第10章线路工程测量

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第10章线路工程测量

一、目的与要求

学习目的

线路测量是马路铁路、城市道路、给水排水、水利水电、输电线路等线路工程勘察设计中的重要组成部分，是勘测、设计、定位、放样等施工前的专业性测量工作。把握与线路工程相关的勘察测量技术是是本部分内容学习的目的之一。学习要求

1.把握线路图上选线及里程桩的设置。2.把握圆曲线的测设方法。3.把握线路纵断面图的测绘。4.把握线路填挖土方量的计算。

二、教学内容概况

（一）、具体教学内容：

（二）、建议教学安排：

Lecture1：

11-1概述

初测：在指定范围内布设导线，测量路线各方案的带状地形图和纵断面图，收集水文、地质资料，为低上定线，编制比较方案等初步设计提供依据。

定测：中线测量、纵断面测量、模断面测量、局部地区大比例尺地形图测绘。11-2中线测量

通过直线和曲线的测设，将路中线测设到地面上。

包括交点和转点的测设，转折角度测定，中桩测设及圆曲线测设。

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一、交点和转点的测设1、交点的测设

（1）根据与地物关系测设交点

在图上量出JD2至两房角和电杆的距离，距离交会测设JD。（2）由导线和交点的设计坐标测高交点

由坐标反算方位角，边长，按极坐标，角度交会，距离交会测设点，D4、D5、JD8的坐标，反算

54、58、D58。

5854在D安J，后视D，向右测设角，在方向线上测设D的值。

5458

（3）穿线交点法测设交点

利用图上导线点与纸上定线的直线段之间的角度和距离的关系，将中线的直线段独立地测设到

地面上，相邻直线延长定出交点。

1）放点图上量

12l1l2

DI安J，后视Db，向右测设

12在方向线上量l1l2

图上D6、D7作导线边的垂线，量支距

l1l2，导线点的垂足，用方向架定垂线方向，测设距离。

2）穿线

通过大多数临时点或平均位置定出一条直线AB。3）交点

相交直线AB、CD确定后，交点

B点安丁，瞄准A，例转望远镜，在视线方向JD概略位置。前后打下骑马桩，采用正例镜分中定a,b挂上细线，安J于c，定c,d.细线相交处JD。

2、转点的测设

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相邻两交点互不透视，或直线较长，设轻点，作为量距和照准的标意。（1）两交点间设转点

JD4,JD5

互不通视，ZD为初定，安J于ZD，正例镜分中延长直线

JD5JD5JD4-ZD至JD5，的偏差为f。

e

a

fab

ZD横移的距离

（2）延长线上设转点

JD7

若

，

JD8

JDJD7JD

互不通视，ZD初定，安J于ZD，正例镜照准。俯视8，分中得8。

JD8

与

JD8

重合或偏差f在容许范围内，则ZD可定，否则，量出f，ZD应横移的距离

e

afab

二、转折角的测定

路线由一个方向偏至另一方向，偏转后的方向与原方向间的夹角。

180右

180左

c

测右角，定分角方向线三、里程桩的设置

ab

2

Lecture2：

11-3圆曲线测设

路线由一个方向转到另一个方向，须用曲线加以连接，圆曲线又称单圆曲线，是最常用的一种平石曲线。

先进行曲线主点的测设，即曲线起点，中点，终点的测设，先控制测量，后逐部没测量，后在主点间进行加密，按规定的桩距测设曲线的其它各点。

一、圆曲线主点的测设1、圆曲线测设元素的计算

JD的偏角为，曲线的半径为R，主点测设元素的计算公式

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TRtg

2

LR

180

ER(sec

2

1)

D2TL

2、主点桩号的计算

JD的桩号由中线丈量中得到，根据交点的桩号和曲线测设元素，计算主点的桩号。

zy桩事情=JD桩号-Tyz桩号=zy桩号+L

L

QZ桩号=yz桩号-2

D

JD桩号=QZ桩号+2（校核）

y2436设计圆曲线R=2000mJD:k3573.36例：已知

求曲线测设元素及主点桩号1、T=62.293L=120.777E=9.477D=3.8092、主点桩号

JDk3573.36TzyLyz

1

2

62.293

k3511.067120.777k3631.844

60.389

QZ

D2

k3571.455

1.904

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JD

k3573.36（计算无误）

3、主点测设1）zy点：置J于

JDi

，照准后交点

JDi1

或转点，沿此方向测设切线长T，得

zy。丈量zy至

最近一个直线桩的距离，而桩号之差在容许范围内打桩。

JD

2）yz点：照准前交点i1或转点，量取T长，打桩。

3）QZ点：从交点沿分角方向线量取处矢距E，打桩。二、圆曲线详细测设1、切线支距法

以曲线的zy或yz点为原点，切线为x轴，过原点的半径为y轴，根据坐标x,y测设曲线上各桩点Pi。

测设时分别从曲线的起点和终点向中点各测设曲线的一半，采用整桩距法设桩，即弧长l（20m，10m，5m）。

l

设i为所测点至原点间的弧长。

i为li所对的圆心角。

则Pi的坐标，

xiRi

yiR(1cosi)li180i

R

施测步骤：1）从

zy点开始用钢尺沿切线方向量取P的横坐标X，得垂足N。

i

i

i

2、全站仪极坐标法（在统一的测量坐标系中，任意已知控制点上设站，放任何曲线的点）关键计算点在测是坐标系中的坐标。

Xi,Yi

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已知：交点JD2的偏角I90R50m

JD2的里程k1300

XJD25000m

yJD25000m

JD1JD2的方位角1230P点的里程k1276.18m

x,y

（一）求圆心0的坐标00180I

2012I

218090

3090165

2=

S(JD20)R/

190

50/70.7122

x0XJD2Scos20500070.71cos1654931.70my0yJD2S20500070.711655018.30m

（二）求P点的坐标

lp的里程zy里程K1276.18(k130050)26.18m

l1802618180

30R50

op12901803027030330

xpx0Rcnxop4931.7050cn3304975.0mypy0Rop5018.30503304993.30m

Lecture3：

11-4缓和曲线测设

1.基本公式

缓和曲线是直线与圆曲线间的一种过渡曲线。它与直线分界处的半径为，与圆曲线相连处的半径与圆曲线半径R相等。缓和曲线上任一点的曲率半径与该点到曲线起点的长度成反比，如图12－26。

1

或l＝C∝l式中，C是一个常数，称为缓和曲线的半径变更

率。

当l=l0时，R，所以：

Rl0

C

图12-26

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式中，l0为缓和曲线总长。

lC是缓和曲线的必要条件，实用中能满足这一条件的曲线可作为缓和曲线，如辐射螺旋线、三次抛物线等。我国的缓和曲线均采用辐射螺旋线。2、缓和曲线方程式

依照lC为必要条件导出的缓和曲线方程为：

l5l9

xl

40C23456C4

l3l7l11

y356C336C42240C（12－13）

根据测设要求的精度，实际应用中可将高次项舍去，并顾及到C＝Rl0，则上式变为

l5

xl

40R2l02

l3

y

6Rl0（12－14）

式中x、y为缓和曲线上任一点的直角坐标，坐标原点为直缓点（ZH）或缓直点（HZ）；通过该点的缓和曲线切线为x轴，如图12－27。

l为缓和曲线上任意一点P到ZH（或HZ）的曲线长；

l。为缓和曲线总长度。

当l＝l0时，则x＝x0，y＝y0，代入式（12－14）得：

3

l0

x0l0

40R2

l02

y0

6R（12－15）

式中，x0，y0为缓圆点（HY）或圆缓点（YH）的坐标。

图12－27图12－283、缓和曲线的插入方法

缓和曲线是在不改变曲线段方向和保持圆曲线半径不变的条件下，插入到直线段和圆曲线之间，如图12－28。缓和曲线的一半长度处在原圆曲线范围内，另一半处在原直

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线段范围内，这样就使圆曲线沿垂直切线方向，向里移动距离p，圆心O移至O，显然

psec

OO2。插入缓和曲线之后，使原来的圆曲线长度变短了。

插入缓和曲线之后，曲线主点有5个，他们是：直缓点ZH、缓圆点HY、曲中点QZ、圆缓点YH及缓直点HZ。4、缓和曲线常数的计算

0、0、m、p、x、y等称为缓和曲线常数，其物理含义及

00

几何关系由图12－29得知：

0——缓和曲线的切线角，即HY（或YH）点的切线角与ZH（或HZ）点切线的交角；亦即圆曲线一端延长部分所对应的圆心角。

0——缓和曲线的总偏角。

m——切垂距，即ZH（或HZ）到圆心O向切线所作垂线垂足的距离。

图12－29p——圆曲线的内移量，为垂线长与圆曲线半径R之差。

x0、y0计算见式（12－5），其它常数的计算公式如下：

l0180

0

2R

l0180100

36R

3

l0l0

m2

2240R

242l0l0l0p3

24R2688R24R（12－16）

下面我们推证式（12－16）中最常用的两个常数0和0，见图12－29。

（一）（一）求0设为缓和曲线上任一点的切线角；为该点的曲线曲率半径；l为该点至ZH点

的缓和曲线长。

∵ddl/，将plRl0代入上式，则

dldlRl0

ldll2

d

00Rl2Rl00∴

当ll0时，0

l

l

l0180

0

2R则

（12－17）

（二）（二）求0

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y0x0由图12－29得知，

y

tan00

x0∵0很小，故0

将式（12－15）代入上式，并取至二次项，

l000

6R3（12∴

－18）

缓和曲线常数，亦可以R和l0为引数，由曲线表第三册其次表查取，如表12－15。

tan0

如，R=500m，l0=60m，由表12－15查得m，p=0.300m，x0=59.978m，y0=1.200m。

0=326′16″，0=l08′45″，m=29.996

11-5路线纵横断面的测量

路线水准测量：中桩的地形高程，绘制纵断面图，设计以损计算T、W之用。一、基平测量

沿线建立BM。在路线起点，终点，大桥两岸，隧道两端等将起始BM与国家小准点进行连测，以获得绝对高程，沿线有BM，均应边联测。

二、中平测量

视线高程=后视点高程+后视读数转点高程=视线高程－前视读数

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中桩高程=视线高程－中视读数施工测量

三、