第一篇路線定位公路中線施工放樣課件

1、1第一篇：施工放樣 本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：導(dǎo)線控制點(diǎn)和路線控制樁的復(fù)測(cè)；對(duì)高等級(jí)公路，用導(dǎo)線控制點(diǎn)恢復(fù)公路中線的方法；對(duì)低等級(jí)公路，用路線控制樁恢復(fù)公路中線的方法；縱斷面的施工放樣等內(nèi)容。一、概述 路線中線施工放樣就是利用測(cè)量?jī)x器和設(shè)備，按設(shè)計(jì)圖紙中的各項(xiàng)元素（公路平、縱、橫）和控制點(diǎn)坐標(biāo)(或路線控制樁)，將公路的“中心線”準(zhǔn)確無(wú)誤地放到實(shí)地，指導(dǎo)施工作業(yè)，習(xí)慣上稱為“中線放樣”。第二章：道路中線的施工放樣 一般有兩種方法：用沿線導(dǎo)線控制點(diǎn)放樣；用路線控制樁(交點(diǎn)、直圓、圓直等點(diǎn))放樣。 施工放樣的精度取決于于公路的等級(jí)和設(shè)計(jì)要求以及施工控制測(cè)量的精度。具體內(nèi)容參考工程測(cè)量規(guī)范（GB 50026200

2、7）2第二節(jié)：控制點(diǎn)復(fù)測(cè)控制點(diǎn)復(fù)測(cè)是施工測(cè)量前必不可少的準(zhǔn)備工作，它包括導(dǎo)線控制點(diǎn)和路線控制樁的復(fù)測(cè)。 1.導(dǎo)線控制點(diǎn)的復(fù)測(cè)、補(bǔ)測(cè)和移位 1）導(dǎo)線控制點(diǎn)的復(fù)測(cè) 導(dǎo)線控制點(diǎn)的復(fù)測(cè)主要是檢查它的坐標(biāo)和高程是否正確。檢測(cè)方法如圖所示：第一步：根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)1n的坐標(biāo)反算轉(zhuǎn)角（左角）2n-1和導(dǎo)線邊長(zhǎng)S1Sn-1. 3 第二步：實(shí)地觀測(cè)各左角i+1及導(dǎo)線邊長(zhǎng)Si。角度觀測(cè)可取幾個(gè)測(cè)回平均值，邊長(zhǎng)測(cè)量可取連續(xù)測(cè)量34次的平均值。當(dāng)觀測(cè)值和計(jì)算值滿足下式： 456第三步：水準(zhǔn)點(diǎn)高程的檢查 在使用水準(zhǔn)點(diǎn)之前應(yīng)仔細(xì)校核，并與國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)閉合。水準(zhǔn)點(diǎn)高程的檢查和水準(zhǔn)測(cè)量的方法一樣。高速公路和一級(jí)公路的水準(zhǔn)點(diǎn)閉合差按四

3、等水準(zhǔn)控制，二級(jí)以下公路水準(zhǔn)點(diǎn)閉合差按五等水準(zhǔn)控制。大橋附近的水準(zhǔn)點(diǎn)閉合差應(yīng)按公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-89）的規(guī)定辦理。如滿足精度要求，則認(rèn)為點(diǎn)的高程是正確的。2）導(dǎo)線控制點(diǎn)的補(bǔ)測(cè)與移位 由于人為或其它的原因，導(dǎo)線控制點(diǎn)丟失或遭到破壞?；蛞蚯捌诘目刂泣c(diǎn)在施工區(qū)域內(nèi)。如果間斷性的丟失或移位 ，則可利用前方交會(huì)、支點(diǎn)等方法補(bǔ)測(cè)該點(diǎn)，或采用任意測(cè)站方法補(bǔ)測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)。 現(xiàn)在一般在工地上用重新測(cè)導(dǎo)線的方法進(jìn)行測(cè)量，然后進(jìn)行比較。3.路線控制樁的恢復(fù)與固定 對(duì)于低等級(jí)公路或沿線沒有布設(shè)導(dǎo)線控制點(diǎn)的公路，只能采用路線控制樁來(lái)恢復(fù)公路中線（路線控制樁主要是交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁和路線的起訖樁）。首先要對(duì)路線

4、控制樁進(jìn)行恢復(fù)與固定。7 用導(dǎo)線控制點(diǎn)恢復(fù)中線，就是根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)與公路中線坐標(biāo)，借以高精度的測(cè)距手段，將公路中線放到實(shí)地。因此，也可稱之為“坐標(biāo)法”。在公路勘測(cè)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)公路等級(jí)的不同，設(shè)計(jì)文件提供的設(shè)計(jì)資料也是不一樣的。對(duì)于高等級(jí)公路用坐標(biāo)法恢復(fù)路線中樁。第三節(jié)：用導(dǎo)線控制點(diǎn)恢復(fù)中線 如圖所示，Pi為公路中線點(diǎn)，坐標(biāo)為（Xp、Yp）；A、B為公路中線附近的導(dǎo)線點(diǎn)，坐標(biāo)分別為 （XA、YA）、（XB、YB），P點(diǎn)與A點(diǎn)的極坐標(biāo)關(guān)系用A點(diǎn)到P點(diǎn)的距離SAP、坐標(biāo)方位角AP表示，即： 上式就是兩點(diǎn)間距離和坐標(biāo)方位角的計(jì)算公式。式中，導(dǎo)線點(diǎn)A的坐標(biāo)通過控制測(cè)量求得，Pi點(diǎn)的坐標(biāo)可由放線人員自己計(jì)

5、算（或查設(shè)計(jì)文件中的逐樁坐標(biāo)表），可分以下幾種情況：8平面線型組成由直線和曲線（圓曲線、緩和曲線）組成。直線圓曲線緩和曲線9通過直線和曲線的測(cè)設(shè)，將道路中心線的平面位置測(cè)設(shè)到地面上，并測(cè)出其里程。即測(cè)設(shè)直線上、圓曲線上或緩和曲線上中樁。10緩和曲線(spiral curve)的測(cè)設(shè) 一概念及基本公式 1、概念 為緩和行車方向的突變和離心力的突然產(chǎn)生與消失，需要在直線（超高為0）與圓曲線（超高為h）之間插入一段曲率半徑由無(wú)窮大逐漸變化至圓曲線半徑的過渡曲線（使超高由0變?yōu)閔），此曲線為緩和曲線。主要有回旋線、三次拋物線及雙紐線等。 112、回旋緩和曲線(spiral curve)基本公式p165

6、12（3）緩和曲線的參數(shù)方程: （4）緩和曲線終點(diǎn)的坐標(biāo):（2）緩和曲線 角公式：13二主點(diǎn)(major point)的計(jì)算 1、測(cè)設(shè)元素的計(jì)算P166（1）內(nèi)移距p 和切線增長(zhǎng)q的計(jì)算： 1415（1）里程的計(jì)算 ZH=JD-TH；HY=ZH+ls； QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls2、主點(diǎn)的計(jì)算16（2）計(jì)算方法。(見例題) 例題：如圖，設(shè)某公路的交點(diǎn)樁號(hào)為K0+518.66，右轉(zhuǎn)角y=18036，圓曲線半徑R=100m，緩和曲線長(zhǎng)ls=10m，計(jì)算主點(diǎn)樁解：（一）計(jì)算測(cè)設(shè)元素 p=0.04m；q=5.00m； 1718（二）計(jì)算里程 ZH=K0+497.28；HY

7、=K0+507.28；QZ=K0+518.51；HZ=K0+539.74；YH=K0+529.7419三、帶有緩和曲線的圓曲線詳細(xì)計(jì)算 1、先判斷點(diǎn)是位于緩和曲線上，還是位于圓曲線上。 位于緩和曲線位于圓曲線20（1）當(dāng)點(diǎn)位于緩和曲線上，有：（2）當(dāng)點(diǎn)位于圓曲線上，有：21例題：如上例題，設(shè)某公路的交點(diǎn)樁號(hào)為K0+518.66，右轉(zhuǎn)角y=18036，圓曲線半徑R=100m，緩和曲線長(zhǎng)ls=10m，計(jì)算中樁K0+520、K0+530的坐標(biāo)。解：（1）按上題解算出元素p、q、0 及主點(diǎn)里程。22上式中，曲線長(zhǎng)l=520-497.28=22.72m。故有：ZH=K0+497.28；HY=K0+507

8、.28；QZ=K0+518.51；HZ=K0+539.74；YH=K0+529.74（2）HY=K0+507.28K0+520YH=K0+529.74 所以K0+520位于圓曲線上。按切線支距法公式有：23（3）YH=K0+529.74K0+530 HZ=K0+539.74 故K0+520位于第二緩和曲線上。公式有：式中，曲線長(zhǎng)l=539.74-530=9.74m。 用EXCEL程序計(jì)算緩和曲線坐標(biāo)24三、 坐標(biāo)換算 轉(zhuǎn)換參數(shù)： O點(diǎn) 的測(cè)量坐標(biāo) XO 、 YO 及OA的坐標(biāo)方位 角 。YOXABO.PXP YP YO XO AP BP 1、P點(diǎn)的施工坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成測(cè)量坐標(biāo)2、P點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成

9、施工坐標(biāo)返回251.Pi點(diǎn)在直線段上 如圖所示，JDn的坐標(biāo)為（Xn,Yn）, JDnJDn+1的坐標(biāo)方位角為nn+1，P點(diǎn)在JDn與JDn+1的直線段上，則P點(diǎn)的坐標(biāo)按下式求得：2.Pi點(diǎn)在平曲線段上（對(duì)稱型） 單圓曲線中樁坐標(biāo)的計(jì)算比較簡(jiǎn)單，而帶有緩和曲線的平曲線其坐標(biāo)計(jì)算則比較麻煩，如P點(diǎn)在帶有緩和曲線的平曲線段上，已知JDn-1、JDn、JDn+1的坐標(biāo)分別為（Xn-1,Yn-1）、（Xn,Yn）、（Xn+1,Yn+1），JDn-1JDn、JDnJDn+1的坐標(biāo)方位角分別為n-1，n、n，n+1。如圖所示。Li為P點(diǎn)的里程樁號(hào)，L為YZ（或HZ）點(diǎn)的里程樁號(hào)Tn為切線長(zhǎng)261）坐標(biāo)方位

10、角的計(jì)算 則轉(zhuǎn)角： ,負(fù)為左傳，正為右轉(zhuǎn) 。 27當(dāng)P點(diǎn)在緩和曲線段內(nèi) 當(dāng)P點(diǎn)在圓曲線段內(nèi)2）中樁坐標(biāo)的計(jì)算 （1）主點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算 （2）計(jì)算P點(diǎn)在坐標(biāo)系XO Y中的坐標(biāo)（X，Y） 28 式中：X的符號(hào)始終為正值，Y的符號(hào)有正有負(fù)，當(dāng)起點(diǎn)為ZH點(diǎn)，曲線為左偏時(shí)，Y取負(fù)值；當(dāng)起點(diǎn)為HZ點(diǎn)，曲線為右偏時(shí)，Y取負(fù)值；反之取正值。 后半個(gè)曲線：（3）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 前半個(gè)曲線： 29（3）P點(diǎn)的放樣 根據(jù)求得的P點(diǎn)坐標(biāo)，利用全站儀進(jìn)行放樣，并按以下放樣步驟進(jìn)行放樣：1）在已知控制點(diǎn)A架設(shè)全站儀,對(duì)中、精確整平2）將測(cè)站點(diǎn)A、后視點(diǎn)B的坐標(biāo)及高程、測(cè)站高、后視棱鏡高輸入全站儀。全站儀自動(dòng)計(jì)算方位角。3）瞄準(zhǔn)后

11、視點(diǎn)B，把望遠(yuǎn)鏡十字中絲精確對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)B, 按確認(rèn)設(shè)置方向；4）設(shè)置方向成功后，進(jìn)行檢核，檢核后視點(diǎn)B點(diǎn)坐標(biāo)是否和設(shè)計(jì)一樣。檢核后進(jìn)入放樣程序，輸入放樣點(diǎn)P坐標(biāo)，全站儀自動(dòng)計(jì)算該點(diǎn)的放樣資料DAP、AP；5）轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，撥方位角d=0、量距離Dd=0，精確定出待放點(diǎn)P；6）檢查該點(diǎn)P的樁號(hào)、方位角、距離是否正確；重復(fù)第46步，放樣其它路線中樁。3031 對(duì)于低等級(jí)公路或沿線沒有布設(shè)導(dǎo)線控制點(diǎn)的公路，只能采用路線控制樁來(lái)恢復(fù)公路中線（路線控制樁主要是交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁和路線的起訖樁）。因此，首先要對(duì)路線控制樁進(jìn)行恢復(fù)與固定。 2）路線控制樁的固定 在施工過程中，隨著路基施工高度的不斷變化，有些交點(diǎn)樁或轉(zhuǎn)

12、點(diǎn)樁會(huì) 被掩埋或挖掉，因此，需要對(duì)其進(jìn)行固定，以便在施工時(shí)能隨時(shí)利用他們來(lái)恢復(fù)或檢查公路中線。固定后，做好記錄、繪制草圖，以供隨時(shí)恢復(fù)查尋。固定方法如下：項(xiàng)目2：用路線控制樁恢復(fù)中線1、路線控制樁的恢復(fù)與固定 1）路線控制樁的恢復(fù)與復(fù)測(cè) （1）交點(diǎn)樁的固定在JD1的前后兩條導(dǎo)線的延長(zhǎng)線上，分別設(shè)置A1、A2和B1、B2等四個(gè)栓樁，將全站儀置于JD1上，測(cè)定這四個(gè)栓樁相互之間的距離L1、L2、L3、L4。 322、用路線控制樁恢復(fù)中線 （2）轉(zhuǎn)點(diǎn)樁的固定 對(duì)于低等級(jí)公路或施工單位沒有測(cè)距儀時(shí)，可用路線控制樁恢復(fù)中線，中線恢復(fù)時(shí)所用公路平面設(shè)計(jì)資料主要有路線平面圖、路線固定表、直線曲線轉(zhuǎn)角一覽表等

13、。施工前，當(dāng)路線控制樁（交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁及路線起訖樁）恢復(fù)完成后，首先恢復(fù)公路中線直線段的施工控制樁，再恢復(fù)公路中線曲線段的施工控制樁。曲線段公路中線的恢復(fù)是先恢復(fù)主點(diǎn)樁，再按施工要求設(shè)置加樁。1）單圓曲線施工控制樁的放樣 33單圓曲線(circle curve)的測(cè)設(shè) 一、單圓曲線主點(diǎn)(major point)的測(cè)設(shè)1、曲線要素的計(jì)算 （已知轉(zhuǎn)角及半徑R）切線長(zhǎng) 曲線長(zhǎng) 外距 切曲差 34（2）測(cè)設(shè)步驟： 1) JDi架儀，照準(zhǔn)JDi-1，量取T，得ZY點(diǎn)；2)照準(zhǔn)JDi+1，量取T，得YZ點(diǎn)；3)在分角線方向量取E，得QZ點(diǎn)。 35二、單圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè) 有整樁號(hào)法和整樁距法。一般采用整樁號(hào)法

14、。1、切線支距法 (tangent off-set method)(1)以ZY或YZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，切線為X軸，過原點(diǎn)的半徑為Y軸，建立坐標(biāo)系。(2)計(jì)算出各樁點(diǎn)坐標(biāo)后，再用方向架、鋼尺去丈量。36特點(diǎn)：測(cè)點(diǎn)誤差不積累。宜以QZ 為界，將曲線分兩部分進(jìn)行測(cè)設(shè)。37 以曲線的起點(diǎn)ZH或終點(diǎn)HZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，以切線為X軸，過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸，建立坐標(biāo)系，計(jì)算曲線上任意一點(diǎn)在該坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，然后進(jìn)行放樣。（1）主點(diǎn)樁的放樣 ：曲線起、終點(diǎn)（ZH、HZ）的放樣 曲中點(diǎn)的放樣（QZ） （2）加樁的放樣 ：2）對(duì)稱式帶有緩和曲線的平曲線施工控制樁放樣 HY、YH點(diǎn)的放樣 當(dāng)待放點(diǎn)P在緩和曲線上時(shí)，其坐

15、標(biāo)可按下式計(jì)算：38 式中：Li為待放點(diǎn)P至ZH點(diǎn)的弧長(zhǎng)，其值等于待放點(diǎn)P樁號(hào)與ZH點(diǎn)樁號(hào)之差；其余符號(hào)同前。當(dāng)待放點(diǎn)P在圓曲線上時(shí)，其坐標(biāo)可按下式計(jì)算：392）非對(duì)稱式帶有緩和曲線的平曲線施工控制樁放樣 計(jì)算公式P17 以曲線的起點(diǎn)ZH或終點(diǎn)HZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，以切線為X軸，過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸，建立坐標(biāo)系，計(jì)算ZH,HZ點(diǎn)的坐標(biāo)，然后進(jìn)行放樣。（1）主點(diǎn)樁的放樣 ：曲線起、終點(diǎn)（ZH、HZ）的放樣 HY、YH點(diǎn)的放樣 曲中點(diǎn)的放樣（QZ） 40當(dāng)待放點(diǎn)P在第一緩和曲線上時(shí)，其坐標(biāo)可按下式計(jì)算： 式中：Li為待放點(diǎn)P至ZH點(diǎn)的弧長(zhǎng)，其值等于待放點(diǎn)P樁號(hào)與ZH點(diǎn)樁號(hào)之差；其余符號(hào)同前。當(dāng)待放點(diǎn)P在圓曲線上時(shí)，其坐標(biāo)可按下式計(jì)算：413.當(dāng)待放點(diǎn)P在第二段緩和曲線上時(shí)，曲線HZ為坐標(biāo)原點(diǎn)