底座板、支撑层的平面、高程位置计算方法.doc

底座板、支撑层、砂石层的测量计算
1、 底座板的平面高程计算方法
高程部分：

上图为底座板直线段断面图。可见，在超高为0的直线段上底座板两侧的高程并不相同。这主要是由于轨道板在超高为0的情况下必须保证其排水坡度为0.5%。
下图为轨道板的横断面图。
可见I型承轨台比II型承轨台相对于轨道板平面要低7.6毫米。这主要也是因为保证轨道板在超高为0的情况下的排水坡度为0.5%。
虽然7.6毫米的数值比较小。但是在计算底座板和支撑层以及级配碎石层的高程时必须考虑。

下图为超高为180毫米的底座板横断面图。

上图所示，在直线段和曲线段范围内内轨顶至梁面加高平台的的高度是不同的。直线段为679毫米。180毫米超高曲线段为753毫米。
下表为底座板高程计算表（本表至适用于左线右偏）:

如上表所示，首先必须计算出轨道结构高，即内轨顶与梁面加高平台顶的高差。
H=0.4111*h+0.679mm。
H为内轨顶与梁面加高平台顶的的高差。H为对应里程的超高值。
然后计算轨顶中心距在水平面上的投影长度。
根据勾股定理，计算公式如下：
L=SQRT(1.5051^2-h^2)
L为投影长度值。h为对应里程的超高值。
现在我们要计算底座板底面的坡度值。此时必须考虑I型承轨台比II型承轨台相对于轨道板平面要低7.6毫米这个情况。
在左线右偏的情况下，对应超高段的结构高差值如下表：

相应的可以计算出左线左偏、右线左偏、右线右偏的的结构高差表。此时请考虑左线和右线轨道板排水坡度的不同。左线排水坡度和右线排水坡度（即0.5%的坡比）都是偏向线路外侧的。
如图所示：

现在我们可以计算底座板底面的坡度值了。
公式如下：
坡度=结构高差/轨顶中心距在水平面上的投影值。
我们知道，内轨顶垂直于底座板平面垂线距离为0.479米或者0.4866米（这个数值与线路左偏还是右偏有关系）。我们现在需要计算出内轨顶对应的垂点的高程。公式如下：
H2=X*COS(坡度对应的角度)
X为0.479或者0.4866（根据左偏还是右偏、左线还是右线来判断）。
由于此垂点与底座板的各个特征点的距离（平行于底座板底面）都是固定的，可以利用此距离与坡度来计算得到高差。最终得到各个特征点的高程。
在直线段、圆曲线段由于这些高差至是固定的，只要知道对应里程的内轨高，即可知道对应里程的底座板的特征点的高度。
路基支撑层特征点、级配碎石特征点的对应高程同样可以采用这个原理进行计算。
平面部分：
在直线地段，底座板（支撑层）的几何尺寸（平面）没有变形，但是在超高地段必须考虑超高产生的偏移值的影响。有一个简单的公式可以计算：
S=0.322*h
S为偏移值，h为超高值。
可以根据此偏移值计算底座板的平面几何位置。