圆曲线的详细测设..
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如图11-4 , ZY-1曲线长为K,所对圆第三节圆曲线的详细测设§ 11— 3圆曲线的详细测设一、偏角法测设圆曲线圆曲线的主点ZY 、QZ YZ 定出后,为在地面上标定出圆曲线的形状 ,还必须进行曲线的加密 工作。
曲线点:对圆曲线进行加密,详细测设定出的曲线上的加密点。
曲线点的间距:一般规定R > 150m 时曲线点的间距为 20m 50m< R<150m 时曲线点的间距为 10m 。
R<50m 时曲线上每隔5m 测设一个细部点; 在点上要钉设木桩,在地形变化处还要钉加 桩。
曲线测设:设置曲线点的工作,常用的方法有 : 偏角法和切线支距法。
1.偏角法的测设原理:1 )偏角:即弦切角2)原理:根据偏角(31 )及弦长(c )测设曲线点。
如图11-4 :从ZY 点出发,根据偏角3 1及弦长( (ZY-1)测设曲线点1;根据偏角3 2及弦长C (1 一 2)测设曲线点2…等。
2 •偏角及弦长的计算:(1)偏角计算:原理:偏角(弦切角)等于弦所对应的圆心角的一半。
心角: 则相应的偏角 K180 * Crr *R nK 180^122R n 当所测曲线各点间的距离相等时 ,以后各点的偏角则为第一个偏角 31的累计倍数。
即:c 申K180* A^!=r =——* ------------' 2 2R 打勇=2毎> 11>2E二适....S n =诂 1 j |(2)弦长计算(如图11-4)严密计算公式:S /r _ ___ I(' -2R sill 3 sin z, c= 2A?sin {I 2 R 2I※弦弧差(弦长与其相对应的曲线长之差):弦弧差=K - C i = L i3/ (24R 2)当R=450m时,20m的弦弧差为2mm•••当R>400m时,不考虑弦弧差的影响。
由于铁路曲线半径一般很大,20m的弦长与其相对应的曲线长之差很小,就用弦长代替相应的曲线长进行圆曲线测设。
文献综述一、圆曲线的详细测设在各类线路工程弯道处施工,常常会遇到圆曲线的测设工作。
目前,圆曲线测设的方法已有多种,如偏角法、切线支距法、弦线支距法等。
然而,在实际工作中测设方法的选用要视现场条件、测设数据求算的繁简、测设工作量的大小,以及测设时仪器和工具情况等因素而定。
另外,上述的几种测设方法,都是先根据辅点的桩号(里程)来计算测设数据,然后再到实地放样。
因此,在实际工作中利用上述传统测设方法,有时会因地形条件的限制而无法放样出辅点(如不通视或量距不便等),或放样出的辅点处无法设置标桩。
在本次毕业设计的论文课题中介绍的几种圆曲线测设的新方法,不仅计算简单、测设便捷,而且可在不需要知道曲线上某点里程的情况下进行,从而避免了按预先给定的曲线点反算的测设数据放样不通视而转站的麻烦。
同时,利用本文介绍的新方法,还可以根据线路工程施工进度的要求,灵活地选择性地放样出部分曲线;也可以用于快速地确定曲线上某一加桩的位置;若用于线路验收测量,则更加方便,验测结果更具有代表性、更可靠。
二、全站仪在任意站测设圆曲线及方法交点偏角法测设方法用全站仪任意站测设圆曲线,安置一次仪器就能完成全部工作。
虽然外业计算麻烦,但对于不能设站的转点,可谓方便灵活。
但它的不足之处仍然是计算烦锁,对于不熟悉内业的外业工作者,很难实际操作。
如果利用一些程序计算器,编制输入:AB 的四组坐标和半径、九个数据的程序,可迅速得出放样数据,简化了外业工作。
为了放样工作的便利,可在平面控制网中纳入一些放样点,构成GPS同级全面网。
由于放样点间距离较近,在进行同步环和闭合环检验时可仅考虑各分量的较差,而不考虑相对闭合差。
因为,用相对闭合差来衡量是不合理的。
由于GPS接收机的固定误差,相位中心偏差以及观测时的对中误差均在1mm~5mm之间,对于几十米的短边,其相对闭合差值势必较大。
3)平面控制网的设计主要考虑独立基线的选择以及异步闭合环的设计,要考虑构成尽可能多的闭合图形,并将网中处于边缘的观测点用独立基线连接起来,形成封闭图形。
毕业设计-圆曲线测设前言《礼记》有云:大学之道,在明德,在亲民。
在提笔撰写我的毕业设计论文的时候,我也在向我的大学生活做最后的告别仪式。
我不清楚过去的一切留给现在的我一些什么,也无从知晓未来将赋予我什么,但只要流泪流汗,拼过闯过,人生才会少些遗憾!非常幸运能够加入水利工程这个古老而又新兴的行业,即将走向工作岗位的时刻,我仿佛感受到水利行业对我赋予新的历史使命,水利是一项以除害兴利、趋利避害,协调人与水、人与大自然关系的高尚事业。
水利工作,既要防止水对人的侵害,更要防止人对水的侵害;既要化解自然灾害对人类生命财产的威胁,又要善待自然、善待江河、善待水,促进人水和谐,实现人与自然和谐相处。
这种使命,更让我用课堂中的知识用于实际生产中来。
特别是这两个月来的毕业设计,我越发感觉到学会学精测量基础知识对于我贡献水利是多么的重要。
所以,我越发不愿放弃不多的大学时光,努力提高自己的实践动手能力,而本学期的毕业设计,为我提供了绝好的机会,我又怎能放弃?刚刚从老师那里得到毕业设计的题目和任务时,我的心里真的没底。
作为毕业设计的主体工作,我们主要运用电子水准仪对某幢建筑物进行变形观测与计算,布设控制点进行平面控制测量和高程控制测量;用全站仪进行了中心多边行角度和距离的测量,并用条件平差原理进行平差,通过控制点的放样来计算土的挖方量,还有圆曲线的计算与测设。
而我研究的毕业课题是圆曲线测设。
大学的最后一个学期过得特别快,几乎每天扛着仪器,奔走在校园的每个角落,生活亦很有节奏。
今天我提笔写毕业论文,我的毕业设计也接近尾声。
不管成果如何,毕竟心里不再是没底了,挑着两个多月的辛苦换来的数据和成果,并不断的完善他们,心里感觉踏实多了。
在本次毕业设计论文的设计中要感谢水利系为我们的工作提供了测量仪器,还有各指导老师的教导和同学的帮助。
摘要:在公路、铁路的路线圆曲线测设中,一般是在测设出曲线各主点后,随之在直圆点或圆直点进行圆曲线详细测设。
单圆曲线详细测设曲线详细测设是指为满足施工要求,利用主点桩放样曲线上中线桩的工作。
中桩间距的要求:平曲线上中桩间距宜为20 m;当地势平坦且曲线半径大于800 m时,其中桩间距可为40 m;一般公路的曲线半径较小,应按测规要求钉设,中桩间距一般为5 m或10 m。
圆曲线要求设桩位置为从曲线起点(终点)算起,第一点的里程应凑成整数桩号,并为中桩间距的整倍数,然后按整桩号设桩。
例如:ZY里程为K18+197.36,中桩间距为20 m,第1点里程为K18+200,第2点为K18+220,…以此类推。
(里程符号铁路为定线里程冠以DK、公路冠以K。
)一、切线支距法切线支距法(直角坐标法)是以ZY或YZ为坐标原点,以切线为x轴,且指向交点为x轴正向,过原点的半径方向为y轴,建立切线坐标系。
利用在这一坐标系内曲线上各点的直角坐标值测设点的平面位置的方法称切线支距法。
1.坐标计算公式如图4.4.1所示,各点的坐标(xi ,yi)按下式计算:式中 li——待测点里程桩号;φi ——li所对圆心角;lA——ZY或YZ里程桩号。
【例4.4.1】按例4.3.1计算成果,圆曲线要求每20 m测设1点,且桩号为整桩号,现以DK18+200、DK18+220为例说明计算方法。
【解】(1)根据式(4.4.2)计算各弧长il所对圆心角:(2)根据式(4.4.1)计算各点的直角坐标:2.测设方法(1)置镜于ZY或YZ照准切线,沿切线方向测设横坐标xi,得待测点垂足。
(2)在各垂足点上用量角器,分别定出垂足方向,量取纵坐标yi即可定出各待测点的位置。
(3)测量相邻各桩之间的距离,并与相应桩号间的距离进行比较,其精度应满足规范要求。
这种方法适用于平坦地区,优点是积累误差小。
二、偏角法1.偏角法测设圆曲线的基本原理偏角法是传统曲线详细测设的方法之一。
偏角是指过置镜点的切线与置镜点到测设点的弦长之间的夹角,几何学中称为弦切角。
如图4.4.2所示,偏角法测设曲线的基本原理是根据偏角δ和弦长C交会出曲线点。
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1. 确定曲线设计参数。
根据设计规范和现场条件确定曲线半径、曲线长度、切线长、缓和曲线长、过渡曲线长度等设计参数。
一、圆曲线的详细测设在各类线路工程弯道处施工, 常常会遇到圆曲线的测设工作。
目前, 圆曲线测设的方法已有多种,如偏角法、切线支距法、弦线支距法等。
然而,在实际工作中测设方法的选用要视现场条件、测设数据求算的繁简、测设工作量的大小, 以及测设时仪器和工具情况等因素而定。
另外,上述的几种测设方法,都是先根据辅点的桩号(里程来计算测设数据,然后再到实地放样。
因此, 在实际工作中利用上述传统测设方法, 有时会因地形条件的限制而无法放样出辅点(如不通视或量距不便等,或放样出的辅点处无法设置标桩。
在本次毕业设计的论文课题中介绍的几种圆曲线测设的新方法, 不仅计算简单、测设便捷, 而且可在不需要知道曲线上某点里程的情况下进行, 从而避免了按预先给定的曲线点反算的测设数据放样不通视而转站的麻烦。
同时, 利用本文介绍的新方法, 还可以根据线路工程施工进度的要求, 灵活地选择性地放样出部分曲线; 也可以用于快速地确定曲线上某一加桩的位置;若用于线路验收测量,则更加方便,验测结果更具有代表性、更可靠。
二、全站仪在任意站测设圆曲线及方法交点偏角法测设方法用全站仪任意站测设圆曲线, 安置一次仪器就能完成全部工作。
虽然外业计算麻烦, 但对于不能设站的转点, 可谓方便灵活。
但它的不足之处仍然是计算烦锁, 对于不熟悉内业的外业工作者, 很难实际操作。
如果利用一些程序计算器, 编制输入:AB 的四组坐标和半径、九个数据的程序,可迅速得出放样数据,简化了外业工作。
为了放样工作的便利 , 可在平面控制网中纳入一些放样点 , 构成 GPS 同级全面网。
由于放样点间距离较近 , 在进行同步环和闭合环检验时可仅考虑各分量的较差 , 而不考虑相对闭合差。
因为 , 用相对闭合差来衡量是不合理的。
由于 GPS 接收机的固定误差 , 相位中心偏差以及观测时的对中误差均在 1mm ~5mm 之间 , 对于几十米的短边 , 其相对闭合差值势必较大。
3 平面控制网的设计主要考虑独立基线的选择以及异步闭合环的设计 , 要考虑构成尽可能多的闭合图形 , 并将网中处于边缘的观测点用独立基线连接起来 , 形成封闭图形。
圆曲线测设道路工程勘测的主要工作包括踏勘选线、中线测量、曲线测设和纵横断面测量等,本节介绍圆曲线测设,其他内容参阅第十二章有关部分。
另外,现代办公楼、旅馆、饭店、医院、交通建筑物等建筑平面图形常被设计成圆弧形。
有的整个建筑为圆弧形,有的建筑物是由一组或数组圆弧曲线与其他平面图形组合而成,也须测设圆曲线。
圆曲线的测设通常分两步进行。
如图10-11,先测设曲线上起控制作用的主点(曲线起点ZY、曲线中点QZ和曲线终点YZ);依据主点在测设曲线上每隔一定距离的加密细部点,用以详细标定圆曲线的形状和位置。
途中偏角a,根据所测得路线转折角(右脚或左脚)算得;R为圆曲线半径,根据地形条件及工程要求选定。
一、圆曲线主要测设1、圆曲线要素计算由图10-11可以看出,若a、R为已知,则切线长T=R·tga/2曲线长L=R·a/P=R·a° /180°外矢距 E=R·sec a圆曲线长 C=切曲差 J=2T-L2、主点的测设方法置经纬仪于JD,望远镜后视ZY方向,自JD点延此方向切线长T,打下曲线起点桩。
然后转动望远镜前视YZ方向,自JD点延方向两切线长T,打下曲线终点桩。
再以YZ为零方向,测设水平角,可得两切线的分角线方向,沿此方向,从JD量外矢距E,打下曲线中点桩。
二、圆曲线的详细测设由于曲线较长,除了测定三个主点外,还要在曲线上每隔一定距离测设一些细部点(如图10-12中的1、2、3等点),这样就能把圆曲线的形状和位置详细的桩定于实地。
在实测时一般规定;R≧150m时,曲线上每隔5m测设一个细部点。
下面介绍几种常用的曲线细部点放样方法,在实际工作中,可结合地形情况、精度要求和仪器条件合理选用。
1、偏角法根据偏角(及数学上的旋切角)和旋长C’测设细部点,如图10-12所示。
从ZY(或YZ)点出发根据偏角及炫长C’(ZY—1)测设细部点1,根据及弦长C’(1-2)测设细部点2,以此类推。
实验一圆曲线测设一、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二、计划和设备(1)试验时数安排为4学时,实验小组由5人组成(2)实验设备为DJ6经纬仪1台,钢尺1把,标杆2支,测钎10支,木桩3支,榔头1把,记录板1块,计算器1支。
三、方法和步骤1.圆曲线主点测设道路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JD1,然后向两个方向(路线的转折角约等于)延伸30 m以上,定出两个转点ZD1和ZD2,插上测钎。
如图1-1所示。
图1-1 圆曲线的主点测设元素在JD1点安置经纬仪,以一个测回测定转折角,计算路线偏角。
设计圆曲线的半径,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q,记录于附录表2中。
用安置于JD1点的经纬仪先后瞄准ZD1,ZD2定出方向,用钢尺在该方向上测设且切线长T,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,水平读盘读数置于,照准部旋转,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 。
1.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,根据圆曲线元素,计算曲线主点的桩号:(检核)1.用偏角法详细测设圆曲线设圆曲线上里程每整需要测设里程桩,则,为曲线上第一个整桩与圆曲线起点ZY间的弧长,如图1-2所示。
图1-2 用偏角法详细测设圆曲线用偏角法详细测设圆曲线,按下式计算测设点的偏角和以后每增加弧长的各点的偏角增量:等细部点的偏角按下式计算:……曲线起点至曲线上任一细部点的弦长按下式计算:曲线上相邻整桩间的弦长按下式计算:曲线上任两点间的弧长与弦长之差(弦弧差)按下式计算:根据以上这些公式和算得的曲线主点桩号,计算圆曲线偏角法测设数据,记录于附录表2中。