缓和曲线测设
14、15缓和曲线详细测设

工程测量Ⅱ
教学目标 知识目标: 掌握缓和曲线详细测设的常规方法 掌握缓和曲线偏角和弦长的计算方法 技能目标 能够使用全站仪进行基本型曲线的详细测设 能够使用普通计算器进行偏角、弦长的计算
工程测量教研室
带有缓和曲线的详细测设
1.切线支距法(直角坐标法)
切线支距法是以缓和曲线的起点ZH或终点HZ为坐标原点,以 过原点的切线为x轴,过原点且垂直于x轴的方向为y轴。缓和曲 线和圆曲线的各点坐标,均按同一坐标系统计算,但分别采用 不同的计算公式,如图所示。
56.33 K9+657.61
+Ly/2 圆缓点YH里程 YH桩号
+lh
56.33 K9+713.94
100.00
缓直点HZ里程 HZ桩号
K9+813.94
检核: HZ桩号=JD桩号+Th-Jh=K9+658.86+157.582.5=K9+813.94(校核无误)
工程测量教研室
l0为缓和曲线总长度。
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工程测量Ⅱ
五、基本型曲线常数、要素计算
(一)常数计算
0
l0 180
2R
m l0
l03
2 240 R 2
p l02 24 R
0 ——缓和曲线切线角
m ——切垂距
p ——内移距,圆曲线相对
于切线的内移量。
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工程测量Ⅱ (二)基本型曲线要素计算
O
j
βh φ
HY
式中:
ZH JD方向
j l 180 R
0
180
(l
R
《缓和曲线测设》课件

该案例展示了缓和曲线测设在高速公路建 设中的重要性和实际应用,强调了精确测 设对道路安全和使用寿命的影响。
某铁路线缓和曲线测设案例
案例概述
某铁路线在改造过程中,需要对原有的缓和曲线进行测设,以确保列 车的安全运行。
测设难点
既有线路的线形和参数较为复杂,需考虑列车的行驶速度和安全性。
解决方案
采用轨道测量技术和数据分析方法,对既有缓和曲线进行精确测量和 分析。
切线支距法测设法
总结词
通过已知的起点、终点坐标和曲线半径,计算出曲线上各点的切线支距,并利用钢尺或光电测距仪进 行实地测设。
详细描述
切线支距法测设法是一种简单易行的缓和曲线测设法。首先根据起点、终点坐标和曲线半径,计算出 曲线上各点的切线支距。然后使用钢尺或光电测距仪,将切线支距在实地标定出来,并进行必要的调 整和修正,完成缓和曲线的测设。
缓和曲线能够使道路线形更加自然、 流畅,提高道路的美观性。
缓和曲线测设的基本原则
01
02
03
保证车辆行驶平稳
缓和曲线的设置应保证车 辆在过渡过程中行驶平稳 ,减小侧向位移和离心力 对车辆行驶的影响。
满足道路设计规范
缓和曲线的长度、曲率半 径、曲率等参数应满足道 路设计规范的要求。
考虑地形条件
在满足设计要求的前提下 ,应尽量利用地形条件, 减小工程量,降低工程造 价。
采用GPS定位技术和施工监测系统,对桥墩的位置和线形进行 实时监测和控制。
该案例展示了缓和曲线测设在桥梁工程建设中的重要性和实际 应用,强调了精确测设对桥梁安全和施工精度的影响。
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根据缓和曲线方程,计算曲线上各点 的坐标。
6.5缓和曲线的测设

§6.5 缓和曲线的测设
三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 1.切线支距法 (1)计算曲线上各点的坐标 (1)缓和曲线范围内
l5 xl 2 2 40 R l s l3 y 6 Rls
§6.5 缓和曲线的测设
三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 1.切线支距法 (1)计算曲线上各点的坐标 缓和曲线范围内 圆曲线范围内
§6.7 复曲线的测设
AB T1 T2 R1tg
R2
复曲线是由两个或两个以上不同半径的同 向曲线相连而成的曲线。 一、不设缓和曲线的复曲线测设 1 2
2 R2 tg
2
2 2 AB R1 tan tan
1
2
T1 R1 tan
2 2 T2 R2 tan 2 1 R1 L1 180 2 R2 L2 180
1
2 α1 o
α1 o2
o1
o1
ls 2 2 tan R2 ( AC t 2 ) R2 2 24 sin 2
2
2
0
R1 +P 1
ZY
R2
l s 2 YZ t3 R2 tan 2 24 α R2 sin 2
T1
L1
L1
ZH
R
1+
R2
2
2
q1
L2
p2
HZ
p1
α2
R1
P1
x
2.偏角法 y 偏角法计算 arctan (1)
c x2 y2
b0 0 0 3 0 0 2 0
§6.5 缓和曲线的测设
三、带有缓和曲线的平曲线的详细测设 2.偏角法 (2)测设过程 缓和曲线范围: ①在ZH点安置经纬仪(对中、整平),用盘 左瞄准JD,将水平度盘的读数配到 0°00′00″;
第12讲、缓和曲线测设

圆曲线
符合这一条件的曲线称为缓和 曲线,常用的有辐射螺旋线及三次 抛物线,我国采用辐射螺旋线。
ZH
l
HY
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工程测量Ⅱ
缓和曲线的作用: 1)便于驾驶员操纵方向盘
2)乘客的舒适与稳定,减小离心力变化 图 5 3 超高示意图 3)满足超高、加宽缓和段的过渡,利于平稳行车 4)与圆曲线配合得当,增加线形美观
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工程测量Ⅱ
变化1: 圆心内移
R
变化2: 圆曲线减 短l0
变化3: 曲线总长 度增加
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四、带有缓和曲线的曲线主点
曲中点
JD1 α1 缓圆点 QZ HY 直缓点 圆缓点
YH
HZ 缓直点
ZH
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五、基本型曲线常数、要素计算
(一)常数计算
l0 180 0 2R l0 l0 3 m 2 240 R 2 l0 2 p 24 R
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工程测量Ⅱ
为什么要加入缓和曲线 ?
(1)在曲线上高速运行的列车会产生离心力,为克服离心力的影响 ,铁路在曲线部分采用外轨超高的办法,即把外轨抬高一定数值. 使车辆向曲线内倾斜,以平衡离心力的作用,保证列车安全运行。 (2)由于车辆的构造要求,需进行内轨加宽。外轨超高和内轨加 宽都是逐渐完成,需要在直线与圆曲线之间加设一段曲率半径
0
——缓和曲线切线角
m ——切垂距
p
——内移距,圆曲线相对 于切线的内移量。
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工程测量Ⅱ (二)基本型曲线要素计算
切线长
曲线全长 外矢距 切曲差
《缓和曲线的测设》课件

某铁路线缓和曲线的测设
铁路线缓和曲线长度
根据铁路设计规范和曲线半径,确定缓和曲线的长度,以确保列 车行驶的平顺性和安全性。
铁路线缓和曲线要素
根据缓和曲线的长度,计算缓和曲线的要素,包括切线长、外距、 内距等,以确保测设的准确性。
铁路线缓和曲线测设方法
采用轨道测量仪、全站仪等测量设备,按照计算出的要素进行实地 测设,并确保精度满足规范要求。
缓和曲线应与道路线形相 协调,避免出现急转弯或 陡坡,以免影响行车安全 。
缓和曲线应设置合适的超 高和加宽,以保持车辆行 驶的稳定性。
保证曲线长度符合设计要求
01
在测设缓和曲线时,应严格按照设计图纸的要求,确保缓和曲 线的长度满足规范要求。
02
若实际地形条件限制,无法满足设计长度要求,应与设计单位
三次抛物线
三次抛物线也是一种常用的缓和曲 线,其特点是曲率随曲线长度逐渐 减小,直到与圆曲线曲率相等。
其他类型
除了回旋线和三次抛物线外,还有 多种类型的缓和曲线,如指数曲线 、双曲线等,可根据实际情况选择 使用。
缓和曲线的作用
01
02
03
改变方向
缓和曲线能够使车辆逐渐 改变行驶方向,从直线过 渡到圆曲线或从圆曲线过 渡到直线。
详细描述
弦线法是通过测量缓和曲线起点和终点的弦线长度,以及各控制点的弦线距离,计算出缓和曲线上各 点的坐标值。该方法操作简单,精度较低,适用于缓和曲线长度较短且精度要求不高的场合。
03
缓和曲线测设的注意事项
保证行车安全
缓和曲线长度应满足设计 要求,避免过短或过长, 以确保车辆在缓和曲线上 的行驶安全。
04
缓和曲线测设的实例分析
某高速公路缓和曲线的测设
11-4.5缓和曲线测设

一.缓和曲线的概念 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。
综合要素表(R=500m)
α
28°00´ 05 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
T
174.86 175.24 175.63 176.02 176.40 176.79 177.18 177.57 177.95 178.34 178.73 179.12
Δ
L l=100
344.35 345.07 345.80 346.53 347.25 347.98 348.71 349.44 350.16 350.89 351.62 352.35
里程
ZH K33+424.67 +434.67 +444.67 +454.67 +464.67 +474.67 +484.67
曲线长 (m)
10 10 10 10 10 10 10
偏角值
0°0´00´´
δ δ δ δ δ δ
Hale Waihona Puke 1=01´55´´ 2 δ 2=2 1=07´88´´ 2 δ 3=3 1=17´11´´ 2 δ 4=4 1=30´33´´ 2 δ 5=5 1=47´45´´ 2 δ 6=6 1=1°08´45´´ = δ 0
0 1 1
(N为分段数)
δ 1´=180°c/ 2R π ,
δN´=Nδ1
例题:设R=500m,l0=60m,N=6,即每分段曲线 长l1=10m,ZH点里程K33+424.67.求 算各点的偏角.
线路工程测量-缓和曲线

根据象限角判断方位角
边长S 线路里程:
S Xi2.i1yi2.i1
计算中桩点 相对坐标:
中桩坐标:将曲线各点相对坐标转换成国家大地坐标
已知
A' arctgYi1Yi
公路中线逐桩坐标X X i1
i 直线段中桩坐标
计算
JD(Xj,Yj)
i(m,n)
A
--桩点至起点的里程之差
X‘
已知
ZD(X0,Y0) 1(50,0) ZH(m,n) D X Y
一、困难条件下的曲线测设
(一)曲线控制点遇障碍
3、曲线起终点不能置镜——如ZH点在沟中 1)测设A点:计算A点坐标(xA、yA) 2)外业:在切线上设P点,量P-JD距离
3)计算: xp TPJD
r arct(g yA ) xp xA
AP yA 2(xpxA)2
4)测设: (1)置镜P点,后视JD点,拨角后 测设A点 (2)置镜A点,后视P点反拨角 r+βA定向,得A点切线方向
5、曲线与坐标系反向
Y‘
时 y坐标按负值计算
X‘ (X,Y) P(x1,y1)
Y
全站仪测设公路中 线
导线控制测量
附合导线:与国家高 级控制点联测,进行 导线闭合
一.困难条件下曲线的测设 二.控制点(JD、ZH、HZ)无法置镜——在JD、HY、YH、切线上任一点、曲线上任一点置镜测设 三.曲线遇障碍时的测设——切线方向 四.复杂曲线的测设 五.复曲线——曲线要素的计算 六.回头曲线 七.中桩坐标的计算——坐标转换
αA、 αB , 如何测?
4)测设: (1)根据AB点测设ZY、YZ点 (2)根据M点测设QZ点
一、困难条件下的曲线测设
(一)曲线控制点遇障碍
缓和曲线测设

l
d
l dl
l ldl
l2
0
0 0 Rl0 2Rl0
缓和曲线参数
六、缓和曲线测设 1、缓和曲线主点测设 带有缓和曲线段的平曲线有五个主点 直缓点(ZH) 缓圆点(HY) 曲中点(QZ) 圆缓点(YH) 缓直点(HZ)。
(1)曲线要素
切线长 外矢距 曲线长
或 切曲差
4)将经纬仪移至Xc桩上,使水平度盘
读数对到0°00′00″,瞄准切线方向,
转动照准部,使读数对到90°,从沿
望远镜视线量Y0值,打木桩即得到缓
圆点或缓圆点。
【例】 某计算行车速度为60 km/n的三 级公路,交点桩号为K0+518.66,转角
=181836,圆曲线半径R = 300 m,
缓和曲线偏角是指切线与ZH或HZ到缓和
曲线上任意一点的弦线之间的夹角,用
i表示。
因为i角很小,所 以一般按下列近 似公式计算:
it
sin it
y L
y L3 6 R l0
L2 it 6Rl0 (rad )
式中 L——缓和曲线上任意点至切点的距离。
缓和曲线一般为10m的整倍数,所以设
T (R p) tg m
2
E0
(R
p) sec
2
R
L
R
180
l0
L
R
180
(
2
)
2l0
D 2T L
(2)主点里程桩号的计算
和圆曲线主点里程计算基本相同,只是 多出两个主点HY和YH。一般是已知交 点或起点ZH点里程,推算其它主点里 程。计算如下:
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§ 11-5 圆曲线加缓和曲线的详细测设
一、偏角法测设圆曲线加缓和曲线
1、偏角法测设缓和曲线部分
2、偏角法测设圆曲线部分
二、切线支距法测设圆曲线加缓和曲线
偏角法优点:是有校核,适用于山区;
缺点:是误差积累。
所以测设时要注意经常校核。
(要安置四次仪器(ZH、HY、YH、HZ))。
切线支距法的优点:方法简单,误差不积累;
缺点:不能发现中间点的测量错误。
仅适用于平坦地区,不适用于山区。
(只安置两次仪器(ZH、HZ))。
一、偏角法测设圆曲线加缓和曲线
(图11-18)
用偏角法测设曲线, 缓和曲线与圆曲线的偏角一般是分别计算的。
1、偏角法测设缓和曲线部分
用偏角法测设缓和曲线时,将缓和曲线l0分为N等份,如图11-18所示: 每段曲线长K=l0/N=10米, 即每10 m测设一点。
各曲线点的偏角为:δ1 ,δ2,…… δN (=δo) 。
1)测设要素:曲线长 l=10米,代之以弦长;
偏角:δ1 ,δ2,…… δN (=δo) 。
2)偏角计算公式
原理:设缓和曲线上任一点A的偏角为δ(∵ δ很小):
3)缓和曲线上偏角的特性:
从ZH点测设A点的偏角为δ,
从A点测设ZH点的偏角为b, b—反偏角,
而A点的切线角为β
∵ δ+ b+180- β=180°
δ+ b= β
又∵ β=3 δ
b= 3 δ - δ =2 δ;
4) 结论:见右图
A、缓和曲线上同一段弧的正反偏角与切线角的关系为:
B、缓和曲线上正偏角与测点到缓和曲线起点的曲线长的平方成正比:
5)偏角计算:
公式计算步骤:
查表计算:《见三册.第六表》缓和曲线偏角表(表11-7)。
以R和l0与弧长l 为引数查取δ1 ,δ2,…… δN
注:只能纵向查最左一列(在ZH(HZ)置镜)
例:设R=500m,l0=60m,N=6,即每分段曲线长 l =10m,ZH点里程为K33+424.67,求算各点的偏角。
[解] 按前面步骤计算:
(点击放大)
各点偏角值列表计算如表11-6
6)缓和曲线测设:
ZH 不:后视JD,配盘0o0'00",
先拨角δo(此图为反拨)核对HY点是否在视线方向上。
拨角δ1,以起点(ZH)量取10米弦长与视线相交,定出曲线点1点。
拨角δ2,以1点为圆心,10米弦长为半径与视线相交,定出曲线点2点。
同理得3 …… N点拨角δN,以N-1点为圆心,10米弦长为半径与视线相交,定出曲线点N(HY)。
并检核 HY是否落在
主点(HY)上。
2、偏角法测设圆曲线部分
经纬仪安置在HY(YH)点上
偏角计算和测设与单纯圆曲线相同。
问题的关键是找到测站点(HY或YH)的切线方向。
并使此方向为度盘零方向。
HY(YH)点的切线方向(零方向)的确定
A、第一种方法:转动照准部
B、第二种方法:倒转望远镜
C、第三种方法:压角法(图11-J2)
A、第一种方法:转动照准部
优点:可避免仪器视准误差的影响
在HY(YH)点置镜瞄准ZH(HZ)点:
反拨圆曲线:将水平盘配置成:180 °+ b o
正拨圆曲线:将水平盘配置成:180 °- b o
转动照准部, 即可按圆曲线上曲线点的偏角(正、反拨值)测设相应的曲线点,直到QZ。
(水平盘读数为0o0'00"时,为测设圆曲线的切线方向)
B、第二种方法:倒转望远镜
在HY(YH)点置镜瞄准ZH(HZ)点:
反拨圆曲线:将水平盘配置成:b o
正拨圆曲线:将水平盘配置成:360 °-b o
倒转望远镜,当水平盘读数转至000'00''时,视线在切线方向上,即可按圆曲线上曲线点的偏角(反拨值)测设相应的曲线点,直到QZ。
注意:该方法在仪器视准误差较大时,倒镜后会产生较大误差。
C、第三种方法:压角法: (δ1为圆曲线上第1点的偏角)
1) HY 点置镜,后视 ZH 点
将水平盘配置成:
(反拨圆曲线为正,正拨圆曲线为负)见图
2)转动照准部使度盘读数为000'00''时,则视线在HY—1点的方向上;
3)可按圆曲线上曲线点的偏角(正、反拨值)测设相应的曲线点,直到QZ。
二、切线支距法测设圆曲线加缓和曲线
实质是:直角坐标法测设曲线点位。
1、计算公式
缓和曲线部分,测设点的坐标:
圆曲线部分,测设点的坐标:
(如图11-19)(点击放大)
式中:
l i为曲线点i的曲线长。
切线支距法测设用表(表11-8)
2.测设方法
与切线支距法测设圆曲线的方法相同。
要安置两次仪器(ZH、HZ)。