曲线测设实验-参考步骤
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实习报告一、实习目的与任务本次实习的主要目的是让学生了解和掌握道路圆曲线的测设方法,以及地面平整的测量方法。
通过实习,要求学生能够熟练操作测量仪器,掌握测量原理和方法,提高动手能力和实际问题解决能力。
实习任务包括:1. 学习并掌握道路圆曲线的测设方法,包括全站仪的架设、对中、整平、瞄准与读数等基本操作。
2. 学习并掌握地面平整的测量方法,包括弦线偏距法和平整度的测定。
3. 完成指定区域的圆曲线测设和地面平整测量,并提交实习报告。
二、实习过程与方法1. 道路圆曲线测设:(1)全站仪架设:将全站仪架设在圆曲线的起点,找平后对准后视点,中间十字对准中心点。
(2)瞄准与读数:正镜对准圆曲线的转角点,读数应为180度;倒镜对准圆曲线的转角点,记录读数。
(3)弦线偏距法:计算沿圆曲线切线每隔20米圆弧与切线之间的长度(切线支距),根据切线支距定出圆弧点的偏角。
(4)放样:用全站仪放出圆曲线的一半,然后将全站仪搬到圆曲线的另一个点(终点),用同样的方法放出圆曲线的另外一半。
2. 地面平整测量:(1)测设控制点:在直线段的两边选择转点,架设全站仪,后视另一个转点定向。
(2)放样:倒镜用棱镜在曲线交点附近位于视线上的直线上放出两个桩点。
(3)皮尺交叉法:在放出的四个交点上用皮尺交叉的拉出交点,注意皮尺宽度对对准的影响。
(4)全站仪架设:在交点上架设全站仪,选择工程放样菜单,测出两条直线的夹角。
三、实习成果与分析通过本次实习,我们成功完成了指定区域的圆曲线测设和地面平整测量。
在圆曲线测设中,我们掌握了全站仪的基本操作,能够准确放出圆曲线。
在地面平整测量中,我们学会了使用皮尺交叉法测定平整度,保证了测量结果的准确性。
实习过程中,我们遇到了一些问题,如全站仪操作不熟练、测量精度不高等。
通过请教老师和同学,我们不断改进了测量方法,提高了测量精度。
同时,我们也意识到了团队合作的重要性,通过相互协作,共同完成了实习任务。
四、实习总结通过本次实习,我们不仅掌握了道路圆曲线和地面平整的测量方法,还提高了动手能力和实际问题解决能力。
目录第一部分非完整、非对称缓和曲线要素计算及测设 (2)1.实验目的及要求 (2)2.前期实验准备和相关安排 (2)2.1实验人员及仪器 (2)2.2实验内容 (2)3.实验原理 (3)4.计算过程 (4)5.运行结果 (7)5.小结 (10)第二部分圆曲线和缓和曲线的实地放样 (11)1.实习目的及要求 (11)2.前期实习准备和相关安排 (11)2.1实习人员及仪器 (11)2.2实习内容 (11)2.3放样元素计算软件设计 (11)2.3.1放样元素计算原理及过程 (11)2.3.2 软件设计程序 (14)2.3.3程序运行结果及检核 (16)2.4 曲线测设方案及施测过程 (18)2.4.1曲线测设方案 (18)2.4.2 施测过程 (20)2.5 小结 (20)第一部分非完整、非对称缓和曲线要素计算及测设随着短程光电测距仪和全站仪在道路勘测中的应用越来越普及,利用极坐标法测设曲线将越来越重要。
这种测设曲线的方法,其优点是测量误差不累计,测设的点位精度高。
尤其是测站设置在中线外任意一点测设曲线,将给现场的工作带来很大的方便。
极坐标测设曲线主要是曲线测设资料的计算问题,该方法的计算原理及思路为:把由直线段、圆曲线段、缓和曲线段组合而成的曲线归算到统一的导线测量坐标系统中,这样就便于计算放样的元素了。
1.实验目的及要求1.学会非完整、非对称缓和曲线要素计算方法;2.学会编写偏角法、极坐标法非完整、非对称缓和曲线要素计算程序;3.实地放样非完整、非对称缓和曲线;4.在实习前预先算出实测数据;5.各小组做好测设过程的人员安排。
2.前期实验准备和相关安排2.1实验人员及仪器组长:杨威副组长:张懂庆组员:杨永强张文超范龙强赵晨亮子丽天实习仪器:全站仪一台,三脚架两个,棱镜两个,卷尺一个2.2实验内容1. 根据自己设计的数据计算测设要素和主点里程;2. 设置非完整、非对称曲线的主点;3. 根据书上P169页的曲线测设程序框图(图1),编写一般缓和曲线的程序,并进行调试和检核;4. 可以查资料,学习非完整、非对称曲线的计算方法和测设方法,并和自己设计的程序相结合,计算各个放样点的坐标等内容;5. 在内业计算的基础上,选取合适的控制点和位置进行曲线测设;6. 直接根据课本实例,进行相应元素的计算和检核,最后安排具体的实习过程,进行现场曲线放样;7.书写实习报告书。
制备标准曲线的自然科学实验方法解析在自然科学研究中,标准曲线是一种常用的实验方法。
通过制备标准曲线,我们可以确定未知样品的浓度、含量或者其他性质。
本文将解析制备标准曲线的自然科学实验方法,帮助读者更好地理解和应用这一实验技术。
1. 实验原理制备标准曲线的基本原理是利用已知浓度的标准溶液与待测样品进行比较,建立起浓度与测量结果之间的关系。
通过绘制标准曲线,可以根据待测样品的测量结果,准确地推断其浓度或者其他性质。
2. 实验步骤制备标准曲线的实验步骤通常包括以下几个方面:2.1 选择合适的标准物质在制备标准曲线时,我们需要选择合适的标准物质作为参照物。
标准物质应具有以下特点:纯度高、稳定性好、易于操作和测量。
2.2 制备标准溶液根据实验需要,将标准物质溶解于适量的溶剂中,制备出一系列已知浓度的标准溶液。
在制备过程中,应严格控制标准溶液的浓度,以确保实验结果的准确性。
2.3 进行测量使用适当的测量方法对标准溶液进行测量。
根据实验需要,可以选择光谱法、电化学法、色谱法等不同的测量方法。
在测量过程中,应注意仪器的准确校准和操作的规范性。
2.4 绘制标准曲线根据测量结果,将标准溶液的浓度与测量值进行对应,绘制出标准曲线。
通常情况下,标准曲线呈现出一种线性关系,可以通过线性回归等方法进行拟合。
3. 实验注意事项在进行制备标准曲线的实验过程中,需要注意以下几个方面:3.1 严格控制实验条件实验条件的稳定性对于制备标准曲线的准确性至关重要。
在实验过程中,应尽可能控制温度、湿度、光照等因素的影响,以减小实验误差。
3.2 重复实验为了提高实验结果的可靠性,应进行多次实验,取平均值或者进行统计分析。
通过重复实验,可以验证实验结果的稳定性和可重复性。
3.3 注意实验操作的准确性在制备标准溶液和进行测量时,应注意实验操作的准确性。
使用精密仪器和仪器时,应按照操作说明进行操作,避免人为误差的产生。
4. 实验应用制备标准曲线的方法在自然科学研究和实际应用中具有广泛的应用。
一.内业计算(R是曲线半径,为缓和曲线长度1计算缓和曲线常数:===2.计算曲线要素切线长曲线长其中圆曲线长外矢距切曲差3.主点里程的推算ZH=JD-T =HY=ZH+ =QZ= HY +=ZH+L/2 =YH=HZ-= QZ+HZ= YH += ZH+L=4. (ZH为坐标原点,切线方向为x轴,垂直于切线方向为y轴建立直角坐标系)计算缓和曲线上各点的坐标值(每10米一个点,为任一点到ZH的弧长为缓和曲线长,曲线两侧缓和曲线各点坐标值相同5.计算圆曲线上各点的坐标值(里程为20m的倍数打一点,为任一点到HY或HY的弧长,注意:曲线两侧圆曲线上各点坐标不同)二.曲线外业测设1.主点的测设:(1)先将仪器安置在JD上,任意找一切线方向,用全站仪距离放样法放样处距离为T-的点,打下钉子,在该方向放样出距离为T的ZH点,打下木桩,并将该方向置零;(2)拨角(注意正拨,反拨),找到QZ(曲中点)方向,放样出距离为外矢距得到QZ点,并打下木桩;(3)继续拨角(注意正拨,反拨),找到另一条切线方向,用全站仪距离放样法放样处距离为T-的点,打下钉子,在该方向放样出距离为T的HZ 点,打下木桩;(4)HY和YH点的测设在缓和曲线的测设方法中。
2.圆曲线加缓和曲线的详细测设(ZH为坐标原点,切线方向为x轴,垂直于切线方向为y轴建立直角坐标系)1.缓和曲线的详细测设:(1)将仪器安置在ZH点,ZH点即为测站点,坐标为(0,0);将JD设为后视点,坐标为(T,0);(2)分别输入缓和曲线上各点坐标,用全站仪坐标放样原理依次找到缓和曲线上每个点(每10米一个点),并打上钉子;2.圆曲线上的详细测设:(1)将仪器安置在ZH点,ZH点即为测站点,坐标为(0,0);将JD设为后视点,坐标为(T,0);(2)分别输入圆曲线上各点坐标,用全站仪坐标放样原理依次找到圆曲线上每个点(每20米一个点),并打上钉子。
第五章曲线测设由于受地形、地质等自然条件以及经济、技术等条件的限制,铁路、公路的线路需要经常改变方向。
为保证车辆平稳运行,在改变方向处应加设曲线进行过渡。
因此,线路平面线形由直线和曲线组合而成。
线路平面曲线的单元线型分为圆曲线和缓和曲线,故曲线测设即圆曲线或缓和曲线的测设。
曲线测设通常要分两步进行:首先在地面上标定出不同线型的分界点及曲中点,即主点测设;然后根据主点测设出具有一定密度的线路中线点,即曲线详细测设。
如果使用测距仪或全站仪按任意点极坐标法测设曲线,则曲线主点和曲线详细点可同时设出,但需注意:必须更换置镜点,重新测一次。
第一节圆曲线要素计算及主点测设圆曲线是指具有一定半径的圆弧,其两端相邻的线路可为缓和曲线或直线,本节主要介绍后一种形式。
一、圆曲线的主点点,如图5 -1曲线分界点,用ZY的交点,用QZ表示。
直线分界点,用YZ交点(JD切线长:JD至ZY(或YZ)的线段长度,以T表示。
曲线长:ZY至YZ的圆弧长度,以L表示。
120121外矢距:Q Z 至JD 的线段长度,以E 0表示。
切曲差:始、末两端切线长之和与曲线长度之差值,以q 表示。
根据图5 -1,可得要素的公式如下:式中,R 为设计时选配的圆曲线半径;α 为线路方向改变的角度,即转向角,通常是按与初测导线转角测量相同的精度要求,在现场实测得到。
[例5 -1]已知某圆曲线设计选配的半径为R =500m 、实测转向角αY =32°15′43″,试计算该圆曲线的要素。
[解] 按式(5 -1)计算的圆曲线要素为:T =144.61m 、 L =281.54m 、 E 0=20.49m 、 q =7.68m[解] 要素计算结果如表5-2表5 2 曲线要素计算表)(1 5212sec 18020-⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=︒⋅==L T q R E R L Rtg T απαα里程推算:检核计算:ZD DK125+032.58+(D1-T1)888.14ZY1DK125+920.72 ZY1DK125+920.72+ L1/2 140.77 + 2T1289.22Q ZDK126+061.49 DK126+209.941+ L1/2 140.77 -q7.68YZ1DK126+202.26 YZ1DK126+202.26+(D2-T1-T2)467.09ZY2DK126+669.35 ZY2DK126+669.35+ L2/2 111.28 + 2T2226.32QZDK126+780.63 DK126+895.672+ L2/2 111.29 -q 3.75YZ2DK126+891.92 YZ2DK126+891.92四、曲线主点测设曲线主点测设通常是以地面上已钉设交点为基础,依据圆曲线要素将曲线主点测设于地面上,其测设步骤如下:1.在JD安置经纬仪,对中、整平。
实验二 圆曲线主点测设一、实习目的及要求1.掌握圆曲线主点里程的计算方法。
2.掌握圆曲线主点的测设方法与测设过程。
二、仪器设备与工具1.由仪器室借领:经纬仪1台、木桩3个、测钎3个、皮尺1把、记录板1块、测伞1把。
2.自备:计算器、铅笔、小刀、计算用纸。
三、实习方法与步骤1. 在平坦地区定出路线导线的三个交点(JD 1、JD 2、JD 3),如图2-1所示,并在所选点上用木桩标定其位置。
导线边长要大于30m ,目估右转角β右<145︒。
2. 在交点JD2上安置经纬仪,用测回法观测出β右,并计算出右转角α右。
α右=180︒-β右3. 假定圆曲线半径R =100m ,然后根据R 和α右,计算曲线测设元素L 、T 、E 、D 。
计算公式如下:切线长 2αRtg T =; 曲线长180παR L =外距 )12(sec-=αR E ; 切曲差 L T D -=24. 计算圆曲线主点的里程(假定JD 2的里程为K2+300.00)。
计算列表如下:JD 2 K 2 +- ) T ZY+ ) L YZ- ) L /2QZ+ ) D /2JD 2 K 2 + 300.00 (检核计算)图2-1 圆曲线主点测设5. 测设圆曲线主点:(1)在JD2上安置经纬仪,对中、整平后照准JD1上的测量标志。
(2)在JD2—JD1方向线上,自JD2量取切线长T,得圆曲线起点ZY,插一测钎,作为起点桩。
(3)转动经纬仪并照准JD3上的测量标志,拧紧水平和竖直制动螺旋。
(4)在JD2—JD3方向线上,自JD2量取切线长T,得圆曲线终点YZ,插一测钎,作为终点桩。
(5)用经纬仪设置β右/2的方向线,即β右的角平分线。
在此角平分线上自JD2量取外距E,得圆曲线中点QZ,插一测钎,作为中点桩。
6. 站在曲线内侧观察ZY、QZ、YZ桩是否有圆曲线的线形,以作为概略检核。
7. 小组成员相互交换工种后再重复(1)、(2)、(3)的步骤,看两次设置的主点位置是否重合。
实验六圆曲线测设 YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020实验六圆曲线测设一、目的和要求(1)掌握圆曲线主点元素的计算和主点的测设方法。
(2)掌握用偏角法进行圆曲线的详细测设。
(3)实验时数安排为3学时,实验小组由6人组成。
二、仪器准备DJ6经纬仪1台,钢尺1把,标杆2支,测钎10支,木桩3只,锤子l?把,记录板1块,计算器1只。
二、方法和步骤1.圆曲线主点测设在圆曲线主点测设之前,需要有标定路线方向的交点(JD)和转点(ZD)。
在空旷地面打一木桩作为路线交点JD,然后向两个方向(路线的转折角β约等于120°)。
延伸30m以上,定出两个转点ZD 1,和ZD 2,插上测钎。
如图1所示。
图1?圆曲线的主点测设元素在JD1安置经纬仪,以一个测回测定转折角β计算路线偏角α=180°-β。
设计圆曲线的半径R =50m ,按下列公式计算圆曲线元素(切线长T 、曲线长L 、外距E 、切曲差D),记录于附录表中。
将经纬仪安置于JD 1点后瞄准ZD1,ZD2定出方向,用钢尺在该方向上测设切线长定出圆曲线的起点(直圆点)ZY 和圆曲线的终点(圆直点)YZ ,打下木桩,重新测设一次,在木桩顶上标出ZY 和YZ 的精确位置。
用经纬仪瞄准YZ ,水平度盘读数置于0°00′00″,照准部旋转β/2,定出转折角的分角线方向,用钢尺测设外距E ,定出圆曲线中点QZ 。
2.主点桩号计算位于道路中线上的曲线主点桩号由交点的桩号推算而得。
设交点JD1的桩号为2+103.48,根据圆曲线元素,计算曲线主点的桩号:ZY 桩号=JD 桩号-TYZ 桩号=QZ 桩号+L/2(检核)YZ 桩号=JD 桩号+T-D2tanαR T =180παR L =R R E -=2cosα3.用偏角法详细测设圆曲线设圆曲线上里程每10m 整需要测设里程桩,则为曲线上第一个整10m 桩P1与圆曲线起点ZY 间的弧长,如图2所示。
曲线测设实验
曲线测设是《工程测量学》课程中的一次重要野外教学实习,其目的是通过对带有缓和曲线的圆曲线主点及细部的现场测设,让学生掌握曲线计算和测设的全过程。
曲线放样方法可以是偏角法、切线支距法,也可以是极坐标法和自由设站法,前两种方法是在只有经纬仪测角和钢尺量距的条件下,将经纬仪架设在特定点上,利用曲线与切线的相对位置关系,通过查表得到放样的角度和距离,按要求进行后视、拨角和量距,在实地放样出曲线上的点,这两种法已逐渐消亡并被极坐标法、自由设站法和GNSS-RTK所取代。
下面主要以极坐标法和自由设站法进行曲线测设实验。
1 基本要求
本次实习主要采用极坐标法和自由设站法,要求学生掌握带缓和曲线的圆曲线主点及加密点坐标的计算,掌握极坐标法和自由设站法进行曲线测设的步骤。
时间安排为课堂2个学时,老师讲解0.5个学时,学生准备数据和上机计算1.5个学时;室外实习4-6个学时, 4-5人一个小组,在校内开阔地进行。
仪器工具:全站仪一台,掌上电脑一台,通讯电缆一根,对中杆、棱镜三套,测伞一把,钢尺一把。
软件:要求全站仪上带有极坐标法和自由设站法测量放样程序;为掌上电脑提供带缓和曲线的铁路曲线计算程序、极坐标测量放样程序和自由设站程序;并提供算例一个。
题目和要求:某一铁路曲线交点JD的里程为DK8+667.36,偏角?右为26?02',曲线半径R 等于200m,缓和曲线长度 l0?30m。
要求在假定坐标系计算缓和曲线上每5m,圆曲线上每10m 的曲线点坐标,在整百米处加设百米桩的坐标。
并分别以极坐标法与自由设站法测设该曲线。
实习内容:根据已知铁路曲线的线路前进方向、曲线转角?、交点(JD)里程、圆曲线半径R、缓和曲线长l0 ,以及直缓点(ZH)为原点,以切线为x轴,建立局部坐标系,计算曲线综合要素、缓和曲线参数,计算交点、缓直点(HZ)和主点的坐标;给定中桩与边桩的间距(如20m)和中桩的间距(如5m、10m),从直缓点或缓直点起,每隔5m米计算中桩、左右边桩的设计坐标。
在现场,将仪器设在直缓点上,定出交点并以交点定向,用极坐标法进行曲线放样;选定观测条件较好的任意位置架设仪器,以JD、ZH、HZ为已知点,用自由设站法进行曲线放样。
2 实习步骤
(1)将计算的已知点、主点和细部点的坐标和曲线放样数据传输到全站仪,根据全站仪上的极坐标法和自由设站法程序(有的仪器称为“后方交会法”)进行仪器参数的设置和放样的准备工作。
若通过掌上电脑与全站仪连接并控制全站仪进行放样,掌上电脑需要装载极坐标法、自由设站法测量放样程序,以及曲线计算程序,或将计算的已知点、主点和细部点的坐标和曲线放样数据传输到掌上电脑,或通过曲线计算程序(如可通过带有道路放样程序的全站仪进行道路设计,参见附录)直接获得上述数据。