教学目标:了解偏角法的概念,理解正拨、反拨的含义,掌握曲线偏角计算公式和方法。
重点难点:缓和曲线偏角计算公式
5—4 曲线详细测设的偏角法
偏角法原理
实质上是角度与距离交会法。
正拨 反拨
偏角计算
1.圆曲线偏角
2.缓和曲线偏角
δi,j =βi ((j,i
若j点位于i点与缓和曲线终点之间,则同样方法可得,
故其一般表达式为
若,即在缓和曲线上,曲线点号等于以10m为单位曲线长,则
式中,R为圆曲线半径,l0为缓和曲线长,δ10为缓和曲线基本角。
当i点位于缓和曲线起点时,则上式可化简为
弦线长度计算
表5—3为不同半径的20m圆弧与相应的弦长之差值,即弧弦差。可见,当圆曲线半径较大,且相邻两点间的距离不超过20m 时,用弦长代替相应的弧长,误差远小于测设误差。
如果圆曲线的半径较小或弦线较长,应按坐标反算来计算弦长。
定向
寻找置镜点处与测设方向一致的切线方向,并使该切线方向的水平度盘读数为某一定值的工作,称为定向。
定向时安置的度盘读数称为定向后视读数。
例5—5
遇障碍时曲线测设
遇障碍时曲线测设原理。如图,置镜于已设出的曲线某主点A,测设1、2、…、i,至i+1点时视线受阻;迁站至i点,后视A点定向,即找出i点的切线方向;计算i点至后续各点的偏角;据此,继续测设。
曲线测设的精度要求
闭合差主要是由拨角误差和量距误差共同引起。
闭合差f在切线方向的分量 fZ 称为纵向闭合差;法线方向的分量fH 称为横向闭合差。现行《测规》规定:
式中,l为相邻两主点间的曲线长。
例5-6.P136
5—5 曲线详细测设的直角坐标法
直角坐标法测设曲线原理
如图建立平面直角坐标系。待测设的曲线点P点坐标为xP、yP。测设时,自ZH点于X轴上丈量xP,得P'点;自P'点,沿与X轴垂直且指向曲线内侧的方向丈量yP,即得P点。
直角坐标法中,坐标系X轴均选主点的切线,故曲线点的y坐标为相对于切线的支距。因此,直角坐标法也称为切线支距法。
曲线点坐标计算
直角坐标法所选定的坐标系通常为缓和曲线坐标系,则在该坐标系下,缓和曲线段曲线点坐标的计算公式为缓和曲线方程,圆曲线段曲线点的坐标:
式中,Kt为t点的里程,KHY为HY里程。
5—6 任意点极坐标法测设曲线
任意点极坐标法测设曲线的原理
任意点极坐标法测设曲线的关键问题是:统一坐标系下的坐标计算;测设数据计算。
坐标计算
坐标系的建立主要取决于控制点的情况。如果控制点是为测设曲线而布设的,则坐标系一般采用ZH—XY坐标系统;如果控制点是既有控制点,则控制点所在的坐标系就是统一坐标系,即既有坐标系统。
ZH—X Y测量坐标系下曲线点坐标计算
ZH~HY段曲线点的坐标:
当曲线右偏时yA 坐标为正,左偏时yA 坐标为负。
HY~YH段曲线点的坐标为:
式中,曲线右偏时yB 坐标为正,左偏时yB坐标为负。
YH~HZ段曲线点在以HZ点为原点,以HZ点切线为X轴,交点至HZ方向为正向的测量坐标系(HZ—X'Y' )下的坐标为
式中,lC为C点到缓和曲线起点的曲线长;按里程增加方向,当曲线右偏时y'C 坐标为正,左偏时y'C坐标为负。
根据坐标平移、旋转公式,将YH~HZ段曲线点的坐标换算到ZH—XY坐标系下,为
式中,γ为两坐标系X轴间的夹角,其与线路转向角的关系是:γ=(Z 或γ= -(Y ;xHZ、yHZ 为HZ点在ZH—XY下的坐标,且为
既有坐标系下曲线点坐标计算
既有坐标系下曲线点坐标计算分两步:第一步是按前述方法计算出整条曲线在ZH—XY坐标系下的坐标;第二步是根据ZH—XY坐标系与既有坐标系之间的关系,应用坐标平移、旋转公式,将坐标转换到既有坐标系O—XY下。
控制点的坐标计算
若控制点为既有控制点,则其坐标为既有坐标;若控制点是专为测设曲线而建立的,则应测算其坐标。
如果置镜点是主点,则称为长弦偏角法。
测设数据计算
测设数据,即置镜点至后视点、曲线点间的坐标方位角和水平距离。根据坐标反算的基本公式计算测设数据,