第十章-道路中线测量课件

§10.1交点转点转角及里程桩的测设§10.2单圆曲线(circlecurve)的测设§10.3缓和曲线(spiralcurve)的测设§10.4复曲线的测设§10.5回头曲线的测设第十章：公路路线测量

(roadengineeringsurvey)§10.1交点转点转角及里程桩的测设一、道路工程测量概述路线勘测设计测量(routereconnaissanceanddesignsurvey)道路施工测量(roadconstructionsurvey)。（一）勘测设计测量

(routereconnaissanceanddesignsurvey)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。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。（二）道路施工测量(roadconstructionsurvey)按照设计图纸恢复道路中线、测设路基边桩和竖曲线、工程竣工验收测量。

本章主要论述中线测量和纵、横断面测量。

二、中线测量(centerlinesurvey)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。三、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。它是中线测量的主要控制点。（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。

（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。

目估法，经纬仪法ABP1P2P3P4（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。

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。3、直角坐标法：根据JD坐标与导线坐标测设。四、转点ZD(turningpoint)的测设

1、定义：当相邻两交点互不通视时，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。2、分为：在两交点间测设转点。在两交点延长线上测设转点。

（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JD6′。测量出a、b距离。计算e值，实地量取e，得ZD点。有：在ZD点架仪，检查三点在一直线上。JD5JD6feаbZDZD′JD6′JD6（2）在两交点延长线上测设转点：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。ZDJD8JD9JD8JD9JD9′ZDZD′baef五、转角(turningangle)和分角线的测设

（一）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（二）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°

（三）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分角线方向六、里程桩(mileagepeg)的设置

又称中桩，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。）桩的标记：桩号，该桩至路线起点的水平距离即里程冠以相应名称，如“桥”，“zy”里程表示：k＊＊+＊＊＊.＊1、基本要求1）、道路中线的边长测量要求同导线测量2）、中桩间距表直线（m）曲线（m）平原微丘区平原重丘区不设超高R>6060≥R≥30R<30≤50≤2525201053）中线量距及中桩桩为限差公路等级距离限差视距校链限差桩位纵向误差(m)桩位横向误差(cm)平原微丘区山岭重丘区平原微丘区山岭重丘区高速一级1/20001/200S/2000+0.05S/2000+0.1510二三四级1/10001/100S/2000+0.10S/2000+0.110154）曲线测量闭合差公路等级纵向闭合差横向闭合差(cm)曲线偏角闭合差（″）平原微丘区山岭重丘区平原微丘区山岭重丘区高速一级1/20001/1000101060二三四级1/10001/5001015120当路线由一个方向转向另一个方向时，必须用曲线来连接。曲线的形式较多，其中，圆曲线(circularcurve)是最基本的平面曲线。圆曲线半径根据地形条件和工程要求选定，由转角△和圆曲线半径，可以计算出图中其它各测设元素值。圆曲线的测设分两步进行，先测设曲线的主点(ZY、QZ、YZ)，再依据主点测设曲线上每隔一定距离的里程桩，以详细标定曲线位置。§10.2单圆曲线(circlecurve)的测设

圆曲线测设的传统方法：主点测设——详细测设

一、单圆曲线主点(majorpoint)的测设1、曲线要素的计算（已知转角α及半径R）切线长曲线长

外距

切曲差

2、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+L;QZ里程=YZ里程-L/2；JD里程=QZ里程+D/2.用EXCEL程序计算圆曲线主点要素（2）测设步骤：①测设曲线起点(ZY)在JD点安置经纬仪，后视相邻交点或转点方向，自JD点沿视线方向量取切线长T，打下曲线起点桩ZY。②测设曲线终点(YZ)经纬仪照准前视相邻交点或转点方向，自JD点沿视线方向量取切线长T，打下曲线终点桩YZ。③测设曲线中点(QZ)沿测定路线转角时所测定的分角线方向，量外距E，打下曲线中点桩QZ。当地形变化不大、曲线长度小于40m时，测设曲线的三个主点已能满足设计和施工的需要。如果曲线较长，地形变化大，则除了测定三个主点以外，还需要按照一定的桩距，在曲线上测设整桩和加桩。测设曲线的整桩和加桩称为圆曲线的详细测设。《公路勘测规范》规定，平曲线上中桩，宜采用偏角法、切线支距法和极坐标法敷设。有整桩号法和整桩距法。一般采用整桩号法。二、单圆曲线详细测设1、切线支距法

(tangentoff-setmethod)(1)以ZY或YZ为坐标原点，切线为X轴，过原点的半径为Y轴，建立坐标系。(2)计算出各桩点坐标，再用方向架、钢尺去丈量。xyα切线支距法单圆曲线坐标计算特点：测点误差不积累。宜以QZ为界，将曲线分两部分进行测设。xyα例题：切线支距法测设单圆曲线的计算设某单圆曲线偏角α=34012′00″，R=200m，主点桩号为ZY：K4+906.90，QZ：K4+966.59，YZ：K5+026.28，按每20m一个桩号的整桩号法，计算各桩的切线支距法坐标。解：用EXCEL软件计算圆曲线切线支距法分为：长弦偏角法、短弦偏角法（1）长弦偏角法1）计算曲线上各桩点至ZY或YZ的弦线长ci及其与切线的偏角Δi。2）再分别架仪于ZY或YZ点，拨角、量边。2、偏角法(methodofdeflectionangle)ZYYZ长弦偏角法单圆曲线坐标计算特点：测点误差不积累。宜以QZ为界，将曲线分两部分进行测设。ZYYZ（2）短弦偏角法与长弦偏角法相比：1）偏角Δi相同。2）计算曲线上各桩点间弦线长ci3）架仪于ZY或YZ点，拨角、依次在各桩点上在量边，相交后得中桩点。偏角法的具体计算与测设步骤如下3、还有极坐标法(polarcoordinatemethod)、弦线支距法、弦线偏距法。

例题：偏角法详细测设单圆曲线（注：此题作为实习课测设内容）

已知圆曲线的R=200m，转角如图，交点JDi里程为K10+110.88m，试按每10m一个整桩号，来阐述该圆曲线的主点及偏角法整桩号详细测设的步骤。

例题解答：用EXCEL软件计算圆曲线偏角法§10.3缓和曲线(spiralcurve)的测设

一．概念及基本公式

1、概念

为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与消失，需要在直线（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至圆曲线半径的过渡曲线（使超高由0变为h），此曲线为缓和曲线。主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等。

2、回旋缓和曲线(spiralcurve)基本公式（3）缓和曲线的参数方程:

（4）圆曲线终点的坐标:（2）缓和曲线角公式：二．主点(majorpoint)的测设

1、测设元素的计算（1）内移距p和切线增长q的计算：

（1）里程的计算

ZH=JD-TH；HY=ZH+ls；QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls2、主点的测设（2）测设方法。(见例题)

例题：如图，设某公路的交点桩号为K0+518.66，右转角αy=180018'36"，圆曲线半径R=100m，缓和曲线长ls=10m，试测设主点桩。（作为实习课内容）解：（一）计算测设元素

p=0.04m；q=5.00m；（二）计算里程

ZH=K0+497.54；HY=K0+507.54；QZ=K0+518.52；HZ=K0+539.50；YH=K0+529.50（三）主点测设1．架仪JDi，后视JDi-1，量取TH，得ZH点；后视JDi+1，量取TH，得HZ点；在分角线上量取EH，得QZ点。2．分别在ZH、HZ点架仪，后视JDi方向，量取x0，再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH点。

三、带有缓和曲线的圆曲线详细测设

1、切线支距法

(tangentoff-setmethod)要注意：点是位于缓和曲线上，还是位于圆曲线上。

位于缓和曲线位于圆曲线（1）当点位于缓和曲线上，有：（2）当点位于圆曲线上，有：2、偏角法（整桩距、短弦偏角法）要注意：点是位于缓和曲线，还是位于圆曲线。

位于缓和曲线位于圆曲线2、偏角法（整桩距、短弦偏角法）（1）当点位于缓和曲线上，有：

距离：用曲线长l来代替弦长。放样出第1点后，放样第2点时，用偏角和距离l交会得到。（2）当点位于圆曲线上

方法：架仪HY(或YH)，后视ZH(或HZ)，拨角b0，即找到了切线方向，再按单圆曲线偏角法进行。此外还有极坐标法、弦线支距法、长弦偏角法。虚交点法测设圆曲线主点虚交点：路线交JD不能设桩或安置仪器。如图：T′t1TaJDZYYZT′t2TbQZABMNRO△△a△b△/2△/2△R河流圆外基线法一、元素计算：在两切线上分别选取A、B两转点，测出△a,

△b及AB水平距离AB，则相头元素计算如右所示：二、主点测设步骤：1、从A、B两点沿切线方向分别量取t1,t2测设出ZY、YZ点。2、从ZY，YZ两点沿切线方向分别量取T′，得到M，N点，取MN中点即为QZ点。

§10.4复曲线的测设一、复曲线：由两个或两个以上不同半径的圆曲线相连而构成的曲线。二、不设缓和曲线的复曲线测设1、当两个圆曲线的半径R1，R2相差不大时，两圆可衔接构成不设缓和曲线的复曲线，如图，设交点JD为C,切基线为AB，测出α1