《测量专业论》word版

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1、道路基本线型元实用解析计算法作者：程松单位：新疆北新路桥建设股份有限公司地址：新疆乌鲁木齐市河滩北路208号邮编：830054道路基本线型元实用解析计算法主题词:　道路　线型元　　解析计算法　　测量工作，是工程建筑施工的重要的组成部分；而线路测设，更是路桥工程施工中极其重要的一项工作，它贯穿在工程的整个施工过程，由于其性质较为单一，技术含量较高，且工作量相当大，要求测量人员必须有一定的专业水平和良好的个人素质，因此道路测量的线型元计算方法及对相关硬件设备的使用就成为测量人员必须解决的问题。道路测设，首先要了解道路设计的基本线型元。道路设计因受到地形、地物及社会经济发展要求的限制，总会采用

2、不同方向的线路连接；为保证行车安全和车辆平稳，通常就采用曲线连接；在线路设计中，按线路的平面形式可分为直线型、Ｃ型、Ｓ型、卵型及其组合，按线路特征参数可分为直线、圆曲线、复曲线、回头曲线等，但其线路形式均可分解为三种基本线型元——直线线型元、圆曲线线型元、缓和曲线线型元。一、直线线型元：即指线路自起点出发，方向不变，至终点的一种线形。在实际的施工中，该直线的相关参数由与之先后连接的曲线参数来控制。二、圆曲线线型元：就是通常所说的“圆”；即利用一段圆弧，将两个不同方向的线路顺接，以保证行车安全和线形优美。（一）、圆曲线要素及其计算：在施工图纸中，对于单圆曲线，一般确定的要素有半径Ｒ，偏角α

3、，切线长Ｔ，曲线长Ｌ，外矢距Ｅ及切曲差q；其中半径Ｒ和偏角α依据勘查阶段的成果和相关设计规范进行确定，其他要素依据半径和偏角计算得出。（公式１）L=　π*R*α/180T=　R*tg(α/2)E=　R*[sec(α/2)-1]q=　2T-L（二）、圆曲线主点里程计算：曲线主点是指在线路上具有控制能力的点的统称，圆曲线的主点包括：直圆点（ZY）：直线与圆曲线的连接点，即圆曲线起点。曲中点（QZ）：圆曲线的中间点。圆直点（YZ）：圆曲线与直线的连接点，即圆曲线终点。曲交点（JD）：曲线起点和终点处切线的交汇点。一般我们在设计中，利用直线距离求出交点（JD）里程，再通过曲线参数求出各主点里程。

4、相关计算方法和校核如下：（公式２）计算:JD校核:JD—）T+)TZY—）q+)L/2YZQZ+)L/2YZ（三）、圆曲线细部放样的计算：在高等级道路施工中，我们采用的是一种与大地坐标相统一的放样方法——极坐标法。如图所示，利用独立坐标系X—Ｙ（以ZY点为原点，交点方向为X轴，指向圆心方向为Y轴），及圆的几何公式，可求出任意点Ｐ在独立坐标系中的坐标参数：(公式3)Ø=a/2=90*l/(πR)（弦切角）S=2Rsin[90*l/(πR)]（弦长）再利用设计给出的交点(JD点)大地坐标(XJD，YJD)、大地方位角（Ｎ）及曲线要素，可求出ZY点的大地坐标（X，Y）：(公式4)X=XJD+T

5、*cosNY=YJD+T*sinN综合公式3、４，我们可以计算任意点P的大地坐标（XP，YP）：（公式５）XP=XJD+T*cosN+Scos(N+Ø)YP=YJD+T*sinN+Ssin(N+Ø)三、缓和曲线线型元：在线路中，为保证线路不出现折角和急转弯，保证行车安全和道路线形的美观，一般会在圆曲线两端加设回旋线，以保证线形直顺、圆滑；此时所增加的回旋线称为缓和曲线。　　在圆曲线两端增加缓和曲线，同时要保证缓和曲线与圆曲线接顺，则圆曲线将产生一定的内移量；内移圆曲线，一般可采用移动圆心和缩短圆半径的方法实现；在我国，通常采用内移圆心的方法来完成。（一）曲线要素及其计算分析同圆曲线线型元

6、，原定值中增加了缓和曲线长l0，就产生了三个缓和曲线参数：(公式6)β0=l0*ρ/(2R)m=l0/2-l03/(240R2)p=l03/(24R)由于缓和曲线参数的介入,则曲线要素为:（公式７）T=m+(R+p)tg(α/2)L=[πR(α-2β0)/1800+2l0E=(R+p)sec(α/2)-Rq=2T-L对于主点里程的计算，其原理与圆曲线相同。加入缓和曲线段，使单一的圆曲线线型元转变为缓和曲线线形元，同时也使我们将其分成缓和段和圆曲段两部分来进行分析和计算。（二）、缓和段：如图建立独立坐标系，则有dx=dl*cosβ　　通过定积分得出　　　x=∫0lcosβdldy=dl*s

7、inβy=∫0lsinβdl其中β＝l2/2c=l2/2Rl0，代入上式得：(公式８)x=∫0lcos[l2/(2Rl0)]dly=∫0lsin[l2/(2Rl0)]dl利用泰勒级数展开，则得到缓和曲线上任意点在独立坐标系中的坐标：（公式９）xi=li-li5/(40R2l02)+li9/(6912R4l04)-li13/(599040R6l06)+····yi=li3/(6Rl0)-li7/(336R3l03)+li11/(422