土木工程測(cè)量線路工程測(cè)量

1、土木工程測(cè)量_第11章_線路工程測(cè)量.txt38當(dāng)烏云布滿天空時(shí)，悲觀的人看到的是“黑云壓城城欲摧”，樂(lè)觀的人看到的是“甲光向日金鱗開”。無(wú)論處在什么厄運(yùn)中，只要保持樂(lè)觀的心態(tài)，總能找到這樣奇特的草莓。- Page 1- 第 11 章 線路工程測(cè)量 內(nèi)容提示：本章的主要內(nèi)容有線路工程中線測(cè)量、曲線及測(cè)設(shè)、縱橫斷面測(cè)量，以及 線路、橋梁、地下建筑、管線等施工測(cè)量。其重點(diǎn)是交點(diǎn)測(cè)設(shè)、里程樁的設(shè)置、曲線測(cè)設(shè)、 基平測(cè)量、中平測(cè)量、縱橫斷面圖的測(cè)繪等。難點(diǎn)是圓曲線帶有緩和曲線的測(cè)設(shè)。 11.1 線路工程測(cè)量概述 呈線型的建設(shè)工程稱為線路工程 ，它們的中線稱為線路 。線路工程有的建設(shè)在地面(如 公路、鐵

2、路、管道等)，有的在地下(如隧道、地鐵、地下管道等)，有的在空中(如輸電線、 索道、輸送管道等)。線路工程在勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、竣工各階段及其運(yùn)營(yíng)過(guò)程中所進(jìn)行 的測(cè)量工作，稱為線路工程測(cè)量 。 11.1.1 線路工程測(cè)量的任務(wù)和內(nèi)容 線路工程測(cè)量的主要任務(wù)，一是為工程項(xiàng)目目的方案選擇、立項(xiàng)決策、設(shè)計(jì)等提供地 形圖、斷面圖及其相關(guān)數(shù)據(jù)資料；二是按設(shè)計(jì)要求提供點(diǎn)、線、面指導(dǎo)施工進(jìn)行施工測(cè)量 以及編制竣工圖的竣工測(cè)量，例如線路中線的標(biāo)定、橋梁基礎(chǔ)定位、地下建筑貫通測(cè)量等； 三是為保證施工質(zhì)量、安全以及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的管理，需對(duì)工程項(xiàng)目或構(gòu)筑物進(jìn)行施工監(jiān)測(cè) 和變形測(cè)量。 線路工程測(cè)量的主要內(nèi)容包括中線測(cè)量

3、(包括曲線測(cè)設(shè))，帶狀地形圖測(cè)繪，縱、橫斷 面測(cè)量，土石方工程測(cè)量計(jì)算和施工測(cè)量。除管道、管道不設(shè)曲線外，各種線路工程測(cè)量 的程序和方法大致相同。由此可見，線路工程測(cè)量包括以下工作。 (1) 項(xiàng)目區(qū)域各種比例尺地形圖、平面圖和斷面圖、沿線水文與地質(zhì)以及控制點(diǎn)等 數(shù)據(jù)。 (2) 根據(jù)工程要求，利用已有地形圖，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘察，在地形圖上規(guī)劃或確定線 路走向、進(jìn)行方案比較、編制項(xiàng)目可行性論證書和設(shè)計(jì)方案擬訂。 (3) 根據(jù)設(shè)計(jì)方案在實(shí)地標(biāo)定線路的基本走向，并沿基本走向進(jìn)行平面與高程控制測(cè) 量，必要時(shí)，根據(jù)工程建設(shè)需要，測(cè)繪比例尺合適的帶狀地形圖或平面圖，典型結(jié)構(gòu)物(如 特大橋梁、服務(wù)設(shè)施等)等的局

4、部大比例尺地形或平面圖，為初步設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)。 (4) 根據(jù)批準(zhǔn)的方案進(jìn)行實(shí)地定線，進(jìn)行中線測(cè)量、縱橫斷面測(cè)量，繪制縱橫斷面圖， 為施工圖設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)。 (5) 根據(jù)施工詳圖及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工測(cè)量和施工監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工；竣工后進(jìn)行 竣工測(cè)量，編制竣工圖。 (6) 根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的營(yíng)運(yùn)安全需要，對(duì)特殊工程進(jìn)行變形觀測(cè)。 本章介紹線路定測(cè)中的中線測(cè)量、縱橫斷面測(cè)量及線路工程施工測(cè)量的基本內(nèi)容。 - Page 2- 第 11 章 線路工程測(cè)量 ·297 · 11.1.2 線路工程測(cè)量的特點(diǎn)和基本程序 根據(jù)線路工程的作業(yè)內(nèi)容，線路工程測(cè)量具有全局性 、階段性和漸近性 的特點(diǎn)。全局 性

5、是指測(cè)量工作貫穿于線路工程建設(shè)的全過(guò)程。例如公路工程從項(xiàng)目立項(xiàng)、決策、勘測(cè)設(shè) 計(jì)、施工、竣工圖編制、營(yíng)運(yùn)監(jiān)測(cè)等都需進(jìn)行必要的測(cè)量工作。階段性體現(xiàn)了測(cè)量技術(shù)的 自我特點(diǎn)，在不同的實(shí)施階段，所進(jìn)行的測(cè)量工作內(nèi)容與要求也不同，并要反復(fù)進(jìn)行，而 且各階段之間測(cè)量工作不連續(xù)。漸近性說(shuō)明了線路工程測(cè)量在項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程中，歷經(jīng) 由粗到細(xì)、由高到低的過(guò)程。線路工程項(xiàng)目高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、低投資、高效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)， 必須是嚴(yán)肅、認(rèn)真、全面的勘察，科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、完美的設(shè)計(jì)，精心、高質(zhì)的施工等 的有機(jī)結(jié)合。因此測(cè)量工作必須遵循“由高級(jí)到低級(jí)”的原則，既按漸進(jìn)的規(guī)律，也必須 顧及到典型結(jié)構(gòu)物對(duì)測(cè)量的特殊要求。 線路

6、工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)一般采用初步和施工圖兩階段設(shè)計(jì)。對(duì)任務(wù)緊迫、方案明確、技 術(shù)要求低的線路，也可采用一階段設(shè)計(jì)。為初步設(shè)計(jì)提供圖件和數(shù)據(jù)所進(jìn)行的測(cè)量工作稱 為初測(cè) ，為施工圖設(shè)計(jì)提供圖件和數(shù)據(jù)所進(jìn)行的測(cè)量工作稱為定測(cè) 。 初測(cè)是根據(jù)初步提出的各個(gè)線路方案，對(duì)地形、地質(zhì)及水文等進(jìn)行較為詳細(xì)地勘察與 測(cè)量，為線路的初步設(shè)計(jì)(方案比較、項(xiàng)目可行性論證、立項(xiàng)決策等)提供必要的地形數(shù)據(jù)。 初測(cè)的外業(yè)工作主要是對(duì)所選定的線路進(jìn)行控制測(cè)量和測(cè)繪線路大比例尺帶狀地形圖。對(duì) 于某些線路工程也可采用一階段直接現(xiàn)場(chǎng)定線，測(cè)定各中樁的位置。 定測(cè)是把初步設(shè)計(jì)的線路位置在實(shí)地定線，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況調(diào)整線路的位 置，并

7、為施工圖設(shè)計(jì)收集數(shù)據(jù)。定測(cè)工作包括中線測(cè)量和縱橫斷面測(cè)量等。 綜合上述，線路工程測(cè)量的基本程序見表 11-1，在 線路勘測(cè)設(shè)計(jì)課程中會(huì)詳細(xì) 介紹。 表 11-1 線路工程測(cè)量程序 勘測(cè)設(shè)計(jì)階段 竣工階段及 階 段 規(guī)劃設(shè)計(jì)階段 施工階段 初 測(cè) 定 測(cè) 其他 收集資料 平面控制測(cè)量 實(shí)地定線 恢復(fù)定線 竣工測(cè)量 圖上選線 高程控制測(cè)量 中線測(cè)量 線路邊線放樣 竣工圖編制 工作 實(shí)地勘察 地形測(cè)量 曲線測(cè)設(shè) 施工放樣 工程營(yíng)運(yùn)狀況監(jiān) 內(nèi)容 方案比較與論證 特殊用途地形測(cè)量 縱、橫斷面測(cè)量 施工監(jiān)測(cè) 測(cè) 縱、橫斷面圖繪制 驗(yàn)收測(cè)量 安全性評(píng)價(jià) 11.2 線路中線測(cè)量 線路的平面線型是由直線和曲線組

8、成的。將直線和曲線的中心線(中線)標(biāo)定在實(shí)地上， 并測(cè)出其 程，所進(jìn)行的測(cè)量工作稱為線路中線測(cè)量 。其主要內(nèi)容有交點(diǎn)(JD)與轉(zhuǎn)點(diǎn)(ZD) 測(cè)設(shè)、距離和轉(zhuǎn)角測(cè)量、曲線測(cè)設(shè)、中樁設(shè)置等，如圖 11.1 所示。 ·297 · - Page 3- ·298 · 土木工程測(cè)量 圖 11.1 線路中線 11.2.1 交點(diǎn)的測(cè)設(shè) 線路中線兩相鄰直線段延長(zhǎng)線的相交點(diǎn)稱為線路的交點(diǎn)，用 JD 表示。交點(diǎn)與線路的 起、終點(diǎn)確定了線路的位置和走向，為詳細(xì)測(cè)設(shè)線路中線的控制點(diǎn)。在線路勘測(cè)中，要根 據(jù)線路的等級(jí)、技術(shù)要求、水文地質(zhì)條件以及實(shí)際地形與環(huán)境因素等確定交點(diǎn)，以選擇經(jīng)

9、濟(jì)、合理的線路平面布置方案。該項(xiàng)工作稱為定線 。 確定交點(diǎn)的情況有兩種，一是通過(guò)圖上選線后，量測(cè)出圖上交點(diǎn)的坐標(biāo)或相關(guān)數(shù)據(jù)， 然后通過(guò)測(cè)量手段在實(shí)地標(biāo)定；二是現(xiàn)場(chǎng)選線定位，屬于線路勘測(cè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。本節(jié)介紹 圖上設(shè)計(jì)線路的交點(diǎn)測(cè)設(shè)到實(shí)地上的交會(huì)法、穿線交點(diǎn)法、撥角放線法、解析法。 1. 交會(huì)法 如圖 11.2 所示，JD8 已在地形圖上選定，可先在圖上量測(cè)出建筑物兩角點(diǎn)和電線桿的 距離 d ，d 在現(xiàn)場(chǎng)依據(jù)相應(yīng)的地物點(diǎn)，用距離交會(huì)法測(cè)設(shè)出JD 。 i i 8 d1 d2 JD8 d3 圖 11.2 交會(huì)法測(cè)設(shè)交點(diǎn) 2. 穿線交點(diǎn)法 以帶狀地形圖上附近的導(dǎo)線點(diǎn)為依據(jù)，按照地形圖上設(shè)計(jì)的路線與導(dǎo)線點(diǎn)

10、間的角度和 距離關(guān)系，將線路直線段測(cè)設(shè)到地上，相鄰兩直線段延長(zhǎng)線相交的點(diǎn)，即為交點(diǎn)。 如圖11.3所示，設(shè)Pi為直線段上要測(cè)定的臨時(shí)點(diǎn)，1、2、3、4為附近的導(dǎo)線點(diǎn)。以導(dǎo)線 邊的垂線l 與線段相交用支距法標(biāo)定P 稱為放點(diǎn) 。先在圖上量測(cè)支距l(xiāng) ，而后在現(xiàn)場(chǎng)以相應(yīng) i i i 的導(dǎo)線點(diǎn)為垂足，用經(jīng)緯儀或方向架和卷尺，按支距法測(cè)設(shè)Pi 。 如圖 11.4 所示，Pi 為圖上用極坐標(biāo)法定出的直線段上臨時(shí)點(diǎn)。首先在圖上用量角器或 六分儀和比例尺分別量測(cè)出水平角 和支距 l 。實(shí)地放點(diǎn)時(shí)，分別在導(dǎo)線點(diǎn) i 設(shè)站，用經(jīng) i i 緯儀和鋼尺按極坐標(biāo)法定出各點(diǎn)的位置。 為了檢查和比較，一條直線至少應(yīng)放出三人以

11、上的臨時(shí)點(diǎn)，這些點(diǎn)應(yīng)選在地勢(shì)較高、 通視良好、離導(dǎo)線點(diǎn)較近、便于測(cè)設(shè)的地方。 ·298 · - Page 4- 第 11 章 線路工程測(cè)量 ·299 · 圖 11.3 支距法放點(diǎn) 圖 11.4 極坐標(biāo)法放點(diǎn) 理論上講，上述各線段上所放臨時(shí)點(diǎn)應(yīng)在同一直線，由于圖解數(shù)據(jù)和測(cè)設(shè)誤差的影響， 實(shí)際所放各點(diǎn)并不會(huì)在一條直線上，如圖 11.5 所示。這時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，采用目估法或 經(jīng)緯儀視準(zhǔn)法穿線，經(jīng)過(guò)比較與選擇，使定出的直線為盡可能多地穿過(guò)或靠近臨時(shí)點(diǎn)的直 線 AB 。最后在 A 、B 或 AB 方向線打下兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)點(diǎn)樁(ZD)，確定直線后取消臨時(shí)樁點(diǎn)。 這一

12、工作稱為穿線。 如圖 11.6 所示，當(dāng)相鄰兩直線 AB 和 CD 測(cè)設(shè)于實(shí)地后，即可延長(zhǎng)直線交會(huì)定交點(diǎn)， 稱為交點(diǎn)。將經(jīng)緯儀安置在 ZD2 ，后視 ZD1 點(diǎn)，倒鏡后沿視線方向在交點(diǎn) JD 概略位置前 后各打下一個(gè)木樁(稱騎馬樁)，采用盤左盤右分中法，定出 a、b 兩點(diǎn)；儀器移至 ZD3 ，后 視 ZD4 ，同法定出 c、d 兩點(diǎn)。沿 a、b 和 c、d 掛上細(xì)線，在兩線交點(diǎn)處打下木樁，并釘上 小釘，即為交點(diǎn) JD 。 圖 11.5 穿線 圖 11.6 交點(diǎn) 3. 撥角放線法 根據(jù)在圖上量測(cè)的交點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，按 4.4.3 節(jié)所述方法反標(biāo)出相鄰交點(diǎn)間的距離 Dij 和中線方位角 ij ，計(jì)

13、算出 JD 的轉(zhuǎn)角 z 或 y 。而后在實(shí)地將經(jīng)緯儀安置于中線起點(diǎn)或 已確定的交點(diǎn)上，現(xiàn)場(chǎng)直接撥轉(zhuǎn)角 z 或 y ，測(cè)定交點(diǎn)間的距離 Dij ，定出交點(diǎn)的位置。如 圖 11.7 所示，N 為導(dǎo)線點(diǎn)，在 N 安置經(jīng)緯儀，撥角 ，量距離 D ，定出交點(diǎn) JD 。在JD i 1 1 1 1 1 安置經(jīng)緯儀，撥角 ，量距離 D ，定出JD 。同法定出其他交點(diǎn)。 2 2 2 圖 11.7 撥角放線 該方法實(shí)際上是極坐標(biāo)法延伸測(cè)設(shè)交點(diǎn)，施測(cè)簡(jiǎn)便、工效高，適用于測(cè)量控制點(diǎn)較少 ·299 · - Page 5- ·300 · 土木工程測(cè)量 的線路。缺點(diǎn)是放線誤差容易累積

14、，因此一般連續(xù)放出若干個(gè)點(diǎn)后應(yīng)與導(dǎo)線點(diǎn)連測(cè)，求出 方位角閉合差，方位角閉合差不超過(guò)±30" n ，長(zhǎng)度相對(duì)閉合差應(yīng)不超過(guò) 1/2000。亦可在 導(dǎo)線點(diǎn)用圖 11.4 的方法直接施放 JD ，可減少誤差累積。 4. 解析法 在圖上量測(cè)出JD 的坐標(biāo)或在數(shù)字地形圖上定線，由于 JD 和導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)均已知，可 反算出導(dǎo)線點(diǎn)與線路交點(diǎn)的距離與方向，然后在實(shí)地把它們標(biāo)定出來(lái)。亦可用全站儀直接 采取坐標(biāo)法施放交點(diǎn)，可大大提高放線效率。 11.2.2 轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè) 相鄰兩交點(diǎn)互不通視或直線較長(zhǎng)，為便于量距、測(cè)角及定線，需在相鄰交點(diǎn)的連線或 延長(zhǎng)線上設(shè)置若干點(diǎn)，這種點(diǎn)稱為轉(zhuǎn)點(diǎn) ，用ZD 表示

15、。當(dāng)兩交點(diǎn)間能通視，可直接采用 7.2 節(jié)方法用內(nèi)外分點(diǎn)法加密轉(zhuǎn)點(diǎn)。 1. 在兩交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 如圖 11.8 所示，JD5、JD6 不通視，ZD為初定轉(zhuǎn)點(diǎn)。為檢查 ZD是否在兩交點(diǎn)的聯(lián)機(jī) 上，將經(jīng)緯儀安置于 ZD，用正倒鏡分中法延長(zhǎng)直線 JD 、ZD至 JD 。設(shè)JD 至 JD 的偏 5 6 6 6 距為f ，若 JD 允許移位，則以 JD 代替 JD 。否則，用視距法測(cè)定距離 a、b，則 ZD'應(yīng)橫 6 6 6 向移動(dòng)的距離 e 按下式計(jì)算 a e = f (11-1) a + b 圖 11.8 在兩交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 圖 11.9 在延長(zhǎng)線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 將 ZD橫移 e 值至 ZD，再把經(jīng)緯

16、儀安置在 ZD，按上述方法進(jìn)行檢驗(yàn)施測(cè)，直到符合 要求為止。 2. 在兩點(diǎn)交點(diǎn)延長(zhǎng)線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 如圖 11.9 所示，JD8、JD9 不通視，ZD為延長(zhǎng)線上的初定轉(zhuǎn)點(diǎn)。將經(jīng)緯儀安置于 ZD， 照準(zhǔn) JD ，用正倒鏡分中法定出JD 。設(shè)JD 至 JD 的偏距為f ，若 JD 可以變動(dòng)，則以JD ' 8 9 9 9 9 9 替換 JD9 。否則，用視距法測(cè)定距離 a、b，則 ZD應(yīng)橫向移動(dòng)的距離 e 按下式計(jì)算： a e = f (11-2) a - b 將 ZD橫移 e 值至 ZD，再將儀器置于 ZD，按上述方法檢驗(yàn)施測(cè)，直至符合要求為止。 ·300 · - Page

17、6- 第 11 章 線路工程測(cè)量 ·301 · 11.2.3 線路轉(zhuǎn)角測(cè)定 線路從一個(gè)方向轉(zhuǎn)向另一個(gè)方向時(shí)，其間的偏轉(zhuǎn)角稱為轉(zhuǎn)角(或偏角)，用 表示。通 常是用DJ6 型經(jīng)緯儀觀測(cè)線路前進(jìn)方向的右角 一個(gè)測(cè)回，較差滿足規(guī)范規(guī)定后，再根據(jù) 算出 。如圖 11.10所示，當(dāng) 180 時(shí)，線路右轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)角為右轉(zhuǎn)角，用 y 表示；當(dāng) 180 時(shí)，線路左轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)角為左轉(zhuǎn)角 ，用z 表示。轉(zhuǎn)角按下式計(jì)算： 圖 11.10 線路轉(zhuǎn)角與分角線 = 180 - ? y ? ? (11-3) z = - 180 ? ? 由于曲線中點(diǎn) QZ 的測(cè)設(shè)需要，在測(cè)定右角 后，不變動(dòng)水平度盤位置，測(cè)定

18、的分 角線方向。如圖 11.10 所示，設(shè)觀測(cè)時(shí)后視水平度盤讀數(shù)為 a，前視水平度盤數(shù)為 b，分角 線方向的讀數(shù)為 c，則 a + b c = (11-4) 2 然后在分角線方向上定出 C 點(diǎn)并釘樁標(biāo)定。若線路左轉(zhuǎn)，分角線應(yīng)水平度盤設(shè)置讀數(shù)為 c 后，倒鏡在線路左側(cè)視線方向上標(biāo)定 C，以便后序工作測(cè)設(shè)曲線中點(diǎn)。 11.2.4 中樁設(shè)置 線路交點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)測(cè)定之后，確定了線路的方向與位置，但仍不能滿足線路設(shè)計(jì)和施工 的需要，還需沿線路中線以一定距離在地面上設(shè)置一些樁來(lái)標(biāo)定中心線位置和 程，稱為 線路中線樁 ，簡(jiǎn)稱中樁。中樁分為控制樁、整樁和加樁，中樁是線路縱橫斷面測(cè)量和施工 測(cè)量的依據(jù)。 控制樁 是

19、線路的骨干點(diǎn)，它包括線路的起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)、曲線主點(diǎn)和橋梁與隧道的 端點(diǎn)等，目前采用的控制樁符號(hào)為漢語(yǔ)拼音標(biāo)識(shí)，見表 11-2。 表 11-2 線路標(biāo)志點(diǎn)名稱 標(biāo)志名稱 簡(jiǎn) 稱 縮 寫 標(biāo)志名稱 簡(jiǎn) 稱 縮 寫 交 點(diǎn) JD 公切點(diǎn) GQ 轉(zhuǎn) 點(diǎn) ZD 第一緩和曲線起點(diǎn) ZH 圓曲線起點(diǎn) 直圓點(diǎn) ZY 第一緩和曲線終點(diǎn) HY 圓曲線中點(diǎn) 曲中點(diǎn) QZ 第二緩和曲線起點(diǎn) YH 圓曲線終點(diǎn) 圓直點(diǎn) YZ 第二緩和曲線終點(diǎn) HZ ·301 · - Page 7- ·302 · 土木工程測(cè)量 整樁是由線路的起點(diǎn)開始，間隔規(guī)定的樁距 l 設(shè)置的中樁，l 對(duì)于直線段

20、一般為 20m、 0 0 40m 或 50m，曲線上根據(jù)曲線半徑 R 選擇，一般為 5m、10m、20m。百米樁、公里樁均為 整樁。 加樁分為地形加樁 、地物加樁、曲線加樁及關(guān)系加樁。地形加樁是在沿中線方向地形 坡度變化點(diǎn)、地質(zhì)不良段的起訖點(diǎn)等處設(shè)置的中樁。地物加樁是在中線上人工構(gòu)筑物處(如 橋梁、涵洞等)，以及與其他線路(如管道、鐵路、地下電纜和管線、輸電線路等)的交叉處 設(shè)置的中樁。曲線加樁是指除曲線主點(diǎn)(見 11.3 節(jié)) 以外設(shè)置的中樁。關(guān)系加樁是指表示 JD 、ZD 和中樁位置的 指示樁 。 中樁應(yīng)編號(hào)(稱為樁號(hào))后樁釘，其編號(hào)為該樁至線路起點(diǎn)的 程，所以又稱里程樁 。 樁號(hào)的書寫方

21、式是“公 數(shù)+不足公 的米數(shù)”，其前冠以K(表示竣工后的連續(xù) 程)以及 控制樁的點(diǎn)名縮寫，線路起點(diǎn)樁號(hào)為 K0+000。如圖 11.11 所示，K3+135.12 表示該樁距線 路起點(diǎn) 3135.12m，涵 K4+752.8 表示該涵洞中心距起點(diǎn) 4752.8 m。 圖 11.11 中樁及其樁號(hào) 中樁的設(shè)置是在線路中線標(biāo)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，由線路起點(diǎn)開始，用經(jīng)緯儀定線，距 離測(cè)量可使用測(cè)距儀、全站儀或鋼尺，低等級(jí)線路亦可用皮尺，邊丈量直線邊長(zhǎng)邊設(shè)置。 釘樁時(shí)，對(duì)于控制樁均打下邊長(zhǎng)為 6cm 的方樁，樁頂距地面約 2cm，頂面釘一小釘表示點(diǎn) 位，并在方樁一側(cè)約 20cm 處用寫明樁名和樁號(hào)的板樁(

22、2.5cm×6cm)設(shè)置指示樁。其他中樁 一律用板樁釘在點(diǎn)位上，高出地面約 15cm，露出樁號(hào)，樁號(hào)字面朝向線路起點(diǎn)。 11.3 線路的曲線及其測(cè)設(shè) 線路從一個(gè)方向轉(zhuǎn)向另一個(gè)方向時(shí)，相鄰直線的交點(diǎn)處必須設(shè)置曲線。根據(jù)線路技術(shù) 等級(jí)要求和轉(zhuǎn)角 的大小，設(shè)置的曲線形式也不相同。最常用的平面曲線為單一半徑的圓 曲線(又稱單曲線)，同一段曲線具有兩個(gè)及其以上半徑的同向曲線稱為復(fù)曲線 。車輛從直 線段駛?cè)?曲線段后，會(huì)突然產(chǎn)生離心力，影響行車的舒適和安全。為了使離心力漸變而符 合車輛的行駛軌跡，在直線與圓曲線間或兩圓 曲線間設(shè)置一段曲率半徑漸變的曲線，這種 曲線稱為緩和曲線 。緩和曲線可采用螺

23、旋線(回旋曲線)、三次拋物線、雙紐線等空間曲線 來(lái)設(shè)置。在山區(qū)公路中，由于轉(zhuǎn)角 大，為便于線路展線還須設(shè)置回頭曲線。本節(jié)著重討 論圓曲線、復(fù)曲線和緩和曲線的測(cè)設(shè)方法。 ·302 · - Page 8- 第 11 章 線路工程測(cè)量 ·303 · 11.3.1 圓曲線及其測(cè)設(shè) 圓曲線的測(cè)設(shè)分主點(diǎn)測(cè)設(shè)和詳細(xì)測(cè)設(shè)。標(biāo)定曲線起點(diǎn)(ZY)、曲線中點(diǎn)(QZ)、曲線終點(diǎn) (YZ)稱為圓曲線的主點(diǎn)測(cè) ；在主點(diǎn)間按一定樁距施測(cè)加樁稱為圓曲線的詳細(xì)測(cè) 。 1. 圓曲線的主點(diǎn)測(cè)設(shè) 1) 圓曲線主點(diǎn)元素的計(jì)算 如圖 11.12 所示，設(shè)線路交點(diǎn)的轉(zhuǎn)角為 ，選線時(shí)確定的圓曲線半徑為

24、 R ，則圓曲線 主點(diǎn)元素可按下式計(jì)算： 切線長(zhǎng) T = Rtan (11-5) 2 曲線長(zhǎng) L = R (11-6) 180 ? ? 外矢距 E = R?sec - 1 ? (11-7) ? 2 ? 切 曲差 D = 2T - L (11-8) 式中，T、E 用于主點(diǎn)測(cè)設(shè)，T、L 、D 用于 程計(jì)算。主點(diǎn)元素 T、L 、E 、D 亦可以 R 、 為引數(shù)，從曲線測(cè)設(shè)用表中查得。 2) 主點(diǎn)樁號(hào)的計(jì)算 線路中線不經(jīng)過(guò)交點(diǎn)，所以曲線上各樁的 程應(yīng)沿曲線長(zhǎng)度進(jìn)行推算，主點(diǎn) 程計(jì)算 如下。 ZY 程=JD 程T QZ 程=YZ 程L/2 YZ 程=QZ 程+L/2 JD 程=QZ 程+D/2(檢核)

25、但必須指出，上式僅為單個(gè)曲線主點(diǎn) 程計(jì)算。由于交點(diǎn)樁 程在線路中線測(cè)量時(shí)已 由測(cè)定的 JD 間距離推定，所以從第二條曲線開始，其主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算應(yīng)考慮前面曲線的切 曲差 D ，否則會(huì)導(dǎo)致線路斷鏈。 O 圖 11.12 圓曲線主點(diǎn)元素 ·303 · - Page 9- ·304 · 土木工程測(cè)量 【例11.1】 某線路 JD3 的里程樁號(hào)為 K3+528.75，轉(zhuǎn)角 y 為 40 24'，半徑 R=200m，計(jì) 算的主點(diǎn)元素為：T=73.59 m，L=141.02 m，E=13.11 m，D=6.16 m，主點(diǎn)里程計(jì)算如下。 JD K3+528.75

26、) T 73.59 ZY K3+455.16 +) L 141.02 YZ K3+596.18 ) L/2 141.02/2 QZ K3+525.67 +) D/2 3.08/2 JD K3+528.75 (計(jì)算無(wú)誤) 3) 主點(diǎn)測(cè)設(shè) 將經(jīng)緯儀安置在 JD 上，照準(zhǔn)后方向的 ZD 或 JD 點(diǎn)，自 JD 沿視線方向量取切線長(zhǎng) T， 樁釘曲線起點(diǎn) ZY ；再照準(zhǔn)前方向的 ZD 或 JD 點(diǎn)，又沿視線方向量取切線長(zhǎng) T，樁釘曲線 起點(diǎn) YZ；然后沿分角線方向量取外矢距E ，樁釘曲線中點(diǎn) QZ。 2. 圓曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè) 圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè)完成后，曲線在地面上的位置就確定了。當(dāng)?shù)匦巫兓^大、曲線較 長(zhǎng)(4

27、0m)時(shí)，僅三個(gè)主點(diǎn)不能將圓曲線的線形準(zhǔn)確地反映出來(lái)，也不能滿足設(shè)計(jì)和施工 的需要。因此必須在主點(diǎn)測(cè)設(shè)的基礎(chǔ)上，按一定樁距 l0 沿曲線設(shè)置里程樁和加樁。圓曲線 上里程樁和加樁可按整樁號(hào)法(樁號(hào)為 l 的整倍數(shù))或整樁距法(相鄰樁間的弧長(zhǎng)為 l )設(shè)置。 0 0 曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)方法有多種，這里僅介紹常用的偏角法、切線支距法和極坐標(biāo)法。 1) 偏角法 為類似極坐標(biāo)放樣的方法，如圖 11.13 所示，它是以曲線的 ZY(或 YZ)至曲線上任一待 定點(diǎn)P 的弦線與切線間的弦切角 (稱為偏角)和相鄰樁間的弦長(zhǎng) C 用邊角交會(huì)的方式測(cè)設(shè) i i i P ，根據(jù)幾何學(xué)原理，偏角 等于相應(yīng)弧(弦)所對(duì)圓心角?

28、 的一半，即 i i i ?i li i = = (11-9) 2 2R 弦長(zhǎng) ? i Ci = 2R sin = 2R sin i (11-10) 2 弦弧差 3 l i =li -Ci = 2 i 2 (11-11) 24R 上述測(cè)設(shè)數(shù)據(jù) 、C 和 均可根據(jù) R 、 從曲線測(cè)設(shè)用表中查取。 i i i 曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)時(shí)，可由ZY 點(diǎn)測(cè)設(shè)至 YZ 點(diǎn)。為避免過(guò)長(zhǎng)的距離測(cè)設(shè)，通常采用對(duì)稱式， 分別以 ZY 點(diǎn)和 YZ 點(diǎn)為起點(diǎn)向 QZ 點(diǎn)進(jìn)行。所以在測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)計(jì)算和測(cè)設(shè)過(guò)程中，其 i 分為 正撥與反撥 。當(dāng)曲線在切線的右側(cè)時(shí)， 應(yīng)順時(shí)針?lè)较驌芙牵Q為正撥 ；在左側(cè)時(shí)， 應(yīng) i i 逆時(shí)針?lè)较驌芙牵?/p>

29、稱為反撥 。 ·304 · - Page 10- 第 11 章 線路工程測(cè)量 ·305 · 圖 11.13 偏角法詳細(xì)測(cè)設(shè)圓曲線 【例11.2】 按例 11.1 的曲線元素及主點(diǎn)樁號(hào)，樁距 l =20m，該曲線的偏角法測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)見 0 表 11-3(整樁號(hào)法)。 表 11-3 偏角法圓曲線測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)表 儀器型號(hào)： 觀測(cè)日期： 觀測(cè)： 計(jì)算： 儀器編號(hào)： 天 氣： 記錄： 復(fù)核： 曲線長(zhǎng) 偏角值 撥角讀數(shù) 相鄰點(diǎn)間 相鄰點(diǎn)間 樁 號(hào) (m) (° ") (° ") 弧長(zhǎng)(m) 弦長(zhǎng)(m) ZY K3+455.16 0.00 0 00 00 0 00 00 4.84 4.84 +460 4.84 0 41 36 0 41 36 20.00 19.99 +480 24.84 3 33 29 3 33 29 20.00 19.99 +500 44.84 6 25 22 6 25 22 5.67 19.99 +520 64.84 9 17 16 9 17 16 14.33 5.67 10 06 00 QZ K3+525.67 70.51 10 06 00 349 54 00 20.00 14.33 +540 56.18 8 02 49 351 57 11 20.00