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道路曲線測(cè)設(shè)的圓曲線測(cè)設(shè)

當(dāng)路線由一個(gè)方向轉(zhuǎn)到另一個(gè)方向時(shí)，必須用曲線來連接。曲線的形式較多，其中，圓曲線(又稱單曲線)是最基本的一種平面曲線。如圖11-11所示，偏角a根據(jù)所測(cè)右角(或左角)計(jì)算；圓曲線半徑R根據(jù)地形條件和工程要求選定。根據(jù)a和R可以計(jì)算其他各個(gè)元素。

圓曲線的測(cè)設(shè)分為兩步進(jìn)行，先測(cè)設(shè)曲線上起控制作用的主點(diǎn)(ZY、QZ、YZ)；依據(jù)主點(diǎn)測(cè)設(shè)曲線上每隔一定距離的里程樁，詳細(xì)地標(biāo)定曲線位置。

圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè)

（1）主點(diǎn)測(cè)設(shè)的元素計(jì)算

為了在實(shí)地測(cè)設(shè)圓曲線的主點(diǎn)，需要知道切線長(zhǎng)T、曲線長(zhǎng)L以及外矢矩E，這些元素成為主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素，從上圖中可以看到，若α和R已知，在主點(diǎn)測(cè)設(shè)的元素的計(jì)算公式為:

(2) 主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算

由于道路中線不經(jīng)過交點(diǎn)，所以，圓曲線中點(diǎn)和重點(diǎn)的樁號(hào)，必須從圓曲線起點(diǎn)的樁號(hào)沿曲線長(zhǎng)度推算而得。而交點(diǎn)樁的歷程已由中線丈量獲得，因此，可根據(jù)交點(diǎn)的里程樁號(hào)及圓曲線測(cè)設(shè)元素計(jì)算出各主點(diǎn)的歷程樁號(hào)。主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算公式為：

YZ樁號(hào)=2+380.89+41.30-1.15=2+421.04

兩次算得YZ的樁號(hào)相等，說明計(jì)算正確。

(3)主點(diǎn)的測(cè)設(shè)

①測(cè)設(shè)曲線起點(diǎn)(ZY）

置經(jīng)緯儀于JD，后視相鄰交點(diǎn)或轉(zhuǎn)點(diǎn)方向，自JD沿經(jīng)緯儀指示方向量切線長(zhǎng)T，打下曲線起點(diǎn)樁。

②測(cè)設(shè)曲線終點(diǎn)(YZ)

經(jīng)緯儀照準(zhǔn)前視相鄰交點(diǎn)或轉(zhuǎn)點(diǎn)方向，自D沿經(jīng)緯儀指示方向量切線長(zhǎng)T，打下曲線終點(diǎn)樁。

③測(cè)設(shè)曲線中點(diǎn)(QZ)

沿測(cè)定路線轉(zhuǎn)折角時(shí)所定的分角線方向(曲線中點(diǎn)方向)，量外矢距E，打下曲線中點(diǎn)樁。

圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)

般情況下，當(dāng)?shù)匦巫兓淮?、曲線長(zhǎng)度小于40m時(shí)，測(cè)設(shè)曲線的三個(gè)主點(diǎn)已能滿足設(shè)計(jì)和施工的需要。如果曲線較長(zhǎng)、地形變化大，則除了測(cè)定三個(gè)主點(diǎn)以外，還需要按照一定的樁距，在曲線上測(cè)設(shè)整樁和加樁，這一過程稱為圓曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè)。

圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)的方法很多。下面介紹幾種常用的方法

(1)偏角法

①測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)計(jì)算

用偏角法測(cè)設(shè)圓曲線上的細(xì)部點(diǎn)是以曲線起點(diǎn)(或終點(diǎn))作為測(cè)站，計(jì)算出測(cè)站至曲線上任一細(xì)部點(diǎn)Pi的弦線與切線的夾角—弦切角△i(稱為偏角)和弦長(zhǎng)Ci或相鄰細(xì)部點(diǎn)的弦長(zhǎng)c，據(jù)此確定Pi點(diǎn)的位置，如圖11-12所示。曲線上的細(xì)部點(diǎn)即曲線上的里程樁，一般按曲線半徑R規(guī)定弧長(zhǎng)為lo的整樁。lo一般規(guī)定為5m、10m和20m，R越小，lo也越小。P1為曲線上的第一個(gè)整樁，它與曲線起點(diǎn)(ZY)間弧長(zhǎng)為l1(l1<lo)，以后P1與P2，P2

②測(cè)設(shè)方法

用偏角法測(cè)設(shè)圓曲線的細(xì)部點(diǎn)，因測(cè)設(shè)距離的方法不同，可分為長(zhǎng)弦偏角法和短弦偏角法兩種。前者測(cè)設(shè)測(cè)站至細(xì)部點(diǎn)的距離(長(zhǎng)弦)，適合于用經(jīng)緯儀加測(cè)距儀(或用全站儀)；后者測(cè)設(shè)相鄰細(xì)部點(diǎn)之間的距離(短弦)，適合于用經(jīng)緯儀加鋼尺仍按圖11-12，具體測(cè)設(shè)步驟如下:

a安置經(jīng)緯儀(或全站儀)于曲線起點(diǎn)(ZY)上，瞄準(zhǔn)交點(diǎn)(D)，使水平度盤讀數(shù)設(shè)置為00°00′00″；

b水平轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使度盤讀數(shù)為△1=2°08′12″，沿此方向測(cè)設(shè)弦長(zhǎng)C1=8.95m，定出P1點(diǎn)；

c再水平轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使度盤讀數(shù)為△2=6°54′41”，沿此方向測(cè)設(shè)長(zhǎng)弦C2=28.95m，定出P2點(diǎn)；或從P1點(diǎn)測(cè)設(shè)短弦c0=19.88m，與偏角△2的方向線相交而定出P2點(diǎn)，以此類推，測(cè)設(shè)P3、P4點(diǎn)；

d測(cè)設(shè)至曲線終點(diǎn)(YZ)作為檢核：水平轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使度盤讀數(shù)為△Yz=20°10′00″，在方向上測(cè)設(shè)長(zhǎng)弦Cyz=82.74m，或從P4測(cè)設(shè)短弦cn+1=15.51m，定出一點(diǎn)。此點(diǎn)如果與YZ不重合，其閉合差一般應(yīng)按如下要求：半徑方向(路線橫向)：不超過士0.1m；切線方向(路線縱向)：不超過士L/1000(L為曲線長(zhǎng))。

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