曲线测设常用的方法

作者:小胖吴 | 创建时间: 2023-08-09
在工程测量中,常见的曲线测设方法有偏角法、切线支距法(直角坐标法)、弦线偏距法、弦线支 距法、割线法等。但按常规去做显得特别烦琐,加上由于地形、地物的限制,往往会遇到种种困难,如 交点或主要点不能设站及曲线上不通视等。都会给现场的放样工作增...
曲线测设常用的方法

操作方法

在工程测量中,常见的曲线测设方法有偏角法、切线支距法(直角坐标法)、弦线偏距法、弦线支 距法、割线法等。但按常规去做显得特别烦琐,加上由于地形、地物的限制,往往会遇到种种困难,如 交点或主要点不能设站及曲线上不通视等。都会给现场的放样工作增加许多困难,也拖延工作进度。为 此笔者想到一种放样曲线的简单方法 ——— 方位角法,此方法是在曲线外的已知控制点设站,拨转任意 方向的方位角,计算在该方向上测站点到曲线上的距离,即可进行放样。 二、公式推导及适用情况 图 1 上图所示是某工程轴线的曲线部分, O(Xo,Yo) 点为曲线的圆心, R 为曲线的半径, A(Xa,Ya) 为已知 控制点,也是仪器安置设站点。 ZY 为直圆点, YZ 为圆直点, B 为待测放样点。 d 为已知控制点与曲线的 圆心 O(Xo,Yo) 的距离, S 为已知控制点到待测放样点的距离,其放样原理如下。 1 .在已知控制点 A 安置仪器 , 在曲线位置上拨转任意角度 ( 方位角 )αs; 根据圆弧的方程式有: (X - Xo)2+(Y - Yo)2 = R2 (1) 2 .则 B 点的坐标表示为 X = Xa+S×cosαs Y = Ya+S×sinαs (2) 将式 (2) 代入式 (1) 得以 S 为变量的二次方程式: S2+2S[cosαs*(Xa - Xo)+sinαs*(Ya - Yo)]+(Xa - Xo)2+(Ya - Yo)2 - R2 = 0 δX=Xa - Xo δY=Ya - Yo d2=( Xa - Xo)2+(Ya - Yo)2 即 S2+2S(δXcosαs+δYsinαs) +d2 - R2 = 0 (3) 解算公式( 3 )的 S, 在仪器显示 αs 的方向上量得距离 S ,就是曲线上的点 B 到测站的距离。

由此可见,当 d - R = 0 时;二次方程式的根 S 为 0 ,已知控制点 A 在圆弧曲线的延长线上。当遇到 这种情况时,只有选择其他的方法来放样或者搬仪器至其他控制点。当 d - R < 0 时;已知控制点 A 在圆 弧曲线内,二次方程式的解是一个正根和一个负根,正根就是该方向上的放样距离,负根就是测站点上 倒镜在曲线延长线上交点的距离。当 d - R > 0 时;二次方程式有解的条件下是两个大小不一样的正根或 者一个根。控制点与曲线相对位置可能有如图所示五种情况

随着测距仪、全站仪的普及使用,极坐标法成为实际测量工作中的主导方法。上述方法的操作与极坐标法的操作大致是一样的,不同的是方位角法不需要放样点的坐标,从拨转任意角度来计算放样距离。实际工作时备有编程计算器(例如CASIO fx-4800p),输入仪器拨转方位角即可求出测站点到该方向上的放样距离,再结合平面布置图对照实地情况,不需要等分曲线,测设非主要点的一切曲线桩,就可以大大提高了放样速度。

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