线路工程测量-缓和曲线演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,*,公路路线施工测量,第三节 缓和曲线的测设,一、缓和曲线的概念,（一）缓和曲线作用,1、超高过渡：圆曲线外侧超高，离心力的变化,2、加宽过渡；圆曲线内侧加宽,3、速度过渡：直线运动至圆周运动,（二）缓和曲线特点,1、半径：由无穷大变化至圆曲线半径,2、由直线段圆曲线段直线段,（三）缓和曲线,回旋线采用,三次抛物线,双钮线,2,二、缓和曲线公式,（一）基本公式,回旋线是曲率半径,随曲线长度,l,的增大而成反比地均匀减小的曲线即在回旋线上任一点的曲率半径：,ls-,缓和线长度,3,（一）基本公式,二、缓和曲线公式,交通部颁布实施的公路工程技术标推(,JTJ 00197),中规定：当公路平曲线半径小于不设超高的最小半径时，应设缓和曲线。缓和曲线采用回旋曲线。缓和曲线的长度应根据其计算行车速度,v,求得，并应大于表所列数值,4,二、缓和曲线公式,（二）切线角公式,回旋线任一点的切线与起点切线的交角,ls-,缓和线长度,当,lls,时，则缓和曲线全长,ls,所对应中心角即为缓和曲线的切线角，称为缓和曲线角,o,为：,5,二、缓和曲线公式,（,三）缓和曲线方程,设以缓和曲线的起点为坐标原点，过该点的切线为,X,轴，半径为,Y,轴，缓和曲线上任一点,P,的坐标为,x、y,缓和曲线任一点坐标：,缓和曲线终点坐标：,6,三、加设缓和曲线,（一）加设缓和曲线后的变化,缓和曲线主点：,1、直缓点：,ZH,2、缓圆点：,HY,3、,曲中点：,QZ 4、,圆缓点：,YH,5、,缓直点：,HZ,圆心在切线方向向后移动,p,缓和曲线一半加在直线上，一半加在圆曲线上,圆曲线长度缩小了一个缓和曲线长,整个曲线长度增长了一个缓和曲线长,7,三、加设缓和曲线,（二）缓和曲线常数,8,三、加设缓和曲线,（二）缓和曲线常数,内移距：,切垂距：,终点坐标：,缓和曲线角：,缓和曲线偏角：,缓和曲线反偏角：,9,三、加设缓和曲线,（三）缓和曲线主点里程计算,10,三、加设缓和曲线,（四）缓和曲线主点测设,1、,ZH、HZ、QZ,主点测设方法与圆曲线主点的测设方法相同,2、,HY、YH,主点测设：按切线支距法测设,1）从,ZH,点向,JD,切线方向量取,x,0,，,定垂足点,C，,打桩,2）在较远处加设一点,P，,称倒,Y,c,桩,3）在,C,点置镜，照准,P,点，量取,y,0,，,定,HY,点,x,0,y,0,P,C,11,四、缓和曲线详细测设,（一）切线支距法,2）圆曲线：以,HY,点切线为,x,轴,1、以,ZH,点或,HZ,点为坐标原点，以过原点的切线为,x,轴，过原点的半径为,y,2、中线点坐标,1）缓和曲线：,12,四、缓和曲线详细测设,（一）切线支距法,3、测设步骤,1）缓和曲线段各点：可按圆曲线切线支距法的测设方法进行测设。,2）圆曲线段各点：可以缓圆点,HY,或圆缓点,YH,为坐标原点用切线支距法进行测设。,HY,点切线方向：,13,四、缓和曲线详细测设,（二）偏角法,1、缓和曲线中桩点,1）缓和曲线上任意一点,P,的偏角：,2）缓和曲线终点偏角：,3）缓和曲线测设：,（1）在,ZH,点置镜，后视,JD，,度盘设为0-00-00,（2）拨1点的偏角，量弦距10,m,定1点,（3）以此类推，定出10,m,各中桩点,14,四、缓和曲线详细测设,（二）偏角法,1、圆曲线中桩点,1）圆曲线偏角：以,HY,点为坐标原点，,HY,点切线方向为,X,轴，其中桩点偏角同单圆曲线偏角,3）圆曲线测设：,（1）在,HY,点置镜，后视,ZH，,度盘设为,b,0,，,逆时针转动望远镜，度盘为0-00-00，纵倒望远镜，即为切线方向,（2）按圆曲线偏角法拨各点偏角测设各点,2）定向：确定,HY,点切线方向,0-00-00,15,四、缓和曲线详细测设,（三）极坐标法（长弦偏角法）,1、置仪点至各测点的弦长：,2、置仪点至各测点的偏角：,（四）坐标法（全站仪）,16,小 结,1、缓和曲线的概念,1）缓和曲线特点,2）缓和曲线常数,3）缓和曲线的曲线要素图,4）,HY、YH,点的测设方法,2、缓和曲线详细测设,1）切线支距法：计算坐标,2）偏角法：定向,3）极坐标法：全站仪,4）坐标法：全站仪,17,思 考 题,1、缓和曲线任意点的半径？,2、缓和曲线常数？,3、缓和曲线要素计算公式？,4、加入缓和曲线后圆曲线与曲线有什么变化？,5、已知：交点里程为,K2+849.27，,圆曲线半径,R=400m，,缓和曲线长70,m,转向角为274508，,计算：1）缓和曲线常数、要素,2）缓和曲线主点里程,3）按整桩号法计算各中桩坐标,4）按整桩号法计算各中桩偏角和弦长,18,一、困难条件下的曲线测设,第四节 困难条件下及复杂曲线的测设,（一）曲线控制点遇障碍,1、曲线外基线法（副交点法）,1）延长两直线，设,A、B,辅助点，,AB,基线,2）外业：测量,A、,B,，,AB,边长,3）计算：,4）测设,：,（1）,根据,AB,点测设,ZY、YZ,点,（2）根据,M,点测设,QZ,点,A、,B,，,如何测？,19,一、困难条件下的曲线测设,（一）曲线控制点遇障碍,2、切基线法（适合圆曲线）,1）设,AB,为圆外切线，交圆曲线,GQ,点,2）外业：测量,A、,B,，,AB,边长,3）计算：,4）测设,：,（1）,根据,AB,点测设,ZY、YZ,点,（2）根据,GQ,点用切线支距法测设,QZ,点,半径,R,改变了,20,一、困难条件下的曲线测设,（一）曲线控制点遇障碍,3、曲线起终点不能置镜如,ZH,点在沟中,1）测设,A,点：计算,A,点坐标(,x,A,、y,A,),2）外业：在切线上设,P,点，量,P-JD,距离,3）计算：,4）测设,：,（1）,置镜,P,点，后视,JD,点，拨角后测设,A,点,（2）置镜,A,点，后视,P,点反拨角,r+,A,定向，得,A,点切线方向,XP,yA,r,A,点在缓和曲线：,A,点在圆曲线：,21,一、困难条件下的曲线测设,（,二,）,曲线上遇障碍时的测设,1、等量偏角法,1）测至3点后，4点不通视,2）置镜于3点，照准0点，度盘读数设为180,0,，转动望远镜为0,0,时，视线在03方向上，读数为,3,视线在3点的切线上,3）拨4、5点偏角，视线就在点4、5的方向上,4）测至6点后，视线受阻,5）置镜于5点，照准3点，度盘读数设为180,0,+,3,，转动望远镜为0,0,时，视线在05方向上，读数为,5,视线在5点的切线上,6）读数为,6,视线在6点的切线，向前测设,22,一、困难条件下的曲线测设,（二,）,曲线上遇障碍时的测设,2、等边三角形法,3、矩形法,4、任意三角形法,23,二、复曲线测设,（一,）,由两个圆曲线组成的复曲线,1、计算：,2、测设：,1）从,JD,沿切线方向量取,AJ、BJ,定,A、B,点,2）从,A、B,向前量,T1、T2,定,ZY、YZ,点,24,二、复曲线测设,（二,）,两端缓和曲线中间圆曲线组成的复曲线,1、计算：,2、测设：,1）从,JD,沿切线方向量取,T,1,、T-t,1,和,T2、T-t,4,定,ZH、HZ,和分交点,A、B,点,2）曲线详细测设,25,三、回头曲线测设,（一,）,曲线要素计算,1、转向角大于180,0,小于360,0,时,2、转向角等于,360,0,时,3、转向角大于360,0,小于540,0,时,回头曲线总长,26,三、回头曲线测设,（二,）,曲线测设,1、根据交点,JD，,量测切线长,T，,定,ZH、HZ,点,2、无交点时，设置副交点,B、C，,根据圆外基线法测设,27,四、公路中线逐桩坐标计算,已知：交点坐标,JD,i,（X,JDi,、Y,JDi,）、JD,i+1,（X,JDi+1,、Y,JDi+1,）,计算：坐标方位角,A,边长,S,中桩坐标：将曲线各点相对坐标转换成国家大地坐标,线路里程：,计算中桩点相对坐标：,根据象限角判断方位角,28,四、公路中线逐桩坐标计算,一、直线段中桩坐标,ZD(X,0,Y,0,),JD(X,j,Y,j,),1(50,0),i(m,n),ZH(m,n),A,D,D-,桩点至起点的里程之差,X,X,Y,已知,已知,29,四、公路中线逐桩坐标计算,二、曲线段中桩坐标,ZD,JD(X,j,Y,j,),ZH(X,0,Y,0,),A,X,X,Y,已知,已知,HY(X,H,Y,H,),Y,1(x,y),2(x,y),X=X,Z,+x,1,cos(A)-y,1,sin(A),Y=Y,Z,+x,1,sin(A)+y,1,cos(A),坐标转换：,30,坐标转换公式：,ZH(X,z,Y,z,),A,X,X,Y,P(x,1,y,1,),Y,X=X,Z,+x,1,cos(A)-y,1,sin(A),Y=Y,Z,+x,1,sin(A)+y,1,cos(A),(X,Y),X,Z,Y,Z,Y,X,x,1,y,1,A,A,31,坐标计算要点,：,ZH(X,z,Y,z,),A,X,X,Y,P(x,1,y,1,),Y,(X,Y),1、相对坐标系原点的坐标为已知大地坐标,2、相对坐标系,X,轴方向为曲线切线方向,3、根据已知点坐标反算,X,轴坐标方位角,4、相对坐标系,Y,轴方向为,X,轴顺转90,0,方向,5、曲线与坐标系反向时,y,坐标按负值计算,P(x,2,y,2,),32,五、全站仪测设公路中线,（一,）,导线控制测量,附合导线：与国家高级控制点联测，进行导线闭合差的检查,（二,）,中线测量,33,小 结,1、困难条件下曲线的测设,1）控制点（,JD、ZH、HZ）,无法置镜在,JD、HY、YH、,切线上任一点、曲线上任一点置镜测设,2）曲线遇障碍时的测设切线方向,2、复杂曲线的测设,1）复曲线曲线要素的计算,2）回头曲线,3、中桩坐标的计算坐标转换,34,思 考 题,1、在,HY,点置镜前测圆曲线如何确定切线方向,？,2、副交点有二个，能否有三个呢？,3、什么是复曲线？,4、已知：交点里程为,K2+849.27，,圆曲线半径,R=400m，,缓和曲线长70,m,转向角为274508。若,JD（1531.24，784.56),第一条直线上转点,ZD（894.25，1457.44）,计算：逐桩计算曲线上各中桩坐标,35,曲线实习安排,元月17（一）上午,实习十二：圆曲线主点测设,元月17（一）下午,实习十三：切线支距法详细测设圆曲线,元月18（二）上午,实习十九：有缓和曲线的主点测设,元月18（二）下午,实习十九：偏角法详细测设缓和曲线,元月19（二）上午,实习十九：偏角法详细测设圆曲线,元月19（二）下午,实习十六：全站仪（坐标法）复测曲线,36,第一组,JD1,ZD1,ZD2,约150,150,m,第二组,JD2,ZD1,ZD2,第三组,JD3,ZD1,ZD2,37,曲线实习安排,元月17（一）上午,主要工作内容：,1、根据地形、交点设置二直线上的转点,ZD,1,、ZD,2,2、,全测回法测转向角,3、,测第一条边的磁方位角,4、现场计算圆曲线要素,5、测设曲线主点,ZY、QZ、YZ（,要求钢尺测距）,实习十二：圆曲线主点测设,元月17（一）下午,实习十三：切线支距法详细测设圆曲线,主要工作内容：,1、计算圆曲线支距,x、y,2、,按切线支距法测设圆曲线（每20,m,一点）,JD,ZD1,ZD2,约150,150,m,JD,ZY,YZ,QZ,38,曲线实习安排,元月18（二）上午,主要工作内容：,1、计算缓和曲线要素,2、测设缓和曲线主点,ZH、HY、QZ、YH、HZ,（,要求钢尺测距）,实习十九：有缓和曲线的主点测设,元月18（二）下午,实习十九：偏角法详细测设缓和曲线,主要工作内容：,1、计算曲线偏角,2、,按偏角法测设缓和曲线（每10,m,一点）,JD,ZD2,ZH,HZ,QZ,YH,HY,ZD1,39,曲线实习安排,元月19（二）上午,主要工作内容：,1、计算圆和曲线偏角,（,按整桩）,2、按偏角法测圆曲线,实习十九：偏角法详细测设圆曲线,元月19（二）下午,实习十六：全站仪（坐标法）测设曲线,主要工作内容：,1、计算曲线中桩点坐标,2、,置全站仪于,JD，,按坐标放样法复测曲线中桩点位,ZD2,ZH,HZ,QZ,YH,HY,ZD1,JD,40,