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1、第一節(jié) 概述,第九章 道路工程測量,道路的組成以平、直較為理想，實(shí)際由于地形及其它因素的限制，路線的平面線形必然有轉(zhuǎn)折，因此一般的道路都是由直線和曲線組成的空間曲線。為了修建一條經(jīng)濟(jì)、合理的路線，首先必須進(jìn)行線路勘測設(shè)計(jì)測量，為線路工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供地形信息（包括地形圖和斷面圖）；然后將設(shè)計(jì)的線路位置測設(shè)于實(shí)地，為線路施工提供依據(jù)。其工作內(nèi)容有以下幾項(xiàng)：,收集資料 主要收集線路規(guī)劃設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)各種比例尺地形圖及原有線路工程的平面圖和斷面圖等。 道路選線 在原有地形圖上并結(jié)合實(shí)地勘察進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)和圖上定線，確定線路的走向。 道路初測 對所選定的線路進(jìn)行導(dǎo)線測量和水準(zhǔn)測量，并測繪線路大比例尺帶狀地形

2、圖，為線路的初步設(shè)計(jì)提供必要的地形資料。根據(jù)初步設(shè)計(jì)，選定某一方案，即可進(jìn)入線路的定測。 道路定測 定測是將初步設(shè)計(jì)的線路位置測設(shè)在實(shí)地上。定測的任務(wù)是確定線路的平、縱、橫三個(gè)面上的位置，其工作包括中線的測量和縱橫斷面測量。,第一節(jié) 概述,道路施工測量 按照設(shè)計(jì)要求，測設(shè)線路的平面位置和高程位置，作為施工的依據(jù)。 道路竣工測量 將竣工后的線路工程通過測量繪制成圖，以反映施工質(zhì)量，并作為線路使用中維修管理、改建擴(kuò)建的依據(jù)。 本章主要介紹線路定測中的中線測量、縱橫斷面測量和線路施工測量等內(nèi)容。,第一節(jié) 概述,第九章 道路工程測量,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,線路的中線測量就是通過直

3、線和曲線測設(shè)，將路中心線具體放樣到地面上去。中線測量包括線路的交點(diǎn)（JD）和轉(zhuǎn)點(diǎn)（ZD）的測設(shè)，線路轉(zhuǎn)角()的測定，中線里程樁的測設(shè)，線路圓曲線測設(shè)等。道路的平面線型如圖9-1：,圖9-1,一、交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)的測設(shè) 線路的平面線型是由直線和曲線組成的，線路改變方向時(shí)，兩相鄰直線延長線的相交點(diǎn)稱為線路的交點(diǎn)(用JD表示),它是詳細(xì)測設(shè)線路中線的控制點(diǎn)。而轉(zhuǎn)點(diǎn)是指當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)之間距離較長或互不通視時(shí)，需要在其連線上或延長線上定出一點(diǎn)或數(shù)點(diǎn)以供交點(diǎn)、測角、量距或延長線時(shí)瞄準(zhǔn)使用。這種在道路中線測量中起傳遞方向作用的點(diǎn)稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)（用ZD表示）。 通常對于一般低等級公路，可以采用一次定測的方法直接在現(xiàn)場標(biāo)定；

4、而對于高等級公路或地形復(fù)雜地段，則必須首先在初測的帶狀地形圖上定線，又稱紙上定線，然后再用下列方法進(jìn)行實(shí)地測設(shè)，又叫現(xiàn)場定線。,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,1.交點(diǎn)的測設(shè) （1）放點(diǎn)穿線法 放點(diǎn)穿線法是紙上定線放樣到現(xiàn)場時(shí)常用的方法，具體做法如下： 1）在圖上量取支距 2）在實(shí)地放支距 用皮尺和方向架（或經(jīng)緯儀）按圖上所量支距在實(shí)地標(biāo)定出路線點(diǎn)14作為臨時(shí)點(diǎn)。 3)穿線 由于圖解數(shù)據(jù)和測設(shè)誤差的影響，所放的點(diǎn)一般不在一條直線上，這時(shí)可以采用目估法或經(jīng)緯儀法穿線，如圖9-3，適當(dāng)調(diào)整各點(diǎn)，使其位于同一條直線上。,4）定交點(diǎn) 如圖9-4，當(dāng)相鄰兩直線、測設(shè)于實(shí)地后，即可延長直線交會(huì)

5、定交點(diǎn)(JD)，其操作步驟如下： 將經(jīng)緯儀安置在點(diǎn)，盤左瞄準(zhǔn)點(diǎn)，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡沿視線方向，在交點(diǎn)JD點(diǎn)附近，打下兩個(gè)木樁，俗稱騎馬樁，并沿視線方向用鉛筆在兩樁頂上分別標(biāo)出和。 盤右仍瞄準(zhǔn)A點(diǎn)后，再倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，用與上述同樣的方法在兩樁頂上又標(biāo)出和。,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,分別取與、與的中點(diǎn)并釘上在兩樁上釘上小釘?shù)?、兩點(diǎn) 用細(xì)線將、兩點(diǎn)連接。（這種以盤左、盤右兩個(gè)盤位延長直線的方法稱為正倒鏡分中法。） 將儀器搬到C點(diǎn)，瞄準(zhǔn)D點(diǎn),同法定出c、d兩點(diǎn)，拉上細(xì)線。 在兩條細(xì)線交點(diǎn)出打下木樁，并釘上小釘，即為交點(diǎn)JD。,圖9-4,（2）撥角放線法 根據(jù)在地形圖上定線所設(shè)計(jì)的交點(diǎn)坐標(biāo)，反算

6、出每一段直線的距離和坐標(biāo)方位角，從而算出交點(diǎn)上的轉(zhuǎn)向角，從中線的起點(diǎn)開始，用經(jīng)緯儀在現(xiàn)場直接撥角量距定出交點(diǎn)位置。如圖9-5，N1、N2為導(dǎo)線點(diǎn)，在N1安置經(jīng)緯儀，撥角1，量出距離S1，定出交點(diǎn)JD1。在JD1安置經(jīng)緯儀，撥角2，量出距離S2，定出JD2。依次可定出其它交點(diǎn)。,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,圖9-5,這種方法工作效率高，是用于測量控制點(diǎn)較少線路，缺點(diǎn)是放線誤差容易積累，因此一般連續(xù)放出若干個(gè)點(diǎn)后應(yīng)與初測導(dǎo)線點(diǎn)閉合，以檢查誤差是否過大，然后重新有初測導(dǎo)線點(diǎn)開始放出以后的交點(diǎn)。方位角閉合差40，長度閉合差1/5000。 2.轉(zhuǎn)點(diǎn)的測設(shè) 當(dāng)兩交點(diǎn)間距離較遠(yuǎn)但尚能通視或已

7、有轉(zhuǎn)點(diǎn)需加密時(shí)，可采用經(jīng)緯儀直接定線或經(jīng)緯儀正倒鏡分中法測設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)互不通視時(shí)，可用下述方法測設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,（1）兩交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 如圖9-6，JD4、JD5為相鄰而互不通視的兩個(gè)交點(diǎn)，ZD為初定轉(zhuǎn)點(diǎn)。將經(jīng)緯儀置于ZD，用正倒鏡分中法延長直線JD4ZD至JD5。設(shè)JD5與JD5的偏差為,用視距法測定a、b，則ZD應(yīng)橫向移動(dòng)的距離e可按下式計(jì)算： （9-1）將ZD 按e值移至 ZD。,圖 9-6,（2）延長線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn) 如圖9-7，JD7、JD8互不通視，可在其延長線上初定轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD。將經(jīng)緯儀置于ZD，用正倒鏡法照準(zhǔn)JD7，并以相同豎盤位置俯視JD8，

8、在JD8點(diǎn)附近測定兩點(diǎn)后取中點(diǎn)的JD8。若JD8與JD8重合或偏差值在容許范圍之內(nèi)，即可將ZD作為轉(zhuǎn)點(diǎn)。否則應(yīng)重設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，量出值，,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,用視距法測出a、b，則ZD應(yīng)橫向移動(dòng)的距離e可按下式計(jì)算：,（9-2）,將ZD 按e值移至 ZD。,圖9-7,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,二、轉(zhuǎn)角的測定 線路從一個(gè)方向轉(zhuǎn)向另一個(gè)方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向間的夾角稱為轉(zhuǎn)角，用 表示。在線路的轉(zhuǎn)彎處一般要求設(shè)置曲線，而曲線的設(shè)計(jì)要用到轉(zhuǎn)角， 所以，設(shè)計(jì)前必須測設(shè)出轉(zhuǎn)角的大小。 轉(zhuǎn)角有左右之分，偏轉(zhuǎn)后的方向在原方向的左側(cè)稱為 左轉(zhuǎn)角，反之稱 右轉(zhuǎn)角 ，如圖（9

9、-8）。在線路測量中，一般不直接測轉(zhuǎn)角，而是先直接測轉(zhuǎn)折點(diǎn)上的水平夾角，然后計(jì)算出轉(zhuǎn)角。在轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，通常是觀測線路的水平右夾角 ，因此轉(zhuǎn)角公式可按下式計(jì)算,，,，,，,（9-3）,右夾角 的測定，一般采用DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀觀測一測回，兩半測回角度差不大于 ，在容許值內(nèi)取平均值為觀測結(jié)果。為了保證測角精度，線路還需要進(jìn)行角度閉合差校核；高等級公路需和國家控制點(diǎn)連測，按附合導(dǎo)線進(jìn)行角度閉合差計(jì)算和校核；低等級公路可分段進(jìn)行校核，以35或以每天測設(shè)距離為一段，用羅盤儀測出始邊和終邊的磁方位角。每天作業(yè)開始與結(jié)束須觀測磁方位角，至少各一次，以便與根據(jù)觀測水平夾角值推算的方位角校核，其兩者之差不得超過2

10、。,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,根據(jù)曲線測設(shè)的要求，在右角測定后，要求在不變動(dòng)水平度盤位置的情況下，定出角的分角線方向（圖9-9），并釘樁標(biāo)志，以便將來測設(shè)曲線中點(diǎn)。設(shè)測角時(shí)，后視方向的水平度盤讀數(shù)為,前視方向的讀數(shù)為，分角線方向的水平度盤讀數(shù)為。因 則或,或,（9-4）,此外，在角度觀測后，還須用測距儀測定相鄰交點(diǎn)間的距離，以供中樁量距人員檢核之用。,。因,，則,圖9-8 圖9-9,三、里程樁的設(shè)置 為了確定線路中線的具體位置和線路長度，滿足線路縱橫斷面測量以及為線路施工放樣打下基礎(chǔ)，則必須由線路的起點(diǎn)開始每隔20或50（曲線上根據(jù)不同半徑每隔20、10或5）釘設(shè)木樁標(biāo)記，稱

11、為里程樁。樁上正面寫有樁號，背面寫有編號，樁號表示該樁至線路起點(diǎn)的水平距離。如某樁至路線起點(diǎn)距離為4200.75，樁號為4+200.75。編號是反映樁間的排列順序，以9為一組，循環(huán)進(jìn)行。,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,里程樁分為整樁和加樁兩種，整樁是按規(guī)定每隔20或50為整樁設(shè)置的里程樁，百米樁、公里樁和線路起點(diǎn)樁均為整樁。加樁分地形加樁、地物加樁、曲線加樁、關(guān)系加樁等。地形加樁是指沿中線地形坡度變化處設(shè)置的樁；地物加樁是指沿中線上的建筑物和構(gòu)筑物處設(shè)置的樁。曲線加樁是指曲線起點(diǎn)、中點(diǎn)、終點(diǎn)等設(shè)置的樁；關(guān)系加樁是指路線交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)（中線上傳遞方向的點(diǎn)）的樁。對交點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)和曲線主點(diǎn)樁

12、還應(yīng)注明樁名縮寫，目前我國線路中采用如表（線路主要標(biāo)志名稱表）,表9-1,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,在設(shè)置里程樁時(shí)，如出現(xiàn)樁號與實(shí)際里程不相符的現(xiàn)象叫斷鏈。斷鏈的原因主要是由于計(jì)算和丈量發(fā)生錯(cuò)誤，或由于線路局部改線等造成的。斷鏈有“長鏈”和“短鏈”之分，當(dāng)線路樁號大于地面實(shí)際里程時(shí)叫短鏈，反之叫長鏈。 路線總里程=終點(diǎn)樁里程+長鏈總和短鏈總和,四、圓曲線測設(shè) 路線是由直線與曲線連接而成的，而連接不同方向路線的線路稱為平面曲線，平面曲線又分為圓曲線和緩和曲線。重點(diǎn)介紹圓曲線的測設(shè)方法。 圓曲線的測設(shè)一般分以下兩步進(jìn)行： 第一步，先測設(shè)圓曲線上起控制作用的點(diǎn)，如:起點(diǎn)（ZY），終

13、點(diǎn)（YZ）和曲中點(diǎn)（QZ）,這步稱為圓曲線上主點(diǎn)的測設(shè)； 第二步，在已測定的主點(diǎn)間進(jìn)行加密，按規(guī)定樁距測設(shè)曲線上的其它各樁點(diǎn)，這步稱為圓曲線的詳細(xì)測設(shè)。 1.圓曲線的主點(diǎn)測設(shè) （1）圓曲線測設(shè)元素的計(jì)算,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,如圖9-10，設(shè)線路交點(diǎn)（JD）的轉(zhuǎn)角為圓曲線半徑為（的設(shè)計(jì)可參考有關(guān)規(guī)定）。則圓曲線的測設(shè)元素可按下試計(jì)算；,切線長 （9-5）,曲線長 （9-6）,外矢距 （9-7）,切曲差 （9-8）,圖9-10,其中 ， 用于主點(diǎn)測設(shè) ， ， ，用于里程計(jì)算， 在測設(shè)中 ， ， ， ，一般是以和為引數(shù)，直接從曲線測設(shè)表中查取。,，,，,，,，,，,例9-1

14、某線路交點(diǎn)（JD）轉(zhuǎn)角=4500，曲線設(shè)計(jì)半徑R=200米，求切線長 ，外矢距及 切曲差 。,解 由式（9-5）、（9-6）、（9-7）、（9-8）可求出,=82.84m =16.48m =157m =8.68m,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,（2）里程計(jì)算 交點(diǎn)（JD）的里程是經(jīng)實(shí)地測量得出的，圓曲線主點(diǎn)的里程則由圖9-10可知； ZY里程=JD里程- YZ里程=ZY里程+ QZ里程=YZ里程- /2 JD里程=QZ里程+ /2 (檢核),接前面例題，設(shè)JD點(diǎn)的里程為K1+573.36，求ZY、YZ、QZ三點(diǎn)的里程，并檢核。,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,主點(diǎn)樁號

15、計(jì)算無誤（3）主點(diǎn)測設(shè) 將經(jīng)緯儀安置在交點(diǎn)（JD）上，后視相鄰交點(diǎn)或轉(zhuǎn)點(diǎn)，沿視線方向量取切線長度，得曲線起點(diǎn)（ZY），并檢查ZY點(diǎn)至相鄰里程樁的距離，較差應(yīng)在限差之內(nèi)后并打樁。再將望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)前視方向的交點(diǎn)或轉(zhuǎn)點(diǎn)，沿此方向量切線長度，得曲線終點(diǎn)（YZ）。最后沿分角線方向量取外矢距，得到曲線中點(diǎn)（QZ）點(diǎn)。2.圓曲線的詳細(xì)測設(shè)曲線的主點(diǎn)定出以后，還應(yīng)沿著曲線加密曲線，才能將圓曲線的形狀和位置詳細(xì)地在地面上表示出來。圓曲線的詳細(xì)測設(shè)就是測設(shè)除主點(diǎn)以外的一切曲線樁，包括一定距離的里程樁和加樁。圓曲線詳細(xì)測設(shè)方法有多種，現(xiàn)介紹幾種常用的方法。,圖9-11,1）偏角法 偏角法是一種極 偏角法是一種坐標(biāo)定點(diǎn)

16、的方法，是利用偏角（弦切角）和弦長來測設(shè)圓曲線的。圖9-11所示，它是以曲線的起點(diǎn)（或終點(diǎn)）至任一待點(diǎn)的弦線與切線間的偏角，（即弦切角）和相鄰點(diǎn)間的弦長來測設(shè)點(diǎn)的位置。 1 1）偏角的計(jì)算采用偏角法測設(shè)曲線，一般采用整樁號法設(shè)樁，現(xiàn)設(shè)整弧段長為，與其相對應(yīng)的弦長為。首尾兩零弧長分別為、和中間幾段相等的整弧長之和，即,第二節(jié) 道路中線測量,第九章 道路工程測量,（9-9） 弧長 和 所對的相應(yīng)圓心角為 及 ，可按下列公式計(jì)算,（9-10）,弧長 和 所對應(yīng)的弦長 及 計(jì)算公式為 (9-11)曲線上各點(diǎn)的偏角等于所對應(yīng)的弧長所對應(yīng)的圓心角的一半，,第九章 道路工程測量,第二節(jié) 道路中測量,第九章 道路工程測量,（9-12）,2）、測設(shè)方法如下：如圖9-11，經(jīng)緯儀安置在曲線起點(diǎn)ZY，瞄準(zhǔn)交點(diǎn)（JD），置水平度盤讀數(shù)為零；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，使度盤讀數(shù)為，在此方向上量取弦長，并打樁記為點(diǎn)；然后把角撥至，將鋼尺的零點(diǎn)對準(zhǔn)點(diǎn)，從弦長為半徑畫弧與經(jīng)緯儀的方向相交于點(diǎn)，其余依此類推。當(dāng)撥至?xí)r，視線應(yīng)通過曲線終點(diǎn)YZ,最后一個(gè)細(xì)部點(diǎn)至曲線終點(diǎn)的距離為，以此檢測，即可測設(shè)出曲線各樁點(diǎn)。 偏角法不僅可以在ZY