工学道路中线测量

工学道路中线测量

交通运输工程学院 第十一章 道路中线测量 §11-1 概述 道路中线测量是把图纸上设计好的道路中心线在地面上标定出来，供设计和施工之用。 即通过 直线和曲线 的测设，将道路中线的平面位置具体地敷设到地面上去，并标定出其里程，供设计和施工之用。 中线测量包括：中线各交点 (JD) 和转点 (ZD) 测设，量距和钉桩，测量路线各偏角 (α) ，测设圆曲线等。 §11-2 交点和转点的测设 一、交点的测设 定义： 路线的转折点，即两个方向直线的交点，用 JD 来表示。 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。 对于 确定的交点位置 ，在 实地 标定， 可采用 放点穿线法 、 拨角放线法 、 坐标放样法 等。 1 、放点穿线法： 利用图上测图导线点与纸上定线之间的角度、距离关系，作为测设数据，将路线导线放于实地上。 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 。 A B P1 P2 P3 P4 穿线可用 目估 法 经纬仪 法 （ 3 ）定交点 将直线延长，得交点 JD 。 正倒镜分中法： 在 ZD 2 点架仪，盘左瞄准 ZD1 ，倒镜定 a1 ， b1 点；盘右瞄准 ZD1 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 根据纸上定线的交点坐标， 首先 反算直线长度和坐标方位角，以及转角，利用这些数据在现场测设交点。 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。 这种方法有累积误差，故每隔一段距离应与测图导线联测校核调整。 3. 坐标放样法 ： 交点坐标在地形图上确定以后，利用测图导线按全站仪坐标放样法将交点直接放样在地面上。 由于利用测图导线放点，故无误差累积现象 §11-2 交点和转点的测设 二、转点的测设 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。 分为： 在两交点间测设转点。 在两交点延长线上测设转点。 §11-2 交点和转点的测设 二、转点的测设 1. 在交点间设转点 ZD′ 为粗略定出的转点位置。将经纬仪置于 ZD′ ，用 正倒镜 分中法 延长直线 JD5 — ZD′ 于 JD6′ 。若 JD6′ 与 JD6 重合或量 取的偏差在路线容许移动的范围内，则转点位置即为 ZD′ ， 这时应将 JD 6 移至 JD 6 ′ ，并在桩顶上钉上小钉表示交点位置。 §11-2 交点和转点的测设 二、转点的测设 1. 在交点间设转点 当偏差超过容许范围或 JD6 不许移动时，则须重新设置转点。 设 e 为 ZD′ 应横向移动的距离，仪器在 ZD′ 用视距测量方法 测出距离 a 、 b ，则 将 ZD′ 沿偏差的相反方向横移至 ZD 。将仪器移至 ZD ，延长直 线 JD5 — ZD 看是否通过 JD6 或偏差小于容许值，否则应再次设 置转点，直至符合要求为止。 §11-2 交点和转点的测设 二、转点的测设 1. 在交点间设转点 2. 在延长线上设转点 设置似前 §11-3 路线转角的测定和里程桩设置 一、路线转角的测定 转角： 交点处后视线的延长线与前视线的夹角，以 α 表示 。 转角有左右之分，位于延长线右侧的，为 右转角 ；位于延长 线左侧的，为 左转角 。在路线测量中，转角通常是通过观测 路线右角（测回法）计算求得。 当 β 右 <180° 时，为右转角，有： α y =180°-β 右 当 β 右 >180° 时，为左转角，有： α z =β 右 - 180° β 3 α y β 4 α z JD3 JD4 JD ２ JD ５ 当 β 左 > 180° 时，为右转角，有： α y =β 左 -180° 当 β 左 <180° 时，为左转角，有： α z =180°-β 左 §11-3 路线转角的测定和里程桩设置 一、路线转角的测定 右角的测定方法：采用 测回法 观； 限差要求：高速公路、一级公路限差为 20 秒以内， 二级及二级以下公路限差为 60 秒以内。 夹角的分角线测设 为了保证测角的精度，还须进行 路线角度闭合差的检核 注意：经纬仪的水平度盘 是顺时针增加的 a b 分角线方向 §11-3 路线转角的测定和里程桩设置 二、里程桩设置 从线路起点沿线路经过的（ 水平 ）长度，称为 里程 ；把里程表示为整公里数 + 不足整公里米数的形式以区别线路上不同的点，称为 里程桩号 ，例如： K4+100 。 1 ．道路中线测量的基本要求 整桩： 20m 或 50m 中桩间距表 表 11-1 直线（ m ） 曲线（ m ） 平原微丘区 山岭重丘区 不设超高的曲线 R>60 60≥R≥30 R<30 ≤50 ≤25 25 20 10 5 §11-3 路线转角的测定和里程桩设置 二、里程桩设置 2 ．里程桩设置 里程桩分 整桩 和 加桩 。整桩是由线路起点开始，每隔 20m 或 50m 设置一桩，加桩分 地形加桩 、 地物加桩 、 曲线加桩 和 关 系加桩 , 其中关系加桩是指线路上的转点 (ZD) 和交点 (JD) 桩。 §11-3 路线转角的测定和里程桩设置 二、里程桩设置 2 ．里程桩设置 平曲线主点名称及缩写表 表 11-4 名 称 简 称 汉语拼音缩写 英语缩写 交点 JD IP 转点 ZD TP 圆曲线起点 直圆点 ZY BC 圆曲线中点 曲中点 QZ MC 圆曲线终点 圆直点 YZ EC 公切点 GQ CP 第一缓和曲线起点 直缓点 ZH TS 第一缓和曲线终点 缓圆点 HY SC 第二缓和曲线起点 圆缓点 YH CS 第二缓和曲线终点 缓直点 HZ ST §11-3 路线转角的测定和里程桩设置 3 ．测量标志 （ 1 ）测量标志 ① 主要控制桩： 是指需要保留较长时间、反复用于各设计阶段和施工期间的控制性标志，主要有 GPS 点 、 三角点 、 导线点 、 水准点 、 桥隧控制桩 、 互通立交控制桩 等。 ②一般控制桩 ：主要包括 交点桩 、 转点桩 、 平曲线控制桩 、 路线起终点桩 、 断链桩及其他构造物控制桩 等。一般控制桩为 5×5× （ 30~50 ） cm 或直径为 5cm 的木质桩。 ③标志桩 ：主要用于路线中线上 整桩 、 加桩 和 控制桩 的指示桩。标志桩为 (4~5)×(1~1.5)×(25~30)cm 的木质桩。 §11-3 路线转角的测定和里程桩设置 3 ．测量标志 （ 2 ） 桩志的埋设 ①主要控制桩应选在基础稳定且易于长期保存的地点，桩顶应高出地面 1~5cm ，并加设指示桩。 ②一般控制桩应打入地下，其顶面与地面齐平，并加设指示桩。 ③标志桩应打入地下 15~25cm ，桩顶应露出地面 5cm 。标志桩作为中线桩时，书写桩号面应面向路线起点方向 ④建公路测量时，柔性路面地段可用铁钉打入路面与路面齐平；刚性路面可用红油漆作标记；并均在路肩上钉设指示桩。 §11-4 圆曲线测设 根据线路偏角 α 、圆曲线半径 R 计算测设数据进行放样。 测设分 两步 进行，先测设圆曲线的三个主点（ 直圆点 ZY 、曲 中点 QZ 和圆直点 YZ ），再详细测设圆曲线上按规定桩距各副 点 ( 中桩点 ) 。 §11-4 圆曲线测设 一、圆曲线测设元素的计算 §11-4 圆曲线测设 二、圆曲线主点测设 1 ．主点里程的计算 YZ=JD+T-D 注意： 即 YZ 里程 ≠ JD 里程 + T 。因为在路线转折处道路中线的实际位置应为曲线位置，而非切线位置。 §11-4 圆曲线测设 二、圆曲线主点测设 例 1 已知某交点的里程为 K3+182.76 ，测得转角 拟定圆曲线半径 R=300m ，求圆曲线测设元素及主点桩里程。 解： ①计算圆曲线测设元素 §11-4 圆曲线测设 二、圆曲线主点测设 例 1 已知某交点的里程为 K3+182.76 ，测得转角， 拟定圆曲线半径 R=300m ，求圆曲线测设元素及主点桩里程。 解： ②计算主点桩里程 JD - ） T K3+182.76 68.71 ZY +)L K3+114.05 135.09 YZ -)L/2 K3+249.14 67.54 QZ +)D/2 K3+181.60 1.16 JD K3+182.76 （校核） （计算无误） §11-4 圆曲线测设 二、圆曲线主点测设 1 ．主点里程的计算 2 ．主点的测设 ①安置经纬仪于 JD i ② 照准 JD i-1 方向，量取切线长 T ③ 校核 ZY ，打桩 ④照准 JD i+1 方向，量取切线长 T ，打 YZ 桩 ⑤照准角平分线，量取外距 E ，打 QZ 桩 §11-4 圆曲线测设 三、圆曲线的详细测设 1 ．圆曲线测设的基本要求 详细测设所采用的桩距 与曲线半径有关，桩距的要求见表 11-1 。设桩通常有两种方法。 （ 1 ）整桩号法： 将曲线上靠近 ZY 的第一个桩的桩号凑整成为 　 l 0 倍数的整桩号，然后按桩距 l 0 连续向 YZ 设桩，这样设桩均为整桩号。 ( 常用 ) (2) 整桩距法 : 从曲线起点和终点开始，分别以桩距 l 0 连续向曲线中点设桩，或从曲线的起点，按桩距 l 0 设桩至终点。由于这样设置的桩均为零桩号，因此应注意加设百米桩和公里桩。 §11-4 圆曲线测设 三、圆曲线的详细测设 2. 圆曲线详细测设的方法 圆曲线详细，最常用的方法有 切线支距法 、 偏角法 等。 切线支距法 切线支距法是以圆曲线的起点 ZY 或终点 YZ 为坐标原点，以切 线为 x 轴，过原点的半径方向为 y 轴，建立直角坐标。按曲线 上各点坐标 x 、 y 设置曲线。 Ｘ Ｙ ０ Ｙ Ｘ x y §11-4 圆曲线测设 例 2 例 1 若采用切线支距法并按整桩号法设桩，试计算各桩坐标。 0 0 0°00′00″ 0 YZ K3+249.14 0.14 9.14 1°44′44″ 9.14 +240 1.41 29.09 5°33′55″ 29.14 +220 4.02 48.92 9°23′06″ 49.14 +200 QZ K3+181.60 3.51 45.77 8°46′33″ 45.95 +160 1.12 25.92 4°57′22″ 25.95 +140 0.06 5.95 1°08′11″ 5.95 +120 0 0 0°00′00″ 0 ZY K3+114.05 （ m ） （ m ） 圆心角（） 各桩至 ZY 或 YZ 的曲线长度（ l i ） 桩 号 切线支距法计算表 §11-4 圆曲线测设 三、圆曲线的详细测设 2. 圆曲线详细测设的方法 切线支距法 测设步骤 ①从 ZY （或 YZ ）点开始用钢尺或皮尺沿切线方向量取 P i 的 横坐标 x i ，得垂足 N i 。 ②在各垂足 N i 上用方向架定出垂直方向，量取纵坐标 y i ，即 可定出 P i 点。 ③曲线上各点设置完毕后，应量取相邻各桩之间的距离，与 相应的桩号之差作比较， 且考虑弧弦差的影响 ，若较差均在 限差之内，则曲线测设合格；否则应查明原因，予以纠正。 §11-4 圆曲线测设 (2) 偏角法 偏角法是以圆曲线起点 ZY 或终点 YZ 至曲线任一待定点 P i 的弦 线与切线 T 之间的弦切角（这里称为偏角） 和弦长 c i 来确 定点 P i 的位置。 §11-4 圆曲线测设 三、圆曲线的详细测设 2. 圆曲线详细测设的方法 (2) 偏角法 偏角法测设步骤 : ① 在 ZY 点安置经纬仪（对中、整平），用盘左瞄准 JD ，将水平度盘的读数配到 0°00′00″ ； ②转动照准部到度盘读数为 Δ 1 ，从 ZY 点量取弦长 C 1 ，定出 1 点； ③转动照准部到度盘读数为 Δi ，从第 i － 1 点量取弦长 C i ，与此方向交出第 i 点； §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 一、缓和曲线 1 ．缓和曲线的概念 缓和曲线 : 为确保行车的安全和舒适，需要在直线与圆曲线之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化到圆曲线半径的过渡性曲线，此曲线称为缓和曲线。 可采用回旋线、三次抛物线、双纽线等 我国公路和铁路系统中，均采用回旋线 回旋线 : 曲率半径随曲线长度增长而成反比地均匀减小的曲线，即在回旋曲线上任意一点的曲率半径 r 与曲线的长度 l 成反比。 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 一、缓和曲线 2 ．回旋线型缓和曲线公式 (1) 基本公式 r- 回旋线上某点的曲率半径 l- 回旋线上某点到原点的曲线长（ m ） ;c- 常数 r 为了使两边的量纲统一，令 A 2 = c 在缓和曲线的终点 HY 点（或 YH 点）， r = R ， l = l s 缓和曲线全长），则： r l = R l s = A 2 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 一、缓和曲线 2 ．回旋线型缓和曲线公式 (2) 切线角公式 dl 即为缓和曲线全长 所对的中心角即切线角， 亦 称缓和曲线角。  积分得： r · l = R · l s = A 2 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 (3) 缓和曲线的参数方程 dl x y dy dx §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 一、缓和曲线 2 ．回旋线型缓和曲线公式 (3) 缓和曲线的参数方程 x y x 0 y 0 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 一、缓和曲线 3 ．回旋线型缓和曲线其它要素 x y x 0 y 0 (1) P 点的弦偏角 δ 与弦长 a ： §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 一、缓和曲线 3 ．回旋线型缓和曲线其它要素 x y x 0 y 0 (2) P 点的曲率圆圆心的坐标 M （ x m ， y m ）： §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 一、缓和曲线 3 ．回旋线型缓和曲线其它要素 x y x 0 y 0 (3) 长切线长（ OQ ） T L 与短切线长（ PQ ） T K ： §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 二、带有缓和曲线的平曲线主点测设 要在直线与圆曲线之间设置缓和曲线，必须将原有的圆曲线（外侧虚线）向内侧移动一定距离△ R （至内侧虚线）。 内移圆曲线的方法有两种： 一是圆曲线的圆心不移动，其半径减小一个内移距离△ R ； 另一是圆曲线半径不变，圆心沿分角线方向移动一个内移距离△ R 。前者为平行移动，后者为不平行移动。 道路平面线形三要素的基本组成是直线 — 回旋线 — 圆曲线 — 回旋线 — 直线，使用圆心不移动的内移方法。 平曲线连接方法： §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 二、带有缓和曲线的平曲线主点测设 1 ．内移值 p 与切线增值 q 的计算 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 二、带有缓和曲线的平曲线主点测设 2 ．有缓和曲线的圆曲线段坐标 在圆曲线段上取一点 m ，距 HY 点曲线长度为 l m ，以圆曲线起点 O 1 为坐标原点的坐标公式： 式中： α m = l m / R ， φ m = α m + β 0 = （ 2 l m + l s ） / R （ rad ） §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 二、带有缓和曲线的平曲线主点测设 2 ．有缓和曲线的圆曲线段坐标 以 O （ ZH ）为坐标原点的坐标公式： 式中： α m = l m / R ， φ m = α m + β 0 = （ 2 l m + l s ） / R （ rad ） §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 二、带有缓和曲线的平曲线主点测设 2 ．平曲线测设元素 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 二、带有缓和曲线的平曲线主点测设 3 ．平曲线主点测设 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 二、带有缓和曲线的平曲线主点测设 4. 主点测设过程： (1) 在 JD 点安置经纬仪（对中、整平），用盘左瞄准直圆方向，将水平度盘的读数配到 0°00′00″ ，在此方向量取 T H ，定出 ZH 点； (2) 从 JD 沿切线方向量取 T H － X O ，然后再从此点沿切线垂直方向量取 Y O , 定出 HY 点； (3) 倒转望远镜，转动照准部到度盘读数为 α ，量取 T H ，定出 HZ 点； (4) 从 JD 沿切线方向量取 T H － X HY ，然后再从此点沿切线垂直方向量取 Y HY , 定出 YH 点； (5) 继续转动照准部到度盘读数为（ α ＋ 180° ） /2 ，量取 E H ，定出 QZ 点。 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 1 ．切线支距法 (1) 计算曲线上各点的坐标 （ 1 ）缓和曲线范围内 y §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 1 ．切线支距法 (1) 计算曲线上各点的坐标 缓和曲线范围内 圆曲线范围内 l §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 1 ．切线支距法 (2) 测设方法 ①在算出缓和曲线和圆曲线 上各点的坐标后，即可按圆 曲线切线支距法的测设方法 进行设置。 ②圆曲线上各点亦可以缓圆 点 HY 或圆缓点 YH 为坐标原点 用切线支距法进行测设。 l §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 2 ．偏角法 ( 略 ) 3 ．极坐标法 ( 略 ) §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 2 ．偏角法 (1) 偏角法计算 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 2 ．偏角法 (2) 测设过程 缓和曲线范围： ①在 ZH 点安置经纬仪（对中、整平），用盘左瞄准 JD ，将水平度盘的读数配到 0°00′00″ ； ②转动照准部到度盘读数为 δ1 ，从 ZH 点量取分段弦长 C ，定出 1 点； ③转动照准部到度盘读数为 δi ，从第 i － 1 点量取分段弦长 C ，与此方向交出第 i 点； ④另一半缓和曲线在 HZ 点上按同样方法测设。 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 2 ．偏角法 (2) 测设过程 圆曲线范围： ①在 HY 点安置经纬仪（对中、整平），后视 ZH 点，配置水平 度盘读数为 b 0 ( 当路线右转时，将水平度盘的读数改配为 360°-b 0 ) 。 ②转动照准部使水平度盘读数为 0°00′00″ ，此时望远镜 照准的方向为 HY 的切线方向，倒转望远镜； ③按照圆曲线偏角法进行测设。 §11-5 带有缓和曲线的平曲线测设 三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 3 ．极坐标法（略） §11-9 道路中线逐桩坐标的计算 计算各曲线 “ 切线支距法 ” 测设数据（ x i ， y i ） 计算统一坐标系下的（ X,Y ） x y Y X §11-9 道路中线逐桩坐标的计算 一、 路线 转角、交点间距、曲线要素及主点桩 计算 设起点坐标 ， , 第 i 个交点坐标为 X 则： 坐标增量 交点间距 象限角 §11-9 道路中线逐桩坐标的计算 Y X 则： 计算方位角 A 转角 为“ +” 路线右转， 为“ —” 路线左转。 §11-9 道路中线逐桩坐标的计算 二、直线上中桩坐标计算 (HZ i-1 点与 ZH i 点的中桩坐标计算 ) X Y X Y 坐标方位角 §11-9 道路中线逐桩坐标的计算 三、 HZ i-1 点至 ZH i 点之间直线段任意点中桩坐标计算 X Y l X Y P §11-9 道路中线逐桩坐标的计算 四、 ZH i 点到 QZ i 点之间的中桩坐标计算 X Y x y x i  i-1 ， i y i 左偏 k ＝ -1 ， 右偏 k ＝ +1 当曲线为左转角 ， yi=-yi §11-9 道路中线逐桩坐标的计算 五、 QZ i 点到 HZ i 点之间的中桩坐标计算 x y  i ， i+1 x i y i X Y 左偏 k ＝ 1 ，右偏 k ＝ -1 当曲线为右转角 ， yi=-yi 第十一章 教学内容回顾 1. 概述 2. 交点和转点的测设 3. 路线转角的测定和里程桩设置 4. 圆曲线的测设 5. 带有缓和曲线的平曲线测设 9. 道路中线逐桩坐标的计算 当曲线为左转角 ， yi=-yi 当曲线为右转角 ， yi=-yi 第十二章 路线纵、横断面测量 §12-1 概述 路线纵断面测量： 又称中线高程测量，它的任务是 在道路中线测定之后，测定中线各里程桩的地面高 程，供路线纵断面图点绘地面线和设计纵坡之用。 路线纵断面高程测量采用 水准测量 。纵断面测量可分为 基平测量 和 中平测量。 工作步骤 —— “ 先基平 (principal leveling) 后中平 (profile leveling) ” 横断面测量 是测定路中线各里程桩两侧垂直于中线 方向的地面高程，供路线横断面图点绘地面线、路基 设计、土石方数量计算以及施工边桩放样等使用。 §12-2 基平测量 基平测量 工作主要是沿线设置水准点，并测定其高程，建立路线高程控制测量，作为中平测量、施工放样及竣工验收的依据。 一、路线水准点的设置 路线水准点 是用水准测量方法建立的路线高程测控制点。 水准点 根据需要和用途不同，道路沿线可布设 永久性水准点 和 临时性水准点 。 （ 1 ）位置： 埋在距中线 50 — 100m ，不易破坏之处。 （ 2 ）设置密度 ： 相隔 0.5km~1km —— 山区 相隔 1km~2km —— 平原区 每 5km 、路线起终点、重要工程处，设永久性水准点。 二、基平测量的方法 §12-2 基平测量 （ 1 ）路线 —— 附合水准路线。 （ 2 ）仪器 —— 不低于 DS3 精度的水准仪或全站仪 （ 3 ）测量要求 水准测量 —— 一般按三、四等水准测量规范进行。要进行往返测，闭合差不超过 6√n (mm) 三角高程测量 —— 按全站仪电磁波三角高程测量规范进行。 §12-3 中平测量 1 、定义： 在基平测量后提供的水准点高程的基础上，测定各个中桩的高程。 2 、方法： （ 1 ）水准仪法 从一个水准点出发，按普通水准测量的要求，用 “ 视线高法 ” 测出该测段内所有中桩地面高程，最后附合到另一个水准点上。 §12-3 中平测量 中平测量的方法 524.782 0.606 BM 2 523.06 2.32 K1+240 … … … … … … 515.140 517.386 1.521 2.246 ZD 2 515.65 1.01 +180 515.46 1.20 +160 515.84 0.82 +140 516.14 0.52 +120 516.16 0.50 +100 513.499 516.661 1.006 3.162 ZD 1 512.48 513.61 2.03 0.90 +060 +080 513.89 0.62 +040 512.61 1.90 +020 512.89 1.62 K0+000 BM 1 高程为基平所测 基平测得 BM 2 高程为 524.824 512.314 514.505 2.191 BM 1 前视 中视 后视 备注 高程（ m ） 视线高程（ m ） 水准尺读数（ m ） 测点 §12-3 中平测量 2.246 §12-3 中平测量 一、中平测量的方法 中平测量只作单程测量。一测段观测结束后，应计算测段高差。它与基平所测测段两端水准点高差之差，称为 测段高差闭合差 。 中桩高程测量的精度要求，其容许误差：高速公路、一级二级公路为 ± mm ； 三级、四级公路为 mm 。 每一测站的计算按下列公式进行 ： 视线高程 = 后视点高程 + 后视读数 中桩高程 = 视线高程－中视读数 转点高程 = 视线高程－前视读数 §12-3 中平测量 三、纵断面的绘制 §12-4 横断面测量 横断面测量一般分为 横断面方向的测定 、 横断面测 量 及 横断面图的绘制 等工作。 一、横断面方向的测定 横断面方向应与路线中线垂直，曲线路段与测点的切线垂直。 一般可采用 方向架 、 方向盘 定向，精度要求高的横断面定向 可用 经纬仪 、 全站仪 定向。 1 ．直线段横断面方向的测定 直线段横断面方向与路线中线垂直， 一般采用方向架测定。 §12-4 横断面测量 一、横断面方向的测定 2 ．圆曲线横断面方向的测定 圆曲线上任意一点的横断面方向即是该点指向圆心的半径方向。 圆曲线上横断面方向确定时采用 “ 等角 ” 原理，即同一圆弧上的弦切角相等。 测定时一般采用求心方向架。 §12-4 横断面测量 一、横断面方向的测定 3 ．缓和曲线横断面方向的测定 缓和曲线上任一点的横断面方向，就是该点切线的垂直方向。 （ 1 ）方向架： L 为 P 点到 ZH 点的弧长。 §12-4 横断面测量 一、横断面方向的测定 3 ．缓和曲线横断面方向的测定 （ 2 ）方向盘或经纬仪： 测定横断面方向的原理为 “ 倍角 ” 关 系，即缓和曲线上任意一点与起点的弦同该点切线的夹角， 等于缓和曲线起点与任意一点的弦同起点切线夹角的两倍， 即： §12-4 横断面测量 一、横断面方向的测定 3 ．缓和曲线横断面方向的测定 (3) 全站仪： 先用公式 计算出 P 点的缓和曲线角，再用 路线方位角 及 计算出 P 点的切线方位角 ，则 P 点的 横断面方向方位角为 。 利用 P 点坐标 、 ， 可求出 P 点横断面上一点 M 的坐标，用坐标法实 地放出 M 点， PM 方向 即为 P 点的横断面方向。 ө i ө p §12-4 横断面测量 二、横断面的测量方法 1 ．花杆皮尺法 §12-4 横断面测量 二、横断面的测量方法 2 ．水准仪法 在平坦地区可使用水准仪测量横断面。施测时选一适当位置 安置水准仪，后视中桩水准尺读取后视读数，前视横断面方 向上各变坡点上水准尺得各前视读数，后视读数分别减去各 前视读数即得各变坡点与中桩地面高差。用钢尺或皮尺分别 量取各变坡点至中桩的水平距离。 §12-4 横断面测量 二、横断面的测量方法 3 ．经纬仪法 在地形复杂、山坡较陡的地段宜采用经纬仪施测。将经纬仪安置在中桩上，用视距法测出横断面方向各变坡点至中桩的水平距离和高差。 4 ．全站仪法 在测站安置全站仪，路线中桩上安置棱镜，按全站仪斜距测量键测量中桩至测站斜距，然后移动棱镜于中桩横断面地形变化点，利用全站仪的对边测量功能，可直接测得地形变化点至中桩的斜距、平距及高差。 三、横断面的绘制 绘图时，先将中桩位置标出，然后分左、右两侧，按 照相应的水平距离和高差，逐一将变坡点标在图上， 再用直线连接相邻各点，即得横断面地面线。下图为 横断面图，其细线为横断面地面线，粗线为横断面设计线。 §12-4 横断面测量 线路横断面测量 (route across-profile survey) 目的 —— 测定线路各中桩处垂直于中线方向上的地面起伏情况，绘制横断面图，为线路设计提供基础资料。 方法 —— 先确定横断面方向，再测定变坡点间的平距及高差。 一、横断面方向的确定 1 、直线段 —— 一般采用普通方向架测定。 2 、圆曲线段 —— 采用求心方向架。 普通方向架 求心方向架 3 、缓和曲线段 —— 该点的法线方向 选取缓和曲线上的一点 N —— 计算偏角值 δ1 —— 后视 N 点，拨角 90 0 ±δ1 。 Θ 12 为 P1 至 P2 点的方位角，可由 P1 、 P2 点的切线支距法坐标求得。 二、横断面的测量方法 （一）要求： 按前进方向分成左右侧，分别测量横断面方向上各变坡点至中桩的平距及高差。平距及高差的精度要求一般为 0.1m 。 （二）方法分类： 1 、花杆皮尺法 适用于：山区低等级公路。精度低。 2 、水准仪法 —— 水准仪测高差、皮尺丈量平距。 适用于：地形简单地区，精度高。 3 、经纬仪视距法 适用于：地形复杂地区。精度较高。 4 、全站仪法 适用于：地形复杂地区，精度高。 用全站仪的斜距测量模式，即可自动显示出平距和高差。 三、横断面图的绘制 绘图时一般先将中桩标在图中央，再分左右侧按平距为横轴，高差为纵轴，展出各个变坡点。绘出的横断面图。 设计高程 50.35m 道路中心线 K5+080 设计线 地面线