公路工程全坐标放样法综述

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1、公路工程全坐标放样法综述　　(内蒙古自治区地质测绘院，内蒙古呼和浩特010020) 　　摘要：针对目前公路工程施工放样中全站仪和测距仪基本普及的实际情况，建议对放样对象采用全坐标放样法，这样不仅可以提高工作效率，而且放样精度高，无误差积累。 关键词：全站仪；全坐标放样法；公路工程 　　中图分类号：U412文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)24—0149—02 1概述 　　公路工程平面位置的常规放样法，按照工程类别的不同可概括为以下两个方面： 1.1路基路面工程的常规放样法 　　公路中桩最原始的放样方法是：根据设计提供的起点、交点、转点和终

2、点，利用经纬仪拨角、钢尺量距依次放出线路的中桩；在放出中桩的基础上，将经纬仪置于其上，并找出该中桩点的切线方向，由切线方向再定出该点的法线方向，同时根据法线方向上的宽度，确定出路基边线、坡脚线、边沟中线、挡土墙或路缘石等的位置。 1.2桥涵构造物的常规放样法 　　对于涵洞来说，首先按照路基中桩的放样方法放出其中心位置，将经纬仪置于涵洞的中心点并找出涵洞中心点切线的方向，再根据涵洞的偏角即可得到涵洞的轴线方向，在此基础上，根据涵洞的平面几何尺寸，依次放出涵洞有关部位的角点位置； 　　对于桥梁来说，常规的放样方法是以墩(台)为单元进行的，即首先确定出每一个墩(台)的中线

3、和轴线方向(基本方法与涵洞相同)，在此基础上，利用经纬仪配合钢尺确定各桩基的中心位置以及桥梁其他构造的平面位置。 　　上面叙述的常规放样法主要是针对经纬仪定向配合钢尺量距提出来的，其缺点是放样时需要反复在有关点上安置仪器，定向误差和量距误差容易积累，放样精度低，速度慢，而且容易出错。 　　在全站仪比较普及的今天，采用全坐标放样法可有效提高作业效率和放样精度，其基本思想是：根据设计提供的直线、曲线及转角表或逐桩坐标表，同时结合放样对象的平面几何尺寸，计算出所有工程部位特征点的坐标，然后用全站仪(也可用测距仪配合经纬仪)在控制点上直接将这些点位放出。这种放样方法有以下几个

4、优点：①放出的所有点位精度一致，不存在误差积累的问题；②可直接将结构物的轮廓放出来，省掉了经纬仪定向，钢尺拉距等步骤，方便了下道工序的施工；③由于全坐标放样法是利用全站仪进行施测，通常在一个控制点上即可将某个放样对象的所有点位一次放出，因而放样精度高、速度快，极大地提高了作业效率；④一般情况下，控制点离施工作业面要保持50m～200m左右的距离，因而在控制点上安置仪器进行放样作业时，很少受施工现场的干扰。 　　由此可见，全坐标放样法是一种值得推广的放样方法，其实施的关键是准确计算放样对象特征点的坐标，下面简要介绍其计算方法和步骤。 2放样点坐标的计算 　　在计算放样对

5、象特征点的坐标之前，通常先要解决下面两个问题：一是计算线路中心线某桩号所对应的坐标，另一个是计算该桩号处切线或法线的方位角，有了这两个要素，方可较方便地计算出放样对象特征点的坐标，下面分别予以介绍： 2.1线路中心线某桩号对应坐标的计算 　　我们知道，公路的平面线型是由直线、圆曲线和缓和曲线等线型组合而成的，在计算某桩号对应的坐标时，首先要确定该桩号所在的线型是何种形式，然后再根据这种线型的有关参数和已知点坐标计算这个桩号所对应的坐标，直线和圆曲线的计算比较简单，缓和曲线(包括卵形曲线)的计算要相对复杂一些，其计算的基本原理就是根据某基点A(可以是交点或曲线上的主点)的

6、坐标XA、YA以及基点到所求点P的距离S和方位角αAP，求出待定点P的坐标XP、YP，参见图1，计算公式见(1)式： 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　对于不同的线型，S和αAP的计算方法也不同，可参阅有关资料［1,2,3］，这里不再赘述。 　　2.2线路中心线某桩号处切线方位角的计算 　　在图2中，假设P1、P2为利用2.1所述方法求出坐标的二个中桩点，现在要求过P1点的切线方位角αT，首先我们利用P1和P2两点的坐标反算出P1到P2的弦线方位角α12，再根据曲线的线型和曲线参数求出弦线和切线之间的夹角δ，

7、同时考虑到曲线的偏向，即可求得切线的方位角αT，其相互关系见图2所示。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　对于直线来说，其δ=0，对圆曲线来说它等于同弧上的圆周角，计算比较复杂的是缓和曲线以及卵型线，其具体计算方法可参阅有关资料［1,2,3］，限于篇幅这里不再详述。 2.3放样部位特征点坐标的计算 　　根据前面计算出的线路中桩坐标以及该桩号处的切线方位角，即可根据放样对象的平面几何尺寸以及相关角度，计算出具体部位特征点的坐标。不论是道路