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1、第七章曲線測設(shè)工程測量學(xué)§7-1概述當?shù)缆返姆较虬l(fā)生改變時,需要用曲線予以連接。曲線測設(shè)是道路工程測量最主要的內(nèi)容之一。曲線按性質(zhì)分類:平曲線、縱曲線。平曲線按形式分類:圓曲線、緩和曲線、復(fù)曲線、反向曲線、回頭曲線、卵型曲線、凸型曲線等,見圖7-1??v曲線按形式分類:圓曲線、拋物線等。平曲線測設(shè)的主要方法:偏角法、切線支距法(直角坐標法)、極坐標法、全站儀曲線測設(shè)法、RTK坐標測設(shè)法等,目前應(yīng)用較多的是全站儀曲線測設(shè)方法和偏角法。其中,直角坐標法的基本原理為各種坐標測設(shè)方法提供了模型轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)。豎曲線測設(shè)的主
2、要方法:水準法、光電測距三角高程法。其中,豎曲線測設(shè)主要以水準法為主,若用光電測距三角高程法時對部分點位要用水準法予以檢查。工程測量學(xué)復(fù)曲線反向曲線回頭曲線螺旋線凸曲線卵型曲線線圖7-1工程測量學(xué)§7-2單圓曲線的測設(shè)單圓曲線簡稱圓曲線,若按常規(guī)方法測設(shè),通常分兩步進行,即:圓曲線主點(起控制作用的點)的測設(shè)和曲線細部點的測設(shè)。一、圓曲線要素及計算見圖7-2,圓曲線的半徑R、偏角α、切線長T、曲線長L、外矢距E、切曲差q,通稱為圓曲線要素。R、α是已知數(shù)據(jù)。R是在線路設(shè)計中按線路等級及地形條件等因素選定的,
3、α是線路定測時測定的。其余元素按下列關(guān)系式計算,即:圖7-2例1:αR=10°25′、R=800m,則可計算出:T=72.92m、L=145.45m、E=3.32mq=0.39m。工程測量學(xué)二、圓曲線主點及主點里程的計算見圖7-2,圓曲線的主點為:直圓點-ZY、曲中點-QZ、圓直點-YZ。各主點里程的計算:各主點里程依據(jù)交點(JD)的里程計算。設(shè)交點里程為JDDK,則各主點的里程為:圖7-2例2:JD里程為DK11+295.78,其它數(shù)據(jù)同例1,則可計算出各主點的里程為:ZYDK=JDDK-TQZDK=ZY
4、DK+L/2(7-2)YZDK=ZYDK+L=JDDK+T-q(檢核)ZYDK=JDDK11+295.78-72.92=ZYDK11+222.86QZDK=ZYDK11+222.86+72.72=QZDK11+295.58YZDK=ZYDK11+222.86+145.45=Y(jié)ZDK11+368.31檢核YZDK=JDDK11+295.78+72.92-0.39=Y(jié)ZDK11+368.31工程測量學(xué)在計算各主點里程時應(yīng)注意,交點里程(JDDK)應(yīng)是交點延線路中線方向至線路起點的距離。若是折線距離,其應(yīng)減去從線
5、路起點開始經(jīng)由所有曲線線路的切曲差,即:(注:i≥2)(7-3)JD1JD2JD3JD4起點圖7-3工程測量學(xué)注意:主點是線路曲線段的骨架點,具有控制線路曲線的作用;在用常規(guī)方法測設(shè)曲線的細部點時,主點又起到檢核作用。因此,必須精心的測設(shè)曲線各主點。三、圓曲線主點的測設(shè)見圖7-4,測設(shè)圓曲線各主點的步驟如下:1)在交點(JD)置儀,以線路方向(轉(zhuǎn)點樁或交點樁)定向,即確定切線方向;2)從JD點起沿視線方向量分別取切線長T,確定ZY點和YZ點;3)后視YZ點,用正、倒分中法正撥(右偏)或反撥(左偏)90°-α
6、/2(圖中的β角);4)沿分中點視線方向量取外矢距E,確定QZ點。ZD6JD3JD4圖7-4ZYYZQZ工程測量學(xué)四、圓曲線細部點的測設(shè)圓曲線細部點的測設(shè)方法較多,有:偏角法、切線支距法、弦線偏距法、弦線支距法、割線法、全站儀坐標測設(shè)法、RTK坐標測設(shè)法等,本節(jié)主要講授偏角法、切線支距法、弦線偏距法。1.偏角法偏角法實質(zhì)是角度與距離交會的一種方法。如圖7-5所示。1)測設(shè)元素:給定的點間距l(xiāng)(以直代曲的長度)、曲線點的偏角δi。δi(以度為單位)的計算公式如下:式中:li-i點至ZY點間的曲線弧長。由于曲線
7、半徑R較大,相鄰兩個測設(shè)點間的弧長所對的圓心角較小,使得弦長C(測設(shè)時為10m、20m或50m)和弧長之差很小(通常小于量距誤差),所以,實際測設(shè)時均以弦長代替弧長。圖7-5工程測量學(xué)2)測設(shè)步驟(見圖7-6)(1)在ZY點整置儀器,照準交點JD,度盤置0;(2)撥角δ1(注意:正撥角,還是反撥角),延視線方向量取長l,確定1點,釘木樁并以小釘標志點位;(3)撥角δ2,從已測設(shè)的1點開始,量長l,其端點恰與視線相交,確定2點,釘入木樁并以小釘標志點位;(4)按上方法進行其它各點的測設(shè),直至QZ點(QZ點也要
8、按此方法放出,用以檢查測設(shè)質(zhì)量及調(diào)整其它各點);圖7-6工程測量學(xué)3)檢查與調(diào)整(見圖7-7),方法與步驟為:由于測設(shè)時各種誤差的累積,致使詳細測設(shè)時的曲中點-QZ′與主點測設(shè)時的QZ點不重合,其距離稱為曲線測設(shè)的閉合差f。f沿QZ點切線方向的分量稱為縱向閉合差fx,其相對允許值為1/2000;f沿QZ點向徑方向的分量稱為橫向閉合差fy,其允許值為±10cm。若測設(shè)滿足上述精度要求,則對各點按與距離成正比例關(guān)系進