线路纵断面(竖曲线)测量设计
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线路纵断面测量设计
第一节基平测量与中平测量
线路的纵断面测量设计就是把线路的各点中桩的高程测量出来,并绘制到一定比例尺的图上进行纵断面的拉坡设计、竖曲线设计、设计高程计算等。
一、基平测量
当线路较长时,为保证测量中桩各点高程的准确性,通常需要把已知的高程点引测到整条线路的附近,每隔一定的距离引测一点,作为线路的基平点。在此点附近的线路中桩高程都可以用此点作为基础高程进行测量。这个引测得过程就称为基平测量。如下图:
图2-1
实线为线路中心线,虚线为水准仪测量的路线。
BM0为已知水准高程点,BM1、BM2、……为线路基本点。
1、2、3、……为水准仪的测站点。
L1、L2、L3、……为高程传递点。
注意事项:
1、水准仪在摆站时要注意整平,点位尽量落在与前视后视距离相近的位置,确保消除仪器的内部误差。
2、瞄准后视读数后,立即转向瞄准前视,这时还必须保持整平状态,若此时精
平水准泡错开,则瞄准前视后,还必须在此状态下进行精平,然后再读数。
3、为确保测量的准确性,要求往返测量,精度在普通测量学的要求以内,读数方可使用。也可以用双面尺的方法进行校核,在测量中尽量每站进行校核。
4、基平测量的数据应进行平差处理后方可使用。具体平差方法见普通测量知识。
5、测量时,水准尺应该垂直,读数时应首先消除视差,司仪者读中丝卡位的最小数据,以保证读数最准确。
6、立尺的测量员必须保证尺的底端不带泥土,用塔尺时要注意尺间不脱节。
二、中平测量
中平测量就是在基平测量的基础上,基平时引测的高程点作为基准高程,用水准仪测出每个中桩的地面高程,又称中桩抄平。
图2-2
三、记录
记录时应该注意的是要保证填写准确,判断哪些是前视,哪些是中视,哪些是后视。传递高程的点应该既有前视也有后视,只有中视的点没有传递高程。
例题:按下图填写表格,并计算高程,1点高程100.00。
图2-3
表2-1
第二节拉坡设计
拉坡设计就是在中平测量的基础上,利用中平测量的每个中桩高程的数据进行地面线的设计,由此计算各中桩的设计高程。拉坡设计直接影响着这条公路的线型指标和工程数量,从而决定着工程造价。
一、拉坡设计方法:
(一)标出高程控制点(直接影响纵坡设计标高的点)
据选线记录和野外调查资料,在纵断图上标出沿线各控制点的位置及所需要的标高。
1、控制性控制点——公路起终点;垭口;桥梁;地质不良地段最小填土标高;灌溉涵洞;沿河线的洪水位;路线交叉点作为控制坡度的依据。
2、经济性控制点——横断面上各断面的经济中心填挖值,作为拉坡参考。O——填挖平衡点(经济点)X——控制点
↑——只能上↓——只能下△——挡土墙
点位保留,以便查考,整图上墨时去掉。
(二)试定纵坡
1、据定线意图(如大坡抢占有利地形,平直段可陡,弯曲段应缓)、技术指标、行车要求(线型平顺,纵坡均衡,三面协调)、控制点的要求(技术点,经济点)、地面线的情况(纵向填挖平衡,减少工程量)。
2、以控制点为控制,又要满足大多数的经济点的要求。若二者的矛盾较大,进一步研究控制点能否有所改动的余地,并估计到改动后引起的结果,最后再定坡。
3、不能仅从一头向前定坡,要前后照顾,交出变坡点。先画能符合几个控制点的某一段线,再画能符合其它控制点的某一段线,二段线相交得出变坡点。(尽量落在10M的桩上)
(三)调整纵坡
比较:所定坡度与野外定线坡度比较,二者基本相符。
检查:检查纵坡度;坡长;纵坡折减及与平曲线配合是否适宜。
注意:坡长不能太碎,变坡点在10M桩上。
1、调整的方法:①抬高坡线
②降低坡线
③延长坡线
④缩短坡线
6%
⑤加大坡度
5%
⑥减少坡度7.5% 6.5%
2、调整原则:调整时应以少脱离控制点,少变动填挖为原则,以便调整后的纵坡与试定的纵坡相符合。
例:
6.8% 交三级重丘,困难地带
200M A:坡长超限
7.5% B:平竖重叠
200M C;纵坡折减未满足
R=30 R=20 R=40
(四)根据横断面重点核对
1、从纵断面图上直接读出填挖高度。检查:重要控制点;填挖较大处;挡土墙。
2、检查结果,若填挖过多;坡角交不上地面线;挡土墙工程过大;避免超高加宽后出现挡土墙。则再调整
(五)确定纵坡用三角板推出纵坡度(取小数点后一位),计算出变坡点标高。
二、注意事项:
1、回头曲线地段(4%),先确定此段坡度,然后向二端分定。大中桥(平坡)。
2、桥头设竖曲线时,桥二端点到竖曲线的起综点的距离大于10M。
3、避免驾驶只能看到近处或远处,而看不到凹出。
4、避免竖曲线顶点设在平曲线起点处,易出事。
5、避免竖曲线顶点设在急弯上。凸形:视力线得不到引导,看不到平曲线的变化,尤其夜间灯射空,造成急弯方向盘。凹形:A;汽车在加速时,急转弯。B:错觉(把上坡看成过大)C:车身觉察不出下坡,而认为是上坡,过分加速。
6、避免将竖曲线顶部设在反向曲线转向处。因:视线得不到引导,到竖曲线顶部才开始转弯。
第三节竖曲线设计与设计高程计算
在纵坡变坡点处,考虑视距要求和行车的平稳,设置竖曲线予以缓和。
一、竖曲线的基本要素
图2-4
1、变坡角:αi= i1- i2①i1,i2带符号,上坡时为“+”,小坡为“-”
②αi为“+”时—凸形曲线
αi为“-”时—凹形曲线
③当αi≥2%时应设竖曲线
2、半径R:①尽量采用大半径
②采用50M的倍数
③R最小=500M
3、切线长:T=T1=T2=L/2=R*αi/2
4、曲线长:L= R*αi=2T 最小长度不小于该公路的计算行车速度
5、外距:E=T2 /2R
6、距起点X处的标高Y=X2 /2R
设计时凸形:设计高=切线高-Y
凹形:设计高=切线高+Y
二、设计高程计算办法
设计高程的计算通常是列表计算,计算表格如下:
1、桩号的编写:
竖曲线的桩号由变坡点的桩号以及竖曲线的曲线要素推算出来。