图10.12 线路中线平面位置线型
如图10.12 所示,线路的平面线型是由直线和曲线组成的,线路改变方向时,两相邻直线延长线的相交点称为线路的交点(用JD 表示),它是详细测设线路中线的控制点。而转点是指当相邻两交点之间距离较长或互不通视时,需要在其连线上或延长线上定出一点或数点以供交点、测角、量距或延长线时瞄准使用。这种在线路中线测量中起传递方向作用的点称为转点(用ZD 表示)。通常对于一般简单的线路工程,可以采用一次定测的方法直接在现场标定;而对于重要的复杂线路工程,则必须首先在初测的带状地形图上定线,又称纸上定线,然后再用下列方法进行实地测设,又叫现场定线。
1)交点的测设
(1)放点穿线法 放点穿线法是纸上定线放样到现场时常用的方法,它是以初测时测绘的带状地形图上就近的导线点为依据,按照地形图上设计的线路与导线之间的角度和距离的关系,在实地将线路中线的直线段部分独立地标定到地面上,然后再在相邻两直线的延长线上交会出路线的交点,具体做法如下:
①在图上量取支距 如图10.13 所示,P1,P2,P3,P4为图纸上设计中线上的四个点,欲标定于实地,首先在直线上至少取三点(以便检核),并保证相互通视。导1 至导4 为导线点,在图上量取支距l1,…,l4。
②在实地放支距 用皮尺和方向架(或经纬仪)按图上所量支距在实地标定出路线点P1,…,P4作为临时点。
③穿线 由于图解数据和测设误差的影响,所放的点一般不在一条直线上,这时可以采用目估法或经纬仪法穿线,适当调整各点,使其位于同一条直线AB 上,见图10.14。
图10.13 在地形图上量取支距
图10.14 在实地穿线
④定交点 如图10.15 所示,当相邻两直线AB,CD 标定于实地后,即可延长直线交会定交点(JD),其操作步骤如下:
a.将经纬仪安置在B 点,盘左瞄准A 点,倒转望远镜沿视线方向,在交点(JD)附近,打下两个木桩,俗称骑马桩,并沿视线方向用铅笔在两桩顶上分别标出a1和b1。
b.盘右仍瞄准A 点后,再倒转望远镜,用与上述同样的方法在两桩顶上又标出a2和b2。
c.分别取a1与a2和b1与b2的中点并钉上小钉得a,b 两点。
d.用细线将a,b 两点连接。(这种以盘左、盘右两个盘位延长直线的方法称为正倒镜分中法。)
e.将仪器搬到C 点,瞄准D 点,同法定出c,d 两点,拉上细线。
f.在两条细线交点出打下木桩,并钉上小钉,即为交点(JD)。
(2)拨角放线法 根据在地形图上定线所设计的交点坐标,反算出每一段直线的距离和坐标方位角,从而算出交点上的转向角,从中线的起点开始,用经纬仪在现场直接拨角量距定出交点位置。如图10.16 所示,N1,N2…,N6为导线点,在N1安置经纬仪,拨角β1,量出距离S1,定出交点JD1。在JD1安置经纬仪,拨角β2,量出距离S2,定出JD2。依次可定出其他交点。
图10.15 在实地标定两直线延长线的交点
图10.16 拨角放线法
2)转点的测设
当两交点间距离较远但尚能通视或已有转点需加密时,可采用经纬仪定线测设转点。当相邻两交点互不通视时,可用下述方法测设转点。
(1)两交点间设转点 如图10.17 所示,JD4,JD5为相邻而互不通视的两个交点,ZD′为初定转点。将经纬仪或全站仪置于ZD′,用盘左盘右分中法(详见第11 章水平测设的一般分法)延长直线JD4ZD′至JD′5。设JD′5与JD5的偏差为f,用经纬仪视距法或全站仪光电测距法测定a,b,则ZD′应横向移动的距离e 可按下式计算:
将ZD′按e 值移至ZD。
(2)延长线上设转点 如图10.18 所示,JD7,JD8互不通视,可在其延长线上初定转点ZD′。将经纬仪或全站仪置于ZD′,用正倒镜法照准JD7,并在相同竖盘位置俯视JD8,在JD8点附近测定两点后取中点作为JD′8。若JD′8与JD8重合或偏差值f 在容许范围之内,即可将ZD′作为转点。否则应重设转点,量出f 值,用经纬仪视距法或全站仪光电测距法测出a,b,则ZD′应横向移动的距离e 可按下式计算:(www.xing528.com)
将ZD′按e 值移至ZD。
图10.17 相邻不通视两交点间设转点
图10.18 相邻不通视两交点延长线上设转点
3)转角的测定
线路从一个方向转向另一个方向时,偏转后的方向与原方向间的夹角称为转角,用α 表示。在线路的转弯处一般要求设置曲线,而曲线的设计要用到转角,所以,设计前必须测设出转角的大小。转角有左右之分,偏转后的方向在原方向的左侧称为左转角α左,反之称右转角α右(见图10.19)。在线路测量中,一般不直接测转角,而是先直接测转折点上的水平夹角,然后计算出转角。在转折点上,通常是观测线路的水平右夹角β,因此转角公式可按下式计算:
图10.19 转角的测定
右夹角β 的测定,一般采用DJ6级经纬仪观测一测回,两半测回角度差不大于40″,在容许值内取平均值为观测结果。为了保证测角精度,线路还需要进行角度闭合差校核;高等级复杂的线路工程需和国家控制点连测,按附合导线进行角度闭合差计算和校核;低等级简单的线路工程可分段进行校核,以3~5 km 或以每天测设距离为一段,用罗盘仪测出始边和终边的磁方位角。每天作业开始与结束须观测磁方位角,至少各一次, 以便与根据观测水平夹角值推算的方位角校核,其两者之差不得超过2°。
图10.20 转角分角线方向的标定
根据曲线测设的要求,在右角测定后,要求在不变动水平度盘位置的情况下,定出β 角的分角线方向(图10.20),并钉桩标志,以便将来测设曲线中点。设测角时,后视方向的水平度盘读数为a,前视方向的读数为b,分角线方向的水平度盘读数为c。因β=a-b,则:
此外,在角度观测后,还须用测距仪测定相邻交点间的距离,以供中桩量距人员检核之用。
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