長安大學公路學院第十一章道路中線測量1/74§11-1概述道路中線測量是把圖紙上設計好道路中心線在地面上標定出來，供設計和施工之用。即經過直線和曲線測設，將道路中線平面位置詳細地敷設到地面上去，并標定出其里程，供設計和施工之用。中線測量包含：中線各交點(JD)和轉點(ZD)測設，量距和釘樁，測量路線各偏角(α)，測設圓曲線等。2/74§11-2交點和轉點測設一、交點測設在路線測設時，應先定出路線導線轉折點，稱為交點。交點測設方法：

1.放點穿線法：利用圖上測圖導線點與紙上定線之間角度、距離關系，作為測設數據，將路線導線放于實地上。（1）放點：一條直線應放三個以上暫時點，采取極坐標和支距法。3/74§11-2交點和轉點測設一、交點測設1.放點穿線法：（1）放點（2）穿線：用目估或經緯儀，使直線穿過或靠近放出暫時點，最終定出二轉折點樁。（3）交點：打“騎馬樁”定交點。4/74§11-2交點和轉點測設一、交點測設1.放點穿線法2.撥角放線法：依據紙上定線交點坐標，反算直線長度和坐標方位角，以及轉角，利用這些數據在現場測設交點。這種方法有累積誤差，故每隔一段距離應與測圖導線聯測校核調整。3.坐標放樣法：交點坐標在地形圖上確定以后，利用測圖導線按全站儀坐標放樣法將交點直接放樣在地面上。這種方法外業工作更加快，因為利用測圖導線放點，故無誤差累積現象。5/74§11-2交點和轉點測設二、轉點測設1.在交點間設轉點ZD′為粗略定出轉點位置。將經緯儀置于ZD′，用正倒鏡分中法延長直線JD5—ZD′于JD6′。若JD6′與JD6重合或量取偏差在路線允許移動范圍內，則轉點位置即為ZD′，這時應將JD6移至JD6′，并在樁頂上釘上小釘表示交點位置。6/74§11-2交點和轉點測設二、轉點測設1.在交點間設轉點當偏差超出允許范圍或JD6不許移動時，則須重新設置轉點。設e為ZD′應橫向移動距離，儀器在ZD′用視距測量方法測出距離a、b，則將ZD′沿偏差相反方向橫移至ZD。將儀器移至ZD，延長直線JD5—ZD看是否經過JD6或偏差小于允許值，不然應再次設置轉點，直至符合要求為止。7/74§11-2交點和轉點測設二、轉點測設1.在交點間設轉點2.在延長線上設轉點設置似前8/74§11-3路線轉角測定和里程樁設置一、路線轉角測定轉角：交點處后視線延長線與前視線夾角，以α表示。轉角有左右之分，位于延長線右側，為右轉角；位于延長線左側，為左轉角。在路線測量中，轉角通常是經過觀察路線右角（測回法）計算求得。9/74§11-3路線轉角測定和里程樁設置一、路線轉角測定右角測定方法：采取測回法觀；限差要求：高速公路、一級公路限差為20秒以內，二級及二級以下公路限差為60秒以內。夾角分角線測設為了確保測角精度，還須進行路線角度閉合差檢核10/74§11-3路線轉角測定和里程樁設置二、里程樁設置

從線路起點沿線路經過長度，稱為里程；把里程表示為整公里數+不足整公里米數形式以區分線路上不一樣點，稱為里程樁號，比如：K4+100。1．道路中線測量基本要求

中樁間距表表11-1

直線（m）曲線（m）平原微丘區山嶺重丘區不設超高曲線R>6060≥R≥30R<30≤50≤25252010511/74§11-3路線轉角測定和里程樁設置二、里程樁設置2．里程樁設置里程樁分整樁和加樁。整樁是由線路起點開始，每隔20m或50m設置一樁，加樁分地形加樁、地物加樁、曲線加樁和關系加樁,其中關系加樁是指線路上轉點(ZD)和交點(JD)樁。12/74§11-3路線轉角測定和里程樁設置二、里程樁設置2．里程樁設置

平曲線主點名稱及縮寫表表11-4

名稱簡稱漢語拼音縮寫英語縮寫交點JDIP轉點ZDTP圓曲線起點直圓點ZYBC圓曲線中點曲中點QZMC圓曲線終點圓直點YZEC公切點GQCP第一緩解曲線起點直緩點ZHTS第一緩解曲線終點緩圓點HYSC第二緩解曲線起點圓緩點YHCS第二緩解曲線終點緩直點HZST13/74§11-4圓曲線測設依據線路偏角α、圓曲線半徑R計算測設數據進行放樣。測設分兩步進行，先測設圓曲線三個主點（直圓點ZY、曲中點QZ和圓直點YZ），再詳細測設圓曲線上按要求樁距各副點(中樁點)。14/74§11-4圓曲線測設一、圓曲線測設元素計算15/74§11-4圓曲線測設二、圓曲線主點測設1．主點里程計算

注意：YZ=JD+T-D16/74§11-4圓曲線測設二、圓曲線主點測設例1已知某交點里程為K3+182.76，測得轉角，確定圓曲線半徑R=300m，求圓曲線測設元素及主點樁里程。解：①計算圓曲線測設元素17/74§11-4圓曲線測設二、圓曲線主點測設例1已知某交點里程為K3+182.76，測得轉角，確定圓曲線半徑R=300m，求圓曲線測設元素及主點樁里程。解：②計算主點樁里程JD-）TK3+182.7668.71ZY+)LK3+114.05135.09YZ-)L/2K3+249.1467.54QZ+)D/2K3+181.601.16JDK3+182.76（校核）（計算無誤）18/74§11-4圓曲線測設二、圓曲線主點測設1．主點里程計算2．主點測設（1）ZY點：將經緯儀置于交點JDi上，望遠鏡照準后交點JDi-1或此方向上轉點，自交點JDi沿此方向量取切線長T，即得圓曲線起點ZY；量取ZY到最近一個直線樁距離與兩樁號之差比較，不應超出限值，最終打樁。（2）YZ點：將望遠鏡照準前交點JDi+1或此方向上轉點，往返量取切線長T，得圓曲線終點，打下YZ樁。（3）QZ點：沿分角線方向量取外距E，打下QZ樁。19/74§11-4圓曲線測設三、圓曲線詳細測設1．圓曲線測設基本要求詳細測設所采取樁距與曲線半徑相關，樁距要求見表11-1。設樁通常有兩種方法。（1）整樁號法：將曲線上靠近ZY第一個樁樁號湊整成為l0倍數整樁號，然后按樁距l0連續向YZ設樁，這么設樁均為整樁號。(2)整樁距法:從曲線起點和終點開始，分別以樁距l0連續向曲線中點設樁，或從曲線起點，按樁距l0設樁至終點。因為這么設置樁均為零樁號，所以應注意加設百米樁和公里樁。

20/74§11-4圓曲線測設三、圓曲線詳細測設2.圓曲線詳細測設方法圓曲線詳細，最慣用方法有切線支距法、偏角法等。切線支距法切線支距法是以圓曲線起點ZY或終點YZ為坐標原點，以切線為x軸，過原點半徑方向為y軸，建立直角坐標。按曲線上各點坐標x、y設置曲線。ＸＹ０ＹＸxy21/74§11-4圓曲線測設三、圓曲線詳細測設2.圓曲線詳細測設方法切線支距法例2

例1若采取切線支距法并按整樁號法設樁，試計算各樁坐標。22/74§11-4圓曲線測設三、圓曲線詳細測設000°00′00″0YZK3+249.140.149.141°44′44″9.14+2401.4129.095°33′55″29.14+2204.0248.929°23′06″49.14+200QZK3+181.603.5145.778°46′33″45.95+1601.1225.924°57′22″25.95+1400.065.951°08′11″5.95+120000°00′00″0ZYK3+114.05（m）（m）圓心角（）

各樁至ZY或YZ曲線長度（li）

樁號

切線支距法計算表23/74§11-4圓曲線測設三、圓曲線詳細測設2.圓曲線詳細測設方法切線支距法測設步驟①從ZY（或YZ）點開始用鋼尺或皮尺沿切線方向量取Pi橫坐標xi，得垂足Ni。②在各垂足Ni上用方向架定出垂直方向，量取縱坐標yi，即可定出Pi點。③曲線上各點設置完成后，應量取相鄰各樁之間距離，與對應樁號之差作比較，且考慮弧弦差影響，若較差均在限差之內，則曲線測設合格；不然應查明原因，給予糾正。24/74§11-4圓曲線測設三、圓曲線詳細測設2.圓曲線詳細測設方法(2)偏角法偏角法是以圓曲線起點ZY或終點YZ至曲線任一待定點Pi弦線與切線T之間弦切角（這里稱為偏角）和弦長ci來確定點Pi位置。25/74§11-4圓曲線測設三、圓曲線詳細測設2.圓曲線詳細測設方法(2)偏角法偏角法測設步驟:①在ZY點安置經緯儀（對中、整平），用盤左瞄準JD，將水平度盤讀數配到0°00′00″；②轉動照準部到度盤讀數為Δ1，從ZY點量取弦長

C1，定出1點；③轉動照準部到度盤讀數為Δi，從第i－1點量取弦長

Ci，與此方向交出第i點；26/74§11-4圓曲線測設三、圓曲線詳細測設3.兩種測設方法適用性偏角法不但能夠在ZY和YZ點上測設曲線，而且可在QZ點上測設，也可在曲線任一點上測設。它是一個靈活性大，測設精度較高，適用性較強慣用方法。但這種方法存在著測點誤差累積缺點，所以宜從曲線兩端向中點或自中點向兩端測設曲線。切線支距法適合用于平坦開闊地域，含有操作簡單，測設方便，測點誤差不累積優點，但測設點位精度偏低。27/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設一、緩解曲線1．緩解曲線概念緩解曲線:為了使路線平面線形愈加符合汽車行駛軌跡、離心力逐步改變，確保行車安全和舒適，需要在直線與圓曲線之間插入一段曲率半徑由無窮大逐步改變到圓曲線半徑過渡性曲線，此曲線稱為緩解曲線。

當前我國公路設計中，以盤旋線作為緩解曲線。28/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設一、緩解曲線2．盤旋線型緩解曲線公式(1)基本公式r-盤旋線上某點曲率半徑（m）；l-盤旋線上某點到原點曲線長（m）;c-常數r29/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設一、緩解曲線2．盤旋線型緩解曲線公式(2)切線角公式dl即為緩解曲線全長所正確中心角即切線角，亦稱緩解曲線角。

積分得：

30/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設一、緩解曲線2．盤旋線型緩解曲線公式(3)緩解曲線參數方程dlxydydx31/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設一、緩解曲線2．盤旋線型緩解曲線公式(3)緩解曲線參數方程xyx0y032/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設二、帶有緩解曲線平曲線主點測設1．內移值p與切線增值q計算xy33/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設二、帶有緩解曲線平曲線主點測設2．平曲線測設元素34/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設二、帶有緩解曲線平曲線主點測設3．平曲線主點測設35/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設二、帶有緩解曲線平曲線主點測設4.主點測設過程：(1)在JD點安置經緯儀（對中、整平），用盤左瞄準直圓方向，將水平度盤讀數配到0°00′00″，在此方向量取TH，定出ZH點；(2)從JD沿切線方向量取TH－XO，然后再從此點沿切線垂直方向量取YO,定出HY點；(3)倒轉望遠鏡，轉動照準部到度盤讀數為α，量取TH，定出HZ點；(4)從JD沿切線方向量取TH－XHY，然后再從此點沿切線垂直方向量取YHY,定出YH點；(5)繼續轉動照準部到度盤讀數為（α＋180°）/2，量取EH，定出QZ點。36/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設三、帶有緩解曲線平曲線詳細測設1．切線支距法(1)計算曲線上各點坐標（1）緩解曲線范圍內37/74y§11-5帶有緩解曲線平曲線測設三、帶有緩解曲線平曲線詳細測設1．切線支距法(1)計算曲線上各點坐標緩解曲線范圍內圓曲線范圍內l38/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設三、帶有緩解曲線平曲線詳細測設1．切線支距法(2)測設方法①在算出緩解曲線和圓曲線上各點坐標后，即可按圓曲線切線支距法測設方法進行設置。

l39/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設三、帶有緩解曲線平曲線詳細測設1．切線支距法(2)測設方法②圓曲線上各點亦能夠緩圓點HY或圓緩點YH為坐標原點用切線支距法進行測設。Td40/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設三、帶有緩解曲線平曲線詳細測設2．偏角法(1)偏角法計算41/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設三、帶有緩解曲線平曲線詳細測設2．偏角法(2)測設過程緩解曲線范圍：①在ZH點安置經緯儀（對中、整平），用盤左瞄準JD，將水平度盤讀數配到0°00′00″；②轉動照準部到度盤讀數為δ1，從ZH點量取分段弦長C，定出1點；③轉動照準部到度盤讀數為δi，從第i－1點量取分段弦長C，與此方向交出第i點；④另二分之一緩解曲線在HZ點上按一樣方法測設。42/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設三、帶有緩解曲線平曲線詳細測設2．偏角法(2)測設過程圓曲線范圍：①在HY點安置經緯儀（對中、整平），后視ZH點，配置水平度盤讀數為b0(當路線右轉時，將水平度盤讀數改配為360°-b0)。②轉動照準部使水平度盤讀數為0°00′00″，此時望遠鏡照準方向為HY切線方向，倒轉望遠鏡；③按照圓曲線偏角法進行測設。43/74§11-5帶有緩解曲線平曲線測設三、帶有緩解曲線平曲線詳細測設3．極坐標法極坐標測設基本原理是以控制導線為依據，以角度和距離交會定點。如圖所表示，在導線點Ti置儀，后視Ti-1（或Ti+1），待放點為P。圖a）為采取夾角J放樣法，圖b）為采取方位角A放樣法。只要算出夾角J或方位角A和置儀點到待放點P距離D，就可在實地放出P點。44/74§11-6虛交點測設定義：虛交是指路線交點JD不能設樁或安置儀器（如JD落入水中或深谷及建筑物等處）。有時交點雖可釘出，但因轉角太大，交點遠離曲線或地形地物等障礙而不易抵達，可作為虛交處理。一、單圓曲線虛交測設1．圓外基線法45/74§11-6虛交點測設一、單圓曲線虛交測設1．圓外基線法假如計算出t1、t2出現負值，說明曲線ZY點、YZ點位于輔助點與虛交點之間。依據t1、t2、即可定出曲線ZY點和YZ點。A點里程量出后，曲線主點里程亦可算。T46/74§11-6虛交點測設一、單圓曲線虛交測設1．圓外基線法測設時由ZY和YZ點分別沿切線量出T’得M點和N點，再由M點或N點沿MN或NM方向量T’即得QZ點。曲線主點定出后，即可用切線支距法或偏角法進行曲線詳細測設。47/74§11-6虛交點測設一、單圓曲線虛交測設2．切基線法半徑R應算至厘米。R算得后，依據R、αA，αB，即可算出兩個同半徑曲線測設元素T1、L1和T2、L2。48/74§11-6虛交點測設一、單圓曲線虛交測設2．切基線法測設時，由A沿切線方向向后量T1得ZY點，由A沿AB向前量T1得GQ點，由B沿切線方向向前量T2得YZ。QZ點測設亦可按圓外基線法中進述方法測設，或者以GQ點為坐標原點，用切線支距法設置。49/74§11-6虛交點測設二、兩端設有緩解曲線虛交測設1．非對稱型曲線公式推導50/74§11-6虛交點測設二、兩端設有緩解曲線虛交測設1．非對稱型曲線公式推導51/74§11-6虛交點測設二、兩端設有緩解曲線虛交測設2．兩端設有緩解曲線切基線圓曲線半徑反算52/74§11-7復曲線測設復曲線是由兩個或兩個以上不一樣半徑同向曲線相連而成曲線。一、不設緩解曲線復曲線測設53/74§11-7復曲線測設二、兩端設有緩解曲線中間用圓曲線直接連接復曲線測設54/74§11-7復曲線測設二、兩端設有緩解曲線中間用圓曲線直接連接復曲線測設55/74§11-8回頭曲線測設回頭展線是在同一面坡上，作相反方向前進，以克服高差。一、回頭曲線要素計算1．轉角180°＜α＜360°時56/74§11-8回頭曲線測設一、回頭曲線要素計算2．當360°≤＜540°時（圖11-27）57/74§11-8回頭曲線測設二、回頭曲線測設若能在現場定出交點，可由交點量T長定出ZH、HZ點。如無交點，在ZH、HZ點附近設置副交點B、C，測出轉向角θ1、θ2及BC長度，按此推算BA、CA長度，由BD=T－BA、CE=T－CA,便可在B、C點分別定出ZH、HZ點。也能夠按虛交進行處理。58/74§11-9道路中線逐樁坐標計算計算各曲線“切線支距法”測設數據（xi，yi）計算統一坐標系下（X,Y）xyYX59/74§11-9道路中線逐樁坐標計算一、HZi-1點與ZHi點中樁坐標計算XYXY60/74§11-9道路中線逐樁坐標計算二、HZi-1點至ZHi點之間中樁坐標計算XYlXYP61/74§11-9道路中線逐樁坐標計算三、ZHi點到QZi點之間中樁坐標計算XYxyxi

i-1，iyi左偏k＝-1，右偏k＝+162/74§11-9道路中線逐樁坐標計算四、QZi點到HZi點之間中樁坐標計算xy

i，i+1xiyiXY左偏k＝1，右偏k＝-163/74§11-10用全站儀測設道路中線一、導線控制理論與實踐已經證實，用全站儀觀察高程，假如采取對向（往返）觀察，豎直角觀察精度m2≤±2″，測距精度不低于（5+5×10-6D）mm，邊長控制在0.5km之內，即可到達四等水準限差要求。所以，在導線測量時通常都是觀察三維坐標，將高程觀察結果作為路線高程控制，以代替路線縱斷面測量中基平測量。64/74§11-10用全站儀測設道路中線二、中線測量65/74§11-11用GPSRTK技術測設公路中線一、GPSRTK基本原理RTK測量系統是GPS測量技術與數據傳輸技術組成組合系統，是以載波相位觀察量為基礎實時差分測量技術。

66/74§11-11用GPSRTK技術測設公路中線二、GPSRTK組成RTK測量系統普通由以下三部分組成：GPS接收設備、數據傳輸設備、軟件系統。1．GPS接收機RTK測量系統中最少包含兩臺GPS接收機，其中一臺安置在基準站上，另一臺或若干臺分別安置在不一樣流動站上。67/74§11-11用GPSRTK技術測設公路中線二、GPSRTK組成2．數據傳輸系統數據傳輸設備是由調制解調器和無線電臺組成。在基準站上，利用調制解調器將相關數據進行編碼和調制，然后由無線電發射臺發射出去。在流動站上利用無線電接收臺將其接收，并由解調器將數據解調還原，送入流動站上GPS接收機中進行數據處理。68/74§11-11用GPSRTK技術測設公路中線二、GPSRTK組成3．軟件系統實時動態測量軟件系統應具備快速解算或動態快速解算整周含糊度、實時解算流動站三維坐標、求解坐標系之間轉換參數、進行坐標系統轉換、解算結果質量分析與評價、作業模式(靜態、準動態、動態等)選擇與轉換以及測量結果顯示與繪圖等基本功效。69/74§11-11用GPSRTK技術測設公路中線三、RTK基準站和流動站基本要求1．基準站要求（1）基準站GPS天線周圍無高度超出15°障礙物阻擋衛星信號，周圍無信號反射物。并要盡可能避開交通要道、過往行人干擾。（2）基準站要遠離微波