工程测量学课程设计、实习指导书

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1、《工程测量学》课程设计指导书0814081/2班一、设计目的：通过设计，使学生全面了解工程测量在实际工程中的具体应用，制定测量方案，计算标定要素，掌握工程测量方法。二、设计任务：每人按照设计题目给定的已知数据，设计测量方案，计算标定数据。三、设计题目：圆曲线及缓和曲线的测设1、圆曲线的测设。已知某JD=K3+135.12m,测得偏角а右=40°20′，圆曲线半径R=120m,桩距L0=20m,计算圆曲线的标定要素和主点里程桩号、用偏角法测设该圆曲线的测设数据和方法。2、综合曲线的测设。已知某综合曲线JD=K5+324.00m,测得偏角а右

2、=32°00′，圆曲线半径R=500m,缓和曲线长L0=20m,计算缓和曲线的标定要素和主点里程桩号、用切线支距法测设该综合曲线的测设数据和方法。四、设计指导：1、圆曲线的测设当路线由一个方向转到另一个方向时，必须用曲线来连接。曲线的形式较多，其中，圆曲线（又称单曲线）是最基本的一种平面曲线。如图13-11所示，偏角α根据所测右角（或左角）计算；圆曲线半径R根据地形条件和工程要求选定。根据α和β可以计算其他各个元素。圆曲线的测设分为两步进行，先测设曲线上起控制作用的主点（ZY、QZ、YZ）；依据主点测设曲线上每隔一定距离的里程桩，详细地标

3、定曲线位置。1.1圆曲线主点测设（1）主点测设元素计算为了在实地测设圆曲线的主点，需要知道切线长T、曲线长L及外矢距E，这些元素称为主点测设元素，从图13-11可以看出，若α和R已知，则主点测设元素的计算公式为切线长（13-5）13-11道路圆曲线的主点及主元素曲线长（13-6）外矢距（13-7）切曲差（13-8）例13.1已知JD的桩号为2+380.89，偏角α=23º20′（右偏），设计圆曲线半径R=200m，求各测设元素。解：（2）主点桩号计算由于道路中线不经过交点，所以圆曲线中点和终点的桩号，必须从圆曲线起点的桩号沿曲线长度推算而

4、得。而交点桩的里程已由中线丈量获得，因此，可根据交点的里程桩号及圆曲线测设元素计算出各主点的里程桩号。主点桩号计算公式为（13-9）为了避免计算中的错误，可用下式进行计算检核：（13-10）用例13.1的测设元素及JD桩号2+380.89按式（13-9）算得：ZY桩号：2+380.89-41.30=2+339.59QZ桩号：2+339.59+40.72=2+380.32；YZ桩号：2+380.32+40.72=2+421.04检核计算：按式（13-10）算得YZ桩号=2+380.89+41.30-1.15=2+421.04两次算得的YZ桩

5、号相等，说明计算正确。（3）主点的测设1）测设曲线起点（ZY）置经纬仪于JD，后视相邻交点方向，自JD沿经纬仪指示方向量切线长T，打下曲线起点桩。2）测设曲线终点（YZ）经纬仪照准前视相邻交点方向，自JD沿经纬仪指示方向量切线长T，打下曲线终点桩。3）测设曲线中点（QZ）沿测定路线转折角时所定的分角线方向（曲线中点方向），量外矢距E，打下曲线中点桩。1.2圆曲线的细部放样一般情况下，当地形变化不大、曲线长度小于40m时，测设曲线的三个主点已能满足设计和施工的需要。如果曲线较长、地形变化大，则除了测定三个主点以外，还需要按照一定的桩距l，在

6、曲线上测设整桩和加桩，这一过程称为圆曲线的详细测设。圆曲线详细测设的方法很多。下面介绍几种常用的方法。（1）偏角法1）测设数据计算用偏角法测设圆曲线上的细部点是以曲线起点（或终点）作为测站，计算出测站至曲线上任一细部点Pi的弦线与切线的夹角——弦切角Δi（称为偏角）和弦长Ci或相邻细部点的弦长c，据此确定Pi点的位置，如图13-12所示。曲线上的细部点即曲线上的里程桩，一般按曲线半径R规定弧长为l0的整桩。l0一般规定为5m、10m和20m，R越小，l0也越小。设Pi为曲线上的第一个整桩，它与曲线起点（ZY）问弧长为l1（l1

7、后P1与P2，P2与P3弧长都是l0。曲线最后一个整桩Pn与曲线终点（YZ）间的弧长为ln+1。设l1所对圆心角为φ，l0所对圆心角为φ0，ln+1所对圆心角为φn+1，φ1、φ0、φn+1按下列各式计算（单位为度）：（13-11）（13-12）（13-13）图13-12偏角法测设圆曲线细部点所有φ角之和应等于路线的偏角，可以作为计算的检核：（13-14）根据弦切角为同弧所对圆心角一半的定理，可以用下列公式计算曲线起点至Pi点的偏角为：（13-15）曲线起点至点的弦长为（13-16）圆曲线上相邻细部的弦长c与弧长l的长度差δ，即弦弧差，可

8、用下式计算：（13-17）由于道路圆曲线半径较大，相邻细部点弧较小，因此，l/2R为一个微小的比值，由正弦函数的级数展开式：取前两项，得弦弧差实用计算公式（13-18）例13.2按图13-12