道路中線測量PPT課件

1、 概述 道路工程一般由路基、路面、橋涵、隧道及各種附屬設(shè)施等構(gòu)成。興建公路之前，為了選擇一條既經(jīng)濟(jì)又合理的路線，必須對沿線進(jìn)行勘測。 一般地講，路線以平、直最為理想。但實(shí)際上，由于受到地物、地貌、水文、地質(zhì)及其它等因素的限制，路線的平面線型必然有轉(zhuǎn)折，即路線前進(jìn)的方向發(fā)生改變。為保證行車舒適、安全，并使路線具有合理的線型，在直線轉(zhuǎn)向處必須用曲線連接起來，這種曲線稱為平曲線。平曲線包括圓曲線和緩和曲線兩種。 圓曲線是具有一定半徑的圓的一部分，即一段圓弧，它分為單曲線、復(fù)曲線和回頭曲線等。 緩和曲線是直線和圓曲線之間加設(shè)的一段曲線，其曲率半徑由無窮大逐漸變化為圓曲率半徑。第1頁/共40頁 道路中線

2、由直線和平曲線兩部分組成。道路中線測量是通過直線和平曲線的測設(shè)，將道路中心線的平面位置用木樁具體地標(biāo)定在現(xiàn)場，并測定路線的實(shí)際里程。 道路中線測量是公路工程測量中關(guān)鍵性的工作，它是測繪縱、橫斷面圖和平面圖的基礎(chǔ)，是公路設(shè)計、施工和后續(xù)工作的依據(jù)。第2頁/共40頁第一節(jié)第一節(jié) 交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)的測設(shè)交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)的測設(shè) 一、交點(diǎn)的測設(shè) 對于一般低等級的公路，通常采用一次定測的方法直接放線，在現(xiàn)場標(biāo)定交點(diǎn)位置。對于高等級的公路或地形復(fù)雜的地段，需在帶狀地形圖上進(jìn)行紙上定線，然后把紙上定好的路線放到路面上，一般采用穿線交點(diǎn)法、撥角放線法和坐標(biāo)放樣法標(biāo)定交點(diǎn)位置。 n要進(jìn)行道路中線測量，必須先進(jìn)行定線測量，即在

3、現(xiàn)場標(biāo)定交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)。n交點(diǎn)是指路線改變方向的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，通常以JD表示，它是路線測量的控制點(diǎn)。n轉(zhuǎn)點(diǎn)是指當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)距離較長或互不通視時，需要在其連線或延長線上定出的一點(diǎn)或整點(diǎn)，以供交點(diǎn)、測角、量距或延長直線瞄準(zhǔn)之用，通常用ZD表示。 第3頁/共40頁（一）穿線交點(diǎn)法（一）穿線交點(diǎn)法 穿線交點(diǎn)法是利用測圖導(dǎo)線點(diǎn)與圖上定線之間的角度和距離關(guān)系，將中線的直線段測設(shè)與地上，然后將相鄰直線延長相交，定出交點(diǎn)。即具體步驟如下：1、放點(diǎn)、放點(diǎn) 在地面上測設(shè)路線中線的直線部分，只需定出直線上若干個點(diǎn)，就可確定這一直線的位置。圖中JD3、JD4、JD5為路線中線，D8D13為初測導(dǎo)線，16為選點(diǎn)中線放樣臨時，其中

4、支距點(diǎn)為（1、2、4、6）。第4頁/共40頁測設(shè)步驟：臨時點(diǎn)為支距點(diǎn)時，可用支距法放點(diǎn)，用經(jīng)緯儀和方向架定出垂線方向，再用皮尺量出支距l(xiāng)定出點(diǎn)位。臨時點(diǎn)為任意點(diǎn)時，則用極坐標(biāo)法，將經(jīng)緯儀安置在相應(yīng)的導(dǎo)線點(diǎn)上，撥角定出臨時方向，再用皮尺量距l(xiāng)定出點(diǎn)位。第5頁/共40頁 2、穿線、穿線 由于圖解數(shù)據(jù)和測量誤差的影響，在圖上同一直線上的各點(diǎn)放到地面后，一般均不能準(zhǔn)確位于同一直線上。這時可根據(jù)實(shí)地情況采用目估或經(jīng)緯儀法穿線，通過比較和選擇定出一條盡可能多地穿過或靠近臨時點(diǎn)的直線AB，這種確定直線位置的工作稱為穿線。AB1234第6頁/共40頁 3、交點(diǎn)、交點(diǎn) 第7頁/共40頁 (二二)撥角放線法撥角放

5、線法極坐標(biāo)法極坐標(biāo)法 根據(jù)紙上定線的交點(diǎn)坐標(biāo)，首先反算直線長度和坐標(biāo)方位角，以及轉(zhuǎn)角，利用這些數(shù)據(jù)在現(xiàn)場測設(shè)交點(diǎn)。 在利用導(dǎo)線點(diǎn)或已測設(shè)的JD，計算測設(shè)元素（，S）撥角，量邊，定出JD 位置。這種方法有累積誤差，故每隔一段距離應(yīng)與測圖導(dǎo)線聯(lián)測校核調(diào)整。第8頁/共40頁 (三三)坐標(biāo)放樣法坐標(biāo)放樣法 二、轉(zhuǎn)點(diǎn)的測設(shè)二、轉(zhuǎn)點(diǎn)的測設(shè)第9頁/共40頁（一）在交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)（一）在交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)（1）ZD為粗略定出的轉(zhuǎn)點(diǎn)位置。將經(jīng)緯儀置于ZD，用正倒鏡分中法延長直線JD5ZD于JD6。若JD6與JD6重合或量取的偏差在路線容許移動的范圍內(nèi)，則轉(zhuǎn)點(diǎn)位置即為ZD，這時應(yīng)將JD6移至JD6，并在樁頂上釘上小釘表示

6、交點(diǎn)位置。第10頁/共40頁fbaae將ZD沿偏差的相反方向橫移至ZD。將儀器移至ZD，延長直線JD5ZD看是否通過JD6或偏差小于容許值，否則應(yīng)再次設(shè)置轉(zhuǎn)點(diǎn)，直至符合要求為止。（2）當(dāng)偏差超過容許范圍或JD6不許移動時，則須重新設(shè)置轉(zhuǎn)點(diǎn)。設(shè)e為ZD應(yīng)橫向移動的距離，儀器在ZD用視距測量方法測出距離a、b，則 第11頁/共40頁（二）在兩交點(diǎn)延長線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)（二）在兩交點(diǎn)延長線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD為延長線上粗略定出的轉(zhuǎn)點(diǎn)位置。將經(jīng)緯儀置于ZD，用正倒鏡分中法定出JD9。若JD9與JD9重合或量取的偏差在路線容許移動的范圍內(nèi)，則轉(zhuǎn)點(diǎn)位置即為ZD。若偏差f超出容許范圍或JD9為死點(diǎn)，不許移動，則應(yīng)調(diào)整ZD的

7、位置。將ZD沿偏差f相反方向橫移e至ZD。fbaae第12頁/共40頁 將道路中線的交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)設(shè)定完成后，即定線測量完成，就可進(jìn)行標(biāo)定直線與修正點(diǎn)位，測角與轉(zhuǎn)角計算，平曲線要素計算，釘設(shè)平曲線中點(diǎn)方位樁，視距測量，導(dǎo)線磁方位角觀測并進(jìn)行檢核，路線控制樁位固定等。第二節(jié)第二節(jié) 測角組的工作內(nèi)容測角組的工作內(nèi)容 一、標(biāo)定直線與修正點(diǎn)位一、標(biāo)定直線與修正點(diǎn)位 對于相互通視的交點(diǎn)，如果定線測量無誤，則不需要進(jìn)行點(diǎn)位修正，可以直接引用。但是當(dāng)交點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或地形起伏較大，測角組應(yīng)加設(shè)若干個導(dǎo)向樁，供中樁穿線使用。 由于轉(zhuǎn)點(diǎn)實(shí)際上未必嚴(yán)格在一條直線上，因此就存在用經(jīng)緯儀檢查與標(biāo)定直線或修正交點(diǎn)樁位的問題，如

8、發(fā)現(xiàn)問題，及時改正。第13頁/共40頁二、路線右角的測定與轉(zhuǎn)角的計算二、路線右角的測定與轉(zhuǎn)角的計算 1 1、 路線右角的觀測 按路線的前進(jìn)方向，以路線為界，在路線右側(cè)的水平角稱為右角，如圖所示的1、2。在中線測量中，一般是采用測回法測定。上、下兩個半測回所測角值的不符值視公路等級而定：高速公路、一級公路為20；二級及二級以下的公路為60。如在容許范圍內(nèi)，可取兩個半測回的平均值作為最后結(jié)果。 第14頁/共40頁2 2、轉(zhuǎn)角的計算 當(dāng)右角測定以后，根據(jù)值計算路線交點(diǎn)處的轉(zhuǎn)角。當(dāng)180時為右轉(zhuǎn)角（路線向右轉(zhuǎn)）。當(dāng)180時為左轉(zhuǎn)角（路線向左轉(zhuǎn)），左轉(zhuǎn)角和右轉(zhuǎn)角按下式計算： 右=180 180 左=18

9、0 180 第15頁/共40頁3 3、釘設(shè)平曲線中點(diǎn)方向樁 為了便于設(shè)置曲線中點(diǎn)樁，在測角的同時，需將曲線中點(diǎn)方向樁（亦即分角線方向樁）釘設(shè)出來，分角線方向樁離交點(diǎn)的距離應(yīng)盡量大于曲線外距，以利于定向插點(diǎn)。一般轉(zhuǎn)角越大，外距也越大，這樣分角樁就應(yīng)該設(shè)置得遠(yuǎn)一點(diǎn)。第16頁/共40頁 4 4、測定后視方向的視距 在中線測量中，為防止丈量距離時的錯誤，要求測角組還要用視距測量的方法（或測距儀、全站儀）測定兩交點(diǎn)（轉(zhuǎn)點(diǎn)）間的距離，作為中樁組量距時校核用。 5 5、導(dǎo)線磁方位角的觀測與方位角校核 觀測磁方位角的目的，是為了校核測角組的精度和展繪平面導(dǎo)線圖時檢查展線的精度。路線測量規(guī)定，每天作業(yè)開始與結(jié)束

10、須觀測磁方位角，至少各一次，以便于根據(jù)觀測值推算方位角校核，其誤差不得超過2。若超過規(guī)定，必須查明發(fā)生誤差的原因，并及時糾正。第17頁/共40頁 6 6、路線控制樁位固定 為了便于以后施工時恢復(fù)線路及放樣，對于中線控制樁志，如路線起點(diǎn)樁、終點(diǎn)樁、交點(diǎn)樁等重要樁志，均須妥善固定和保護(hù)，以防止丟失和破壞。 樁志固定方法應(yīng)因地制宜地采取埋土堆、壘石堆、設(shè)護(hù)樁（亦稱“栓樁”）等。護(hù)樁方法很多，如距離交會法、方向交會法、導(dǎo)線延長法等。公路工程測量通常多采用距離交會法定位。護(hù)樁一般設(shè)三個，護(hù)樁夾角不宜小于60，以減小交會誤差。第18頁/共40頁第19頁/共40頁第三節(jié)第三節(jié) 里程樁的設(shè)置里程樁的設(shè)置 為了

11、確定路線中線的位置和路線的長度，滿足縱、橫斷面測量的需要以及為以后路線施工放樣打下基礎(chǔ)，必須由路線的起點(diǎn)開始每隔一段距離釘設(shè)木樁標(biāo)志，稱為里程樁。里程樁亦稱中樁，樁點(diǎn)表示路線中線的具體位置。 樁的正面寫有樁號，背面寫有編號。樁號表示該樁點(diǎn)至路線起點(diǎn)的里程數(shù)。如某樁點(diǎn)距路線起點(diǎn)的里程為2456.257m，則樁號記為K2456.257。第20頁/共40頁一、里程樁的類型一、里程樁的類型里程樁分為整樁和加樁兩種。1、整樁在直線上和曲線上，其樁距按規(guī)定的要求而設(shè)。它的里程樁號均為整數(shù)，且為要求樁距的整倍數(shù)。( (每隔20m20m或50m50m設(shè)一個) )當(dāng)量距每至百米及千米時，要釘設(shè)百米樁及公里樁。

12、2、加樁加樁又分為地形加樁、地物加樁、曲線加樁、地質(zhì)加樁、斷鏈加樁和行政區(qū)域加樁等。 中樁間距表 直線（直線（m）曲線（曲線（m）平原微丘區(qū)平原微丘區(qū)山嶺重丘區(qū)山嶺重丘區(qū)不設(shè)超高的曲線不設(shè)超高的曲線R6060R30R3050252520105第21頁/共40頁第22頁/共40頁二、里程樁的書寫及釘設(shè)二、里程樁的書寫及釘設(shè)1 1、里程樁的書寫、里程樁的書寫樁志一般用紅色油漆或記號筆書寫，一般寫在樁頂以下5cm5cm范圍內(nèi)。路線主要標(biāo)志樁名稱表路線主要標(biāo)志樁名稱表名名 稱稱簡簡 稱稱漢語拼音縮寫漢語拼音縮寫英語縮寫英語縮寫交點(diǎn)交點(diǎn)JDIP轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)ZDTP圓曲線起點(diǎn)圓曲線起點(diǎn)直圓點(diǎn)直圓點(diǎn)ZYBC圓曲

13、線中點(diǎn)圓曲線中點(diǎn)曲中點(diǎn)曲中點(diǎn)QZMC圓曲線終點(diǎn)圓曲線終點(diǎn)圓直點(diǎn)圓直點(diǎn)YZEC公切點(diǎn)公切點(diǎn)GQCP第一緩和曲線起點(diǎn)第一緩和曲線起點(diǎn)直緩點(diǎn)直緩點(diǎn)ZHTS第一緩和曲線終點(diǎn)第一緩和曲線終點(diǎn)緩圓點(diǎn)緩圓點(diǎn)HYSC第二緩和曲線起點(diǎn)第二緩和曲線起點(diǎn)圓緩點(diǎn)圓緩點(diǎn)YHCS第二緩和曲線終點(diǎn)第二緩和曲線終點(diǎn)緩直點(diǎn)緩直點(diǎn)HZST第23頁/共40頁 2 2、里程樁的釘設(shè)、里程樁的釘設(shè) 新線樁志打樁，不要露出地面太高，一般以5cm5cm左右能露出樁號為宜。釘設(shè)時將寫有樁號的一面朝向路線的起點(diǎn)方向。對起控制作用的交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁以及一些重要的地物加樁，如橋位樁、隧道定位樁等樁頂釘一小鐵釘表示點(diǎn)位。 改建樁志位于舊路上時，常采用

14、大帽鋼釘。 遇到巖石地段無法釘樁時，應(yīng)在巖石上鑿刻“”標(biāo)記，表示樁位并在其旁邊寫明樁號、編號等。 在潮濕或近期不施工的路線，對重要樁位可埋設(shè)混凝土樁，便于長期保存。第24頁/共40頁第四節(jié)第四節(jié) 圓曲線的測設(shè)圓曲線的測設(shè) 圓曲線又稱單曲線，是由一定半徑的圓弧構(gòu)成，它是路線彎道中最基本的平曲線形式。 一、圓曲線的主點(diǎn)測設(shè) 1、圓曲線測設(shè)元素的計算 設(shè)在交點(diǎn)JD處相鄰兩直線邊與半徑為R的圓曲線相切，其切點(diǎn)ZY和YZ稱為曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)；分角線與曲線相交的交點(diǎn)QZ稱為曲線中點(diǎn)，如圖所示，它們統(tǒng)稱為圓曲線主點(diǎn)，其位置是根據(jù)曲線要素確定的。 第25頁/共40頁LTDRRRERLtgRT212sec2co

15、s2: :切曲差距外曲線長切線長n設(shè)交點(diǎn)（JD）的轉(zhuǎn)角為，單位為rad，圓曲線半徑為R，則曲線的測設(shè)元素按下列公式計算：第26頁/共40頁 2、主點(diǎn)里程計算 交點(diǎn)JD的里程已由中線丈量時獲得。由于中線并不經(jīng)過交點(diǎn)，故曲線中點(diǎn)QZ和終點(diǎn)YZ的里程，必須由起點(diǎn)ZY的里程沿曲線長度推算，其算式如下： 起點(diǎn)ZY樁號=交點(diǎn)JD樁號切線長（T） 終點(diǎn)YZ樁號=起點(diǎn)ZY樁號+曲線長（L） 中點(diǎn)QZ樁號=終點(diǎn)YZ樁號曲線長的一半（L/2） 交點(diǎn)JD樁號=中點(diǎn)QZ樁號+切曲差的一半（D/2）（校核）第27頁/共40頁 例：設(shè)某交點(diǎn)JD里程為K2+968.43，圓曲線半徑R=200m，測得其偏角為3412，計算各

16、要素和各主點(diǎn)樁號。（1）計算各曲線要素 T=200tg1706=61.53 (m) L=119.38 (m) E=200(sec1706-1)=9.25(m) D=261.53-119.38=3.68 (m)（2）計算各主點(diǎn)的樁號 JD K2+968.43 T 61.53 ZY K2+906.90 L 119.38 YZ K3+026.28L/2 59.69 QZ K2+966.59D/2 1.84 JD K2+968.43 第28頁/共40頁 3、主點(diǎn)測設(shè) 從交點(diǎn)沿后視方向，量取切線長T，可得曲線起點(diǎn)ZY。沿前視方向量取切線長T，可得曲線終點(diǎn)YZ。最后沿分角線方向量最取外距E，即得曲線中點(diǎn)Q

17、Z。主點(diǎn)上控制樁，在測設(shè)時應(yīng)進(jìn)行校核，并保證一定的精度。 二、圓曲線的詳細(xì)測設(shè) n圓曲線的詳細(xì)測設(shè)方法很多，可根據(jù)地形情況。工程要求，測設(shè)精度等靈活采用。下面介紹切線支距法和偏角法。n 1 1、切線支距法 這種方法是以曲線起點(diǎn)YZ或終點(diǎn)ZY為坐標(biāo)原點(diǎn)，以切線為X軸，以過原點(diǎn)的半徑為Y軸，根據(jù)曲線上各點(diǎn)的坐標(biāo)（X，Y）進(jìn)行測設(shè)，故又稱直角坐標(biāo)法。第29頁/共40頁 如圖所示，設(shè)P1、P2為曲線上的待測點(diǎn)，l為它們的樁距（弧長），其所對的圓心角為，由圖可以得出 ：)(,2tan)cos1 (sinradRlxRyRx式中第30頁/共40頁第31頁/共40頁 2、偏角法 是以曲線起點(diǎn)ZY或終點(diǎn)YZ至

18、曲線任一點(diǎn)Pi的弦線與切線T之間的弦切角（這里稱為偏角）i和弦長Ci來確定Pi點(diǎn)的位置。 如圖所示，根據(jù)幾何原理，偏角i等于相應(yīng)弧長所對的圓心角i的一半，即i= /2 。iRRCiRlradRliiiiisin22sin290)(220第32頁/共40頁第33頁/共40頁第五節(jié)第五節(jié) 虛交虛交 虛交是指路線的交點(diǎn)（JD）處不能設(shè)樁，更無法安置儀器（如交點(diǎn)落于河中、深谷下，峭壁上或建筑物上等），此時測角、量距無法直接按前述方法進(jìn)行。有是交點(diǎn)雖設(shè)樁和安置儀器，但因轉(zhuǎn)角較大，交點(diǎn)遠(yuǎn)離曲線，也可做虛交處理。 常用的處理方法有圓外基線法、切基線法和弦基線法。 第34頁/共40頁虛交圖：圓外基線法第35頁/共40頁第六節(jié)第六節(jié) 緩和曲線的測緩和曲線的測設(shè)設(shè)一、緩和曲線