全站仪放样方法

随着全站仪的日益普及,坐标放样的方法因其准确、迅速的优点而在施工中得到了越来越多的使用。而利用全站仪进行坐标放样,关键的问题就在于如何计算出需放样点的坐标。在公路施工过程中,需要进行放样的点位,不外乎两种情况:一是该点位于公路中线上,即公路中桩;另一类则是点位在中线以外,位于某个中桩的横断方向上。这样无论哪种情况,需要放样的点的桩号首先是已知的。以下就这两种情况,分别讨论一下其坐标的计算方法. 公路中线上点的坐标计算

当需放样的点位于公路中线上时,如图1,各JDi的坐标(Xi,Yi)在控制测量阶段就已经测定(或由施工图文件中《直线、曲线及转角表》中查出),相邻JD连线的坐标方位角Ai-1,i可由同样方法查出,或利用JD坐标反算推出。各曲线主点坐标可由《直线、曲线及转角表》查出,或由曲线要素值及

计算得到。

1.1直线上各中桩坐标计算

当需要放样的P点位于直线上时,有两种情况:位于YZ(HZ)之间和ZY(ZH)之间,或者位于公路QD和ZH(ZY)之间,其计算方法相同,公式如下:

式中 为该段直线的起点(可以是YZ,HZ,或QD)坐标

为要求的P点与该段直线起点的桩号差(距离)

1.2 单圆曲线上各中桩坐标计算 当需要放样P点位于单圆曲线上时,其坐标计算如下:

式中 为ZY点坐标, 为圆曲线半径

为P点与ZY 点的桩号差(弧长)

当路线左转时,取“-”,反之取“+”

1.3 带缓和曲线的圆曲线上各中桩坐标计算

当P点位于带缓和曲线的圆曲线时,又分为以下三种情况:

1.3.1 ZH到HY段

式中

为ZH点坐标

为P点与ZH点桩号差, 为缓和曲线长

当路线左转时,取“-”,反之取“+”

1.3.2 HY到YH段

式中 为HY点坐标

为P点与ZH点桩号差, 为缓和曲线长

当路线左转时,取“-”,反之取“+”

1.3.3 YH到HZ段

式中,

为HZ点坐标, 为HZ点与P点的桩号差

当路线左转时,取“+”,反之取“-”

1.4 复曲线上各中桩坐标计算

1.4.1

当复曲线中间不设缓和曲线时,采用以下方法进行计算:对于第一缓和曲线、第一段圆曲线以及第二缓和曲线,分别用公式(3)、公式(4)和公式(5)计算;对于第二段圆曲线,用公式(2)计算,计算时将公式

(2)中的

换成 , 分别为第一圆曲线和第一缓和曲线长度,左转取“-”,右转取“+”。

1.4.2 当复曲线中间有缓和曲线时,即构成卵型曲线。

如图2,缓和曲线AB的长度为 ,A、B点的曲率半径分别为 和 , 为缓和曲线上曲率为零的点,AB段内任意点的坐标从

点推算。对于这种曲线来讲,主要是计算中间缓和曲线上各点的坐标,而两侧的圆曲线和缓和曲线的计算方法与前述内容相同,此处不再细述。

则,

式中, 为第一、第二缓和曲线长度。

为大圆,小圆半径。

1.4.2.1 当 时

如图2(a),设A点(YH1)的坐标为( ),由公式(4)计算得到,切线方位角 用下式计算: 式中, 为半径为 的圆曲线的曲线长。

点的坐标为:

式中,

的切线方位角

1.4.2.2 当 时

如图2(b), 点的坐标

式中,

的切线方位角

1.4.2.3 内任意点坐标

计算出 点的坐标及切线方位角后,当 时,用公式(3)计算上任意点坐标;当 时,用公式(5)计算,式中 为中间缓和曲线上计算点至

点的曲线长, 相应换成 。 2. 公路横断面上各点坐标计算

当要放样的点P位于中线以外时,则应位于某中桩的横断方向上,此时P点所对应中桩的坐标可由前述方法计算,此处视为已知,记作

P点到其所对应中装的距离D也应为已知,同时P点位于左幅或是右幅也应已知。这里仅列出需放样的点位于直线、圆曲线及缓和曲线上的情况,当需放样点位于复曲线或卵型曲线上时,计算方法与此类似,只是须把相应方位角进行转换,此处不再详述。

2.1 P点对应的中桩位于直线上时:

式中, http://www.gongcheng.org 为P点对应中桩的坐标

P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”

本节其余符号与前述相同

2.2 P点对应的中桩位于单圆曲线上时

式中,第一个“±”号,路线左转取“-”,右转取“+”

第二个“±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”

2.3 P点对应的中桩位于带缓和曲线的圆曲线上时,2.4 分三种情况:

2.3.1 ZH到HY段

式中 为ZH点坐标

为P点对应的中桩与ZH点桩号差, 为缓和曲线长

第一个“±”号,路线左转取“-”,右转取“+”了 “±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”

2.3.2 HY到YH段

式中 为HY点坐标 对应的中桩与HY点桩号差, 为缓和曲线长

前两个“±”号,路线左转取“-”,右转取“+”

第三个“±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”

2.3.3 YH到HZ段

式中 为HZ点坐标

为HZ点桩号与P点对应的中桩桩号差, 为缓和曲线长

第一个“±”号,路线左转取“+”,右转取“-”

第二个“±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”

3 计算示例

已知JD9(2006,2007),JD10(2250,3140),JD11(1865,4250 ) JD10里程K16+062.25 ,

求:各主点坐标;K15+400 K15+900 K16+700 中桩及左侧距中桩7.5m处点的坐标

解: A9,10=77°50′47.56″ D9,10=1158.976 m

A10,11=109°07′44.19″ D10,11=1174.872 m

路线转角 =31°16′56.63 要素值经计算为

m m 3°26′15.89″

m m

由于JD10里程为K16+062.25,所以各主点里程为 ZH K15+211.897 HY K15+511.897 YH K16+576.849

HZ K16+876.849 QZ K16+044.373

各主点坐标计算如下:

ZH点 由公式(1)

77°50′47.56″ 代入,得

X=2070.975 Y=2308.706

HY点 由公式(3)

77°50′47.56″ 代入,得

X=2128.247 Y=2603.140 第二个为P点各曲线

YH 点 由公式(4)

77°50′47.56″ 代入,得

X=2063.949 Y=3658.101

HZ 点 由公式(1)

109°07′44.19″ 代入,得

X=1971.343 Y=3943.399

YH 点 由公式(5)

109°07′44.19″ 代入,得

X=2063.949 Y=3658.101

与公式(4)计算结果相同

K15+400 位于ZH到HY 段

中桩坐标 X=2109.128 Y=2492.894

左侧7.5m X=2116.495 Y=2491.488

K15+900 位于HY到YH段

中桩坐标 X=2157.104 Y=2989.778

左侧7.5m X=2164.604 Y=2989.801

K16+700 位于YH到HZ 段

中桩坐标 X=2028.132 Y=3775.919

左侧7.5m X=2020.996 Y=3773.610

4. 结束语

综上所述,放样点的坐标计算问题是实际工程中的最基本问题,采用本文所述的计算方法,计算结果比较准确和迅速。

随着全站仪的日益普及,坐标放样的方法因其准确、迅速的优点而在施工中得到了越来越多的使用。而利用全站仪进行坐标放样,关键的问题就在于如何计算出需放样点的坐标。在公路施工过程中,需要进行放样的点位,不外乎两种情况:一是该点位于公路中线上,即公路中桩;另一类则是点位在中线以外,位于某个中桩的横断方向上。这样无论哪种情况,需要放样的点的桩号首先是已知的。以下就这两种情况,分别讨论一下其坐标的计算方法. 公路中线上点的坐标计算

当需放样的点位于公路中线上时,如图1,各JDi的坐标(Xi,Yi)在控制测量阶段就已经测定(或由施工图文件中《直线、曲线及转角表》中查出),相邻JD连线的坐标方位角Ai-1,i可由同样方法查出,或利用JD坐标反算推出。各曲线主点坐标可由《直线、曲线及转角表》查出,或由曲线要素值及

计算得到。

1.1直线上各中桩坐标计算

当需要放样的P点位于直线上时,有两种情况:位于YZ(HZ)之间和ZY(ZH)之间,或者位于公路QD和ZH(ZY)之间,其计算方法相同,公式如下:

式中 为该段直线的起点(可以是YZ,HZ,或QD)坐标

为要求的P点与该段直线起点的桩号差(距离)

1.2 单圆曲线上各中桩坐标计算 当需要放样P点位于单圆曲线上时,其坐标计算如下:

式中 为ZY点坐标, 为圆曲线半径

为P点与ZY 点的桩号差(弧长)

当路线左转时,取“-”,反之取“+”

1.3 带缓和曲线的圆曲线上各中桩坐标计算

当P点位于带缓和曲线的圆曲线时,又分为以下三种情况:

1.3.1 ZH到HY段

式中

为ZH点坐标

为P点与ZH点桩号差, 为缓和曲线长

当路线左转时,取“-”,反之取“+”

1.3.2 HY到YH段

式中 为HY点坐标

为P点与ZH点桩号差, 为缓和曲线长

当路线左转时,取“-”,反之取“+”

1.3.3 YH到HZ段

式中,

为HZ点坐标, 为HZ点与P点的桩号差

当路线左转时,取“+”,反之取“-”

1.4 复曲线上各中桩坐标计算

1.4.1

当复曲线中间不设缓和曲线时,采用以下方法进行计算:对于第一缓和曲线、第一段圆曲线以及第二缓和曲线,分别用公式(3)、公式(4)和公式(5)计算;对于第二段圆曲线,用公式(2)计算,计算时将公式

(2)中的

换成 , 分别为第一圆曲线和第一缓和曲线长度,左转取“-”,右转取“+”。

1.4.2 当复曲线中间有缓和曲线时,即构成卵型曲线。

如图2,缓和曲线AB的长度为 ,A、B点的曲率半径分别为 和 , 为缓和曲线上曲率为零的点,AB段内任意点的坐标从

点推算。对于这种曲线来讲,主要是计算中间缓和曲线上各点的坐标,而两侧的圆曲线和缓和曲线的计算方法与前述内容相同,此处不再细述。

则,

式中, 为第一、第二缓和曲线长度。

为大圆,小圆半径。

1.4.2.1 当 时

如图2(a),设A点(YH1)的坐标为( ),由公式(4)计算得到,切线方位角 用下式计算: 式中, 为半径为 的圆曲线的曲线长。

点的坐标为:

式中,

的切线方位角

1.4.2.2 当 时

如图2(b), 点的坐标

式中,

的切线方位角

1.4.2.3 内任意点坐标

计算出 点的坐标及切线方位角后,当 时,用公式(3)计算上任意点坐标;当 时,用公式(5)计算,式中 为中间缓和曲线上计算点至

点的曲线长, 相应换成 。 2. 公路横断面上各点坐标计算

当要放样的点P位于中线以外时,则应位于某中桩的横断方向上,此时P点所对应中桩的坐标可由前述方法计算,此处视为已知,记作

P点到其所对应中装的距离D也应为已知,同时P点位于左幅或是右幅也应已知。这里仅列出需放样的点位于直线、圆曲线及缓和曲线上的情况,当需放样点位于复曲线或卵型曲线上时,计算方法与此类似,只是须把相应方位角进行转换,此处不再详述。

2.1 P点对应的中桩位于直线上时:

式中, http://www.gongcheng.org 为P点对应中桩的坐标

P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”

本节其余符号与前述相同

2.2 P点对应的中桩位于单圆曲线上时

式中,第一个“±”号,路线左转取“-”,右转取“+”

第二个“±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”

2.3 P点对应的中桩位于带缓和曲线的圆曲线上时,2.4 分三种情况:

2.3.1 ZH到HY段

式中 为ZH点坐标

为P点对应的中桩与ZH点桩号差, 为缓和曲线长

第一个“±”号,路线左转取“-”,右转取“+”了 “±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”

2.3.2 HY到YH段

式中 为HY点坐标 对应的中桩与HY点桩号差, 为缓和曲线长

前两个“±”号,路线左转取“-”,右转取“+”

第三个“±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”

2.3.3 YH到HZ段

式中 为HZ点坐标

为HZ点桩号与P点对应的中桩桩号差, 为缓和曲线长

第一个“±”号,路线左转取“+”,右转取“-”

第二个“±”号,P点位于左幅时,取“-”,反之取“+”

3 计算示例

已知JD9(2006,2007),JD10(2250,3140),JD11(1865,4250 ) JD10里程K16+062.25 ,

求:各主点坐标;K15+400 K15+900 K16+700 中桩及左侧距中桩7.5m处点的坐标

解: A9,10=77°50′47.56″ D9,10=1158.976 m

A10,11=109°07′44.19″ D10,11=1174.872 m

路线转角 =31°16′56.63 要素值经计算为

m m 3°26′15.89″

m m

由于JD10里程为K16+062.25,所以各主点里程为 ZH K15+211.897 HY K15+511.897 YH K16+576.849

HZ K16+876.849 QZ K16+044.373

各主点坐标计算如下:

ZH点 由公式(1)

77°50′47.56″ 代入,得

X=2070.975 Y=2308.706

HY点 由公式(3)

77°50′47.56″ 代入,得

X=2128.247 Y=2603.140 第二个为P点各曲线

YH 点 由公式(4)

77°50′47.56″ 代入,得

X=2063.949 Y=3658.101

HZ 点 由公式(1)

109°07′44.19″ 代入,得

X=1971.343 Y=3943.399

YH 点 由公式(5)

109°07′44.19″ 代入,得

X=2063.949 Y=3658.101

与公式(4)计算结果相同

K15+400 位于ZH到HY 段

中桩坐标 X=2109.128 Y=2492.894

左侧7.5m X=2116.495 Y=2491.488

K15+900 位于HY到YH段

中桩坐标 X=2157.104 Y=2989.778

左侧7.5m X=2164.604 Y=2989.801

K16+700 位于YH到HZ 段

中桩坐标 X=2028.132 Y=3775.919

左侧7.5m X=2020.996 Y=3773.610

4. 结束语

综上所述,放样点的坐标计算问题是实际工程中的最基本问题,采用本文所述的计算方法,计算结果比较准确和迅速。


相关内容

  • 全站仪使用方法步骤
  • 全站仪使用方法步骤 全站型电子速测仪简称全站仪,它是一种可以同时进行角度(水平角.竖直角)测量.距离(斜距.平距.高差)测量和数据处理,由机械.光学.电子元件组合而成的测量仪器.由于只需一次安置,仪器便可以完成测站上所有的测量工作,故被称为"全站仪". 全站仪上半部分包含有测量的 ...

  • 应用全站仪测量导线方法与测角中误差分析
  • 应用全站仪测量导线方法与测角中误差分析 摘要 本文对全站仪测量导线的方法进行了介绍,根据20个闭.附合导线平差结果对全站仪导线测角中误差进行了分析,为全站仪在矿山测量工作中更好应用提供参考. 关键词 全站仪;导线测量方法;测角中误差分析 全站仪在矿井测量中已广泛使用,大明矿斜井从2002年开始将全站 ...

  • 站仪使用方法
  • 站仪使用方法 全站型电子速测仪简称全站仪,它是一种可以同时进行角度(水平角.竖直角)测量.距离(斜距.平距.高差)测量和数据处理,由机械.光学.电子元件组合而成的测量仪器.由于只需一次安置,仪器便可以完成测站上所有的测量工作,故被称为"全站仪". 全站仪上半部分包含有测量的四大光 ...

  • 全站仪使用方法及使用步骤(详细)
  • 全站仪使用方法及使用步骤 一.全站型电子速测仪简称全站仪,它是一种可以同时进行角度(水平角.竖直角)测量.距离(斜距.平距.高差)测量和数据处理,由机械.光学.电子元件组合而成的测量仪器.由于只需一次安置,仪器便可以完成测站上所有的测量工作,故被称为"全站仪". 二.全站仪上半部 ...

  • 全站仪平差方法
  • 全站仪坐标导线测量及平差方法的比较 引言 多年来, 全站仪以其自动化快速三维坐标测量与定位功能, 和数据采集方面的自动数据流实现外业数据的电子记录以及从外业到内业一体化的自动流程这两大特点而倍受人们的青睐.不仅在测绘.建筑工程.交通与水利工程.地籍与房地产中大显身手, 而且在大型工业生产, 构件装调 ...

  • 浅析全站仪对边测量功能及其精度
  • 浅析全站仪对边测量功能及具精度 湛阳彭子茂湖南交通职业技术学院410014 ,"----------------------------------------------------------. : i 摘要:本文通过对全站仪对边测量的专项功能的原理介绍,结合误差来源分析,与常规水准测 ...

  • 全站仪使用说明书(共3篇)
  • 篇一:通用全站仪使用说明书 内容简介: 本指导书内容分为三个部分: 1.topcon gts-300系列全站仪操作使用指南. 2.pentax pts-v全站仪操作使用简介. 3.topcon gts-312全站仪操作使用简介. topcon gts-300系列全站仪 操作使用指南 编写: 王劲松 ...

  • 土地局测量利器的使用方法
  • 第七章 全站仪的使用方法 时间:2009-12-13 15:50:13 来源:网络 作者:未知 我要投稿 我要收藏 投稿指南 内容:了解全站仪的分类.等级.主要技术指标:掌握全站仪的基本操作,测角.测边.测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法:了解全站仪的对边测量.悬高测量.面积测量等方法. 重点 ...

  • 全站仪对中整平方法探讨
  • 第31卷第4期2008年7月 现 代 测 绘 Vol. 31, No. 4 J uly. 2008 全站仪对中整平方法探讨 张治国, 王 浩, 唐春霞 (滨海县国土资源局, 江苏滨海224500) 摘 要 在公路工程测量中, 我们要使测量进行快而准, 其全站仪的对中调平起着至关重要的作用.本篇采用数 ...

  • 全站仪不能用于精确的高程测量
  • 全站仪不能用于精确的高程测量,但是在精度要求不高的情况下也可以用. 前提是"正倒镜,往返测"这样,大体可满足四等水准测量要求 全站仪自由设站法道路定测 周万枝 李菊霞 (北京交通管理干部学院公路系 065201) [摘 要] 本文主要利用全站仪自身的功能,结合道路测量的特点提出了 ...