-3）外矢距（10-4）切曲差

（10-5）T、E、L用于主点测设。T、L、D用于推算主点里程。上式中可以看出T、L、E、D

均为2、主点里程号计算已知交点里程如图（11-5）则例1：已知交点的桩号为（右偏）米，

求主点测设元素和主点的桩号。根据（11-2）（11-3）（11-4）（11-5）式得：主点桩号为：3、主点测设将经纬仪安置在交点JD上，后视相邻交点或转点，量取切线长T，得曲线起点ZY并打下木桩。自ZY量取至最近一个直线整桩的距离，以资校核。再将望远镜瞄准前时方向的交点或转点，量取切线长T，得曲线终点YZ位置并打下木桩。最后沿角分线方向量取外矢距E，得曲线终点QZ并打下木桩。4、圆曲线的祥细测设主点测设后，为将圆曲线的形状和位置详细在地面上表示出来，还应沿着曲线一定桩距加密曲线桩。一般情况下有如下规定；

圆曲线详细测设方法有多种现在介绍两种常见的方法。（1）直角坐标法（切线支距法）图10-6以曲线起点（ZY）和终点（YZ）为坐标原点,切线方向为X轴，过原点（ZY或YZ）的半径方向为Y轴。式中：

236RllsinRxiiii-==j3422421RlRl)cosRyiiii-=-=j（(2)偏角法

以曲线起点ZY（或终点YZ）至曲线上一点Pi的线与切线之间的弦切角Δi（称之偏角）和相邻的弦长来测设点位置的方法。偏角的计算根据几何原理，偏角等于相邻弧长所对圆心角 之半，则曲线上各点的偏角为：（偏角测设圆曲线一般采用整桩号法）……………式中：所对圆心角和偏角，（n-1）为整弧段长；

曲线上的弦长C:

取前两项并以由此：弧弦差

五、缓和曲线测设（一）缓和曲线与直线和圆曲线的衔接缓和曲线是设置在直线和曲线之间的一种线型，它起到缓和和过渡作用，以使车辆安全、迅速舒适地运行。缓和曲线一般采用螺旋线来设置。即曲线上任一点的曲率半径

当

C与车速有关，我国公路测量中一般采用为车辆平均车速，以则相应的缓和曲线长度为小到一定数值或圆曲线半径R大到一定数值时，则可不必设置缓和曲线。

（10-12）（一）缓和曲线参数带缓和曲线的圆曲线主点共有五个，即直缓点，缓圆点、曲中点QZ、圆缓点YH、缓直点HZ。测设五个主点的计算元素除与α、

R有关外，还与内移值P，切线增长值缓和曲线长L和缓和曲线角度有关，故称之为缓和曲线参数。其中是实测的，R和是按道路等级设计标准确定的，其余三个元素的几何意义，计算公式及参数方程为：如图10—10所示，缓和曲线上任一点i处的切线与过起点切线的交角称为切线角。切线角与缓和曲线上任一点i的弧长dl所对应的中心角相等，在此处取一微弧段所对应的中心角为，{顾及公式（10-12）则}积分得（弧度）

当时，则缓和曲全长所对应中心角（切线角）β0为

2、参数方程如图10-10设ZH点为坐标原点，过直缓点ZH的切线为X轴,半径为Y轴，任意点i的坐标为xiyi,则微分弧段在坐标轴上的投影为按级数展开，积分后略去高次项得

将式中当l=l0时，即HY点的坐标为3、内移植P当圆曲线加设两端缓和曲线后，为使两端缓和曲线起点(ZH)和终点(HZ)位于切线上，必须将圆曲线向内移动一段距离P其公式为则

将cosβ0按级数展开，并将β0、y0值带入后，得4、切线增长值q将sinβ0按级数展开，并将x0、β0值代入，得（三）、缓和曲线主点测设切线长

曲线长

外矢距切曲差

2、主点里程计算与测设已知交点里程和曲线元素值，则主点里程计算为：缓圆点直缓点曲中点

缓直点圆缓点

交点

主点ZH、HZ、QZ的测设方法与圆曲线主点测设方法相同。HY、YH点是根据缓和曲线终点坐标用切线支距法测设。（四）、缓和曲线的细部测设

1、切线支距法缓和曲线段上的各点坐标可按下式计算圆曲线上的各点坐标如图10-12是以缓和曲线起点为坐标原点，其坐标值为2、偏角法偏角可分为缓和曲线上的偏角和圆曲线上的偏角两部分进行计算。如图10-13所示若缓和曲线自ZH(或HZ)开始测设，则曲线上任意点P与ZH点的连线相对于切线的偏角δP的计算方法如下，因δP较小，所以：

当l=l0时

由图10-13得

测设方法如图10-13用偏角法测设缓和曲线段与用偏角法测设圆曲线一样。首先拨出偏角与分段弦长（可用弦长代替）相交定出一点，再依次测设其它点，直到视线通过HY点，检核合格为止。测设圆曲线部分时，如图10-14通常是从HY点上利用个点与HY点的连线相对于HY点切线的偏角进行测设。所以测设圆曲线部分，首先是设置过HY点的切线方向。

即根据ZH与HY连线的延长线方向与b0的角值进行设置。与圆曲线测设方法相同，可先求出圆曲线上各点的偏角按下式计算将经纬仪安置于HY点，后视点且使水平度盘读数为b0(路线为右转时，改用3600-b0)，逆时针转动仪器，当读数为时，视线方向即为点切线方向。倒镜后即可按偏角法测设圆曲线。10、3线路纵横断面测量一、纵断面测量与纵断面的测绘

纵断面测量可通过路线水准测量分两步进行，即基平测量：沿线路方向设置若干个水准点，建立路线高程控制。中平测量：以水准点高程为基准，分段将里程桩地面高程测定。2、中平测量1、基平测量3、纵断面图的绘制直线与曲线

地面高程

坡度与距离

填高挖深二、横断面测量

横断面测量的宽度由道路等级及地形情况而定，一般在中线两侧各测10∽50米，其限差一般为：高差容许误差

水平距离相对误差1、横断面方向的测定2、横断面测量方法

（1）标杆皮尺法（2）水准仪法3、横断面图的绘制根据横断面测量中所测得个测点间的高差和水平距离，既可绘制横断面图，为测点至中桩间的高差；△1、横断面方向的测定2、横断面测量方法（1）标杆皮尺法如图10-19在里程桩号5+100处定出横断面方向后，用皮尺量距（目估皮尺水平），标杆直接读出相邻两点间高差，边测边记录。见表10-6（2）水准仪法此方法适用地势较平坦的横断面方向高差变化不大时。图10-20施测时用钢尺（或皮尺）量距，水准仪后视中桩标尺，以中线上某一桩号如1+100的地面高程121.56米为后视点，一中线两侧地面坡度变化点为前视，水准尺读数至厘米，水平距离量至分米即可，其横断面测量记录如表10-6中按路线前进方向分左侧与右侧由下往上记录。3、横断面图的绘制根据横断面测量中所测得个测点间的高差和水平距离，既可绘制横断面图

10.4道路施工测量一、恢复中线施工前应对定测阶段设置的原桩点（交点、转点、曲线主点及中桩）进行复核。在恢复中线过程中（如涵洞、挡土墙等）位置一并定到实地上。二、设置施工控制桩1、平行线法中桩在施工中将被挖掉。为控制中线位置，通常在中线两侧的等距离处设置两排控制桩，其间距以