(完整版)缓和曲线、圆曲线测设计算例题
缓和曲线、 圆曲线计算方法桥墩偏移量
缓和曲线计算方法(ZH～HY)桥墩偏移量首先计算直线段坐标方位角（即ZH～JD坐标方位角），及ZH 点坐标。
备用偏角公式：{30*L2/（π*RL S）缓和曲线}1、计算待求点偏角=（（L/10）2 *（57296/（RL S））/60。
其中L=待求点至ZH距离、R=圆曲线半径、L S =缓和曲线长。
2、待求点方位角=直线方位角±待求点偏角。
（曲线左转-偏角，曲线右转+偏角）3、待求点至ZH点弦长=L—L5/（90*R2*L S 2），其中L=待求点至ZH距离（里程）、R=圆曲线半径。
4、待求点坐标：X=ZH点X坐标+COS（待求点方位角）*弦长+ESIN(3偏角) Y= ZH点Y坐标+SIN（待求点方位角）*弦长±L7 /(336R3L S3)±ECOS(3偏角)说明：X增量无论曲线左右转都为正值，Y增量曲线左转为正右转为负。
红色部分为偏移位置至线路中线坐标增量。
圆曲线计算方法（HY～YH）偏移量注：（ZY-YZ）同理，方位角=用直线方位角-待求点偏角首先计算直线段坐标方位角（即Z H～JD坐标方位角），及HY 点坐标。
求出缓圆点（HY）偏角=（L S*90）/（π* R）。
1、2、求待求点偏角=（L*90）/（π* R）。
其中：L=待求点至HY距离（里程）、R=圆曲线半径、L S =缓和曲线长。
3、待求点至HY点弦长=2* R*SIN（待求点偏角）。
4、待求点方位角=直线方位角±HY点偏角±待求点偏角，（曲线左转-偏角，曲线右转+偏角）。
5、待求点坐标：X=HY点X坐标+COS（待求点方位角）*弦长Y=HY点Y坐标+SIN（待求点方位角）*弦长圆曲线计算左右边线坐标(偏移量计算)方位角=（待求点方位角±偏角±90º）。
X=该点中线X坐标+COS（左侧方位角）*（边线至中线距离+E）Y=该点中线Y坐标+SIN（左侧方位角）*（边线至中线距离+E）说明：{方位角=（待求点方位角±偏角±90º）}。
两圆曲线之间的缓和曲线的点位计算及测设方法
x′i co sΒ0 sinΒ0 y′i = - sinΒ0 co sΒ0
xi- x0 yi- y0
3 测设方法
311 以 (YH ) 为测站点
(1) 以 (YH ) 作为测站点, 必须要标定出后视方向, 连接A、(YH ) 两点其连线与 y′方向的夹角为 Α, 若
圆弧 A～ (YH ) 的长为 l1, 则 Α= 90°-
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坐标系 x- (ZH ) - y, 则 (YH ) 点在 x- (ZH ) - y 坐标下的坐标
x0= l0-
l30
40R
2 1
y0=
l20 6R 1
将 x′方向与 x 方向的夹角记为 Β0, 将 (ZH ) 点与 (YH ) 点相连, 其连线方向与 x 方向的夹角为 ∆o, 如
图 1 所示。
根据缓和曲线的特性:
缓和曲线是工程测量中较常见的一种, 本文不做介绍。而对两圆曲线间增设缓和曲线的点位坐标参数方
程进行了推算并提出了几种测设点位方法, 供同行们参考。
2 公式推导
图 1A～ B 是线路的一段曲线, A～ (YH ) 是半径为 R 1 的圆曲线, (H Y)～ B 是半径为 R 2 的圆曲线, 从 (YH )～ (H Y) 是一段缓和曲线半径从 R 1 变化到 R 2, 其长度为 l12 (缓和曲线也称为 l12) , 则缓和曲线的 半径变化率 C 可以这样表示
则 Β0=
l0 2R
1
·
18Π0°, ∆0
=
1 3
Β0=
l0 6R
1
缓和曲线连同圆曲线的曲线主点测设
缓和曲线连同圆曲线的曲线主点测设一、缓和曲线常数计算曲线要素计算前，应进行必要的常数计算。
缓和曲线的常数包括：缓和曲线、切垂距m（切线增长值）、内移距p。
切线角β缓和曲线切线角——过HY（或YH）点的切线与ZH（或HZ）点的切线组成的角。
即，圆曲线被缓和曲线所代替的那一段弧长对应的圆心角。
向切线作垂线的垂足到缓和曲线起点的距离。
切垂距——由圆心O2内移距——加缓和曲线后，圆曲线相对于切线的内移量。
缓和曲线常数按下式计算：二、缓和曲线要素计算、切曲差q。
各曲线要缓和曲线要素包括：切线长T、曲线总长L、外矢距E素按下式计算：式中 L′——HY点到YH点的曲线长。
三、主点里程计算主点里程计算是根据交点里程和缓和曲线要素推算而得，如图4.5.2所示。
铁路习惯推算方法：公路习惯推算方法：四、主点测设方法举例【例4.6.1】已知某线路，交点里程为DK281＋578.59，圆曲线半径R＝500m，转向角α右＝18°22′00″，缓和曲线长l＝40 m。
试计算曲线要素与主点里程。
【解】（1）缓和曲线常数计算：（2）缓和曲线要素计算：（3）主点里程计算：校核：（4）主点测设方法：缓和曲线的圆曲线主点测设与单圆曲线主点测设方法基本相同，ZH、HZ、QZ 的测设方法和精度要求与ZY、YZ、QZ相同。
用直角坐标法（即切线支距法）测设HY、YH点。
如图4.7.1所示，HY、YH点的坐标，按式（4.6.12）、（4.6.13）计算，当l＝l0时，则x、y为：置镜于ZH（HZ）点，后视交点方向，沿视线方向测设x，得HY（HY）点的，得HY（HY）垂足，仪器搬到垂足点，后视切线方向，拨90°角，沿视线测设y点。
关于公路测量中圆曲线、缓和曲线(完整缓和曲线和非完整缓和曲线)的计算示例
关于公路测量圆曲线、缓和曲线（完整缓和曲线和非完整缓和曲线）的计算示例新浪微博：爱疯记录仪例：某道路桥梁中，A匝道线路。
已知交点桩号及坐标：SP，K9+000（2957714.490，485768.924）；JD1，K9+154.745（2957811.298，485889.647）；EP，K9+408.993（2957786.391，486158.713）。
SP—JD1方位角：51°16′25″；转角：右44°00′54.06″；JD1—EP方位角：95°17′20″。
由图纸上“A匝道直线、曲线及转角表”得知：K9+000—K9+116.282处于第一段圆曲线上，半径为385.75m；K9+116.282—K9+151.282处于第一段缓和曲线上，K9+151.282的半径为300m，缓和曲线要素A1=217.335，Ls1=35m；K9+151.282—K9+216.134处于第二段圆曲线上，半径为300m；K9+216.134—K9+251.134处于第二段缓和曲线上，K9+251.134的半径为1979.5，缓和曲线要素A2=111.245，Ls2=35m；K9+251.134—K9+408.933处于第三段圆曲线上，半径为1979.5m。
求：K9+130、K9+200、K9+230、K9+300的中桩坐标，切线方位角，左5米边桩的坐标，右10米边桩的坐标。
解：首先，我们知道要求一个未知点的坐标，必须知道起算点坐标，起算点至未知点的方位角，起算点至未知点的直线距离，然后利用坐标正算的计算公式，就可以直接求出未知点的坐标。
那么，关于圆曲线和缓和曲线（包括完整缓和曲线和非完整缓和曲线）的计算，我们需要知道如何求出起算点至圆曲线或缓和曲线上某点的方位角和直线距离。
下面，先列出关于圆曲线和缓和曲线中角度和距离计算的相关公式。
附：A匝道直线、曲线及转角表。
】下载地址：/view/f0677e38cdbff121dd36a32d7375a417866fc18f1 / 102 / 10y 轴。
圆曲线及缓及曲线坐标推算公式附带例题
圆曲线和缓和曲线坐标计算公式一、直线上的坐标计算X i＝X m L i cosa0Y i＝Y m L i sina0式中： Xm、Ym——直线段起点M 坐标Li——直线段上任意点i 到线路起点 M 的距离a0——直线段起点M 到 JD1 的方向角二、圆曲线上任一点的坐标计算①、圆曲线上任一点i 相对应的圆心角：i＝180L iR式中： Li——圆曲线上任一点 i 走开 ZY或 YZ点的弧长②、圆曲线上任一点i 的直角坐标：X i＝Rsin i（可不计算） . Y i＝R（1 cos i）③、圆曲线 ZY 或 YZ 点到任一点 i 的偏角： i ＝ i＝90L i2R④、圆曲线 ZY 或 YZ 点到任一点 i 的弦长： C i ＝2Rsin( i ) 2R sin( i )2 ⑤、圆曲线 ZY 或 YZ 点到任一点 i 的弦长的方向角： a i ＝ a zy jd 或 y z jdiX i ＝X ZY 或 YZ C i cosa i⑥、所以圆曲线上任意点 i 的坐标为：C i sina iY i＝YZY 或YZ例题：已知一段圆曲线 ,R=3500m ，Ls ＝553.1m ，交点里程 K50+154.734， ZY 点到 JD 方向方向角为 A=129° 23′ 18.3″，右偏 9° 3′ 15.8″， ZY 点里程K49+877.607， YZ 点里程 K50+430.707，起点坐标为 x ＝389823.196， y ＝507787.251，求 K50+200 处中点坐标及左右各偏 12.5m 的坐标。
解： K50+200 处的曲线长度为 Li ＝ 322.393mK50+200 相对应的方向角： a ＝180L i ＝ 180322.393＝5 16 39.52R3500 K50+200 相对应的偏角：i ＝i ＝ 90L i ＝90 322.393＝2 38 19.762 R3500K50+200 到 zy 点的弦长： C i ＝2Rsin i ＝2 3500 sin2 38 19.76 ＝322.279m zy 点到 K50+200 中桩的方向角： a i ＝ a zyjdi ＝129 23 18 .3 2 38 19 .76 ＝132 1 38 .06K50+200 左、右偏 12.5m 的方向角：a 左＝ A i a90 ＝134 39 57.82 90 ＝44 39 57.82 a 右＝A i a90 ＝134 39 57.82 90 ＝134 39 57.82所以 K50+200 处的坐标为：X i ＝X ZY C i cosa i ＝389823.196 322.279 cos132 1 38.06 ＝389607.4354 Y i ＝Y ZY C i sina i ＝507787.251 322.279 sin132 1 38.06 ＝508026.6484K50+200 左偏 12.5m 的坐标为：X 左＝X i＝12.5 cos44 39 57.82＝12.5cosa左389607.4354 389616.3256 ＝Y i＝12.5＝Y左12.5sina左508026.6484 sin44 39 57.82 508035.4656 K50+200 右偏 12.5m 的坐标为：X 右＝X i＝389607.4354 12.5 cos134 39 57.82＝389598.648212.5cosa右＝Y i＝12.5＝Y右12.5sina右508026.6484 sin134 39 57.82 508035.5386 三、缓和曲线上任一点的坐标计算2切线角：i＝Li180缓和曲线上任意点i 的偏角：i ＝i＝L2i 1803 6RL s缓和曲线 ZH 或 HZ 点到任意点i 的方向角为： a i＝a ZH jd或 HZ jd ix i＝L iL5i 40R2 L2s缓和曲线上任意点 i 的坐标为： 3y i＝L i6RL s缓和曲线 ZH 或 HZ 点到任意点 i 的弦长：C i＝x2 y2所以缓和曲线上任意点 i 的坐标为：X i＝X ZH或HZ C i cosa i Yi＝YZH或 HZ C i sina i例题：已知一段缓和曲线， ZH 点到 JD 方向方向角为 A=183°17′08.9″，线路左偏 43° 31′02″，ZH 点里程为 K52+001.615，ZH 点坐标 x ＝388071.927，y＝ 508789.089， R ＝960m ，Ls ＝120m ，求 K52+100 处的中点坐标及左右各偏 12.5m 的坐标。
测量道路圆缓曲线
测量道路圆缓曲线道路工程测量(圆曲线缓和曲线计算公式)一、主点(major point) 的测设1、曲线要素的计算若已知：转角α及半径R ，则：切线长：；曲线长：外距：；切曲差：2、主点的测设（1）主点里程的计算ZY 里程=JD 里程-T ；YZ 里程=ZY 里程+LQZ 里程=YZ 里程-L/2 ；JD 里程=QZ 里程+D/2 （用于校核）（2）测设步骤：1）JDi 架仪，照准JDi-1 ，量取T ，得ZY 点；照准JDi+1 ，量取T ，得YZ 点。
2）在分角线方向量取 E ，得QZ 点。
二、单圆曲线详细测设有整桩号法和整桩距法。
一般采用整桩号法。
1、切线支距法(tangent off-set method)(1) 以ZY 或YZ 为坐标原点，切线为X 轴，过原点的半径为Y 轴，建立坐标系。
(2) 计算出各桩点坐标后，再用方向架、钢尺去丈量。
特点：测点误差不积累；宜以QZ 为界，将曲线分两部分进行测设。
[ 例题] 设某单圆曲线偏角α=34°12′00″，R=200m ，主点桩号为ZY ：K4+906.90 ，QZ ：K4+966.59 ，YZ ：K5+026.28 ，按每20m 一个桩号的整桩号法，计算各桩的切线支距法坐标。
（一）主点测设元素计算＝61.53m ；=119.38m ；=9.25m ；=3.68m 。
（二）主点里程计算ZY=K4+906.90 ；QZ=K4+966.59 ；YZ=K5+026.28 ；JD= K4+968.43 （检查）（三）切线支距法（整桩号）各桩要素的计算表曲线桩号ZY(YZ ）至桩圆心角φi 切线支距法坐标(m) 的曲线长(m) 小数度( °) X i (m) Yi (m) ZY K4+906.904906.9 0 0 0 0 K4+920 4920 13.1 3.752873558 13.090635 0.428871637 K4+940 4940 33.1 9.4 82451509 32.949104 2.732778823 K4+960 4960 53.1 15.21202946 52.478356 7.007714876 QZ K4+96 6.59 ———————————————————————K4+980 4980 46.28 13.25824338 45.868087 5.330745523 K5+000 5000 26.28 7.528665428 26.204441.724113151 K5+020 5020 6.28 1.799087477 6.2789681 0.098587899 YZ K5+026.28 5026.28 0 00 0 注：表中曲线长。
带有缓和曲线的圆曲线逐桩坐标计算例题
带有缓和曲线的圆曲线逐桩坐标计算
例题：某山岭区二级公路，已知交点的坐标分别为JD1（40961.914,91066.103 ）、JD2 （40433.528,91250.097 ）、JD3（40547.416,91810.392），JD2里程为
K2+200.000, R=150m缓和曲线长度为40m,计算带有缓和曲线的圆曲线的逐桩坐标。
（《工程测量》第202页36题）
解：（1）转角、缓和曲线角、曲线常数、曲线要素、主点里程、主点坐标计算
方法一：偏角法（坐标正算）
（2）第一缓和段坐标计算-0=7 3822 5 = 160 48 03
X Y
(4)第二缓和段坐标计算.0 = 7 38 22
方法二：切线支距法（坐标系转换）
（2）第一缓和段坐标计算
：-12 =160 48 03
X j =X Z H+ xcosot12+ y si n%2X=X ZH+ xs in a12 - yco^t12（本题为左转曲线）
(3) 圆曲线段坐标计算
0=73822 p = 0.444m q = 19.988m
12 =160 48 03 ZH( 40576.543 , 91200.296)
X i = X ZH xcos：12 ysin：12 Y =Y ZH xsin：12一ycos：12
:12=78 30 37
X i =X HZ—xcosc(23 +ysin o(23 Y =Y HZ— xsin53 _yco^t23 (本题为左转曲线)。
带有缓和曲线的圆曲线逐桩坐标计算例题
QZ
桩号 （桩号）
K2+176.280
JD
桩号 （桩号）
K2+200.000
8
主点坐标
ZH
HZ
QZ
方法一：偏角法（坐标正算）
（2）第一缓与段坐标计算
桩号
弧长
偏角
方位角
(左转)
弦长
Xi
Yi
ZH:
K2+048.562
0
160 48 03
40576.543
91200.296
+060
11.438
+180
91.438
42 33 58
+200
111.438
+220
131.438
+240
151.438
+260
171.438
YH:K2+263.998
175.436
74 39 04
164.638
110.740
40457.479
91359.018
（4）第二缓与段坐标计算
（本题为左转曲线）
桩号
Xi
Yi
YH:
桩号
弧长
偏角
方位角(左转)
弦长
X
Y
HY:
K2+088.562
153 09 41
40539.419
91215.104
+100
11.438
2 11 04
150 58 37
11.435
40529.420
91220.652
+120
31.438
6 00 15
缓和曲线和圆曲线的有关计算
缓和曲线和圆曲线的计算与测设一、缓和曲线的性质缓和曲线是直线与圆曲线间的一种过渡曲线。
它与直线分界处半径为∞，与圆曲线相接处半径与圆曲线半径R 相等。
缓和曲线上任一点的曲率半径ρρ∝l1 或ρl=C式中，C 变更率。
当l =0l 时，ρ=R ，所以0Rl =C式中，0l 为缓和曲线总长。
ρl=C 是缓和曲线的必要条件，实用中能满足这一条件的曲线可以作为缓和曲线，如辐射螺旋线、三次抛物线等。
我国缓和曲线均采用辐射螺旋线。
二、缓和曲线方程式按照ρl=C 为必要条件导出的缓和曲线方程为：X=l －2540C l ＋493456C l ＋…Y=Cl 63－37336C l ＋51142240C l ＋ (1)根据测设要求的精度,实际应用中可将高次项舍去,并顾及到0Rl =C ,则上式变为X=l －202540l R l +40493456l R lY=036Rl l －337336l R l （2）式中,x 、y 为缓和曲线上任一点的直角坐标，坐标原点为直缓点（ZH ）或缓直点（HZ ）；通过该点的缓和曲线切线为x 轴，如图2：l 为缓和曲线上任一点P 到ZH （或HZ ）的曲线长；0l 为缓和曲线总长度。
当l =0l 时，x=x 0,y=y 0,代入式（2）得：X 0=0l －23040R l+4503456R lY 0=Rl 62－340336Rl （3）式中，x 0 、y 0 为缓圆点（HY ）或圆缓点（YH ）的坐标。
三、缓和曲线常数计算β0、δ0、m 、p 、 x 0、y 0 等称为缓和曲线常数。
其物理意义及几何关系由下图,图3可得知：β0——缓和曲线的切线角，即HY （或YH ）点的切线与ZH （或HZ ）点切线的交角；亦即圆曲线一端延长部分所对应的圆心角。
δ0——缓和曲线的总偏角；m —切垂距，即ZH （或HZ ）到由圆心O 向切线所作垂线垂足的距离； p —圆曲线内移量，为垂线长与圆曲线半径R 之差。
曲线计算公式及例题
一、圆曲线坐标计算公式β=180°/π×L/R（L= βπR/180°）弧长公式β为圆心角△X=sinβ×R△Y=(1-cosβ) ×RC= 弦长X=X1+cos (α±β/2)×CY=Y1+sin (α±β/2)×Cβ代表偏角,（既弧上任一点所对的圆心角）。
β/2是所谓的偏角（弦长与切线的夹角）△X 、△Y 代表增量值。
X 、Y 代表准备求的坐标。
X1、Y1代表起算点坐标值。
α代表起算点的方位角。
R 代表曲线半径二、缓和曲线坐标计算公式β= L2/2RLS ×180°/πC= L - L5/90R2L S 2X=X1+cos (α±β/3)×CY=Y1+sin (α±β/3)×C L 代表起算点到准备算的距离。
LS 代表缓和曲线总长。
X1、Y1代表起算点坐标值。
三、直线坐标计算公式X=X1+cosα×LY=Y1+sinα×LX1、Y1代表起算点坐标值α代表直线段方位角。
L 代表起算点到准备算的距离。
1）左右边桩计算方法X 边=X中+cos（α±90°) ×LY 边=Y中+sin（α±90°) ×L在计算左右边桩时，先求出中桩坐标，在用此公式求左右边桩。
如果在线路方向左侧用中桩方位角减去90°，线路右侧加90°，乘以准备算的左右宽度。
例题:直线坐标计算方法α(方位角)=18°21′47″DK184+714.029，求DK186+421.02里程坐标X1=84817.831 Y1=352.177 起始里程解:根据公式X=X1+cosα×LX=84817.831+COS18°21′47″×(86421.02—84714.029)=86437.901Y=Y1+sinα×LY=352.177+sin18°21′47″×(86421.02—84714.029)=889.943求DK186+421.02里程左右边桩, 左侧3.75m, 右侧7.05m. 解:根据公式线路左侧计算:X 边=X中+cos（α±90°) ×LX 边=86437.901+cos(18°21′47″- 90°) ×3.75=86439.082Y 边=Y中+sin（α±90°) ×LY 边=889.943+sin(18°21′47″- 90°) ×3.75=886.384线路右侧计算:X 边=X中+cos（α±90°) ×LX 边=86437.901+cos(18°21′47″+ 90°) ×7.05=86435.680Y 边=Y中+sin（α±90°) ×LY 边=889.943+sin(18°21′47″+90°) ×7.05=896.634四、例题:缓和曲线坐标计算方法α(ZH点起始方位角)=18°21′47″X1=86437.901 Y1=889.941 起始里程DK186+421.02曲线半径2500 缓和曲线长120m求HY 点坐标, 也可以求ZH 点到HY 点任意坐标解:根据公式β=L2/2RLS×180°/πβ=｛1202/(2×2500×120) ｝×(180°/π)= 1°22′30.36″C=L-L5/90R2LS2C=120-1205/(90×25002×1202)=119.997X=X1+cos(α±β/3)×CX=86437.901+cos(18°21′47″-1°22′30.36″/3)×119.997=86552.086Y=Y1+sin(α±β/3)×CY=889.941+sin(18°21′47″-1°22′30.36″/3)×119.997=926.832求DK186+541.02里程左右边桩, 左侧3.75m, 右侧7.05m. 解:根据公式线路左侧计算:X 边=X中+cos（α±90°) ×LX 边=86552.086+cos｛(18°21′47″-1°22′30.36″)- 90°｝×3.75=86553.182Y 边=Y中+sin（α±90°) ×LY 边=926.832+sin｛(18°21′47″-1°22′30.36″)- 90°｝×3.75=923.246线路右侧计算:X 边=X中+cos（α±90°) ×LX 边=86552.086+cos｛(18°21′47″-1°22′30.36″)+ 90°｝×7.05=86550.026Y 边=Y中+sin（α±90°) ×LY 边=926.832+sin｛(18°21′47″-1°22′30.36″)+ 90°｝×7.05=933.574缓和曲线方位角计算方法α=(起始方位角±β偏角)= 18°21′47″-1°22′30.36″=16°59′16.64″注:缓和曲线在计算坐标时, 此公式只能从两头往中间推, 只能从ZH 点往HY 点推,HZ 点往YH点推算, 如果YH 往HZ 点推算坐标, 公式里的β为β2/3.五、例题:圆曲线坐标计算方法α(HY点起始方位角)= 16°59′16.64″X1=86552.086 Y1=926.832曲线半径2500 曲线长748.75 起始里程DK186+541.02求YH 点坐标, 也可以求QZ 点坐标或任意圆曲线一点坐标. 解:根据公式β=180°/π×L/Rβ= 180°/π×748.75/2500=17°09′36.31″△X=sinβ×R△X=sin17°09′36.31″×2500=737.606△Y=(1-cosβ) ×R△Y=(1-cos17°09′36.31″) ×2500=111.290C= 弦长C=745.954X=X1+cos(α±β/2)×CX= 86552.086 +cos(16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″/2) ×745.954=87290.023 Y=Y1+sin(α±β/2)×CY=926.832+ sin(16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″/2) ×745.954=1035.905圆曲线方位角计算方法α=(起始方位角±β偏角)= 16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″=359°49′40.33″求DK187+289.77里程左右边桩, 左侧3.75m, 右侧7.05m. 解:根据公式线路左侧计算:X 边=X中+cos（α±90°) ×LX 边=87290.023+cos(359°49′40.33″-90°) ×3.75=87290.012 Y 边=Y中+sin（α±90°) ×LY 边=1035.905+sin(359°49′40.33″-90°) ×3.75=1032.155线路右侧计算:X 边=X中+cos（α±90°) ×LX 边=87290.023+cos(359°49′40.33″+90°) ×7.05=87290.044 Y 边=Y中+sin（α±90°) ×LY 边=1035.905+sin(359°49′40.33″+90°) ×7.05=1042.955。
带有缓和曲线的圆曲线逐桩坐标计算例题
带有缓和曲线的圆曲线逐桩坐标计算例题：某山岭区二级公路，已知交点的坐标分别为JD1（40961.914,91066.103）、 JD2（40433.528,91250.097）、JD3（40547.416,91810.392），JD2里程为K2+200.000，R=150m,缓和曲线长度为40m,计算带有缓和曲线的圆曲线的逐桩坐标。
（《工程测量》第202页36题）解：（1）转角、缓和曲线角、曲线常数、曲线要素、主点里程、主点坐标计算1 坐标方位角12α3084160'''23α730378''' 2 转角 α（左转曲线）627182'''3 缓和曲线角 πββ1802⨯==R L S h o22837'''4 曲线内移值 R L p S242=m 444.05切线增长值232402R L L q SS -=m 988.196曲线 要素切线长q p R T h ++=2tan)(αm 438.151曲线长S h L R L 2180)2(0+-=πβαm 436.255=h L m 436.175y =L外距R p R E h -+=2sec)(αm 781.49 切曲差h h h L T D -=2m 440.477主点里程ZH 桩号JD ZH =（桩号）h T - K2+048.562 HY桩号ZH HY =（桩号）S L + K2+088.562 YH 桩号HY YH =（桩号）y L + K2+263.998 HZ 桩号YH HZ =（桩号）S L + K2+303.998 QZ 桩号HZ QZ =（桩号）2/h L - K2+176.280 JD 桩号QZ JD =（桩号）2/h D +K2+200.0008主点坐标ZH212cos αh ZH T X X +=m 543.40576 212sin αh ZH T Y Y += m 296.91200HZ 232cos αh HZ T X X +=m 693.40463 232sin αh HZ T Y Y +=m 500.91398QZ)180(21-23ααα-︒=hE 029329'''h E h QZE X X αcos 2+=m 788.40476hEhQZEYYαsin2+=m728.91274方法一：偏角法（坐标正算）（2）第一缓和段坐标计算22837'''=β308416012'''=α（3）圆曲线段坐标计算149153-'''==-βααJDZY切线桩号弧长里程里程桩点ZY-=il偏角231β⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∆Sii Ll方位角ic i∆-=12αα(左转)弦长22590Siii LRllc-=XiiciZHicXXαcos+=YiiciZHicYYαsin+=ZH:K2+048.5620 1604803 40576.543 91200.296+060 11.438 01230 1603533 11.438 40565.754 91204.097 +080 31.438 13423 1591340 31.438 40547.149 92211.446 HYK2+088.56240 23247 1581516 39.968 40539.419 91215.104桩号弧长里程里程桩点HY-=il偏角π︒=∆90Rlii方位角(左转)iJDZYc i∆=---βαα弦长iiRc∆=sin2XiciHYicXXαcos+=YiciHYicYYαsin+= HY:K2+088.562βαα-=-JDZY切线153094140539.41991215.104+100 11.438 21104 1505837 11.435 40529.42091220.652+120 31.43860015 1470926 31.380 40513.05591232.122+140 51.43894926 1432015+160 71.438133837 1393104（4）第二缓和段坐标计算228370'''= βQZ:K2+176.28087.718 164510 136243186.473 40476.78991274.728+180 91.438 +200 111.438 +220 131.438 +240 151.438 +260171.438YH:K2+263.998175.4363330211193920165.606 40457.48091359.018 桩号弧长里程里程桩点-Z H l i =偏角0231β⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∆S i i L l 方位角i c i∆+=32αα(左转)弦长22590Sii i LR ll c -=X ii c i i c X X αcos HZ +=Y ii c i HZ i c Y Y αsin +=YH: K2+263.998 40 23247 2610324 39.968 40457.480 91359.018 +280 23.998 05500 2592537 23.996 40459.290 91374.911 +300 3.998 0013225830373.998 40462.89791394.582HZ K2+303.99832α258303740463.69391398.500方法二：切线支距法（坐标系转换）（2）第一缓和段坐标计算308416012'''= α1212sin cos ααy x X X ZH i ++=1212cos sin ααy x Y Y ZH i -+=（本题为左转曲线）（3）圆曲线段坐标计算228370'''= βp =0.444m q =19.988m桩号里程里程桩点ZY -=i l22540sL R l l x -=33733366SS L R l RL l y -=X i Y iZH:K2+048.5620 40576.543 91200.296 +060 11.438 11.438 0.042 40565.755 91204.096 +08031.43831.4170.863 40547.156 92211.446 HYK2+088.562 40 39.9291.77840539.41991215.104308416012'''= αZH （40576.543,91200.296）1212sin cos ααy x X X ZH i ++=1212cos sin ααy x Y Y ZH i -+=（4）第二缓和段坐标计算 73037812'''= α2323sin cos ααy x X X HZ i +-=2323cos sin ααy x Y Y HZ i --=（本题为左转曲线）桩号 里程里程桩点HY -=i l180βπϕ+=Rl iq R x +=ϕsin P()pR y +-=ϕcos 1PX i Y iHY: K2+088.56240539.419 91215.104 +100 11.438 120030 51.196 3.726 40529.419 91220.651 +120 31.438 193852 70.424 9.177 40513.052 91232.122+140 51.438 271714 +16071.438 345536QZ:K2+176.28087.718 410843 118.684 37.487 40476.788 91274.728 +180 91.438 423358+200 111.438 +220 131.438 +240 151.438 +260171.438YH:K2+263.998175.436743904164.638110.740 40457.479 91359.018桩号里程里程桩点ZY -=i l22540sL R l l x -= 33733366SSL R l RL l y -=X i Y iYH:K2+263.99840 39.929 1.778 40457.482 91359.017 +280 23.998 23.992 0.384 40459.290 91374.912 +300 3.998 3.998 0.002 40462.89891394.582HZK2+303.99840463.69391398.500。
缓和曲线连同圆曲线测设
实习报告
班级：
组别：
姓名：
学号：
指导教师：
年月日
前言
1、曲线元素计算
（1）设计元素
R=缓和曲线长l0= 转向角α
JD里程：DK+
（2）转向角测量
日期：年月日 仪器Байду номын сангаас号仪器编号
班级组别观 测 者记 录 者
置镜点
盘 位
目标
水平度盘读数
（° ′ ″）
半测回角值
（° ′ ″）
一测回角值
（° ′ ″）
JD
L
ZD1
ZD2
R
ZD2
ZD1
（3）缓和曲线常数
（4）曲线综合要素
2、曲线主要点里程推算
（1）里程推算
JD DK +
-T
ZH DK +
+l0
HY DK +
+（L-2l0）/2
QZ DK +
+（L-2l0）/2
YH DK +
+l0
HZ
（2）计算检核
ZH DK +
+2T
DK +
-q
HZ DK +
3、分弦偏角计算（圆曲线段不足20米的破弦）
NO
分弦（m）
分弦偏角（°′″）
δ1
δ2
δ3
δ4
δ5
3、偏角法测设曲线资料计算
日期：年月日 仪器型号仪器编号
班级组别观 测 者记 录 者
点 号
里 程
正反拨
偏角（°′″）
平盘读数（°′″）
备注
ZH（0）
圆曲线、缓和曲线计算例题《精选》
圆曲线坐标计算公式β=180°/π×L/R（L= βπ R/180°）弧长公式β为圆心角△X=sinβ×R△Y=(1-cosβ)×RC= 弦长X=X1+cos (α ±β/2)×CY=Y1+sin (α ±β/2)×Cβ代表偏角,（既弧上任一点所对的圆心角）。
β/2是所谓的偏角（弦长与切线的夹角）△X、△Y代表增量值。
X、Y代表准备求的坐标。
X1、Y1代表起算点坐标值。
α代表起算点的方位角。
R 代表曲线半径缓和曲线坐标计算公式β= L2/2RLS ×180°/πC= L - L5/90R2LS2X=X1+cos (α ±β/3)×CY=Y1+sin (α ±β/3)×CL代表起算点到准备算的距离。
LS代表缓和曲线总长。
X1、Y1代表起算点坐标值。
直线坐标计算公式X=X1+cosα×L Y=Y1+sinα×LX1、Y1代表起算点坐标值α代表直线段方位角。
L代表起算点到准备算的距离。
左右边桩计算方法X边=X中+cos（α±90°)×LY边=Y中+sin（α±90°)×L在计算左右边桩时，先求出中桩坐标，在用此公式求左右边桩。
如果在线路方向左侧用中桩方位角减去90°，线路右侧加90°，乘以准备算的左右宽度。
例题:直线坐标计算方法α(方位角)=18°21′47″X1=84817.831 Y1=352.177 起始里程DK184+714.029求DK186+421.02里程坐标解:根据公式X=X1+cosα×LX=84817.831+COS18°21′47″×(86421.02—84714.029)=86437.901Y=Y1+sinα×LY=352.177+sin18°21′47″×(86421.02—84714.029)=889.943求DK186+421.02里程左右边桩,左侧3.75m,右侧7.05m.解:根据公式线路左侧计算:X边=X中+cos（α±90°)×LX边=86437.901+cos(18°21′47″- 90°)×3.75=86439.082Y边=Y中+sin（α±90°)×LY边=889.943+sin(18°21′47″- 90°)×3.75=886.384线路右侧计算: X边=X中+cos（α±90°)×LX边=86437.901+cos(18°21′47″+ 90°)×7.05=86435.680 Y边=Y中+sin（α±90°)×L Y边=889.943+sin(18°21′47″+90°)×7.05=896.634例题:缓和曲线坐标计算方法α(ZH点起始方位角)=18°21′47″X1=86437.901 Y1=889.941起始里程DK186+421.02曲线半径2500缓和曲线长120m求HY点坐标,也可以求ZH点到HY点任意坐标解:根据公式β=L2/2RLS×180°/πβ=｛1202/(2×2500×120)｝×(180°/π)= 1°22′30.36″C=L-L5/90R2LS2C=120-1205/(90×25002×1202)=119.997X=X1+cos(α±β/3)×CX=86437.901+cos(18°21′47″-1°22′30.36″/3)×119.997=86552.086Y=Y1+sin(α±β/3)×CY=889.941+sin(18°21′47″-1°22′30.36″/3)×119.997=926.832求DK186+541.02里程左右边桩,左侧3.75m,右侧7.05m.解:根据公式线路左侧计算:X边=X中+cos（α±90°)×LX边=86552.086+cos｛(18°21′47″-1°22′30.36″)- 90°｝×3.75=86553.182Y边=Y中+sin（α±90°)×LY边=926.832+sin｛(18°21′47″-1°22′30.36″)- 90°｝×3.75=923.246线路右侧计算: X边=X中+cos（α±90°)×LX边=86552.086+cos｛(18°21′47″-1°22′30.36″)+ 90°｝×7.05=86550.026Y边=Y中+sin（α±90°)×LY边=926.832+sin｛(18°21′47″-1°22′30.36″)+ 90°｝×7.05=933.574缓和曲线方位角计算方法α=(起始方位角±β偏角)= 18°21′47″-1°22′30.36″=16°59′16.64″注:缓和曲线在计算坐标时,此公式只能从两头往中间推,只能从ZH点往HY点推,HZ点往YH 点推算,如果YH往HZ点推算坐标,公式里的β为β2/3.例题:圆曲线坐标计算方法α(HY点起始方位角)= 16°59′16.64″X1=86552.086Y1=926.832 曲线半径2500曲线长748.75起始里程DK186+541.02求YH点坐标,也可以求QZ点坐标或任意圆曲线一点坐标.解:根据公式β=180°/π×L/Rβ= 180°/π×748.75/2500=17°09′36.31″△X=sinβ×R△X=sin17°09′36.31″×2500=737.606△Y=(1-cosβ)×R△Y=(1-cos17°09′36.31″)×2500=111.290C=弦长C=745.954X=X1+cos(α±β/2)×CX= 86552.086 +cos(16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″/2) ×745.954=87290.023Y=Y1+sin(α±β/2)×CY=926.832+ sin(16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″/2) ×745.954=1035.905圆曲线方位角计算方法α=(起始方位角±β偏角)= 16°59′16.64″+360°-17°09′36.31″=359°49′40.33″求DK187+289.77里程左右边桩,左侧3.75m,右侧7.05m.解:根据公式线路左侧计算: X边=X中+cos（α±90°)×LX边=87290.023+cos(359°49′40.33″-90°)×3.75=87290.012Y边=Y中+sin（α±90°)×LY边=1035.905+sin(359°49′40.33″-90°)×3.75=1032.155线路右侧计算: X边=X中+cos（α±90°)×LX边=87290.023+cos(359°49′40.33″+90°)×7.05=87290.044Y边=Y中+sin（α±90°)×LY边=1035.905+sin(359°49′40.33″+90°)×7.05=1042.955。
缓和曲线的测设
缓圆曲线测设元素与主点桩号计算
已知数据
要素计算值(m) 主点桩号里程
(m) 偏角值△α： 度 分 秒
弧度
89 0 12 1.553401211
9
切线长Th= 105.38 JD 94.700
缓和曲线长
度 56 曲线长Lh= 118.14 ZH 118.1
36
圆曲线半径
R(m)：
40 圆曲线长Ly= 6.14 HY 174.1
36
交点JD 里程： 94.7 外距Eh= 71.04 QZ 177.2
04
旋转角B 0.7 切曲差Dh= 92.62 YH 180.2
72
切线增量q 27.542666667
HZ 236.2
72 内移量p
39.2
JD(检核) 223.513
速度设计值为：V=40km/h, 缓和曲线长度：Ls=0.035V ³/R=56m
缓和曲线的测设步骤：
(1) 在JD 点安置全站仪（对中、整平），用盘左瞄准直圆方向，将度盘的读数配到0°00′00″，在此方向量取TH ，定出ZH 点；
(2) 从JD 沿切线方向量取TH －XO ，然后再从此点沿切线垂直方向量取YO , 定出HY 点； (3)倒转望远镜，转动照准部到度盘读数为α，量取TH ，定出HZ 点； (4)从JD 沿切线方向量取TH －XHY ，然后再从此点沿切线垂直方向量取YHY , 定出YH 点； (5)继续转动照准部到度盘读数为（α＋180°）/2，量取EH ，定出QZ 点。
y。
(完整版)缓和曲线、圆曲线测设计算例题
已知曲线半径R=6000，缓和曲线长度l 0=280，交点JD27坐标及相邻方位角已在图中给出，ZH 点里程为DK2+100。
请计算：1、曲线要素中的切线长T 、曲线长L 、外矢距E ；2、HY 、QZ 、YH 、HZ 的里程；3、ZH 点坐标及其左边桩3米的坐标；4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标；5、DK2+660的坐标及右边桩35米的坐标。
永州α=225-17-08.0JD27(D K 2+100)(1000.000,1000.000)α=232-35-13.9H Z Q ZHZ H Y YH附公式：m 为缓和曲线切垂距，m= l 0/2- l 03/（240R 2）p 为缓和曲线内移距，P= l 02/（24R ）- l 04/（2688R 3）缓和曲线方程式：X=h - h 5/（40R 2l 2）+ h 9/（3456 R 4l 4）Y=h 3/（6Rl ）- h 7/（336 R 3l 3）+ h 11/（42240 R 5l 5）解：1、转向角α=α2-α1=7°18′05.9″切线长T=（R+P ）tg （α/2）+m = 522.863曲线长L=（R απ）/180+l 0= 1044.626外矢距E=（R+P ）sec （α/2）-R=12.746式中m 为缓和曲线切垂距，m= l 0/2- l 03/（240R 2）=139.9974p 为缓和曲线内移距，P= l 02/（24R ）- l 04/（2688R 3）=0.54442、HY 点里程为DK2+100+280=DK2+380；QZ 点里程为DK2+100+1044.626/2=DK2+622.313；HZ 点里程为DK2+100+1044.626=DK3+144.626；YH 点里程为DK3+144.626-280=DK2+864.6263、JD27到ZH 点的方位角αJD27-ZH =232°35′13.9″-180=52°35′13.9″ JD27到ZH 点的坐标增量为：△x =T ×cos αJD27-ZH =317.667m△y =T ×sin αJD27-ZH =-415.299m于是ZH 点坐标为X ZH = x JD27+ △x = 1317.667my ZH = Y JD27+△y =1415.299mZH点到左边桩3米的方位角αZH-左边桩= 232°35′13.9″-90=142°35′13.9″左边桩3米的坐标为：X左= x ZH+ 3×cosαZH-左边桩= 1315.284mY左= y ZH +3×sinαZH-左边桩=1417.122m4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标:DK2+180在缓和曲线上，计算过程为：ZH点到JD27的方位角αZH-JD1= =232°35′13.9″DK2+180到ZH点的缓和曲线长度h为180-100=80根据缓和曲线方程式：X=h - h5/（40R2l2）+ h9/（3456 R4l4）=80.000Y=h3/（6Rl）- h7/（336 R3l3）+ h11/（42240 R5l5）=0.0508由X和Y可以求出DK5+900与ZH的距离D和它的偏角δ：D=√（X2+ Y2）=80.000δ=arctg（Y/ X）=0°02′11.0″于是DK2+180的坐标（X1，Y1）为：X1= 1317.667+Dcos（232°35′13.9″-δ）=1269.022Y1 = 1415.299+Dsin（232°35′13.9″-δ）=1351.788DK2+300右边桩2米的坐标（X2，Y2）为：X2= 1269.022+2×cos（232°35′13.9″-3δ+90）=1270.608Y2= 1351.788+2×sin（232°35′13.9″-3δ+90）=1350.5705、圆曲线点DK2+660计算过程为：曲中点QZ的里程推算为DK2+622.313, DK2+660到QZ的圆曲线长度为660-622.313=37.687,所对应的圆心角为O′=（180*37.687）/（πR）=0°21′35.6″， JD27到圆心O的方位角αJD27-O=225°17′08.0″-（180-7°18′05.9″）/2=138°56′10.95″圆心O的坐标为：X3 =1000+（E+R）cos（138°56′10.95″）=-3533.494Y3= 1000+（E+R）sin（138°56′10.95″）=4949.753DK2+660的坐标（X4，Y4）为：X4= X3++ R cos（138°56′10.95″+180- O′）=965.544Y4 = Y3+Rsin（138°56′10.95″+180- O′）=980.035DK2+660右边桩35米的坐标（X5，Y5）为：X5= X3++ （R+35）×cos（138°56′10.95″+180- O′）=991.788Y5= Y3+（R+35）×sin（138°56′10.95″+180- O′）=956.878。
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已知曲线半径R=6000，缓和曲线长度l 0=280，交点JD27坐标及相邻方位角已在图中给出，ZH 点里程为DK2+100。
请计算：
1、曲线要素中的切线长T 、曲线长L 、外矢距E ；
2、HY 、QZ 、YH 、HZ 的里程；
3、ZH 点坐标及其左边桩3米的坐标；
4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标；
5、DK2+660的坐标及右边桩35米的坐标。
永州α=225-17-08.0JD27(D K 2+100)(1000.000,1000.000)α=232-
35-13.9H Z Q Z
HZ H Y YH
附公式：
m 为缓和曲线切垂距，m= l 0/2- l 03/（240R 2）
p 为缓和曲线内移距，P= l 02/（24R ）- l 04/（2688R 3）
缓和曲线方程式：
X=h - h 5/（40R 2l 2）+ h 9/（3456 R 4l 4）
Y=h 3/（6Rl ）- h 7/（336 R 3l 3）+ h 11/（42240 R 5l 5）
解：
1、转向角α=α2-α1=7°18′05.9″
切线长T=（R+P ）tg （α/2）+m = 522.863
曲线长L=（R απ）/180+l 0= 1044.626
外矢距E=（R+P ）sec （α/2）-R=12.746
式中m 为缓和曲线切垂距，m= l 0/2- l 03/（240R 2）=139.9974
p 为缓和曲线内移距，P= l 02/（24R ）- l 04/（2688R 3）=0.5444
2、HY 点里程为DK2+100+280=DK2+380；
QZ 点里程为DK2+100+1044.626/2=DK2+622.313；
HZ 点里程为DK2+100+1044.626=DK3+144.626；
YH 点里程为DK3+144.626-280=DK2+864.626
3、JD27到ZH 点的方位角αJD27-ZH =232°35′13.9″-180=52°35′13.9″ JD27到ZH 点的坐标增量为：
△x =T ×cos αJD27-ZH =317.667m
△y =T ×sin αJD27-ZH =-415.299m
于是ZH 点坐标为
X ZH = x JD27+ △x = 1317.667m
y ZH = Y JD27+△y =1415.299m
ZH点到左边桩3米的方位角αZH-
左边桩= 232°35′13.9″-90=142°35′13.9″
左边桩3米的坐标为：
X左= x ZH+ 3×cosαZH-左边桩= 1315.284m
Y左= y ZH +3×sinαZH-左边桩=1417.122m
4、DK2+180的坐标及右边桩2米的坐标:
DK2+180在缓和曲线上，计算过程为：
ZH点到JD27的方位角αZH-JD1= =232°35′13.9″
DK2+180到ZH点的缓和曲线长度h为180-100=80
根据缓和曲线方程式：
X=h - h5/（40R2l2）+ h9/（3456 R4l4）=80.000
Y=h3/（6Rl）- h7/（336 R3l3）+ h11/（42240 R5l5）=0.0508
由X和Y可以求出DK5+900与ZH的距离D和它的偏角δ：
D=√（X2+ Y2）=80.000
δ=arctg（Y/ X）=0°02′11.0″
于是DK2+180的坐标（X1，Y1）为：
X1= 1317.667+Dcos（232°35′13.9″-δ）=1269.022
Y1 = 1415.299+Dsin（232°35′13.9″-δ）=1351.788
DK2+300右边桩2米的坐标（X2，Y2）为：
X2= 1269.022+2×cos（232°35′13.9″-3δ+90）=1270.608
Y2= 1351.788+2×sin（232°35′13.9″-3δ+90）=1350.570
5、圆曲线点DK2+660计算过程为：
曲中点QZ的里程推算为DK2+622.313, DK2+660到QZ的圆曲线长度为660-622.313=37.687,所对应的圆心角为O′=（180*37.687）/（πR）=0°21′35.6″， JD27到圆心O的方位角αJD27-O=225°17′08.0″-（180-7°18′05.9″）/2=138°56′10.95″
圆心O的坐标为：
X3 =1000+（E+R）cos（138°56′10.95″）=-3533.494
Y3= 1000+（E+R）sin（138°56′10.95″）=4949.753
DK2+660的坐标（X4，Y4）为：
X4= X3++ R cos（138°56′10.95″+180- O′）=965.544
Y4 = Y3+Rsin（138°56′10.95″+180- O′）=980.035
DK2+660右边桩35米的坐标（X5，Y5）为：
X5= X3++ （R+35）×cos（138°56′10.95″+180- O′）=991.788
Y5= Y3+（R+35）×sin（138°56′10.95″+180- O′）=956.878。