全站仪放样
工程测量全站仪放样方案

工程测量全站仪放样方案一、前言全站仪是一种高精度、高效率的仪器,广泛应用于工程测量、地形测绘、建筑施工等领域。
全站仪放样是指利用全站仪进行地面控制点的测量和标记,为后续的工程施工提供准确的参考坐标。
全站仪放样方案是保证工程测量准确性和施工效率的重要环节。
本文将从放样前的准备工作、测量方法、数据处理和质量控制等方面进行详细介绍。
二、准备工作1. 确定放样范围:根据工程设计图纸和实际场地情况确定放样范围,包括放样点的位置、数量和布设方式等。
2. 编制放样方案:根据放样范围和要求,编制详细的放样方案,包括放样点的坐标计算、布设方式、测量方法、数据处理和质量控制等内容。
3. 确定控制点:在放样范围内确定大地控制点和临时控制点,作为全站仪放样的基准点。
4. 设备准备:对全站仪进行校准和检查,确保仪器正常工作,充分充电并准备好备用电池。
5. 人员培训:对参与放样工作的人员进行培训,包括全站仪的操作方法、放样流程和安全注意事项等。
三、测量方法1. 坐标计算:根据设计图纸和控制点的坐标,进行放样点的坐标计算,并制定放样点的布设方案。
2. 布设放样点:根据放样方案和坐标计算结果,在地面上标记出放样点的位置,采用角度测量和距离测量的方式确定放样点的坐标。
3. 数据采集:对放样点进行测量,记录测量数据并存储到全站仪或外部存储设备中。
4. 数据处理:将测量数据进行处理,包括坐标计算、误差分析和数据校正等,确保放样点的坐标准确无误。
四、质量控制1. 实时监测:在放样过程中,对放样点进行实时监测,发现问题及时进行调整和修正。
2. 数据比对:对放样点的测量数据进行比对,发现数据之间的差异,及时进行数据处理和校正。
3. 精度评定:对放样点进行精度评定,确保放样点的位置和坐标满足施工要求。
4. 数据存档:将放样点的测量数据进行存档,作为施工过程中的参考数据,同时为日后的工程监测和验收提供依据。
五、总结全站仪放样是工程测量中的重要环节,直接关系到工程施工的准确性和效率。
全站仪放样原理

全站仪放样原理
全站仪放样原理指的是利用全站仪进行放样测量的基本原理。
全站仪是一种综合了测角仪、测斜仪和距离仪等多种测量功能的测量设备。
其放样原理如下:
1. 角度测量:全站仪内部设有一个高精度的角度传感器,通过测量光学仪器与目标点之间的角度差来确定目标点的方位角。
角度测量基于全站仪内的激光或电子水平仪来获取仪器的基准水平面。
2. 距离测量:全站仪内部还装有测距仪,利用激光或者红外线等技术发射出一束测距光束,经过目标点反射回仪器接收器,通过接收时间和光速的关系计算出目标点与仪器之间的距离。
3. 高度测量:全站仪内部也装配有高度传感器,可以测量目标点相对于仪器位置的高度差。
这种高度差主要是通过仪器的水平面和目标点之间的倾角来计算得出的。
通过以上三个测量过程,全站仪可以同时测量目标点的方位角、水平距离和高度差。
根据实际需求,全站仪可以通过测量多个目标点来确定一个几何图形的形状和尺寸。
利用这些测量结果,可以对土地进行建设工程测量、地形测量、道路测量等各种测量工作。
全站仪点位放样

全站仪坐标放样
1、放样步骤
在放样的过程中,有以下几步:
(1)选择坐标数据文件。
可进行测站坐标数据及后视坐标数据的调用。
(2)设置测站点。
(3)设置后视点,确定方位角。
(4)输入或调用所需的放样坐标,开始放样。
2、准备工作
(1)坐标数据文件的选择
键
键,进入下一页。
按
(2)设置测站点
设置测站点的方法有如下两种:
1)调用内存中的坐标设置
2)直接键入坐标数据
(3)设置后视点
如下三种后视点设置方法可供选用
1)利用内存中的坐标数据文件设置后视点2)直接键入坐标数据
3)直接键入设置角
(4)实施放样
放样点位坐标的输入有两种方法可供选择1)通过点号调用内存中的坐标值
2)直接键入坐标值
例:调用内存中的坐标值。
全站仪如何进行施工测量放样

全站仪如何进行施工测量放样全站仪是一种高精度的测量仪器,常用于施工测量放样。
本文将详细介绍使用全站仪进行施工测量放样的步骤和注意事项。
一、准备工作确定测量方案:在进行施工测量放样前,需要确定测量方案,包括测量范围、控制点设置、测量精度等。
准备测量仪器:根据测量方案,准备全站仪、棱镜、脚架等测量仪器和工具。
收集现场资料:收集施工现场的地形图、建筑图、施工方案等资料,以便进行测量设计和现场核对。
二、架设仪器选择合适的地点:选择视野开阔、无遮挡物的地点,以便全站仪能够获取更准确的测量数据。
安装脚架:将脚架安装在稳固的地面上,调整好高度和角度,确保仪器安装稳定。
安装全站仪:将全站仪安装在脚架上,调整好角度和高度,确保视线清晰无遮挡。
校准仪器:对全站仪进行校准,以确保测量数据的准确性和精度。
三、输入放样数据确定放样点:根据施工方案和现场实际情况,确定需要放样的点位、角度和距离等数据。
输入放样数据:将需要放样的点位、角度和距离等数据输入全站仪中。
四、进行测量锁定目标:通过全站仪的望远镜,瞄准需要放样的点位或物体,确保目标清晰可见。
进行测量:根据全站仪的指示,逐步移动到需要放样的位置,进行点位、角度和距离的测量。
记录数据:将测量结果记录在笔记本或电子设备中,以备后续使用。
五、调整位置根据测量结果,对需要调整的点位、角度和距离进行微调,直到达到设计要求。
在调整过程中,需要注意观察全站仪的指示,以便及时发现问题并进行调整。
六、注意事项使用全站仪进行施工测量放样需要专业的技能和经验,建议由专业技术人员操作。
在操作过程中要遵守相关规定和安全操作规程,确保人身和设备安全。
需要对全站仪进行定期保养和维护,以保证其正常运行和使用寿命。
在进行测量前,需要对现场进行充分的调查和核对,确保测量数据的准确性和精度。
在进行测量时,需要注意气象条件和环境因素对测量结果的影响,如风力、温度、湿度等。
在进行测量时,需要注意对周围环境和建筑物的保护,避免因施工测量放样而对它们造成损害。
全站仪放样详细步骤

全站仪放样详细步骤(带示意图)作为建筑施工测量员,想必大家常用测量工具除了经纬仪、水准仪、当然还有全站仪。
全站仪坐标放样步骤、全站仪如何坐标放样?对于一些刚刚学习测量员来说,确实有点一头雾水,下面一起来学习吧。
1、仪器调水平同经纬仪(忽略),开机后目镜转360度使垂直过“0”。
2、按MENU菜单进入模式。
3、按F2:测量程序。
4、按S•O。
点这免费下载施工技术资料5、按F3坐标放样,选择一个文件(按F4跳过)。
6、按F1输入测站点,按F4(坐标提示)依次输入:N(X)、E(Y)、Z(忽略),全部输完按ENT(回车)。
7、按F2后依次输入后视点:按F4(坐标)后桌面显示:输入N(X)、E(Y)坐标值后照准棱镜后(仪器中发出声响)然后按F3(是)确定后进入坐标放样模式。
8、按F3放样点:显示放样点名按F3(坐标)桌面显示:N(X)、E(Y)、Z(忽略)依次输入N、E的坐标值,按ENT(回车)。
9、照准棱镜,按F4继续,当d HR(显示数值归零后)表明放样方向正确。
10、按F2(距离)键HD:实测的水平距离dHD:对准放样点尚差的水平距离。
11、按F1进行精测。
d HR、dHD、dZ均为0时,则放样点的测设已经完成。
12、按F4继续下一个点的放样。
注:上述测量由建设方提供二点坐标后使用的测量方法,如出现二点间有障碍物后无法施测,操作方法可采用后方交会法施测。
后方交会法1、同基本操作1、2、3、4、5。
2、按F2新点,显示F1:极坐标F2:后方交会法。
3、按F2(后方交会法)键。
选择一个文件,按ENT回车健确认,继续回车确认4、按F1键,再回车确认。
5、输入已知点A,按F4(是)进入棱镜高输入(忽略),按ENT回车确认,照准已知点A,按F1(测量)键,进入已知点B的输入。
6、对已知点B的输入,同上5,则显示后方交会残差。
7、按F4(计算)键,显示新点坐标。
8、按F4。
9、同基本操作6、7、8、9、10、11。
全站仪放样实验报告

一、实验目的1. 熟悉全站仪的基本操作方法和功能。
2. 掌握全站仪在放样过程中的应用。
3. 提高实际操作技能,为今后工作打下基础。
二、实验原理全站仪是一种集角度测量、距离测量、数据处理于一体的电子测量仪器。
在放样过程中,全站仪通过测量已知点的坐标和放样点的坐标,计算出放样点与已知点之间的距离和方位角,从而确定放样点的位置。
三、实验仪器与工具1. 全站仪一台2. 放样点坐标数据3. 测量尺4. 水准尺5. 钢尺6. 记录本四、实验步骤1. 准备工作(1)将全站仪置于已知点,进行对中、整平。
(2)设置测站坐标,输入已知点坐标。
(3)进行后视定向,输入后视点坐标。
2. 放样过程(1)根据放样点坐标,计算出放样点与已知点之间的距离和方位角。
(2)将全站仪对准已知点,使用放样程序进行放样。
(3)使用钢尺测量放样点与已知点之间的距离,确保放样精度。
(4)调整放样点位置,使放样点与已知点重合。
(5)使用水准尺检查放样点的高程,确保放样点符合设计要求。
3. 记录与总结(1)记录放样过程中的数据,包括放样点坐标、距离、方位角、高程等。
(2)分析放样过程中的问题,并提出改进措施。
(3)总结实验心得,提高实际操作技能。
五、实验结果与分析1. 实验结果本次实验成功放样了3个放样点,距离测量误差在±2cm范围内,符合工程要求。
2. 实验分析(1)放样过程中,全站仪操作熟练,能够快速准确地完成放样任务。
(2)放样精度较高,距离测量误差在允许范围内。
(3)在放样过程中,注意了以下事项:a. 放样前,对全站仪进行校准,确保测量精度。
b. 放样过程中,注意保护仪器,避免碰撞、跌落。
c. 记录放样过程中的数据,以便后续分析。
六、实验总结1. 通过本次实验,掌握了全站仪在放样过程中的应用,提高了实际操作技能。
2. 熟悉了全站仪的基本操作方法和功能,为今后工作打下了基础。
3. 在放样过程中,注意了安全、精度和保护仪器,确保了放样任务的顺利完成。
全站仪坐标法放样步骤
全站仪坐标法放样步骤包括:
1.将全站仪架设到已知点(基站点),打开仪器,转动望远镜后,打开激光器对
中,进行整平,只上下调动其中两个脚架,将圆水准器调平后再调管水准器精平。
再看对中点是否居中,如有偏差,只移动仪器,再进行调精平,反复直到对中为止。
2.然后进入仪器菜单项,选择放样测量,进入测站设置,输入测站基点坐标后,
进入后视点输入,将仪器十字丝对准后视点棱镜中心后,按确定键。
3.进入菜单项,将棱镜架设到复测点位,整平,望远镜十字丝对准棱镜中心,(看
仪器性能而定)选择坐标测量,打出坐标与现有坐标进行对比,相差不大就可以进行下一步的放样程序。
4.还是进入放样测量中的放样数据,输入我们要测定的未知点坐标进行测定,输
入坐标后按仪器显示角度方位进行调整,将棱镜移动到正确方位进行距离测量。
根据仪器上显示距离棱镜进行适当的前后调整。
5.测定出未知点位后,最好打上木桩,订上钉子,再用混泥土沿木桩四周围护好
以免松动。
以上是全站仪坐标法放样的基本步骤,仅供参考。
在实际操作中,请遵循专业人员的指导。
全站仪坐标放样的实施步骤
全站仪坐标放样的实施步骤一、前期准备在进行全站仪坐标放样之前,需要进行以下准备工作:1.1 工程测量与设计准备在进行全站仪坐标放样前,需要进行充分的工程测量与设计准备,包括确定测量范围、制定测量方案、绘制测量图纸等。
这些准备工作是确保坐标放样的准确性和可行性的关键步骤。
1.2 确定测控点在进行全站仪坐标放样前,需要确定一定数量的测控点。
这些测控点应该分布在需要放样的区域内,且符合测量的精度和要求。
在确定测控点时,需要考虑到可信度、可访问性、避免遮挡等因素。
1.3 准备设备与软件在进行全站仪坐标放样前,需要准备好全站仪、三脚架、反光棱镜等测量设备,并确保其正常工作。
此外,还需要安装和配置全站仪相关的软件,以便进行测量数据的处理和分析。
二、实施步骤2.1 设置基准点首先,需要在测量区域内设置基准点。
基准点应该稳固可靠,并且可以满足测量的精度和要求。
在设置基准点时,需要仔细测量和记录其坐标信息。
2.2 建立测控网根据测量区域的特点和要求,建立起适当的测控网。
测控网的建立需要根据实际情况选择测量点的数量和位置,并且保证点与点之间的连线尽量恰当分布。
建立完成后,需要进行测控网的精度验证。
2.3 开展测量工作在完成基准点和测控网的设置后,可以开始进行实际的测量工作。
首先,需要在全站仪上输入基准点的坐标信息,并进行校正。
随后,按照事先制定的测量方案,依次对测控点进行测量。
2.4 数据处理与分析完成测量工作后,需要将测量数据进行处理与分析,以获得准确的坐标信息。
首先,需要提取出所需的数据,并进行数据格式转换和修正。
然后,使用专业的测量软件对数据进行进一步处理和分析,计算出具体的坐标数值。
2.5 坐标放样在获得准确的坐标数值后,可以进行坐标放样。
根据测量图纸和设计要求,将坐标信息转化为实际的布局和建设。
在进行坐标放样时,需要考虑到每个点的具体要求和位置,并保证放样的准确性和一致性。
2.6 验证与修正完成坐标放样后,需要进行验证与修正工作。
全站仪放样
(六)、放样放样是全站仪主要功能之一,它的主要任务是用测量仪器和工具,把设计图纸上的建筑物在地面上标定出来,作为后续施工的依据。
在这用极坐标法放样,极坐标法是指知道两个点的坐标,并且知道其中一个点的位置,便可用数学方法计算两个点之间的角度和距离,从而把另一点的位置找出来。
放样的具体步骤如右图。
1、架仪器,架子顶面要保持水平,如果土质松软,则将架子踩入土中,把仪器放到架子上,拧紧固定螺旋,然后把三个脚螺旋调至居中。
把仪器对中,初平,精平。
2、开机,进入菜单。
3、进入内存管理,然后翻页。
4、按F1(输入坐标),新建一个文件。
注意:在开机,进入菜单的时候不要先选择放样,先进入内存管理,输入测站点,后视点及放样点的坐标,然后再进入放样程序,选进内存管理时建立的文件,把内存管理输入的坐标导出来。
5、依次把测站点,后视点,及放样点的坐标输进去,回退到主菜单。
注意:在开机之前要先画一个草图,建立一个坐标系,标上测站点和后视点的位置及坐标,6、进入放样程序,选择进内存管理时建立的文件,回车。
7、进入输入测站点,输入点号,点号是1,这时会弹出一个命令框,问选是或否,如果该点的坐标和测站点是一样的,则选是,反则选否。
9、输入后视点,点名为2,输入之后,仪器会问是否照准。
这时先不要操作仪器,应用尺子沿指北方向量出一定距离,数值要和后视点中的N值保持一致,在该点架立棱镜,瞄准,10、测站点和后视点建立完成后,就可以进入输入放样点。
11、输入放样点名,点名为3,然后输入棱镜高,回车。
12、这时会弹出一个命令框,里面有计算值,HR=26°33′54″,HD=1.120m。
因为用的是极坐标法,知道了两个已知点的坐标,仪器会自动计算出两点的角度和距离,HR为测站点和放样点的实际水平角,HD为测站点到放样点的实际水平距13、用极坐标法放样的时候,先定角度,就是先找出测站点和放样点实际的角度。
右表对话框中显示点号:3,HR=359°59′58″,这表示当前的水平角为359°59′58″,dHR=-26°33′56″,这表示当前水平角与测站点和放样点实际水平角的差值为-26°33′56″,所以要把dHR变为0°00′00″,就是使当前水平角与测站点和放样点实际水平角相一致,这就把角度定出来了。
全站仪放样基本操作
全站仪基本操作及坐标放样步骤坐标放样仪器界面操作1.架设好脚架,右手抓紧仪器提手、左手托住基座取出仪器安置在控制点T1之上并对中整平,按住电池两边的弹簧卡子安上电池,按电源键2秒开机进入图2界面,该界面为仪器型号和软件版本号,在本界面只POWER键和ESC键工作。
图22.按ESC键进入工作模式,按下MENU键进入菜单模式如图3。
图33.在该模式下,选择“放样”模式所对应的按键——数字键2进入坐标放样模式如图4,键入放样文件名,该文件用于保存控制点、后视点、及放样点的坐标数据。
点击F3键对数字和字母输入法进行切换,例如输入文件名为:HBZY,输入完毕之后点击F4确认进入放样模式如图5。
图4 图54. 选择按键“1”设置测站点进入图6所示的界面,此时需要添加测站点坐标,点击“F2调用”键进入坐标添加界面如图7所示。
图6 图75.点击“F4添加”键即可添加测站点的点名和坐标,进入图8,输入测站点点名,例如点名为T1,测站点坐标为N=1000.000,E=1000.000,Z=10.000,输入完毕之后点击“F4确认”,进入图9界面。
图8 图96.点击“F4”确认测站坐标进入图10所示界面,量取仪器高,仪器高的测量方法是从测量控制点量取到仪器中心,仪器中心标志见图11仪器侧面的刻画线。
图10 图117.输入仪器高,例如1.500米后点击“F4”确认后回到图5所示界面,此时步骤1“设置测站点”已完成,点击数字键“2”设置后视点,进入图12所示界面,此时需要添加后视点坐标,点击“F2调用”键进入坐标添加界面如图7所示,点击“F4添加”键添加点名和坐标,例如点名为T2,坐标为N=800.000,E=800.000,Z=12.000,确认后进入图13所示界面,点击“F4确认”键进入图14。
图12 图138.此时不要点击“F4确定”键,需照准后视点才能点击“F4确定”。
之后回到图5所示界面。
点击数字键“3”设置放样点,将放样点的坐标添加到仪器中,方法同添加测站点坐标一样。
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(九)悬高测量( REM ) *为了得到不能放置棱镜的目标点高度,只须将棱镜架设于目标点所在铅垂线上的任一点,然后测量出目标点高度 VD 。
悬高测量可以采用“输入棱镜高”和“不输入棱镜高”两种方法。
1、输入棱镜高(1)按 MENU ——P1 ↓—— F1(程序)—— F1(悬高测量)—— F1(输入棱镜高),如:1.3m 。
(2)照准棱镜,按测量( F1 ),显示仪器至棱镜间的平距 HD ——SET (设置)。
(3)照准高处的目标点,仪器显示的 VD ,即目标点的高度。
2、不输入棱镜高(1)按 MENU ——P1 ↓—— F1(程序)—— F1(悬高测量)—— F2(不输入棱镜高)。
(2)照准棱镜,按测量( F1 ),显示仪器至棱镜间的平距 HD ——SET (设置)。
(3)照准地面点 G ,按 SET (设置)(4)照准高处的目标点,仪器显示的 VD ,即目标点的高度。
(十)对边测量( MLM ) *对边测量功能,即测量两个目标棱镜之间的水平距离( dHD )、斜距(dSD) 、高差 (dVD) 和水平角 (HR) 。
也可以调用坐标数据文件进行计算。
对边测量 MLM 有两个功能,即:MLM-1 (A-B ,A-C):即测量 A-B ,A-C ,A-D ,…和 MLM-2 (A-B ,B-C):即测量A-B, B-C ,C-D ,…。
以 MLM-1 ( A-B ,A-C )为例,其按键顺序是:1、按 MENU ——P1 ↓——程序( F1 )——对边测量( F2 )——不使用文件( F2 )——F2 (不使用格网因子)或 F1 (使用格网因子)——MLM-1 ( A-B , A-C )( F1 )。
2、照准 A 点的棱镜,按测量(F1),显示仪器至 A 点的平距 HD ——SET (设置)3、照准 B 点的棱镜,按测量(F1),显示 A 与 B 点间的平距 dHD 和高差 dVD 。
4、照准 C 点的棱镜,按测量(F1),显示 A 与 C 点间的平距 dHD 和高差dVD …,按◢ ,可显示斜距。
(十一)后方交会法( resection )(全站仪自由设站) *全站仪后方交会法,即在任意位置安置全站仪,通过对几个已知点的观测,得到测站点的坐标。
其分为距离后方交会(观测 2 个或更多的已知点)和角度后方交会(观测 3 个或更多的已知点)。
其按键步骤是:1、按 MENU ——LAYOUT (放样)( F2 )——SKIP (略过)——P↓(翻页)( F4 )——P↓(翻页)( F4 )—— NEW POINT(新点)( F2 )—— RESECTION (后方交会法)( F2 )。
2、按 INPUT (F1),输入测站点的点号——ENT (回车)——INPUT (F1),输入测站的仪器高—— ENT (回车)。
3、按 NEZ(坐标)(F3),输入已知点 A 的坐标——INPUT (F1),输入点 A 的棱镜高。
4、照准 A 点,按 F4 (距离后方交会)或 F3 (角度后方交会)。
5、重复 3 、4 两步,,观测完所有已知点,按 CALA (计算)( F4 ),显示标准差,再按 NEZ (坐标)( F4 ),显示测站点的坐标。
第二章高等级公路中桩边桩坐标计算方法一、平面坐标系间的坐标转换公式如图 9 ,设有平面坐标系 xoy 和 x'o'y' (左手系——x 、 x' 轴正向顺时针旋转90°为 y 、 y' 轴正向); x 轴与 x' 轴间的夹角为θ( x 轴正向顺时针旋转至 x' 轴正向,θ范围:0° —360°)。
设 o' 点在 xoy 坐标系中的坐标为( xo',yo' ),则任一点 P 在 xoy 坐标系中的坐标( x,y )与其在 x'o'y' 坐标系中的坐标( x',y' )的关系式为:二、公路中桩边桩统一坐标的计算(一)引言传统的公路中桩测设,常以设计的交点( JD )为线路控制,用转点延长法放样直线段,用切线支距法或偏角法放样曲线段;边桩测设则是根据横断面图上左、右边桩距中桩的距离(、),在实地沿横断面方向进行丈量。
随着高等级公路特别是高速公路建设的兴起,公路施工精度要求的提高以及全站仪、 GPS 等先进仪器的出现,这种传统方法由于存在放样精度低、自动化程度低、现场测设不灵活(出现虚交,处理麻烦)等缺点,已越来越不能满足现代公路建设的需要,遵照《测绘法》的有关规定,大中型建设工程项目的坐标系统应与国家坐标系统一致或与国家坐标系统相联系,故公路工程一般用光电导线或GPS 测量方法建立线路统一坐标系,根据控制点坐标和中边桩坐标,用“极坐标法”测设出各中边桩。
如何根据设计的线路交点( JD )的坐标和曲线元素,计算出各中边桩在统一坐标系中的坐标,是本文要探讨的问题。
(二)中桩坐标计算任何复杂的公路平面线形都是由直线、缓和曲线、圆曲线几个基本线形单元组成的。
一般情况下在线路拐弯时多采用“完整对称曲线”,所谓“完整”指第一缓和曲线和第二缓和曲线的起点( ZH 或 HZ )处的半径为∞ ;所谓“对称”指第一缓和曲线长和第二缓和曲线长相等。
但在山区高速公路和互通立交匝道线形设计中,经常会出现“非完整非对称曲线”。
根据各个局部坐标系与线路统一坐标系的相互关系,可将各个局部坐标统一起来。
下面分别叙述其实现过程。
1、直线上点的坐标计算如图 10 a) b) 所示,设 xoy 为线路统一坐标系, x'-ZH-y' 为缓和曲线按切线支距法建立的局部坐标系,则 JDi-1—JDi 直线段上任一中桩 P 的坐标为:( 1 )式( 1 )中(, )为交点 JDi-1 的设计坐标;,分别为 P 点、 JDi-1 点的设计里程;为 JD i-1 ~JD i 坐标方位角,可由坐标反算而得。
曲线起点(ZH 或 ZY),曲线终点(HZ 或 YZ)均是直线上点,其坐标可按式(1)来计算。
2、完整曲线上点的坐标计算如图 10 a ) ,某公路曲线由完整的第一缓和曲线、半径为 R 的圆曲线、完整的第二缓和曲线组成。
(1)第一缓和曲线及圆曲线上点的坐标计算当 K 点位于第一缓和曲线( ZH—HY )上,按切线支距法公式有:( 2 )当 K 点位于圆曲线( HY—YH )上,有:( 3 )其中有:( 4 )式( 2 )( 3 )( 4 )中,为切线角;为 K 点至 ZH i点的设计里程之差,即曲线长; R 、、、 p 、 q 为常量,分别表示圆曲线半径,第一缓和曲线长、缓和曲线角()、内移值()、切线增值()。
再由坐标系变换公式可得:( 5 )式( 5 )中 f 为符号函数,右转取“ + ”,左转取“ - ”(见图 1 b ))。
图 10 a)直线第一缓和曲线圆曲线段点坐标计算(右转)图 10 b)直线第一缓和曲线圆曲线段点坐标计算(左转)(2)第二缓和曲线上点的坐标计算如图 12 所示,当 M 点位于第二缓和曲线( YH—HZ )上,有:( 6 )式( 6 )中,,为 M 点至 HZ 点的曲线长; R 为圆曲线半径,为第二缓和曲线长。
再由坐标系变换公式可得:( 7 )式( 7 )中 f 为符号函数,线路右转时取“ - ”,左转取“ + ”。
(3)单圆曲线(ZY—YZ)上点的坐标计算单圆曲线可看作是带缓和曲线圆曲线的特例,即缓和曲线段长为零。
令式( 3 )( 4 )中内移值 p 、切线增长 q 、第一缓和曲线长、缓和曲线角为零,计算出单圆曲线上各点的局部坐标后,由式( 5 )可得 ZY~YZ 上各点的统一坐标。
图 12 第二缓和曲线段点坐标计算(右转)图 13 非完整缓和曲线段点坐标计算(右转)3、非完整曲线上点的坐标计算如图 13 所示,设非完整缓和曲线起点 Q 的坐标为(, ),桩号,曲率半径,切线沿前进方向的坐标方位角为;其终点 Z 的桩号,曲率半径,则 Z 点至 Q 点曲线长。
若> ,则该曲线可看成是曲率半径由∞ 到的缓和曲线去掉曲率半径由∞ 到后的剩余部分。
设 N 点为该曲线上一点, N 点至 Q 点的曲线长为; O 为对应完整缓和曲线的起点, Q 点至 O 点的曲线长为,则由回旋型缓和曲线上任一点曲率半径与曲线长成正比的性质,有:得:( 8 )设,则由缓和曲线的切线角公式及偏角法计算公式知:( 9 )( 10 )( 11 )由图 13 知:( 12 )则直线 QO 的坐标方位角为:( 13 )O点切线方向轴的坐标方位角为:( 14 )式( 13 )( 14 )中, f 为符号函数,线路右转时,取“ - ”;线路左转时,取“ + ”。
故 O 点坐标()为:( 15 )将式(14)、(15)代入坐标平移旋转公式,得任一点 N 的坐标为:( 16 )式( 16 )中,(,)按式( 2 )计算,代入时用()替代; f 为符号函数,右转取“ + ”左转取“ - ”。
(三)边桩坐标计算有了中桩坐标( x,y )及其至左、右边桩的距离 d L 、 d R 后,计算出中桩至左、右边桩的坐标方位角 AZ-L 、 AZ-R ,则由式( 17 )、( 18 )得左、右边桩坐标(, )、(, )。
( 17 )( 18 )1、直线上点 AZ-L 、 AZ-R 的计算从图 10 a ) b )知:( 19 )2、第一缓和曲线及圆曲线段点 AZ-L 、 AZ-R 的计算如图 10 a ) b )所示,有:( 20 )式( 20 )中,当 K 点位于第一缓和曲线上,按式( 9 )计算;当 K 点位于圆曲线段,按式( 4 )计算。
f 为符号函数,右转取“ + ”,左转取“ - ”。
3、第二缓和曲线段点AZ-L 、 AZ-R 的计算如图 12 所示,有:( 21 )式( 21 )中,按式计算; f 为符号函数,右转取“ - ”,左转取“ + ”。
(四)算例如图 13 设某高速公路立交匝道 ( 右转 ) 的非完整缓和曲线段起点 Q的桩号 K8+249.527 ,曲率半径 R Q = 5400m ,切线沿前进方向的坐标方位角,坐标为( 91412.164 , 79684.008 );终点 Z 桩号 K8+329.527 ,曲率半径 R Z = 1800m 。
中桩 K8+309.527 到左、右边桩的距离 d L = 18.75m ,d R = 26.50m ,试计算 K8+309.527 的中、边桩坐标。
1、完整缓和曲线起点 O 的计算由公式( 8 )—( 15 )计算得:,,,,,,,。
2、中桩坐标的计算由式( 2 )( 14 )( 16 )计算得:m ,m ;轴的坐标方位角;,。