道路测量培训2

道路工程测量1道路中线测量2曲线测设道路的主点：道路的起点、交点、转向点、终点等通称为道路的主点。主点的位置及道路方向在设计时确定。道路中线测量：按设计图纸中的各项元素(如公路平纵横元素)和控制点坐标(或路线控制桩)，将公路的“中心线”准确无误地放到实地，指导施工作业，习惯上称为“中线放样”。1道路中线测量路线中线施工放样---恢复中线。一般有两种方法：①用沿线导线控制点放样；②用路线控制桩(交点、直圆、圆直等点)放样。用导线控制点放样中线，放样精度能得到充分的保证。《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)规定，对高速公路、一级公路，应用坐标法恢复路线主要控制桩。实际应用中，二级以上的公路勘察设计，均沿路线建有导线控制点，作为首级控制。用路线控制桩来恢复中线有两种情况：一是公路两旁没有布设导线控制点，公路中线都是用交点桩号、曲线元素(转角、半径、缓和曲线长)标定，施工单位只有根据路线控制桩来恢复中线，这种情况在修建低等级公路时是常见的；另外一种情况就是由于施工单位没有测距仪，无法利用控制点，也只好利用路线控制桩恢复中线，常用于低等级公路。1.控制点复测控制点复测是施工测量前必不可少的准备工作，它包括导线控制点和路线控制桩的复测。路线勘测设计完成以后，往往要经过一段时间才能施工。在这段时间内，导线控制点或路线控制桩是否移位?精度如何?需对其进行复测。另外，由于人为或其它原因，导线控制点或路线控制桩丢失、或遭到破坏，要对其进行补测；有的导线点在路基范围以内，需将其移至路基范围以外。只有当这一切都完成无误，方能进行施工放样工作。一、导线复测1.1导线控制点的复测、补测和移位用导线控制点恢复公路中线，适用于高等级公路。实际应用中，二级以上的公路，均沿路线建有导线控制点，故可采用控制点放样，即用坐标法恢复公路中线。在恢复中线之前，首先要对导线控制点进行复测、补测和移位，以保证控制点的精度。1）导线控制点的复测导线控制点的复测主要是检查它的坐标和高程是否正确。检测方法如图2-2-1所示：第一步：根据导线点1～n的坐标反算转角（左角）β2～βn-1和导线边长S1～Sn-1.1ii1iii1iXXYYarctan，1iX2iX1iY2iYarctan2i1i，i,1i2i1,i1i2iY1iY2iX1iXiS第二步：实地观测各左角β′i+1及导线边长S´i。角度观测可取一个测回平均值，边长测量可取连续测量3～4次的平均值。当观测值和计算值满足下式：认为点的平面坐标和位置是正确的。''162m1i'1i150001iSi'SiS对导线进行检查，检查时可将图2-1中的1、2和n、n+1点作为已知点，α1，2、和αn，n+1作为已知坐标方位角，按二级导线的方位角闭合差和导线全长闭合差的精度要求进行控制第三步，水准点高程的检查在使用水准点之前应仔细校核，并与国家水准点闭合。水准点高程的检查和水准测量的方法一样。高速公路和一级公路的水准点闭合差按四等水准（）控制，二级以下公路水准点闭合差按五等水准（）控制。大桥附近的水准点闭合差应按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-89）的规定办理。注意：有的施工单位在复测导线点时，只检查本标段的点，而忽视了对前后相邻标段点的检查，这样就有可能在标段衔接处出现路中线错位或断高。在实际工作中，应引起重视，防止有这种问题发生。复测导线时，必须和相邻标段的导线闭合。L20L301.2导线控制点的补测与移位由于人为或其它的原因，导线控制点丢失或遭到破坏。如果间断性的丢失，则可利用前方交会、任意测站方法补测导线点。补测的导线点原则上应在原导线点附近；如果连续丢失数点，则要用导线测量的方法补测。若将路基范围内的导线点移至路基范围以外，可根据移点的多少分别采用交会法或导线测量的方法，并用“骑马桩”加以保护。强调：补点时应尽量将点位选在路线的一侧、地势较高处，以避免路基填土达到一定高度时影响导线点之间的通视。dbABCDDca2.路线控制桩的恢复对于低等级公路或沿线没有布设导线控制点的公路，只能采用路线控制桩来恢复公路中线（路线控制桩主要是交点桩、转点桩和路线的起讫桩）。因此，首先要对路线控制桩进行恢复与固定。1）路线控制桩的恢复与复测当原勘测设计时所钉的交点桩或转点桩基本完好，只有个别点丢失时，恢复中线的测量工作就比较简单，可用角度交会法，将丢失或破坏的路线控制桩恢复出来，并检测精度。当原勘测设计时所钉的交点桩或转点桩大部分丢失，恢复到原来的位置比较困难，一般只能恢复到与原来位置比较接近。恢复时，根据原勘测设计的直线——曲线转角一览表，用放样已知水平角和已知长度直线的方法，放出丢失的交点桩。2.1用导线控制点恢复中线根据导线点坐标与公路中线坐标之间的关系，借以高精度的测距手段，将公路中线放到实地。因此，也可称之为“坐标法”。在公路勘测设计时，根据公路等级的不同，设计文件提供的设计资料也是不一样的。对于高等级公路如高速公路、一级公路和部分二级公路，设计文件中包括公路中线逐桩坐标表，可用坐标法恢复路线中桩。1）Pi点在直线段上如图2-3-2所示，JDn的坐标为（Xn,Yn）,JDn～JDn+1的坐标方位角为αn～n+1，P点在JDn与JDn+1的直线段上，则P点的坐标按下式求得：二恢复中线1n~ncosLLiTnnXX1n~nsinLLiTnnYY式中：Li、L——为P点和YZ（或HZ）点的里程桩号；Tn——为切线长。2Pi点在平曲线段上单圆曲线中桩坐标的计算比较简单，而带有缓和曲线的平曲线其坐标计算则比较麻烦，现举例如下：P点在带有缓和曲线的平曲线段上，已知JDn-1、JDn、JDn+1的坐标分别为（Xn-1,Yn-1）、（Xn,Yn）、（Xn+1,Yn+1），JDn-1～JDn、JDn～JDn+1的坐标方位角分别为αn-1，n、αn，n+1。参见图2-3-3。坐标方位角的计算1-nX-nX1-nY-nYarctann,1-nnX-1nXnY-1nYarctan1n,nn1,n1,nn负为左传，正为右转中桩坐标的计算先根据交点的坐标、切线的坐标方位角与切线长，采用导线坐标的计算方法，计算主点ZH、HZ的坐标，然后以ZH（或）HZ为坐标原点，以向JDn的切线为X′轴，过原点的法线为Y′轴，建立X′OY′局部坐标系，计算P点在局部坐标系中的坐标（X′，Y′），再利用坐标平移和旋转的方法将此坐标转化为路线坐标系中的坐标（X，Y）。（1）主点坐标的计算)180n,1n(coshTnXZHX)180n,1n(sinhTnYZHY1n,ncoshTnXHZX1n,nsinhTnXHZY（2）计算P点在坐标系X′OY′中的坐标（X′，Y′）①当P点在缓和曲线段内：s2L240R5iLiLXs6RL3iLY式中：Li——为P点桩号与ZY或YZ点桩号之差；R——为圆曲线半径；Ls——为缓和曲线长度。②当P点在圆曲线段内：qR1802sLiLRsinXpR1802sLiLcos1RY（3）坐标转换：①前半个曲线：n,1nsinYn,1ncosXZHXXn,1nn,1nZHcosYsinXYY②后半个曲线：1801n,nsinY1801n,ncosXHZXX1801n,ncosY1801n,nsinXHZYY式中：X′的符号始终为正值，Y′的符号有正有负，当起点为ZH点，曲线为左偏时，Y′取负值；当起点为HZ点，曲线为右偏时，Y′取负值；反之取正值。4用路线控制桩恢复中线对于低等级公路或施工单位没有测距仪时，可用路线控制桩恢复中线，中线恢复时所用公路平面设计资料主要有路线平面图、路线固定表、直线——曲线转角一览表等。施工前，当路线控制桩（交点桩、转点桩及路线起讫桩）恢复完成后，首先恢复公路中线直线段的施工控制桩，再恢复公路中线曲线段的施工控制桩。曲线段公路中线的恢复是先恢复主点桩，再按施工要求设置加桩。低等级公路平面线形标准低，所以设计在交点处的平曲线线形形式也较多，主要有单圆曲线、带缓和曲线的平曲线、凸形曲线、回头曲线等几种。下面就将这几种平曲线线形的施工控制桩放样方法加以介绍。4.1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)。一、圆曲线测设元素的计算LTDRERLRtgT212sec1802切曲差距外曲线长切线长二、圆曲线主点测设1．主点里程的计算注意：YZ=JD+T-D)(/校核里程里程里程里程里程里程里程里程22DQZJDLYZQZLZYYZTJDZY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8425右)(71.6828425tan3002tanmRT)(09.1351808425300180mRL)(77.7128425sec30012secmRE)(...mLTD33209135716822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8425右JD-）TK3+182.7668.71ZY+)LK3+114.05135.09YZ-)L/2K3+249.1467.54QZ+)D/2K3+181.601.16JDK3+182.76（校核）（计算无误）二、圆曲线主点测设1．主点里程的计算2．主点的测设（1）ZY点：将经纬仪置于交点JDi上，望远镜照准后交点JDi-1或此方向上的转点，自交点JDi沿此方向量取切线长T，即得圆曲线起点ZY；量取ZY到最近一个直线桩的距离与两桩号之差比较，不应超过限值，最后打桩。（2）YZ点：将望远镜照准前交点JDi+1或此方向上的转点，往返量取切线长T，得圆曲线终点，打下YZ桩。（3）QZ点：沿分角线方向量取外距E，打下QZ桩。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（1）整桩号法：将曲线上靠近ZY的第一个桩的桩号凑整成为l0倍数的整桩号，然后按桩距l0连续向YZ设桩，这样设桩均为整桩号。（2）整桩距法:从曲线起点和终点开始，分别以桩距l0连续向曲线中点设桩，或从曲线的起点，按桩距l0设桩至终点。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。(1)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。)cos(siniiiiRyRx1180RliiＸＹ０ＹＸ三、圆曲线的详细测设2.圆曲线详细测设的方法(1)切线支距法例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。)cos(siniiiiRyRx1180Rlii三、圆曲线的详细测设000°00′00″0YZK3+249.140.149.141°44′44″9.14+2401.4129.095°33′55″29.14+2204.0248.929°23′06″49.14+200QZK3+181.603.5145.778°46′33″45.95+1601.1225