【導(dǎo)讀】明了全站儀在公路工程測量中的理論和方法。文章介紹了全站儀的主要工作。特點(diǎn)，分析了全站儀在公路工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀。文章從緒論開始，先是大體的介紹一下在三角高程測量，面積測量這些。與公路施工有聯(lián)系的幾個(gè)部分，然后具體介紹用全站儀怎么在公路中測設(shè)，是直線路線還是曲線路線，如何處理數(shù)據(jù)及一些問題。中的放樣，從哪些方面著手，如何才能更精確。最后是通過實(shí)習(xí)的一個(gè)實(shí)例。文中的一些圖片，公式，表格，還有算例，更方便全面的表達(dá)了全站儀的用途。P1點(diǎn)在平曲線段上.................錯(cuò)誤!路基斷面設(shè)計(jì)的基本參數(shù)............錯(cuò)誤!.沿線取土坑、棄土堆占地面積及土方量計(jì)算錯(cuò)誤!

　　

【正文】 點(diǎn)樁號(hào)之差； R—— 為圓曲線半徑。 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全站儀在公路施工測量中的應(yīng)用 29 放樣時(shí)，為避免支距過長，一般由 ZY、 YZ點(diǎn)分別向 QZ點(diǎn)放樣 。 1）主點(diǎn)樁的放樣 如圖 242所示，在 JDn處所設(shè)平曲線為對稱式帶有緩和曲線的平曲線，從直曲表中可查出曲線要素：交點(diǎn)樁號(hào)、偏角α、曲線半徑 R、緩和曲線長Ls、切線長 Th、外距值 E等。放樣步驟如下： （ 1）曲線起、終點(diǎn)（ ZH、 HZ）的放樣：在 JDn處安置全站儀或經(jīng)緯儀，望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn) JDn1或此方向上的轉(zhuǎn)點(diǎn)，量取切線長 Th，得曲線起點(diǎn)（ ZH）；同理，用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn) JDn+1或此方向上的轉(zhuǎn)點(diǎn)，量取切線長 Th，得曲線起點(diǎn)（ HZ）； （ 2）曲中點(diǎn)的放樣（ QZ）：曲線起終點(diǎn)放樣完畢后，轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀或經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)角分線方向，沿此方向量取外距值 E，得曲中點(diǎn)（ QZ）； （ 3） HY、 YH點(diǎn)放樣：分別以 ZH點(diǎn)、 HZ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以（ Xh,Yh）坐標(biāo)，進(jìn)行放樣。 2）加樁放樣 如圖 342所示，以曲線的起點(diǎn) ZH或終點(diǎn) HZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，以切線為 X軸，過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)?Y軸，建立坐標(biāo)系，計(jì)算曲線上任意一點(diǎn)在該坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，然后進(jìn)行放樣。 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全站儀在公路施工測量中的應(yīng)用 30 圖 342 （ 1）當(dāng)待放點(diǎn) P在緩和曲線上時(shí)，其坐標(biāo)可按下式計(jì)算： s2L240R5iLiLX ?? （ 343） s6RL3iLY? （ 344） 24R2sLp? （ 345） 2240Rs3L2sLq ?? （ 346） 式中： Li—— 為待放點(diǎn) P至 ZH點(diǎn)或 HZ點(diǎn)的弧長，其值等于待放點(diǎn) P樁號(hào)與 ZH或HZ點(diǎn)樁號(hào)之差。式 21 212中，當(dāng) Li= Ls時(shí)，即得 HY、 YH點(diǎn)的坐標(biāo)（ Xh,Yh）。 Ls—— 緩和曲線長； p—— 圓曲線內(nèi)移值； q—— 切線增長值； R—— 圓曲線半徑。 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全站儀在公路施工測量中的應(yīng)用 31 （ 2）當(dāng)待放點(diǎn) P在圓曲線上時(shí)，其坐標(biāo)可按下式計(jì)算： qR1 8 02sLiLR s inX ????????? ?? ? （ 347） pR18 02sLiLc o s1RY ??????????????? ???????? ??? ? （ 348） 式中： Li—— 為待放點(diǎn) P至 ZH點(diǎn)的弧長，其值等于待放點(diǎn) P樁號(hào)與 ZH點(diǎn)樁號(hào)之差；其余符號(hào)同前。 放樣時(shí)，為避免支距過長，一般由 ZH、 HZ點(diǎn)分別向 QZ點(diǎn)放樣。 如圖 343所示，在 JDn處所設(shè)曲線為非對稱式帶有緩和曲線的平曲線，其中 LS1LS2。曲中點(diǎn)不在右角平分線上，而是偏向緩和曲線短的一側(cè)。 P為曲線上任一待放點(diǎn)。對于非對稱式帶有緩和曲線的平曲線，先計(jì)算前、后兩半部分曲線的內(nèi)移值 p p曲線增長值 q q前、后兩半部分曲線的切線長Th Th中間圓曲線長 Ly。 24R21sL1p ? ； 24R22sL2p ? （ 349） 22 4 0 R1s3L21sL1q ?? ； 2240 R2s3L22sLq ?? （ 3410） ? ? 1qs in c o s1pR2pRh1T ????? ? ? （ 3411） ? ? 2qs in cos2pR1pRh2T ????? ? ? （ 3412） 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全站儀在公路施工測量中的應(yīng)用 32 2s2L2s1LR180yL ??? ?? ? （ 3413） 圖 343 1）主點(diǎn)放樣 如圖 343所示，在 JDn處所設(shè)平曲線為非對稱式帶有緩和曲線的平曲線，放樣步驟如下： （ 1）曲線起、終點(diǎn)（ ZH、 HZ）的放樣：在 JDn處安置全站儀或經(jīng)緯儀，望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn) JDn1或此方向上的轉(zhuǎn)點(diǎn)，量取切線長 Th1，得曲線起點(diǎn) ZH；同理，用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn) JDn+1或此方向上的轉(zhuǎn)點(diǎn)，量取切線長 Th2，得曲線起點(diǎn) HZ； （ 2）曲中點(diǎn)的放樣（ QZ）：對于非對 稱式帶有緩和曲線的平曲線曲線，曲中點(diǎn)不在右角平分線上，因此，曲中點(diǎn)的放樣，可根據(jù)計(jì)算出來的坐標(biāo)進(jìn)行放樣； （ 3） HY、 YH點(diǎn)的放樣：分別以 ZH點(diǎn)、 HZ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以（ Xh1,Yh1）、（ Xh2,Yh2）坐標(biāo)，進(jìn)行放樣。 2）加樁放樣 （ 1）當(dāng)待放點(diǎn) P在第一段緩和曲線上時(shí)，以曲線的起點(diǎn) ZH為坐標(biāo)原點(diǎn)，以切線為 X軸，過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)?Y軸，建立坐標(biāo)系，其坐標(biāo)可按下式徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全站儀在公路施工測量中的應(yīng)用 33 計(jì)算： s12L240Ri5LiL1X ?? （ 3414） s16RLi3L1Y ? （ 3415） 式中： Li—— 為待放點(diǎn) P至 ZH點(diǎn)的弧長，其值等于待放點(diǎn) P樁號(hào)與 ZH點(diǎn)樁號(hào)之差。上式中，當(dāng) Li= Ls1時(shí)，即得 HY點(diǎn)的坐標(biāo)（ Xh1,Yh1）。 Ls1—— 第一段緩和曲線長； R—— 圓曲線半徑。 （ 2）當(dāng)待放點(diǎn) P在圓曲線上時(shí)，以曲線的起點(diǎn) ZH為坐標(biāo)原點(diǎn)，以切線為 X軸，過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)?Y軸，建立坐標(biāo)系，其坐標(biāo)可按下式計(jì)算： 1qR1 8 02s1LiLR s inX ????????? ?? ? （ 3416） 1pR1802s1LiLc o s1RY ??????????????? ???????? ??? ? （ 3417） 式中符號(hào)同前。 （ 3）當(dāng)待放點(diǎn) P在第二段緩和曲線上時(shí)，以曲線的終點(diǎn) HZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，以切線為 X軸，過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)?Y軸，建立坐標(biāo)系，其坐標(biāo)可按下式計(jì)算： s22L240Ri5LiL2X ?? （ 3418） s26RLi3L2Y ? （ 3419） 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全站儀在公路施工測量中的應(yīng)用 34 上式中，當(dāng) Li= Ls2時(shí)，即得 YH點(diǎn)的坐標(biāo)（ Xh2,Yh2）。其余符號(hào)同前。 放樣時(shí)，為避免支距過長，一般由 ZH、 HZ點(diǎn)分別向 QZ點(diǎn)放樣。 如圖 344所示，在 JDn處的平曲線為凸形曲線，在直曲表中可查出三個(gè)主點(diǎn)樁（ ZH、 QZ、 HZ）的樁號(hào)、緩和曲線長 Ls、緩和曲線終點(diǎn)的半徑 R，回旋線參數(shù) A及偏角α。凸曲線施工控制樁的放樣方法與其它平曲線的放樣方法相同，不再贅述，在此只介紹凸曲線施工控制樁坐標(biāo)的計(jì)算。 圖 344 1）當(dāng)待放點(diǎn) P在 ZH～ QZ段上時(shí)，以 ZH點(diǎn)為 坐標(biāo)原點(diǎn)，以過 ZH點(diǎn)的切線為 X軸，以過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)?Y軸建立直角坐標(biāo)系，計(jì)算曲線上施工控制樁的坐標(biāo)。其坐標(biāo)按下式計(jì)算： s2L240Ri5LiLX ?? （ 3420） s3L3336 Ri7Ls6R Li3LY ?? （ 3421） 式中： R—— QZ點(diǎn)所對應(yīng)的緩和曲線的曲率半徑， R=A/Ls。其余符號(hào)同前。 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全站儀在公路施工測量中的應(yīng)用 35 2）當(dāng)待放點(diǎn) P在 QZ～ ZH段上時(shí)，其坐標(biāo)計(jì)算與上式相同。只不過，此時(shí)是以 HZ點(diǎn) 為坐標(biāo)原點(diǎn)，以過原點(diǎn)的切線為 X軸，以過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)?Y軸建立的直角坐標(biāo)系。 山區(qū)低等級(jí)公路，當(dāng)路線跨越山嶺時(shí)，為了克服高差，需要用回頭曲線來展線，回頭曲線的線形較差，通常情況下應(yīng)盡量避免使用回頭曲線。 回頭曲線的線形有三種形式，即大回頭、小回頭、平頭，這三種回頭曲線的計(jì)算方法是相同的?，F(xiàn)只以大回頭曲線為例，介紹其施工控制樁的坐標(biāo)計(jì)算方法。其放樣方法與其它平曲線放樣方法相同，在此不再贅述。 如圖 345所示，以 ZH或 HZ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以切線為 X軸，以過原點(diǎn)的曲率半徑 方向?yàn)?Y軸建立直角坐標(biāo)系，計(jì)算各段曲線上施工控制樁的坐標(biāo)。 圖 345 1）當(dāng)待放點(diǎn) P在緩和曲線上時(shí)，其坐標(biāo)按下式計(jì)算 ： s2L240Ri5LiLX ?? （ 3422） 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全站儀在公路施工測量中的應(yīng)用 36 s3L3336 Ri7Ls6R Li3LY ?? （ 3423） 式中： Li—— 為待放點(diǎn) P至 ZH點(diǎn)或 HZ點(diǎn)的弧長，其值等于待放點(diǎn) P樁號(hào)與 ZH或HZ點(diǎn)樁號(hào)差。 其余符號(hào)同前。 （ 2）當(dāng)待放點(diǎn) P在圓曲線上時(shí)，其坐標(biāo)可按下 式計(jì)算： qR1 8 02sLiLR s inX ????????? ?? ? （ 3424） pR18 02sLiLc o s1RY ??????????????? ???????? ??? ? （ 3425） 式中： Li—— 為待放點(diǎn) P至 ZH點(diǎn)的弧長，其值等于待放點(diǎn) P樁號(hào)與 ZH點(diǎn)樁號(hào)之差；其余符號(hào)同前。 值得注意的是，以上幾種線形坐標(biāo)計(jì)算公式當(dāng)中，以 HZ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以過 HZ點(diǎn)的切線為 X軸，以過 HZ點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)?Y軸建立的直角坐標(biāo)系，可轉(zhuǎn)化為以 ZH點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以過 ZH點(diǎn)的切線為 X軸，以過 ZH點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)?Y軸建 立的直角坐標(biāo)系，其結(jié)果一樣，具體應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 的施工放樣 縱斷面施工放樣時(shí)，如果待放點(diǎn)在直坡段其放樣較為簡單，下面關(guān)鍵介紹豎曲線的放樣。豎曲線放樣時(shí)，可以在路基設(shè)計(jì)表或縱斷面圖上直接查得中樁設(shè)計(jì)高程。但有時(shí)根據(jù)實(shí)際，放線人員需要自己計(jì)算時(shí)，可根據(jù)縱斷面圖上的設(shè)計(jì)資料，按如下方法進(jìn)行（如圖 351所示）： 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全站儀在公路施工測量中的應(yīng)用 37 圖 351 ? ?2i1iR21T ?? （ 351） ? ?2i1iRL ?? （ 352） 2R2TE? （ 353） 當(dāng)中樁位于豎曲線范圍內(nèi)，應(yīng)對其坡道高程進(jìn)行修正。豎曲線的標(biāo)高改正值計(jì)算公式為： 2R2iXiY ? （ 354） 上式中 Yi的值在豎曲線中為正號(hào)，在凹曲線中為負(fù)號(hào)。計(jì)算時(shí)，只需把已算 出的各點(diǎn)的坡道高程加上（對于凹曲線）或減去（對于凸曲線）相應(yīng)點(diǎn)的標(biāo)高改正值即可。 例 設(shè) i1= %， i2= +%，為凹曲線，變坡點(diǎn)的樁號(hào)為 K1+670,高程為 ，欲設(shè)置 R=5000m 的豎曲線，求各測設(shè)元素、起點(diǎn)、終點(diǎn)的樁號(hào)和高程、曲線上每隔 10 間距里程樁的標(biāo)高改正數(shù)和設(shè)計(jì)高程。 按上列公式求得： ? ? ? ? %% ??????? ? ? ? ? %% ?????? 0m50 002 ???? 豎曲線起點(diǎn)、終點(diǎn)的樁號(hào)和高程 為： 徐州師范大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 全站儀在公路施工測量中的應(yīng)用 38 起點(diǎn)樁號(hào) = K1+（ 670 ） = K1+ 終點(diǎn)樁號(hào) = K1+（ +） = K1+ 起點(diǎn)坡道高程 =+ %= m 終點(diǎn)坡道高程 =+ %= m 然后根據(jù) R=5000m 和相應(yīng)的樁距 Xi，即可求得豎曲線上各樁的標(biāo)高改正數(shù) Yi，計(jì)算結(jié)果列于下表 ： 表