曲线测设实验及实习报告全新版

目录

第一部分非完整、非对称缓和曲线要素计算及测设 (2)

1.实验目的及要求 (2)

2.前期实验准备和相关安排 (2)

2.1实验人员及仪器 (2)

2.2实验内容 (2)

3.实验原理 (3)

4.计算过程 (4)

5.运行结果 (7)

5.小结 (10)

第二部分圆曲线和缓和曲线的实地放样 (11)

1.实习目的及要求 (11)

2.前期实习准备和相关安排 (11)

2.1实习人员及仪器 (11)

2.2实习内容 (11)

2.3放样元素计算软件设计 (11)

2.3.1放样元素计算原理及过程 (11)

2.3.2 软件设计程序 (14)

2.3.3程序运行结果及检核 (16)

2.4 曲线测设方案及施测过程 (18)

2.4.1曲线测设方案 (18)

2.4.2 施测过程 (20)

2.5 小结 (20)

第一部分非完整、非对称缓和曲线要素计算及测设

随着短程光电测距仪和全站仪在道路勘测中的应用越来越普及，利用极坐标法测设曲线将越来越重要。这种测设曲线的方法，其优点是测量误差不累计，测设的点位精度高。尤其是测站设置在中线外任意一点测设曲线，将给现场的工作带来很大的方便。

极坐标测设曲线主要是曲线测设资料的计算问题，该方法的计算原理及思路为：把由直线段、圆曲线段、缓和曲线段组合而成的曲线归算到统一的导线测量坐标系统中，这样就便于计算放样的元素了。

1.实验目的及要求

1.学会非完整、非对称缓和曲线要素计算方法；

2.学会编写偏角法、极坐标法非完整、非对称缓和曲线要素计算程序；

3.实地放样非完整、非对称缓和曲线；

4.在实习前预先算出实测数据；

5.各小组做好测设过程的人员安排。

2.前期实验准备和相关安排

2.1实验人员及仪器

组长：杨威副组长：张懂庆

组员：杨永强张文超范龙强赵晨亮子丽天

实习仪器：全站仪一台，三脚架两个，棱镜两个，卷尺一个

2.2实验内容

1. 根据自己设计的数据计算测设要素和主点里程；

2. 设置非完整、非对称曲线的主点；

3. 根据书上P169页的曲线测设程序框图(图1)，编写一般缓和曲线的程序，并进行调试和检核；

4. 可以查资料，学习非完整、非对称曲线的计算方法和测设方法，并和自己设计的程序相结合，计算各个放样点的坐标等内容；

5. 在内业计算的基础上，选取合适的控制点和位置进行曲线测设；

6. 直接根据课本实例，进行相应元素的计算和检核，最后安排具体的实习过程，进行现场曲线放样；

7.书写实习报告书。

计算程序框图及流程：

图5 曲线测设的程序框图

3.实验原理

根据实验要求，我们查询资料了解到，非对称线性分为完全非对称线性和非对称完整线性两种，而“完全非对称曲线”的含义就是第一缓和曲线和第二缓和曲线起点处的半径为∞，圆半径为R，第一缓和曲线长l s1，第二缓和曲线长为l s2，

l s1≠l s2。所谓“非完整”的含义是第一缓和曲线和第二缓和曲线的起点半径不是∞，而是R 1、R 2。我们这次的实习采用坐标法作为放样方法，而坐标法放样线路中线的整个操作过程中，最重要的一步就是计算线路放样点的坐标。

若已知非完整、非对称曲线的一些要素以及缓和曲线起点Q （半径R Q ，桩号l Q ,坐标（X Q ，Y Q ）），起点的切线坐标方位角αQ ，缓和曲线参数A （其中A 是回旋线参数），如果要计算缓和曲线段上任一桩号l i 的坐标，则必须先求算出半径为∞处（即ZH 和HZ ）的坐标。

令Q 点至ZH 点的弧长为l 1，则：

R

A l R A l s Q 2

21,==

l 1对应的弦长4

5

11190A l l l -=。又因为：

2212A l Q =β 22

1332A

l Q Q ==∆β

所以：

ZH

Q Q ZH ZH Q Q ZH Q

A ZH Q l Y Y l X X a ,1,1,sin cos 180ααα+=+=∆±︒+= ZH 点的切线坐标方位角：Q Q βαα±=

（±取法：左偏“+”,右偏“-”；ZH 换成HZ 时，左偏“-”,右偏“+”） 知道ZH 点的坐标，又知道ZH 点的切线方向，则可以利用第六章介绍的方法计算缓和曲线段上任一桩号l i 的坐标。采用任意设站极坐标法测设曲线：把由直线段、圆曲线段、缓和曲线段组合而成的曲线归算到统一的导线测量坐标系统中，这样就便于计算放样元素。

当设计给定曲线交点JD 的坐标（X JD ,Y JD ）,ZH 与JD 连线的方位角A 0及ZH 点的里程L 0和曲线单元的左右偏情况（用i 表示，i=-1表示左偏，i=+1表示右偏），那么只要输入曲线上任意一点的里程L P ，就可以求出曲线单元上任意一点的设计坐标，有了统一的坐标，即可求出仪器架在导线点或其他任一点上测设曲线的放样元素了。

4.计算过程

1.假定该曲线的已知条件如下：若Q 点为曲线的起点，Q ,点为曲线的终点，且Q 点的坐标为Q （19787.34，28563.378），中间圆曲线部分的半径R 为200m ，

第一部分缓和曲线的回旋线参数为A 1=80，Q 点处的半径R 1=500m ，第二部分缓和曲线的回旋线参数A 2=100，Q ,点处的半径R 2=600m ，已知Q 点的里程为1000.00m 。

计算过程如下：

844

.105621044.28612sin *43662.19816cos *8.59155934798

.28552sin 84569.19780cos 7999.12908.39302391801.202903

2

2.044028.1258366.4180*232,,

4

1

5

,

2

12

2

1102

11点的里程为：同理：

则：

缓缓JD T Y Y T X X L Y Y L X X m

A

L L L A L m

R A L R L m

R

A L JD ZH ZH JD JD ZH ZH JD Q Q JD ZH ZH Q ZH Q Q ZH ZH Q ZH Q Q ZH ZH Q ZH Q ZH Q Q Q ZH Q Q Q ZH Q Q Q

ZH Q =+==+="

'︒=-==+==+==-="'︒=∆-︒+="'︒==

∆"

'︒==

==︒

=︒===-------------ααβααααααββπβ

2.按照图5，编写代码，程序如下： #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "math.h" #define PI

3.141592653 void main() { char yn; float k,PK; float

R,l,JD,T,L,E,Q,ZH,HY,QZ,YH,HZ,D,Xzh,Yzh,Xjd,Yjd,x,y,X0,Y0,m,X,Y,A,a,jiao,S,Xr,Yr,Xh,Yh;

int i;

printf("请输入已知数据:k,R,l,i,JD\n");

scanf("%f%f%f%d%f",&k,&R,&l,&i,&JD);

PK=l*180/2/R/PI; T=l/2-l*l*l/240/R/R+(R+l*l/24/R)*tan(k*PI/360);

L=R*k*PI/180+l;

E=(R+l*l/24/R)/cos(k*PI/360)-R;