线路中线测量自由化
摘要:文章介绍的线路中线测量的操作方法具备灵活方便、快捷以及精度高这些特点,较原中线测量方法克服了需要测量转角及固定测站点的繁冗。
毕业论文网 Abstract: The article presents the center line survey operation method: compared with the original line measurement method, it characteristics involve flexible and convenient and high precision without excesses angle measurement and fixed station requirement. 关键词:线路中线侧量、自由化、灵活、方便、精度高 Key Words: center line measurement, liberalizatioin, flexible, convenient, high precision 中图分类号:U212.24 文献标识码:A文章编号: 一、概述 线路中线测量,包括公路、铁路及各种给排水管道的勘测、设计、施工与检测中,其施测方法繁多。
所谓中线测量自由化,就是沿着线路任意点设测站,都能用极坐标法,施测中线上各点的三维坐标,即线路各里程桩的位置与高程。
这种方法,具有灵活、方便、快速且精度高的特点,其逐桩坐标表也可随之而出。
使用本法必须具有: (1)全站仪:(2)可编程序计算机; (3)各曲线半径R与缓和曲线长度Ls必须事先选定: (4)线路各相邻边直线部分已在实地定出。
(不须定交点JD,也不要求相邻交点通视。
) 本法测站点可以任意选定,当然能与线路上大多数点通视为佳,故测站一般选在地势高,视野开阔,能最大限度多测一些中桩点的地方,甚至可到平屋顶上设站最好。
使用本法不要测转角α,测站点也无须在地面上打桩标定,仪器不用搬来搬去,随意架设好仪器,便可马上施测。
二、工作方法 2.1计算准备 1.如图一所示,在相邻边直线上任选A、B、C、D四个点(若 为直线只须选两个点)。
在适当位置任选测站点O′,使之能与A、 B、C、D通视,随之测出O′点至各点的距离 、 、 、 及各方向水平度盘读数 、 、 、。
2.设测站O′为坐标原点,各方向水平度盘读数,看作是各方 向的方位角,则各点坐标: 式中i=A、B、C、D 3.计算出AB、BC、CD间距离及其方位角: 4、计算 、 、 角及BC点至JD的距离 以上是准备工作,现以R、 和 对曲线进行计算,介绍如下。
2.2计算过程 1、已知数据与观没值见表一。
2、曲线要素计算: 缓和曲线角: 曲线内移值: 切线增长值: 曲线切线长: 曲线长: 外矩: 切曲线: 3、主点里程计算 直缓点: 缓园点: 曲中点: 缓直点: 园缓点: 4、主点(ZH、HZ)假定坐标计算 检核计算:曲线弦长 计算无误。
5、主点(ZH、HZ)测设数据计算 曲线起点ZH: 曲线终点HZ: 6、曲线(包括部分直线)上各点详细测设数据计算分三段进行 (1)直线段:以ZH点为坐标原点,AB为X轴进行计算,即 如果P点里程大于HZ里,则用下式计算 D点里程计算 D=HZ+SCD—(T—SC,JD) =K1+940.325+74.921—(94.367—63.494)=K1+984.373 依(7)、(8)式计算出P点里程列入表二中的“4”、“5”栏。
(2)曲线上:当P位于ZH~YH之间时,同样以ZH为坐标原点,AB为X轴,当P点位于第一缓和曲线上时: 式中 为P点至缓和曲线起点ZH的弧长。
当P点位于圆曲线上时: 式中, 为圆曲线上的点至缓圆点HY的弧长。
(3)当P点位于第二缓和曲线上时,仍用(9)式,但这时是以HZ为坐标原点,DC为X轴进行计算。
7.坐标换算 按(7)(8)(9)(10)算出的独立坐标,都要化算成以测站点o'为坐标原点的坐标系,才能计算出测设数据r's'(见表二中“8”“9”栏),在坐标换算时,要特别注意,凡是左转向曲线,y值前加“—”号即可。
表中“6”“7”栏是独立坐标分别以ZH、HZ为原点,AB与CD为X轴划算而来。
8.对于不设缓和曲线的园曲线 对于不设缓和曲线的园曲线,则有LS=0,βo=0,p=0,q=0,其计算与此完全相同,此地不赘叙。
9.逐桩坐标计算 逐桩坐标要根据交点JD坐标进行计算,并可根据需要加入“方位角”内容,此地从略。
3.注意事项 (1)工作中起始方向A的水平度读数,不必对零(本文例对零),可以任意读数。
(2)此法尽管工作灵便、快速,但计算较烦,只有编好计算程序后,才能显其优越性。
外业中只要求显示测设数据,其他可以内业打印。
(3)由于全站仪施测高程,可以替代四等水准,因此在施测中桩的同时,除测出该点高程外,也可沿线按要求敷设一定数量水准点施测。
为施工单位提供方便。
(4)此法计算中,有多次坐标换算,但最终必须化算成以测站点o'为原点的假定坐标系,求出测设数据,才能正常工作,否则会得出错误结果。
(5)施工中,对中线上桩号的平面位置与高程须频繁施测,而图一中所选A、B、C、D在施工中被破坏,这时也可保护好其中方向(将该点移到开挖线以外)和测站点,这样在以后的放样中,对好已知方向,将水平度盘拨到该方向的读数即可。
各点的放样数据,依然可多次使用,不必另行计算,而且如果和施工配合的好,也不必打桩,以节约材料。
如果全线都按此办理,那些计算出的测设数据,可重复多次使用,一劳永逸。
实际上测站点起到了控制点作用,且互为独立,不存在误差积累。