竖曲线任意一点的高程计算

竖曲线高程计算（fx-4800）（1）Lbl 0：H：B：R：I：J：{L}：T=R Abs(J-I) ÷2←C=B-L←I＜J=>F=1：≠=>I＞J=>F=－1△△←L≦0=>{HRBIJ}：Goto 0≠=>L＜B－T=>Z＝0：P=I≠=>L＜B=>Z=1：P=I：≠=>L＜B＋T=>Z=1：P=J：≠=>Z=0：P=J△△△G=H-CP+ZF(T-Abs C) ²÷2÷R▲Goto 0说明：H：变坡点高程B：变坡点里程L：线路上所求点里程I：前纵坡J：后纵坡T：竖曲线切线长竖曲线半径本程序可及计算范围（前竖曲线的终点至后竖曲线的起点），当L=0时可重新输入起算要素（H，B，R，I，J）进行下一段竖曲线和直线的高程计算。

边桩及路面以下任意厚度高程计算：变量变为：{LNM }主公式变为：G=H-N-CP+ZF（T-Abs C）²÷2÷R▲V=G+ME▲Goto 0N：路面至各施工层的厚度（m）M：中桩至边桩的距离E：路拱（路面横坡）V：左右边桩高程竖曲线高程计算（2）Lbl 1：{N }：N=1＝＞Goto 3：≠＝＞N=2＝＞Goto 4△←Lbl 2：{L}：T=R Abs(J-I) ÷2←C=B-L←I＜J=>F=1：≠=>I＞J=>F=－1△△←L＜3090=>Goto 1：≠=>L＜B－T=>Z＝0：P=I：≠=>L＜B=>Z=1：P=I：≠=>L＜B＋T=>Z=1：P=J：≠=>Z=0：P=J△△△G=H-CP+ZF(T-Abs C) ²÷2÷R▲Goto 1←Lbl 3：L≧3090＝＞H=563.532：B=3860：R=55000：I=0.025：K=4526：L=0.0175←L≧K＝＞H=580.157：B=4810：R=16000：I=0.0175：K=5503.582：L=-0.018←L≧K＝＞H=564.137：B=5700：R=10100：I=-0.018：K=6204：L=0.02089←L≧K＝＞H=579.599：B=6440：R=121193.615：I=0.02089：K=6676：L=0.017←L≧K＝＞H=589.119：B=7000：R=16000：I=0.017：K=7324：L=-0.0235←Goto 2←Lbl 4：L≧3090＝＞H=563.532：B=3860：R=56000：I=0.025：K=4649：L=0.0175←L≧K＝＞H=581.382：B=4880：R=12000：I=0.0175：K=5464.117：L=-0.021←L≧K＝＞H=564.162：B=5700：R=11100：I=-0.021：K=6204：L=0.0215←L≧K＝＞H=580.073：B=6440：R=104856.927：I=0.0215：K=6676：L=0.017←L≧K＝＞H=589.593：B=7000：R=16000：I=0.017：K=7324：L=-0.0235←Goto 2←。

高速公路的一些线路坐标、高程计算公式(缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道) 一、缓和曲线上的点坐标计算已知：①缓和曲线上任一点离ZH点的长度：l②圆曲线的半径：R③缓和曲线的长度：l0④转向角系数：K(1或－1)⑤过ZH点的切线方位角：α⑥点ZH的坐标：xZ，yZ计算过程：说明：当曲线为左转向时，K=1，为右转向时，K=-1，公式中n的取值如下：当计算第二缓和曲线上的点坐标时，则：l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反xZ，yZ为点HZ的坐标切线角计算公式：二、圆曲线上的点坐标计算已知：①圆曲线上任一点离ZH点的长度：l②圆曲线的半径：R③缓和曲线的长度：l0④转向角系数：K(1或－1)⑤过ZH点的切线方位角：α⑥点ZH的坐标：xZ，yZ计算过程：说明：当曲线为左转向时，K=1，为右转向时，K=-1，公式中n的取值如下：当只知道HZ点的坐标时，则：l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反xZ，yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明：l——任意点到起点的曲线长度（或缓曲上任意点到缓曲起点的长度）l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知：①第一坡度：i1(上坡为“＋”，下坡为“－”)②第二坡度：i2(上坡为“＋”，下坡为“－”)③变坡点桩号：SZ④变坡点高程：HZ⑤竖曲线的切线长度：T⑥待求点桩号：S计算过程：五、超高缓和过渡段的横坡计算已知：如图，第一横坡：i1第二横坡：i2过渡段长度：L待求处离第二横坡点（过渡段终点）的距离：x 求：待求处的横坡：i解：d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知：①待求点桩号：K②曲线起点桩号：K0③曲线终点桩号：K1④曲线起点坐标：x0，y0⑤曲线起点切线方位角：α0⑥曲线起点处曲率：P0(左转为“－”，右转为“＋”)⑦曲线终点处曲率：P1(左转为“－”，右转为“＋”)求：①线路匝道上点的坐标：x,y②待求点的切线方位角：αT计算过程：。

竖曲线长度计算公式
1、外矢距计算公式: L=T2/2R；
2、切线长计算公式：T=1/2*R*(I前-I后)；
3、凹曲线任一点计算公式：H =E+Abs(Q-C)*I + L；
4、凸曲线任一点计算公式：H =E-Abs(Q-C)*I - L；
说明：
H=所求点高程；
E=竖曲线交点高程；
Q=起点桩号；
C=所求点桩号；
I=线路纵坡坡率。

扩展资料
竖曲线技术指标主要有竖曲线半径和竖曲线长度。

凸形的竖曲线的视距条件较差，应选择适当的半径以保证安全行车的需要。

凹形的竖曲线，视距一般能得到保证，但由于在离心力作用下汽车要产生增重，因此应选择适当的半径来控制离心力不要过大，以保证行车的平顺和舒适。

一般城市干路相邻坡段的坡度小于0.5%或外距小于5cm时，可以不设置竖曲线。

竖曲线的最小半径与设计速度有关，凹形竖曲线最小半径为100M，凸形竖曲线为100M。

竖曲线设计原理及高程计算（新人必看）竖曲线设计纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为了行车平顺用一段曲线来缓和，这条连接两纵坡线的曲线叫竖曲线。

竖曲线的形状，通常采用平曲线或二次抛物线两种。

在设计和计算上为方便一般采用二次抛物线形式。

纵断面上相邻两条纵坡线相交形成转坡点，其相交角用转坡角表示。

当竖曲线转坡点在曲线上方时为凸形竖曲线，反之为凹形竖曲线。

一、竖曲线如图所示，设相邻两纵坡坡度分别为i1 和i2，则相邻两坡度的代数差即转坡角为ω= i1-i2，其中i1、i2为本身之值，当上坡时取正值，下坡时取负值。

当 i1- i2为正值时，则为凸形竖曲线。

当 i1 - i2 为负值时，则为凹形竖曲线。

（一）竖曲线基本方程式我国采用的是二次抛物线形作为竖曲线的常用形式。

其基本方程为：若取抛物线参数P为竖曲线的半径 R，则有：（二）竖曲线要素计算公式1、切线上任意点与竖曲线间的竖距h通过推导可得：2、竖曲线曲线长： L = Rω3、竖曲线切线长：4、竖曲线的外距：5、竖曲线上任意点至相应切线的距离：式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m；R—为竖曲线的半径，m。

二、竖曲线的最小半径(一)竖曲线最小半径的确定1.凸形竖曲线极限最小半径确定考虑因素（1）缓和冲击汽车行驶在竖曲线上时，产生径向离心力，使汽车在凸形竖曲线上重量减小，所以确定竖曲线半径时，对离心力要加以控制。

（2）经行时间不宜过短当竖曲线两端直线坡段的坡度差很小时，即使竖曲线半径较大，竖曲线长度也有可能较短，此时汽车在竖曲线段倏忽而过，冲击增大，乘客不适；从视觉上考虑也会感到线形突然转折。

因此，汽车在凸形竖曲线上行驶的时间不能太短，通常控制汽车在凸形竖曲线上行驶时间不得小于3秒钟。

（3）满足视距的要求汽车行驶在凸形竖曲线上，如果竖曲线半径太小，会阻挡司机的视线。

为了行车安全，对凸形竖曲线的最小半径和最小长度应加以限制。

2.凹形竖曲线极限最小半径确定考虑因素（1）缓和冲击：在凹形竖曲线上行驶重量增大；半径越小，离心力越大；当重量变化程度达到一定时，就会影响到旅客的舒适性，同时也会影响到汽车的悬挂系统。

竖曲线计算方法
竖曲线计算原则是：先按道路坡度计算某桩号的高程，再根据曲线参数计算该桩号的改正值，一个竖曲线要分四段计算：前坡段的直线段和曲线段,后坡段的曲线段和直线段。

直线计算=变坡点高程加某桩号到变坡点的距离*坡度,曲线部分=变坡点高程加某桩号到变坡点的距离*坡度，再加曲线改正值(Y)，其中Y=X2/(2R)，X是曲线起点到某桩号的距离，R是曲线半
径（见附件）。

本人认为坡度计算应区分正负，正表示上坡，负表示下坡，没有分清正负，还是无法计算竖曲线高程的，不是吗？竖曲线上各点的高程（凸曲线凹曲线统一公式）计算参考下面的公式：
H=竖曲线起点高程h+竖曲线起点到计算点的距离D*i1+SIGN((i2-i1))*D^2/(2R)
注意：1、i1、i2要区分正负，
2、SIGN()函数是取得前后两坡度差的符号，i2-i1为正时，值为1，为负时值为-1.
以上方法仅供参考。

1竖曲线上点的高程计算公式1. 字母所代表的意义：R ：曲线半径i 1：ZY ～JD 方向的坡度 i 2：JD ～YZ 方向的坡度 T ：曲线的切线长 E ：外失距x ：竖曲线上的点到直圆或圆直的距离 y ：竖曲线上点的高程修正值2. 计算公式：212i i RT -=R T E 22=Rx y 22= 超高计算公式1. 字母所代表的意义：i 0：路拱坡度 i b ：超高坡度 L s ：缓和曲线长2b 1：所求点～路中线距离x 0：从直缓开始，到路左右坡度一致的距离，即图中C---C x ：所求点～直缓或缓直的距离 h b ：超高值X0LC=LS×i bb 1HY(YH)ZH(HZ)超高计算公式1相对于路中线超高值行车道外侧边缘行车道内侧边缘X0=2×i0/(i0＋ib)×LsX≤x0hb＝b1×(i0+ib)×X/Ls-b1×i0hb＝－（b1＋bx）×i0X≥x0hb＝－（b1＋bx）×X/LS×ib行车道外侧边缘行车道内侧边缘hb＝(-i0+(i0+ib)×X/Ls)×bhb＝(-i0-(ib-i0)×X/Ls)×bi0:路拱坡度ib:超高坡度L s :缓和曲线长b:到路中线距离X:所求点到ZH(HZ)距离超高计算公式22. 计算公式（公式1）：（绕中线旋转）()b si i L i x +=00021）当x ≤x 0时 行车道外侧边缘：()0101i b L xi i b h s b b -+=行车道内侧边缘：()01i b b h x b +-=2）当x≥x0时行车道外侧边缘：()11i bLxiibhsbb-+=行车道内侧边缘：()bsxbiLxbbh+-=13. 计算公式（公式2）：行车道外侧边缘：()1bLxiiihsbb⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-=行车道内侧边缘：()1bLxiiihsbb⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=3。

竖曲线上高程计算
已知：①第一坡度：i 1(上坡为“＋”，下坡为“－”)
②第二坡度：i 2(上坡为“＋”，下坡为“－”)
③变坡点桩号：S Z
④变坡点高程：H Z
⑤竖曲线的切线长度：T
⑥待求点桩号：S
计算过程：
1、切线上任意点与竖曲线间的竖距h 通过推导可得：
==PQ h )()(2112li y l x R y y A A q p ---=-R
l 22= 2、竖曲线曲线长： L = R ω
3.竖曲线切线长： T= T A =T B ≈ L/2 =
2ωR
4、竖曲线的外距： E =R
T 22
5. 竖曲线上任意点至相应切线的距离：R
x y 22= 式中：x —为竖曲任意点至竖曲线起点（终点）的距离, m ；
R —为竖曲线的半径，m 。

竖曲线计算的目的是确定设计纵坡上指定桩号的路基设计标高，其计算步骤如下：
（1）计算竖曲线的基本要素：竖曲线长：L ；切线长：T ；外距：E 。

（2）计算竖曲线起终点的桩号： 竖曲线起点的桩号 = 变坡点的桩号－T
（3）计算竖曲线上任意点切线标高及改正值：
切线标高 = 变坡点的标高±（x T -）⨯i ；改正值：y=R
x 22 （4）计算竖曲线上任意点设计标高
某桩号在凹形竖曲线的设计标高 = 该桩号在切线上的设计标高 + y 某桩号在凸形竖曲线的设计标高 = 该桩号在切线上的设计标高－ y。

一、曲线要素的计算1、转坡角ω=（i1－i2）（上坡取正、下坡取负）2、竖曲线曲线长L = ω×R （ R为曲线半径）3、切线长T = L ÷24、外矢距 E = T2÷2R二、任意点起始桩号、切线标高、改正值的计算1、竖曲线起点桩号 = 变坡点里程－切线长竖曲线终点桩号 = 变坡点里程＋切线长2、切线标高 = 变坡点标高（不考虑竖曲线标高）－（变坡点里程－待求点里程）× i1（所求点位于变坡点后乘i2）3、改正值 = （待求点里程－起点里程）2÷（2R）（所求点位于变坡点前）= （待求点里程－终点里程）2÷（2R）（所求点位于变坡点后）4、待求点设计标高 = （切线点标高－改正值）三、例：某高速公路变坡点里程为DK555+550，高程为，前为上坡i1＝‰，后为上坡i2＝‰，设计曲线半径R=30000m，试算竖曲线曲线要素及桩号为DK555+450及DK555+680处的设计标高1、计算曲线要素转坡角ω=（i1－i2）=（－）‰＝竖曲线曲线长L = ω×R = ×30000 =(m)切线长 T = L ÷2 = ÷2 =(m)外矢距 E = T2÷ 2R = ÷（2×30000）=(m)2、竖曲线起、始桩号计算起点桩号：（DK555+550）－ = DK555+终点桩号：（DK555+550）＋ = DK555+3、DK555＋450、DK555＋680的切线标高和改正值计算DK555+450切线标高 = （DK555+550-DK555+450)׉=(m)DK555+450改正值 =（DK555+450-DK555+2÷（30000×2）=(m)DK555+680切线标高 = （DK555+680-DK555+550)׉=(m)DK555+680改正值 =（DK555+680-DK555+2÷（30000×2）=(m)4、DK555＋450、DK555＋680设计标高计算DK555+450设计标高 = - =(m)DK555+680设计标高 = =(m)。