第一篇路线定位公路中线施工放样

1第一篇：施工放样本章学习要点：导线控制点和路线控制桩的复测；对高等级公路，用导线控制点恢复公路中线的方法；对低等级公路，用路线控制桩恢复公路中线的方法；纵断面的施工放样等内容。一、概述路线中线施工放样就是利用测量仪器和设备，按设计图纸中的各项元素（公路平、纵、横）和控制点坐标(或路线控制桩)，将公路的“中心线”准确无误地放到实地，指导施工作业，习惯上称为“中线放样”。第二章：道路中线的施工放样一般有两种方法：①用沿线导线控制点放样；②用路线控制桩(交点、直圆、圆直等点)放样。施工放样的精度取决于于公路的等级和设计要求以及施工控制测量的精度。具体内容参考《工程测量规范》（GB50026－2007）2第二节：控制点复测控制点复测是施工测量前必不可少的准备工作，它包括导线控制点和路线控制桩的复测。1.导线控制点的复测、补测和移位1）导线控制点的复测导线控制点的复测主要是检查它的坐标和高程是否正确。检测方法如图所示：第一步：根据导线点1～n的坐标反算转角（左角）β2～βn-1和导线边长S1～Sn-1.31ii1iii1iXXYYarctan，1i2i1i2i2i1iXXYYarctan，i,1i2i1,i1i2iY1iY2iX1iXiS第二步：实地观测各左角β′i+1及导线边长S´i。角度观测可取几个测回平均值，边长测量可取连续测量3～4次的平均值。当观测值和计算值满足下式：''1i'1i162m150001iSi'SiS456第三步：水准点高程的检查在使用水准点之前应仔细校核，并与国家水准点闭合。水准点高程的检查和水准测量的方法一样。高速公路和一级公路的水准点闭合差按四等水准控制，二级以下公路水准点闭合差按五等水准控制。大桥附近的水准点闭合差应按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-89）的规定办理。如满足精度要求，则认为点的高程是正确的。2）导线控制点的补测与移位由于人为或其它的原因，导线控制点丢失或遭到破坏。或因前期的控制点在施工区域内。如果间断性的丢失或移位，则可利用前方交会、支点等方法补测该点，或采用任意测站方法补测导线点。现在一般在工地上用重新测导线的方法进行测量，然后进行比较。3.路线控制桩的恢复与固定对于低等级公路或沿线没有布设导线控制点的公路，只能采用路线控制桩来恢复公路中线（路线控制桩主要是交点桩、转点桩和路线的起讫桩）。首先要对路线控制桩进行恢复与固定。7用导线控制点恢复中线，就是根据导线点坐标与公路中线坐标，借以高精度的测距手段，将公路中线放到实地。因此，也可称之为“坐标法”。在公路勘测设计时，根据公路等级的不同，设计文件提供的设计资料也是不一样的。对于高等级公路用坐标法恢复路线中桩。第三节：用导线控制点恢复中线如图所示，Pi为公路中线点，坐标为（Xp、Yp）；A、B为公路中线附近的导线点，坐标分别为（XA、YA）、（XB、YB），P点与A点的极坐标关系用A点到P点的距离SAP、坐标方位角αAP表示，即：2AYPY2AXPXAPSAXPXAYPY1tanAP上式就是两点间距离和坐标方位角的计算公式。式中，导线点A的坐标通过控制测量求得，Pi点的坐标可由放线人员自己计算（或查设计文件中的逐桩坐标表），可分以下几种情况：8平面线型组成由直线和曲线（圆曲线、缓和曲线）组成。直线圆曲线缓和曲线9通过直线和曲线的测设，将道路中心线的平面位置测设到地面上，并测出其里程。即测设直线上、圆曲线上或缓和曲线上中桩。10缓和曲线(spiralcurve)的测设一．概念及基本公式1、概念为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与消失，需要在直线（超高为0）与圆曲线（超高为h）之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径的过渡曲线（使超高由0变为h），此曲线为缓和曲线。主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等。112、回旋缓和曲线(spiralcurve)基本公式p16512（3）缓和曲线的参数方程:3373225336640ssslRlRllylRllx（4）缓和曲线终点的坐标:3420230336640RlRlyRllxssss（2）缓和曲线角公式：13二．主点(majorpoint)的计算1、测设元素的计算P166（1）内移距p和切线增长q的计算：232240224RllqRlpsss1415（1）里程的计算ZH=JD-TH；HY=ZH+ls；QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls2、主点的计算16（2）计算方法。(见例题)例题：如图，设某公路的交点桩号为K0+518.66，右转角αy=18036’，圆曲线半径R=100m，缓和曲线长ls=10m，计算主点桩解：（一）计算测设元素351521802000Rlsp=0.04m；q=5.00m；17mRlymRllxsss17.0600.104020230mqtgpRTH38.212)(mlRLsH46.422180)2(0mRpREH37.12sec)(18（二）计算里程ZH=K0+497.28；HY=K0+507.28；QZ=K0+518.51；HZ=K0+539.74；YH=K0+529.7419三、带有缓和曲线的圆曲线详细计算1、先判断点是位于缓和曲线上，还是位于圆曲线上。位于缓和曲线位于圆曲线20pRyqRx)cos1(sin（1）当点位于缓和曲线上，有：3373225336640ssslRlRllylRllx（2）当点位于圆曲线上，有：。lRlls长为点到坐标原点的曲线其中,180,0021例题：如上例题，设某公路的交点桩号为K0+518.66，右转角αy=18036’，圆曲线半径R=100m，缓和曲线长ls=10m，计算中桩K0+520、K0+530的坐标。解：（1）按上题解算出元素p、q、β0及主点里程。mRlps04.0242mRllqss00.5240223351521802000Rls22上式中，曲线长l=520-497.28=22.72m。故有：019010351527171718000000Rlls61.104.0)019010cos1(100)cos1(63.2200.5019010sin100sin00pRyqRxZH=K0+497.28；HY=K0+507.28；QZ=K0+518.51；HZ=K0+539.74；YH=K0+529.74（2）HY=K0+507.28K0+520YH=K0+529.74所以K0+520位于圆曲线上。按切线支距法公式有：23（3）YH=K0+529.74K0+530HZ=K0+539.74故K0+520位于第二缓和曲线上。公式有：式中，曲线长l=539.74-530=9.74m。15.0336674.9403373225ssslRlRllylRllx用EXCEL程序计算缓和曲线坐标24三、坐标换算转换参数：O´点的测量坐标XO、YO及O´A的坐标方位角α。YOXABO´.PXPYPYOXOαAPBP1、P点的施工坐标转换成测量坐标2、P点的测量坐标转换成施工坐标cossinsincos00PPPPpPBAyyBAxxcos)(sin)(sin)(cos)(0000yyxxByyxxAPpPPpP返回251.Pi点在直线段上如图所示，JDn的坐标为（Xn,Yn）,JDn～JDn+1的坐标方位角为αn～n+1，P点在JDn与JDn+1的直线段上，则P点的坐标按下式求得：1n~ncosLLiTnnXX1n~nsinLLiTnnYY2.Pi点在平曲线段上（对称型）单圆曲线中桩坐标的计算比较简单，而带有缓和曲线的平曲线其坐标计算则比较麻烦，如P点在带有缓和曲线的平曲线段上，已知JDn-1、JDn、JDn+1的坐标分别为（Xn-1,Yn-1）、（Xn,Yn）、（Xn+1,Yn+1），JDn-1～JDn、JDn～JDn+1的坐标方位角分别为αn-1，n、αn，n+1。如图所示。Li为P点的里程桩号，L为YZ（或HZ）点的里程桩号Tn为切线长261）坐标方位角的计算1-nX-nX1-nY-nYarctann,1-nn1nn1n1n,nX-XY-Yarctan则转角：n1,n1,nn,负为左传，正为右转。27①当P点在缓和曲线段内②当P点在圆曲线段内s2L240R5iLiLXs6RL3iLYqR1802sLiLRsinXpR1802LLcos1RYsi2）中桩坐标的计算（1）主点坐标的计算)180(cosTXXn,1nhnZH)180n,1n(sinhTnYZHY1n,ncoshTnXHZX1n,nhnHZsinTYY（2）计算P点在坐标系X′OY′中的坐标（X′，Y′）28式中：X′的符号始终为正值，Y′的符号有正有负，当起点为ZH点，曲线为左偏时，Y′取负值；当起点为HZ点，曲线为右偏时，Y′取负值；反之取正值。②后半个曲线：1801n,nsinY1801n,ncosXHZXX1801n,ncosY1801n,nsinXHZYY（3）坐标转换①前半个曲线：n,1-nn,1-nZHsinYcosXXXn,1-nn,1-nZHcosYsinXYY29（3）P点的放样根据求得的P点坐标，利用全站仪进行放样，并按以下放样步骤进行放样：1）在已知控制点A架设全站仪,对中、精确整平2）将测站点A、后视点B的坐标及高程、测站高、后视棱镜高输入全站仪。全站仪自动计算方位角。3）瞄准后视点B，把望远镜十字中丝精确对准点B,按确认设置方向；4）设置方向成功后，进行检核，检核后视点B点坐标是否和设计一样。检核后进入放样程序，输入放样点P坐标，全站仪自动计算该点的放样资料DAP、αAP；5）转动照准部，拨方位角dα=0、量距离Dd=0，精确定出待放点P；6）检查该点P的桩号、方位角、距离是否正确；重复第4～6步，放样其它路线中桩。3031对于低等级公路或沿线没有布设导线控制点的公路，只能采用路线控制桩来恢复公路中线（路线控制桩主要是交点桩、转点桩和路线的起讫桩）。因此，首先要对路线控制桩进行恢复与固定。2）路线控制桩的固定在施工过程中，随着路基施工高度的不断变化，有些交点桩或转点桩会被掩埋或挖掉，因此，需要对其进行固定，以便在施工时能随时利用他们来恢复或检查公路中线。固定后，做好记录、绘制草图，以供随时恢复查寻。固定方法如下：项目2：用路线控制桩恢复中线1、路线控制桩的恢复与固定1）路线控制桩的恢复与复测（1）交点桩的固定在JD1的前后两条导线的延长线上，分别设置A1、A2和B1、B2等四个栓桩，将全站仪置于JD1上，测定这四个栓桩相互之间的距离L1、L2、L3、L4。322、用路线控制桩恢复中线（2）转点桩的固定对于低等级公路或施工单位没有测距仪时，可用路线控制桩恢复中线，中线恢复时所用公路平面设计资料主要有路线平面图、路线固定表、直线——曲线转角一览表等。施工前，当路线控制桩（交点桩、转点桩及路线起讫桩）恢复完成后，首先恢复公路中线直线段的施工控制桩，再恢复公路中线曲线段的施工控制桩。曲线段公路中线的恢复是先恢复主点桩，再按施工要求设置加桩。1）单圆曲线施工控制桩的放样33单圆曲线(circlecurve)的测设一、