第四章标高投影P133§4-1概述一种表达地形图的方法。用水平投影图加注高程数值来表示空间物体的方法,称为标高投影法。(高程以米为单位,不需注明。另外在标高投影图上必须注明绘图的比例或画出比例尺)ABa4b0c-3C(a)轴测图比例尺H§4-2直线和平面的标高投影一、直线的标高投影1.直线的标高投影表示法有两种表示法:(1)直线的水平投影和直线上两点的高程。(2)直线上一点高程和直线的方向。Ha3b6a3b61:200表示法一1:200b6表示法二坡度2.直线的坡度和平距(1)坡度直线上任意两点的高度差与该两点的水平距离之比,称为该直线的坡度,用i表示。i==tanaHL(2)平距当直线上两点的高度差为一个单位时,这两点间的水平距离称为该直线的平距,用l表示。l==cotaLHHHa3b6HABH平距和坡度互为倒数,l=1/i【例4-1】P135如图4-4所示,已知直线BA的标高投影b3a7,求直线BA上C点的高程。c【解】先求直线BA的坡度i12由图中比例尺量得LBA=8m,而HBA=(7-3)m=4m,∴直线BA的坡度i=HBALBA48==用比例尺量得LCA=2m,则HCA=i×LCA=121m×2m=∴C点的高程为:(7-1)m=6m.HHa3b6【例4-2】P135如图4-5a所示,已知直线上B点的高程及该直线的坡度,求直线上高程为2.4的点A,并定出直线上个整数标高点。b6.4图4-5a图4-5bb6.4a2.4【解】(1)先求点A如图4-5b所示,HBA=(6.4-2.4)m=4m,LBA=HBAi=4m13=12m从b6.4沿箭头所示的下坡方向,按比例尺量取12m,即得A点的标高投影(2)求整数标高点(方法一:数解法)图4-5cb6.4a2.4c3d4e5f6如图4-5C所示,在B、A两点间的整数标高点有高程为6、5、4、3m的四个点F、E、D、C。LBF=HBF/i=(6.4-6)÷1/3=1.2m12m同理,可求出其它各点。方法二:图解法P136Ha2.4b6.4P2mf6e5d4c3图4-5db6.4a2.4c3d4e5f6b′234576a′2.4m6.4m间隔为2mH二、平面的标高投影(一)平面上的等高线R123hhhlll图4-6平面上的等高线(a)空间情况(b)投影图等高线有以下特征:1.平面上的等高线是直线;2.等高线彼此平行;3.等高线的高差相等时,水平间距也相等。【例4-3】如图4-7a所示,已知一平面△ABC的标高投影为△a5b9c4,求作该平面的坡度线以及对H面的倾角。0123456mA8876576c4b9a5BBC(二)平面上的坡度线平面上垂直于等高线的直线,称为平面的坡度线,也就是平面上对H面的最大斜度线。【解】1.先画出等高线等高线a50123456mb9c4图4-7a再画坡度线坡度线⊥等高线d7e52mf2.求对H面的倾角(用直角三角形法)平面上的坡度线具有如下特性:1.平面上的坡度线与等高线互相垂直,其水平投影也互相垂直。2.坡度线对水平面的倾角,等于该平面对水平面的倾角。因此,坡度线的坡度就代表该平面的坡度。(三)平面的表示法以及在平面上作等高线的方法1.用两条等高线表示平面【例4-4】如图4-8a所示,已知两条等高线20、10所表示的平面,求作高程为18、16、14、12的等高线。2010图4-8a【解】P139坡度线c18d16e14f12121416182.用一条等高线平面上的一条坡度线或坡度表示平面【例4-5】如图4-9所示,已知平面上一条高程为10的等高线,又知平面的坡度i=1:2,求作平面上高程为9、8、7的等高线。101:200图4-8a【解】P138∵i=1:2∴平距l=1/i=2m顺箭头方向按已知比例1:200连续截取三个平距,得三个点,过这三个点作高程为10的等高线的平行线,即为所求。987本讲小结作业:P191题、2题用水平投影图加注高程数值来表示空间物体的方法,称为标高投影法。直线的坡度和平距平面的标高投影ADFCBE图4-10(a)3.用平面上的一倾斜直线和平面的坡度表示平面b0a3图4-10(b)大致方向,用虚箭头表示。【例4-6】P139如图4-11a所示,已知平面上的一条倾斜直线a3b0,以及平面的坡度i=1:0.5,图中虚线箭头表示大致坡向。试作出平面上高程为0、1、2的等高线。0123a3b0b0a3012【解】先求高程为0的等高线AB12(四)两平面的交线PQMNH12H1012121010在实际工程中,把建筑物上相邻两坡面的交线称为坡面交线。坡面与地面的交线称为坡边线。坡边线分为开挖坡边线(简称开挖线)和填筑坡边线(简称坡脚线)。两平面上相同高程等高线的两个交点的连线,就是两平面的交线。【例4-7】P140在高程为5m的地面上挖一基坑,坑底高程为1m,坑底的形状、大小以及各坡面坡度,如图4-13a所示。求作开挖线和坡面交线,并在坡面上画出示坡线。1.001.001:21:11:1.51:1.55.0002468m图4-13a图4-13b【解】(1)作开挖线地面高程为5m,故开挖线就是高程为5m的等高线,它们与坑底相应的边线平行。其水平距离L1=H/i=(5-1)÷1/1=4mL1同理,L2=(5-1)÷1/1.5=6m,L3=(5-1)÷1/2=8m。L2L2L3(2)作坡面交线(3)画示坡线为了增加图形的明显性,在坡面上高的一侧,按坡度线方向画出长短相间的、用细实线表示的示坡线。【例4-8】P141已知大堤与小堤相交,堤顶面标高分别为3m和2m,地面标高为0。各坡面的坡度如图4-14a所示。求作相交两堤的标高投影图。024m1:11:10.003.003.00【解】(1)求坡脚线坡顶线到坡脚线的水平距离L=H/i=3÷1/1=3m用同样的方法作出小堤的坡脚线。(2)坡面交线(3)画出示坡线本讲小结作业:P193题、5题P201题、2题用平面上的一倾斜直线和平面的坡度表示平面两平面的交线§4-3曲面的标高投影在标高投影中,用一系列水平面来截曲面,画出这些截交线的标高投影,就是曲面的标高投影。012340123443210一、正圆锥面图4-16圆锥面的标高投影(a)正圆锥面的正面投影(b)正圆锥面的标高投影©倒圆锥面的标高投影正圆锥面上的等高线都是同心圆,高差相等时,其水平距离也相等。无论正立或倒立,正圆锥面上的素线都与正圆锥面上的等高线圆的切线相垂直,故素线就是正圆锥面的坡度线。【例4-10】P143在高程为4m的地面上,修筑一高程为8m的平台,台顶形状及边坡的坡度如图4-17所示,求其坡脚线和坡面交线。半经差L=H/i=(8-7)÷1/0.8=0.8m图4-18b二、同坡曲面如图4-18a所示,两侧边坡曲面上任何地方的坡度都相同,这种曲面称为同坡曲面。图4-18a这些圆锥曲面的包络曲面就是同坡曲面。同坡曲面上的等高线为等距曲线,当高差相等时,它们的间距也相等。从图4-18b中可以看出,同坡曲面上的等高线与各正圆锥面上的等高线一定相切。其切点在同坡曲面与各正圆锥面的切线上。【例4-11】P145如图4-19a,在高程为0的地面上修建一弯道,路面自0逐渐向上升为4m,与干道相接。作出干道和弯道坡面的坡脚线以及干道和弯道的坡面交线。【解】(1)作坡脚线图4-19aL=4÷1/2=8m在曲导线上定出整数标高点。(即将曲导线平均分为4段)R=(2-1)÷1/2=2mR=(2-0)÷1/2=4m(2)作坡面交线(3)画出各坡面的示坡线图4-20(a)图4-20©洼地三、地形图1.地形图的表示方法地形图用地面上的等高线来表示图4-20(b)山丘中间高,外面低表示山丘。中间低,外面高表示洼地。各种不同状态的地形示例2.地形断面图用铅垂面剖切地形图,画出剖切平面与地形面的截交线,形成断面,在断面上画出地面的材料图例,即为地形断面图。B-B§4-4工程实例掌握了标高投影的基本原理和作图方法,就可以解决一些工程上求作工程建筑表面交线的问题。【例4-12】P147如图4-23a,在河道上修筑一土坝,已知河道的地形图,土坝的轴线位置,以及土坝的横断面图,试完成土坝的平面图。图4-23a土坝示意图根据坝顶的高程为45m画出。6mL=(45-44)÷1/2=2mL=(44-42)÷1/2=4m马道宽3m填、挖方的坡边线的分界点【例4-13】P149如图4-25所示,在所给的地形图上,需修建一个广场,广场的高程为27m,填方边坡为1:2,挖方边坡为1:1.5。求作填、挖方坡面的坡脚线、开挖线,以及各坡面之间的交线。L=(27-29)÷1/1.5=-3mL=(27-28)÷1/1.5=-1.5m本讲小结作业:P204题P211题、2题曲面的标高投影同坡曲面地形图、地形断面图工程实例