第12章道路工程測(cè)量

道路工程測(cè)量概述路線勘測(cè)設(shè)計(jì)測(cè)量(routereconnaissanceanddesignsurvey)道路施工測(cè)量(roadconstructionsurvey)。（一）勘測(cè)設(shè)計(jì)測(cè)量

()

初測(cè)(preliminarysurvey)定測(cè)(locationsurvey)。1、初測(cè)內(nèi)容:

控制測(cè)量(controlsurvey)、測(cè)帶狀地形圖(topographicalmapofazone)和縱斷面圖(profile)、收集沿線地質(zhì)水文資料、作紙上定線或現(xiàn)場(chǎng)定線，編制比較方案，為初步設(shè)計(jì)提供依據(jù)。2、定測(cè)內(nèi)容：在選定設(shè)計(jì)方案的路線上進(jìn)行路線中線測(cè)量(centerlinesurvey)、測(cè)縱斷面圖(profile)、橫斷面圖(cross-sectionprofile)及橋涵、路線交叉、沿線設(shè)施、環(huán)境保護(hù)等測(cè)量和資料調(diào)查，為施工圖設(shè)計(jì)提供資料。（（二）道路施工測(cè)量(roadconstructionsurvey)

按照設(shè)計(jì)圖紙恢復(fù)道路中線、測(cè)設(shè)路基邊樁和豎曲線、工程竣工驗(yàn)收測(cè)量。主要論述中線測(cè)量和縱、橫斷面測(cè)量。

12.1線路中線測(cè)量

通過(guò)直線和曲線的測(cè)設(shè)，將道路中心線的平面位置測(cè)設(shè)到地面上，并測(cè)出其里程。即測(cè)設(shè)直線上、圓曲線上或緩和曲線上中樁。圓曲線緩和曲線直線

一、交點(diǎn)JD(intersectingpoint)的測(cè)設(shè)

（一）定義：路線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即兩個(gè)方向直線的交點(diǎn)，用JD來(lái)表示。（二）方法：1．等級(jí)較低公路：現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。2．高等級(jí)公路：測(cè)地形圖——圖上定線——實(shí)地放線。路線中線的直線測(cè)量將路線中線的直線方向、交點(diǎn)等測(cè)設(shè)到實(shí)地（三）實(shí)地放線的方法分類

1、放點(diǎn)穿線法：放直線點(diǎn)——穿線——定交點(diǎn)（1）放點(diǎn)可采用支距法（垂直于導(dǎo)線邊的距離）或極坐標(biāo)法等。（2）穿線

定出一條盡可能多的穿過(guò)或靠近直線上點(diǎn)（如P1、P2、P3點(diǎn)）的直線AB。

ABP1P2P3P4（3）定交點(diǎn)

將直線延長(zhǎng)，得交點(diǎn)JD。正倒鏡分中法：在B點(diǎn)架儀，盤左瞄準(zhǔn)A，倒鏡定a1，b1點(diǎn)；盤右瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，倒鏡定a2，b2點(diǎn)；取a1、a2點(diǎn)中點(diǎn)a，b1、b2點(diǎn)的中點(diǎn)b。同理定出CD方向上c、d兩點(diǎn)。（騎馬樁）將線段ab、cd相交得交點(diǎn)JD。

騎馬樁定交點(diǎn)示意圖得交點(diǎn)JD2、撥角放線法——極坐標(biāo)法利用導(dǎo)線點(diǎn)或已測(cè)設(shè)的JD，計(jì)算測(cè)設(shè)元素（β，S）——撥角，量邊，定出JD位置。二、轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD(turningpoint)的測(cè)設(shè)1、定義：當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)互不通視時(shí)，需要在其連線測(cè)設(shè)一些供放線、交點(diǎn)、測(cè)角、量距時(shí)照準(zhǔn)之用的點(diǎn)。2、分為：在兩交點(diǎn)間測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。在兩交點(diǎn)延長(zhǎng)線上測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。

（1）在兩交點(diǎn)間測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)：方法:在JD5、JD6的大致中間位置ZD’架儀器。瞄準(zhǔn)JD5，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，定出JD6’。測(cè)量出a、b距離。計(jì)算e值，實(shí)地量取e，得ZD點(diǎn)。有：在ZD點(diǎn)架儀器，檢查三點(diǎn)在一直線上。（2）在兩交點(diǎn)延長(zhǎng)線上測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)：計(jì)算出e值，實(shí)地量取e，得ZD點(diǎn)。有：最后，在ZD點(diǎn)架儀，檢查三點(diǎn)在一直線上。三、轉(zhuǎn)角(turningangle)和分角線的測(cè)設(shè)

（一）定義：指路線由一個(gè)方向偏向另一個(gè)方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向的夾角。當(dāng)偏轉(zhuǎn)后的方向在原方向的右側(cè)，稱為右轉(zhuǎn)角αY

；反之為左轉(zhuǎn)角αZ

。JD3JD4JD２JD５β3αyβ4αz右轉(zhuǎn)角左轉(zhuǎn)角（二）轉(zhuǎn)角的計(jì)算當(dāng)β左>

180°時(shí)，為右轉(zhuǎn)角，有：αy=β左-180°當(dāng)β左<180°時(shí)，為左轉(zhuǎn)角，有：αz=180°-β左當(dāng)β右<180°時(shí)，為右轉(zhuǎn)角，有：αy=180°-β右當(dāng)β右>180°時(shí)，為左轉(zhuǎn)角，有：αz=β右-180°JD3JD4JD２JD５β3αyβ4αz右轉(zhuǎn)角左轉(zhuǎn)角（三）分角線方向

若角度的2個(gè)方向值為a、b，則：

分角線方向c=(a+b)/2

abc=(a+b)/2分角線方向四、里程樁(mileagepeg)的設(shè)置

又稱中樁，表示該樁至路線起點(diǎn)的水平距離。分為整樁(每隔20m或50m設(shè)一個(gè))和加樁：加樁分為:地形加樁、地物加樁、人工結(jié)構(gòu)物加樁、工程地質(zhì)加樁、曲線加樁和斷鏈加樁。

圖片：中樁(mileagepeg)圖片12.2曲線(circlecurve)測(cè)設(shè)

圓曲線測(cè)設(shè)的傳統(tǒng)方法：主點(diǎn)測(cè)設(shè)——詳細(xì)測(cè)設(shè)

一、圓曲線主點(diǎn)(majorpoint)的測(cè)設(shè)1、曲線要素的計(jì)算

（已知轉(zhuǎn)角α及半徑R）切線長(zhǎng)曲線長(zhǎng)外距

切曲差

2、主點(diǎn)的測(cè)設(shè)（1）主點(diǎn)里程的計(jì)算ZY里程=JD里程-T；YZ里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2；檢核：JD里程=QZ里程+D/2（2）測(cè)設(shè)步驟：

1)JDi架儀，照準(zhǔn)JDi-1，量取T，得ZY點(diǎn)；2)照準(zhǔn)JDi+1，量取T，得YZ點(diǎn)；3)在分角線方向量取E，得QZ點(diǎn)。

二、圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)

有整樁號(hào)法和整樁距法。一般采用整樁號(hào)法。1、切線支距法(tangentoff-setmethod)(1)以ZY或YZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，切線為X軸，過(guò)原點(diǎn)的半徑為Y軸，建立坐標(biāo)系。(2)計(jì)算出各樁點(diǎn)坐標(biāo)后，再用方向架、鋼尺去丈量。切線支距法圓曲線坐標(biāo)計(jì)算特點(diǎn)：測(cè)點(diǎn)誤差不積累。宜以QZ為界，將曲線分兩部分進(jìn)行測(cè)設(shè)。例題：切線支距法測(cè)設(shè)單圓曲線的計(jì)算設(shè)某單圓曲線偏角α=34012′00″，R=200m，主點(diǎn)樁號(hào)為ZY：K4+906.90，QZ：K4+966.59，YZ：K5+026.28，按每20m一個(gè)樁號(hào)的整樁號(hào)法，計(jì)算各樁的切線支距法坐標(biāo)。解：分為：長(zhǎng)弦偏角法、短弦偏角法（1）長(zhǎng)弦偏角法1）計(jì)算曲線上各樁點(diǎn)至ZY或YZ的弦線長(zhǎng)ci及其與切線的偏角Δi。2）再分別架儀于ZY或YZ點(diǎn)，撥角、量邊。2、偏角法(methodofdeflectionangle)ZYYZ長(zhǎng)弦偏角法單圓曲線坐標(biāo)計(jì)算特點(diǎn)：測(cè)點(diǎn)誤差不積累。宜以QZ為界，將曲線分兩部分進(jìn)行測(cè)設(shè)。ZYYZ（2）短弦偏角法與長(zhǎng)弦偏角法相比：1）偏角Δi相同。2）計(jì)算曲線上各樁點(diǎn)間弦線長(zhǎng)ci3）架儀于ZY或YZ點(diǎn)，撥角、依次在各樁點(diǎn)上在量邊，相交后得中樁點(diǎn)。3、還有極坐標(biāo)法(polarcoordinatemethod)、弦線支距法、弦線偏距法。

例題：偏角法詳細(xì)測(cè)設(shè)圓曲線已知圓曲線的R=200m，轉(zhuǎn)角如圖，交點(diǎn)JDi里程為K10+110.88m，試按每10m一個(gè)樁，來(lái)闡述該圓曲線的主點(diǎn)及長(zhǎng)弦或短弦偏角法整樁號(hào)詳細(xì)測(cè)設(shè)的步驟。例題解答：緩和曲線(spiralcurve)的測(cè)設(shè)

一．概念及基本公式

1、概念為緩和行車方向的突變和離心力的突然產(chǎn)生與消失，需要在直線（超高為0）與圓曲線（超高為h）之間插入一段曲率半徑由無(wú)窮大逐漸變化至圓曲線半徑的過(guò)渡曲線（使超高由0變?yōu)閔），此曲線為緩和曲線。主要有回旋線、三次拋物線及雙紐線等。2、回旋緩和曲線(spiralcurve)基本公式（3）緩和曲線的參數(shù)方程:

（4）緩和曲線終點(diǎn)的坐標(biāo):（2）緩和曲線角公式：二．主點(diǎn)(majorpoint)的測(cè)設(shè)

1、測(cè)設(shè)元素的計(jì)算（1）內(nèi)移距p和切線增長(zhǎng)q的計(jì)算：

（1）里程的計(jì)算

ZH=JD-TH；HY=ZH+ls；

QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls2、主點(diǎn)的測(cè)設(shè)（2）測(cè)設(shè)方法。(見例題)

例題：如圖，設(shè)某公路的交點(diǎn)樁號(hào)為K0+518.66，右轉(zhuǎn)角αy=18036’，圓曲線半徑R=100m，緩和曲線長(zhǎng)ls=10m，測(cè)設(shè)主點(diǎn)樁。解：（一）計(jì)算測(cè)設(shè)元素p=0.04m；q=5.00m；（二）計(jì)算里程

ZH=K0+497.28；HY=K0+507.28；QZ=K0+518.51；HZ=K0+539.74；YH=K0+529.74（三）主點(diǎn)測(cè)設(shè)1．架儀JDi，后視JDi-1，量取TH，得ZH點(diǎn)；后視JDi+1，量取TH，得HZ點(diǎn)；在分角線上量取EH，得QZ點(diǎn)。2．分別在ZH、HZ點(diǎn)架儀，后視JDi方向，量取x0，(或在JDi架儀,后視JDi-1,i+1方向，量取(TH-x0))再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH點(diǎn)。

三、帶有緩和曲線的圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)

1、切線支距法

(tangentoff-setmethod)要注意：點(diǎn)是位于緩和曲線上，還是位于圓曲線上。位于緩和曲線位于圓曲線（1）當(dāng)點(diǎn)位于緩和曲線上，有：（2）當(dāng)點(diǎn)位于圓曲線上，有：例題：如上例題，設(shè)某公路的交點(diǎn)樁號(hào)為K0+518.66，右轉(zhuǎn)角αy=18036’，圓曲線半徑R=100m，緩和曲線長(zhǎng)ls=10m，試用切線支距法計(jì)算中樁K0+520、K0+530的坐標(biāo)。解：（1）按上題解算出元素p、q、β0及主點(diǎn)里程。上式中，曲線長(zhǎng)l=520-497.28=22.72m。故有：ZH=K0+497.28；HY=K0+507.28；QZ=K0+518.51；HZ=K0+539.74；YH=K0+529.74（2）HY=K0+507.28<K0+520<YH=K0+529.74所以K0+520位于圓曲線上。按切線支距法公式有：（3）YH=K0+529.74<K0+530<HZ=K0+539.74故K0+520位于第二緩和曲線上。按切線支距法公式有：式中，曲線長(zhǎng)l=539.74-530=9.74m。

（4）測(cè)設(shè)方法：在ZH點(diǎn)架儀器，瞄準(zhǔn)JD方向，沿方向量取22.63m，再在其垂直方向上量取1.61m，則得中樁K0+520的平面位置；在HZ點(diǎn)架儀器，瞄準(zhǔn)JD方向，沿方向量取9.74m，再在其垂直方向