(16)《工程测量学》实验四：曲线测设

《工程测量学》课程实验指导书
山东科技大学 测绘科学与工程学院
2、根据所计算的放样要素，按偏角法的放样步骤，实地标定出圆曲线的位置。 3、检核曲线测设的质量，测算闭合差。
四、仪器与工具
领取：全站仪 1 台套（含三脚架）、单棱镜 1 套、对中杆 1 根、小钢尺 1 把； 自备：自制观测标志（夹子或水瓶配圆珠笔）、计算器、刻度尺、粉笔、记录纸、记录表格。
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实验 4：曲线测设
一、工程应用背景
1、虽然目前道路曲线测设已普遍采用全站仪或 GPS RTK，但偏角法作为一种经典的、方便灵活的曲 线测设方法，在较多工程中还经常使用。
2、《铁路工程测量规范》（TB 10101-2009）的相关条文： 5.7.2 线路中线可采用极坐标法、GPS RTK 法和拨角放线法测设，并钉设中桩。 5.7.3 中桩测设应符合下列规定：...... 2 线路中线宜钉设公里桩和百米桩。 直线上中桩间距不宜大于 50m， 曲线上中桩间距不宜大于 20m。 如地形平坦且曲线半径大于 800m 时， 圆曲线内的中桩间距可为 40m。 在地形变化处或设计需要 时，应另设加桩。...... 5.7.4 全站仪中线测量应符合下列要求： 1 中线测量应采用 III 级及以上测距精度的全站仪进行施测。 2 中桩一般应直接从平面控制点测设。特殊困难条件下，可从平面控制点上发展附合导线或支导 线。支导线边数不应超过二条。 3 采用极坐标法测量中桩时，测设距离不宜大于 500m。 5.7.6 采用偏角法测设曲线中桩需要另行设置转点时，应钉设转点方桩。当转移置镜点多于 1 个时， 应与曲线控制桩闭合，闭合点点位误差的限差为 5cm。 2、《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）的相关条文： 15.2.1 控制基标在线路直线段宜每 120m 设置一个，曲线段除在曲线要素点上设置控制基标外，曲线 要素点间距较大时还宜每 60m 设置一个。 15.2.2 控制基标设置在线路中线上时，在直线上，可采用截距法；在曲线上，曲线要素点的控制基 标可直接埋设，其他控制基标利用中线点采用偏角法进行测设。控制基标设置在线路中线一 侧时，可依据线路中线点按极坐标法测设。 15.3.1 加密基标在线路直线段应每 6m、曲线段应每 5m 设置一个。 15.3.3 曲线段加密基标测设方法和限差要求如下： 1 依据曲线上的控制基标，采用偏角法和水准测量方法，逐一测设曲线加密基标的位置和高程。 3 曲线加密基标平面位置和高程测定的限差应符合下列要求： 1）纵向：相邻基标间纵向误差为 5mm ； 2）横向：加密基标相对于控制基标的横向偏差应为 2mm ；......
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设计者：刘尚国 于胜文
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点：第一，全站仪测角模式下合理使用左角/右角，对应于偏角值的正拨和反拨；第二，此处应用的必然是 长弦法，务必考虑弦弧差；第三，现场务必标记各曲线桩里程。 8、半条曲线测设到 QZ 点为止，偏角法测设出的 QZ’和先前主要点测设出的 QZ 之间的偏差，即为闭 合差，按课堂及教材所讲的方法，测算横向闭合差和纵向闭合差的大小。 9、再将全站仪安置在 YZ 点上，用同样的方法放样另外半条曲线，同时评定闭合差。
五、实验方法指导
1、务必复习课程网站 http://mooc1.chaoxing.com/course/81896019.html 中的相关内容。 2、务必根据所提供的实验区域的 AutoCAD 平面图，在上课前做好设计方案，首先获取圆曲线曲 率半径 R 和转向角 。具体做法为： 2.1 在所给定的校区 AutoCAD 地形图上，根据现场条件，首先画一个一定半径的圆弧，然后在该 地点绘制两条彼此相交且与圆弧相切的直线，确保交点和两切点均位于可操作的范围内。 2.2 为确保实验效果及工作量，建议圆曲线半径取 300~350m，转向角取 15 左右，基本桩距取 10m。
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3、必须在实验课前，根据所选定的圆曲线半径、转向角， 计算各曲线要素、 主要点里程、 待放样桩点的放样数据（偏角、桩距、长弦、短弦等）。即务必把实验表格填写完整！
4、现场首先合理选择交点 JD 的位置、确定 ZY 点或 YZ 点的方向。 5、 在 JD 安置全站仪， 通过角度测设的方法确定 YZ 点或 ZY 点方向，亦即使转向角等于 。 ——需要注意，实际工作中，线路的方向（交点至 ZY 或 YZ 点方向）在线路初测阶段已经确定！ 6、依主要点测设的方法，通过距离放样分别确定 ZY 点和 YZ 点， 通过极坐标法 （角平分线方向、 外矢距） 确定 QZ 点。 7、将全站仪安置在 ZY 点上，依 JD 定向，按偏角 法放样的步骤，依次测设半条曲线上各曲线桩。注意三
实验 4：曲线测设
班级： 组长： 组号： 组员： （1）圆曲线要素 半径 R = 外矢距 E = m m 转向角α = 切曲差 q = （2）主要点里程计算 m 切线长 T = 曲线长 L = m m 实验日期：
（3）偏角法放样数据 桩号 相邻桩间 的曲线长度 （m） 各桩至 ZY(YZ) 的曲线长度 （m） 短弦法之 相邻桩间弦长 （m） 长弦法之 弦长 （m） 偏角 ° ′
二、实验目的
1、学会偏角、短弦、长弦等等放样要素的计算方法。 2、学会偏角法放样圆曲线的具体操作步骤。
三、实验任务
1、提前做好实验方案：根据实验现场的现状条件，设计给出圆曲线的几何要素，计算主要点里程 以及偏角法放样圆曲线所需的放样要素。
撰写者：刘尚国 于胜文 1 http://www.sdust.edu.cn
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（4）圆曲线放样的闭合差情况 偏角法，自 ZY 点放样的半条曲线： 闭合差 f = 纵向闭合差 fy = mm； mm； 横向闭合差 fx = 纵向相对闭合差 fy / L / 2 mm ；
偏角法，自 YZ 点放样的半条曲线： 闭合差 f = 纵向闭合差 fy = mm； mm； 横向闭合差 fx = 纵向相对闭合差 fy / L / 2
六、上交资料
各组交外业观测记录 1 份，各人交实验报告 1 份。
七、实验报告格式要求
采用学校规定的统一用本，实验时间、班级、作业小组、实验人员姓名等信息必须填写完整。
撰写者：刘尚国 于胜文
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《工程测量学》课程实验 数据记录表格
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