【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 面的方向 。 若用經(jīng)緯儀標(biāo)定方向 ， 則應(yīng)撥角 90176。 177。 δ （ δ 為后視點(diǎn)偏角 ） 。 （三）橫斷面測(cè)繪方法 ? 橫斷面的測(cè)量方法很多 ， 應(yīng)根據(jù)地形條件 、 精度要求和設(shè)備條件來選擇 。 常用的方法 : ? 1． 經(jīng)緯儀視距法 ? 經(jīng)緯儀安置在中線上 ， 用視距測(cè)出橫斷面上各地形變化點(diǎn)的距離和高差 。 該法速度快 、 精度亦可滿足路基設(shè)計(jì)要求 ， 尤其在橫向坡度較陡地區(qū) ， 優(yōu)點(diǎn)更明顯 ， 是鐵路常用的橫斷面測(cè)量方法 。 ? 2． 經(jīng)緯儀測(cè)距法 ? 經(jīng)緯儀安置在中線點(diǎn)上 ， 在橫斷面上地形變化處立標(biāo)桿 。 經(jīng)緯儀照準(zhǔn)標(biāo)桿上儀器高標(biāo)記讀取豎直角 ， 用皮尺量出斜距 ， 如圖 12－ 15。 根據(jù)豎直角和斜距 ， 繪出橫斷面圖 。 該法工效高且質(zhì)量較好 。 ? 3． 水準(zhǔn)儀法 ? 水準(zhǔn)儀法是用方向架定方向 ， 用皮尺量距 ， 用水準(zhǔn)儀測(cè)高程 ， 這種方法精度最高 ， 僅適用于地形較平坦地段；但只安置一次儀器 ， 可以測(cè)各個(gè)斷面 ， 如同 12－ l 6。 ? （ 4） 光電測(cè)距儀法 ? 用光電測(cè)距儀測(cè)量橫斷面 ， 不僅速度快 、 精度高 ， 測(cè)站上儀器可以測(cè)多個(gè)斷面 。 值得注意的是 ，由于視線長(zhǎng) ， 為防止各斷面點(diǎn)互相混淆 ， 應(yīng)畫草圖 ， 做好記錄 。 （四）橫斷面測(cè)量的精度要求 ? 《測(cè)規(guī)》規(guī)定，橫斷面檢測(cè)限差如下： ? 高程 （ m） ? 距離 （ m） ? ?????? ??? lh?????? ?? ? 式中 h——檢查點(diǎn)至線路中樁 的高差（ m）。 l——檢查點(diǎn)至線路中樁 的水平距離（ m）。 ? （ 五） 橫斷面圖的繪制 橫斷面圖一般繪在毫米方格紙上，為便于路基斷面設(shè)計(jì)和面積計(jì)算，其水平距離和高程采用相同比例尺，一般為1:300，如圖 12－ 17。 橫斷面圖最好采取現(xiàn)場(chǎng)邊測(cè)邊繪的方法，這樣既可省去記錄，又可實(shí)地核對(duì)檢查，避免錯(cuò)誤。若用全站儀測(cè)量、自動(dòng)記錄，則可在室內(nèi)通過計(jì)算繪制橫斷面圖，大大提高工效。 圖 12－ 17 167。 12－ 4 圓曲線的測(cè)設(shè) ? 鐵路線路平面曲線部分為兩種類型：一種是圓曲線 ， 主要用于專用線和行車速度不高的線路上；另一鐘是帶有緩和曲線的圓曲線 ， 鐵路干線上均用此種曲線 。 ? 鐵路曲線測(cè)設(shè)一般分兩步進(jìn)行 ， 先測(cè)設(shè)曲線主點(diǎn) ， 然后依據(jù)主點(diǎn)詳細(xì)測(cè)設(shè)曲線 。 ? 鐵路曲線測(cè)設(shè)常用的方法有：偏角法 、 切線支距法和極坐標(biāo)法 。 圖 12－ 18 ? 一 、 圓曲線要素計(jì)算與主點(diǎn)測(cè)設(shè) ? 為了測(cè)設(shè)圓曲線的主點(diǎn) ， 要先計(jì)算出圓曲線的要素 。 ? （ 一 ） 圓曲線的主點(diǎn) ? 如圖 12－ 18所示： ? JD——交點(diǎn) ， 即兩直線相交的點(diǎn)； ? ZY——直圓點(diǎn) ， 按線路前進(jìn)方向由直線進(jìn)入曲線的分界點(diǎn)； ? QZ——曲中點(diǎn) ， 為圓曲線的中點(diǎn)； ? YZ——圓直點(diǎn) ， 按線路前進(jìn)方向由圓曲線進(jìn)入直線的分界點(diǎn) 。 ? ZY、 QZ、 YZ三點(diǎn)稱為圓曲線的 主點(diǎn) 。 （二）圓曲線要素及其計(jì)算 ? T——切線長(zhǎng) ， 為交點(diǎn)至直圓點(diǎn)或圓直點(diǎn)的長(zhǎng)度； ? L——曲線長(zhǎng) ， 即圓曲線的長(zhǎng)度（ 自 ZY經(jīng) QZ至 YZ的弧線長(zhǎng)度 ） ； ? E0——外矢距 ， 為 JD至 QZ的距離 。 ? T、 L 、 E0稱為圓曲線要素 。 ? ——轉(zhuǎn)向角 。 沿線路前進(jìn)方向 ，下一條直線段向左 轉(zhuǎn)則為 ；向右轉(zhuǎn)則為 。 ? R——圓曲線的半徑 。 ? 、 R為計(jì)算曲線要素的必要資料 ， 是已知值 。 可由外業(yè)直接測(cè)出 ， 亦可由紙上定線求得； R為設(shè)計(jì)時(shí)采用的數(shù)據(jù) 。 ? 圓曲線要素的計(jì)算公式 ， 由圖 12－ 18得： ? ? （ 12－ 7） ? 式中計(jì)算 L時(shí) ， 以度為單位 。 ?左?右???????????????????RRERLRT2sec 1 8 0 2ta n 0????外矢距曲線長(zhǎng)＝切線長(zhǎng)?圖 12－ 18 ? （三）圓曲線主點(diǎn)里程計(jì)算 ? 主點(diǎn)里程計(jì)算是根據(jù)計(jì)算出的曲線要素 ， 由一已知點(diǎn)里程來推算 ， 一般沿里程增加的方向由ZY?QZ?Y2進(jìn)行推算 。 ? 如上例己知 ZY點(diǎn)的里程為 DK53＋ ， 則各主點(diǎn)里程計(jì)算如下： ? ZY DK53+ ? +L/2 ? QZ DK53+ ? +L/2 ? YZ DK 54+ ? 若已知交點(diǎn) JD的里程 ， 則需計(jì)算出 ZY或 YZ的里程 ， 由此推算其它主點(diǎn)的里程 。 ? （ 四 ） 主點(diǎn)的測(cè)設(shè) ? 在交點(diǎn) （ JD） 上安置經(jīng)緯儀 ， 瞄準(zhǔn)直線 I方向上的一個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn) ， 在視線方向上量取切線長(zhǎng) T得 ZY點(diǎn) ， 瞄準(zhǔn)直線 II方的上的一個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn) ， 量 T得 YZ點(diǎn)；將視線轉(zhuǎn)至內(nèi)角平分線上量取 E0， 用盤左 、盤右分中得 QZ點(diǎn) 。 在 ZY、 QZ、 YZ點(diǎn)均要打方木樁上釘小釘以示點(diǎn)位 。 ? 為保證主點(diǎn)的測(cè)設(shè)精度 ， 以利曲線詳細(xì)測(cè)設(shè) ， 切線長(zhǎng)度應(yīng)往返丈量 ， 其相對(duì)較差不大于1/2022時(shí) ， 取其平均位置 。 二、偏角法測(cè)設(shè)圓曲線 ? 僅將曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè)于地面上 ， 還不能滿足設(shè)計(jì)和施工的需要 ， 為此應(yīng)在兩主點(diǎn)之間加測(cè)一些曲線點(diǎn) ， 這種工作稱圓曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè) 。 曲線上中樁間距宜為 20 m； 若地形平坦且曲線半徑大于 800 m時(shí) ， 圓曲線內(nèi)的中樁間距可為 40 m； 且圓曲線的中樁里程宜為 20 m的整倍數(shù) 。 在地形變化處或按設(shè)計(jì)需要應(yīng)另設(shè)加樁 ， 則加樁宜設(shè)在整米處 。 ? 偏角法是曲線測(cè)設(shè)中最常用的方法 。 ? （ 一 ） 偏角法測(cè)設(shè)曲線的原理 ? 1． 測(cè)設(shè)原理 ? 偏角法實(shí)質(zhì)上是一種方向距離交會(huì)法 。 ? 偏角即為弦切角 。 ? 偏角法測(cè)設(shè)曲線的原理是：根據(jù)偏角和弦長(zhǎng)交會(huì)出曲線點(diǎn) 。 如圖 12－ 19， 由 ZY點(diǎn)撥偏角方向與量出的弦長(zhǎng) c1交于 1點(diǎn) ， 撥偏角 與由 1點(diǎn)量出的弦長(zhǎng) c2交于 2點(diǎn)；同樣方法可測(cè)設(shè)出曲線上的其它點(diǎn) 。 ? 圖 12－ 19 ? 2． 弦長(zhǎng)計(jì)算 ? 鐵路曲線半徑一般很大 ， 20 m的圓弧長(zhǎng)與相應(yīng)的弦長(zhǎng)相差很小 ， 如 R = 450 m時(shí) ， 弦弧差為 2 mm， 兩者的差值在距離丈量的容許誤差范圍內(nèi) ， 因而通常情況下 ， 可將 20 m的弧長(zhǎng)當(dāng)作弦長(zhǎng)看待；只有當(dāng) R 400 m時(shí) ， 測(cè)設(shè)中才考慮弦弧差的影響 。 3．偏角計(jì)算 ? 由幾何學(xué)得知 ， 曲線偏角等于其弦長(zhǎng)所對(duì)圓心角的一半 。 ? 圖 12－ 19中 ， ZY～ 1點(diǎn)的曲線長(zhǎng)為 K， 它所對(duì)的圓心角為 ， 則其對(duì)應(yīng)的偏角為 ? 式中 ， R為曲線半徑； K為置鏡點(diǎn)至測(cè)設(shè)點(diǎn)的曲線長(zhǎng) 。 ? 若測(cè)設(shè)點(diǎn)間曲線長(zhǎng)相等 ， 設(shè)第 1點(diǎn)偏角為 ， 則各點(diǎn)偏角依次 ? 由于 《 測(cè)規(guī) 》 規(guī)定 ， 圓曲線的中樁里程宜為 20 m的整倍數(shù) ， 而通常在 ZY、 QZ、 YZ附近的曲線點(diǎn)與主點(diǎn)間的曲線長(zhǎng)不足 20 m， 則稱其所對(duì)應(yīng)的弦為分弦 。 分弦所對(duì)應(yīng)的偏角可按式 （ 11－ 8） 來計(jì)算 。 ?? ?180?? RK??? ?18022 ??? RK1?1131232????????????nn?（二）圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)舉例 ? 圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)前 ， 曲線主點(diǎn) ZY、 QZ、 YZ己測(cè)設(shè)好 ， 因此通常以 ZY為測(cè)站 ， 分別測(cè)設(shè) ZY～QZ和 YZ～ QZ曲線段 ， 并閉合于 QZ作檢核 。 ? 以上例資料為依據(jù) ， 舉例說明測(cè)設(shè)的步驟與方法 。 ? 1． 以 ZY為測(cè)站 ? （ 1） 偏角計(jì)算 ? 已知 ZY里程為 DK53+， QZ為 DK 53+， R ＝ 500 m， 曲線 ZY?QZ為順時(shí)針轉(zhuǎn) （ 圖12－ 20） 。 偏角資料計(jì)算見表 12－ 12。 由于偏角值與度盤讀數(shù)增加方向一致 ， 故稱 “ 正撥 ” 。 圖 1 2 2 0（ 2）測(cè)設(shè)方法 ? a． 置經(jīng)緯儀于 ZY點(diǎn) ， 盤左以 0176。 00′00″后視 JD； ? b． 打開照準(zhǔn)部并轉(zhuǎn)動(dòng)之 ， 當(dāng)水平度盤讀數(shù)為 1176。 03′24″時(shí)制動(dòng)照準(zhǔn)部；然后由 ZY點(diǎn)開始沿視線方向丈量 m， 得 l點(diǎn) ， 并打下木板樁； ? c． 松開照準(zhǔn)部 ， 繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) ， 當(dāng)度盤讀數(shù)為 2176。 12′09″時(shí)制動(dòng)照準(zhǔn)部 ， 由 1點(diǎn)丈量 20 m， 視線與鋼尺 20 m分劃相交處即為 2點(diǎn)； ? d． 同法 ， 依次測(cè)出 3， 4…… 直至 QZ′。 ? 測(cè)得 QZ′點(diǎn)后 ， 與主點(diǎn) QZ位置進(jìn)行閉合校核 。 當(dāng)閉合差合限時(shí) （ 縱向?yàn)?1/2 000， 橫向?yàn)?77。 10 cm） ， 曲線點(diǎn)位一般不再作調(diào)整；若閉合差超限 ， 則應(yīng)查找原因并重測(cè) 。 ? 若利用曲線表測(cè)設(shè) ， 為了避免第 1點(diǎn)的分弦偏角與以后各點(diǎn) 20 m弦的偏角累計(jì)工作 ， 可以使 ZY?1為零方向 （ 0176。 00′00″） ， 此時(shí)后視 JD的度盤讀數(shù)應(yīng)為 （ 360176。 － 1176。 03′24″＝358176。 56′36″， 當(dāng)照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)到水平度盤讀數(shù)為 0176。 、 1176。 08′45″、 …… ， 即為曲線點(diǎn) l、 2…… 的視線方向 。 ? ? 偏角法的優(yōu)點(diǎn)是有閉合條件做校核 ， 缺點(diǎn)是測(cè)設(shè)誤差累積 。 2．以 YZ為測(cè)站 ? 如圖 12－ 21， 曲線 YZ?QZ為逆時(shí)針 ， 偏角資料計(jì)算應(yīng)采用 “ 反撥 ” 值 ， 見表 12－ 13。 由于偏角值與度盤讀數(shù)減少方向一致 ， 故稱 “ 反撥 ” 。 其測(cè)設(shè)方法同 l。 圖 1 2 2 1 三、長(zhǎng)弦偏角法測(cè)設(shè)圓曲線 ? 利用光電測(cè)距儀配合帶有編程功能的計(jì)算器來測(cè)設(shè)曲線 ， 采用長(zhǎng)弦偏角法最適宜 ， 如圖 12－ 22。 ? 知道了曲線點(diǎn)的測(cè)設(shè)里程 ， 即測(cè)設(shè)的曲線長(zhǎng) L， 即可進(jìn)行計(jì)算 ， 其資料計(jì)算公式如下： ? ? （ 12－ 9） ? 式中 ， 為測(cè)設(shè)曲線點(diǎn) i 的偏角和弦長(zhǎng) 。 ? iiiiiRcaRLa???sin2 2180????? 圖 1 222ii c,?? 測(cè)設(shè)時(shí) ， 將測(cè)距儀安置于 ZY點(diǎn)上 ，以 JD為后視 0176。 00′00″方向 ， 照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)偏角 ， 持鏡者沿長(zhǎng)弦視線方向移動(dòng) ，司鏡人員用測(cè)距儀的跟蹤測(cè)量法跟蹤 ，當(dāng)顯示數(shù)字與弦長(zhǎng)接近時(shí) ， 反光鏡停下 ， 正式測(cè)出斜距和豎直角 ， 然后算出水平距離；當(dāng)平距與弦長(zhǎng)相差 1 m左右時(shí) ， 用 2m的鋼卷尺直接量距并釘下木板樁 ， 再將反光鏡安于木樁上來校核距離 ， 與弦長(zhǎng)相差 1 cm之內(nèi)即可 。 ? 長(zhǎng)弦偏角法不僅可以跨越地面上的障礙 ， 而且精度高 、 速度快 ， 是一種能適用于各種地形的測(cè)設(shè)方法 。 四、切線支距法測(cè)設(shè)圓曲線 ? 切線支距法 ， 實(shí)質(zhì)為直角坐標(biāo)法 。 它是以 ZY或 YZ為坐標(biāo)原點(diǎn) ， 以 ZY（ 或 YZ） 的切線為 x軸 ，切線的垂線為 y軸 。 x軸指向 JD， y軸指向圓心 O， 如圖 12－ 23。 ? 曲線點(diǎn)的測(cè)設(shè)坐標(biāo)按下式計(jì)算 ? 式中 ， Li為曲線點(diǎn) i至 ZY（ 或 YZ） 的曲線長(zhǎng) 。 Li一般定為 10 m、 20 m、 …… ， 已知 R， 即可計(jì)算出 xi， yi。 亦可從曲線表第三冊(cè)第九表中查取每 10 m一樁的 （ Li一 xi） 及 yi值 ， 如表 12－ 14。 圖 1 223? ???180)cos1(sinRLaRyRxiiiiii????? 測(cè)設(shè)時(shí)從 ZY或 YZ開始，沿切線方向直接量出 xi并釘樁，若 yi較小時(shí)，可用方向架或直角器在xi點(diǎn)測(cè)設(shè)曲線點(diǎn)，當(dāng) yi較大時(shí)，應(yīng)在 xi處安置經(jīng)緯儀來測(cè)設(shè)。若使用曲線表，則從 ZY（ 或 YZ） 開始沿切線方向每丈量 Li， 應(yīng)退回 （ Li一 xi） 釘樁來測(cè)設(shè)曲線點(diǎn)，如圖 12－ 24。 切線支距法簡(jiǎn)單，各曲線點(diǎn)相互獨(dú)立，無測(cè)量誤差累積。但由于