什么是偏角法?具体怎么操作的?

2024-12-19 23:18:19
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回答1:

一,偏角法:在平曲线的测试中,用偏角和弦长确定曲线上各点在实地位置的方法。当路线由一个方向转到另一个方向时,必须用曲线来连接。曲线的形式较多,其中,圆曲线是最基本的的一种平面曲线。偏角根据所测右角计算;圆曲线半径R根据地形条件和工程要求选定。根据偏角和半径,可以计算其他各个元素。圆曲线的测设分两步进行,先测设曲线上起控制作用的主点;依据主点再测设曲线上每隔一定距离的里程桩,详细地标顶曲线位置。为了在实地测设圆曲线的主点,需要知道切线长、曲线长及外距,这些元素称为主点测设元素。一般情况下,当地形变化不大,曲线长度小于40m时,测设曲线的三个主点已经能够满足设计和施工的需要。如果曲线较长,地形变化大,则除了测定三个主点以外,还需要按照一定的桩距,在曲线上测设整桩和加桩,这个过程称为圆曲线的详细测设。

二,偏角法的操作方法:

  1. 施测准备。确定基准线作为施工定位放线的控制线,拟以ADEB作为基准线,此四点可在圆心建筑物施工时测设控制桩,或由建筑方格网测设,另外在C点测设校正桩。 

  2. 放样数据计算: 弦长=2Rsin(φ,2),式中R——半径,φ——弦所对应的圆心角。

  3. 放样步骤:
    (1)在A点安置电子经纬仪,照准D点,转45°对准C点做校核。
    (2)转动照准部,使视线与A点的切线成1°角(φ=2°),在视线方向上用钢尺量出弦长           a,即可得出第一点1
    (3)转动照准部,使视线与A点的切线成2°角,在视线方向上用钢尺量出弦长得出第              二点2,同时由1点量取a,使其终点落在视线的方向线上进行校核。
    (4)用同样的方法放样其他各点,至c点做校核。
    (5)同理,在B点安置电子经纬仪,放样另外半圆。
    (6)用模板将A、1、2……c……B点连成平滑的曲线,即得所放样的圆弧曲线。若要使            放样数据更精确,按上述方法加密测点即可满足要求。

  1. 偏角法是指在平曲线的测试中,用偏角和弦长确定曲线上各点在实地位置的方法。当路线由一个方向转到另一个方向时,必须用曲线来连接。曲线的形式较多,其中,圆曲线是最基本的的一种平面曲线。偏角根据所测右角计算;圆曲线半径R根据地形条件和工程要求选定。根据偏角和半径,可以计算其他各个元素。圆曲线的测设分两步进行,先测设曲线上起控制作用的主点;依据主点再测设曲线上每隔一定距离的里程桩,详细地标顶曲线位置。为了在实地测设圆曲线的主点,需要知道切线长、曲线长及外距,这些元素称为主点测设元素。一般情况下,当地形变化不大,曲线长度小于40m时,测设曲线的三个主点已经能够满足设计和施工的需要。如果曲线较长,地形变化大,则除了测定三个主点以外,还需要按照一定的桩距,在曲线上测设整桩和加桩,这个过程称为圆曲线的详细测设。偏角法测设圆曲线上的细部点是以曲线的起点(或终点)作为测站,计算出测站至曲线上任一细部点的弦线与切线的夹角——弦切角(称为偏角)和弦长或相邻细部点的弦长。

  2. 偏角法作业顺序:偏角法测量既有曲线,在第一阶段,一般要测出每个20m测点的偏角,即切线方向与置镜点到各测点弦线间的夹角;移动置镜点后的各个测段,要测出置镜点间弦线与置镜点到每个20m测点弦线间的夹角;最后一个置镜点,要测出置镜点间弦线与切线方向的夹角。则既有曲线的转角等于上述各角的总和。第一个置镜点与最后一个置镜点,应设在曲线范围之外,在直缓点与缓直点外侧0~60m的20m测点上;第二个与倒数第二个置镜点,最好在缓圆点与圆缓点附近的20m测点上。其余置镜点应保证通视与观测清晰,置镜点间距离一般不宜长于200~300m。

  3. 一般曲线转向角的测定:在利用偏角法进行曲线测量时,最难以掌握和容易出现差异的是对两侧直线方向的确定。就以上偏角法作业顺序看,第一个和最后一个置镜点需在曲线范围以外,首尾外侧0~60m。这是考虑到曲线首尾经列车作用及El常维修保养作业的影响,可能会出现一定偏差,产生曲线首尾不在切线方向的现象,为保证测量结果精确,把第一个置镜点放置在这个范围。但是相当一部分既有线都不同程度地存在较大的“鹅头”或反弯,根据近年来既有线动态检查资料显示,这些反弯大多被动态检查车判定为曲线,长度在20~80m,半径多在14000m左右,如果在这种情况下,按要求把第一个置镜点放置在上述范围内,依然难以准确测定出切线的方向,所测出的结果显然与实际需要不符,所以,以上办法在实际操作时难以准确测出一条曲线的转向角。

  4. 对切线的控制:通过对曲线拨距条件的分析可以发现,前提条件要求保证既有曲线长度基本保持不变,这在对产生错动后的既有曲线进行作业过程中,一般不会发生改变其长度的情况。但保证终切线不拨动,在现场作业时便难以掌握。在人工拨道作业时,曲线首尾易发生变化,难以掌握准确的切线位置,现场的实际情况是曲线首尾大都与设计位置存在一定的偏差,测量结果难以保证曲线转角与设计转角相等,这样就保证不了终切线不发生扭转,当测量中发现转角不等时,便需要通过调整终切线方向,使其与设计方向一致,这个调整的幅度便是终切线需要拨动的距离,所以在“计算拨距条件”中所要求的“必须使既有曲线测量终点拨距为零”前提便无法实现。

  5. 另外,对于一条单曲线,因其两侧直线方向相对固定,转角客观上是一定的。但对于连续曲线,因曲线与曲线间的夹直线长度相对较短,在日常作业时,未能对曲线进行全面把握,很易造成曲线首尾及夹直线方向扭曲,在这种情况下单纯考虑一条曲线的拨正已经不能满足现场的需要,要对几条相关曲线进行全面考察,综合考虑,以实现曲线布局合理,夹直线方向正确。如图所示,设计曲线位置与现场曲线位置间存在一定的偏差,如果单纯地以曲线头尾的实际切线方向为依据来对该条曲线进行测量并拨正,那可以见,作业的结果可以保证曲线的圆顺,但却会导致曲线与两侧直线连接不畅顺。

回答2:

在平曲线的测试中,用偏角和弦长确定曲线上各点在实地位置的方法。当路线由一个方向转到另一个方向时,必须用曲线来连接。曲线的形式较多,其中,圆曲线是最基本的的一种平面曲线。偏角根据所测右角计算;圆曲线半径R根据地形条件和工程要求选定。根据偏角和半径,可以计算其他各个元素。圆曲线的测设分两步进行,先测设曲线上起控制作用的主点;依据主点再测设曲线上每隔一定距离的里程桩,详细地标顶曲线位置。为了在实地测设圆曲线的主点,需要知道切线长、曲线长及外距,这些元素称为主点测设元素。一般情况下,当地形变化不大,曲线长度小于40m时,测设曲线的三个主点已经能够满足设计和施工的需要。如果曲线较长,地形变化大,则除了测定三个主点以外,还需要按照一定的桩距,在曲线上测设整桩和加桩,这个过程称为圆曲线的详细测设。
  
  圆曲线详细测设的方法很多,有极坐标法、直角坐标法、偏角法等。其中偏角法是最基本、最重要的方法,也是在实际工程中广泛应用的一种方法。用偏角法测设圆曲线上的细部点是以曲线的起点(或终点)作为测站,计算出测站至曲线上任一细部点的弦线与切线的夹角——弦切角(称为偏角)和弦长或相邻细部点的弦长,据此确定点的位置。曲线上的细部点即曲线上的里程桩,一般按曲线半径R规定弧长为lo的整桩。lo一般规定为5m,10m和20m,R越小,lo也越小。
  用偏角法测设圆曲线的细部点,因测设距离的方法不同,分为长弦偏角法和短4偏角法两种。前者测设测站至细部点的距离(长弦),适合于用经纬仪加测距仪(或用全站仪);后者测社设相邻细部点之间的距离(短弦),适合于用经纬仪加钢尺。
  在实际的工程实践当中,为了追求美观,为了与当地的环境与自然相协调,为了有一定的美学价值,一些旅游建筑、大型的公共建筑和标志性建筑往往把其外轮廓立面做成圆弧形。在这种情况下,有时受施工条件的限制而无法采用由圆心直接画弧的放样方法,可以使用偏角法放样圆弧曲线。例如某建筑物平面呈半圆形,各项尺寸如图1所示,圆心处的建筑物已先期施工,进行外围圆弧放线。
  1 施测准备。确定基准线作为施工定位放线的控制线,拟以ADEB作为基准线,此四点可在圆心建筑物施工时测设控制桩,或由建筑方格网测设,另外在C点测设校正桩。
  2 放样数据计算:
  弦长=2Rsin(φ,2),式中R——半径,φ——弦所对应的圆心角。
  3 放样步骤:
  (1)在A点安置电子经纬仪,照准D点,转45°对准C点做校核。
  (2)转动照准部,使视线与A点的切线成1°角(φ=2°),在视线方向上用钢尺量出弦长a,即可得出第一点1,如图2所示。
  (3)转动照准部,使视线与A点的切线成2°角,在视线方向上用钢尺量出弦长得出第二点2,同时由1点量取a,使其终点落在视线的方向线上进行校核。
  (4)用同样的方法放样其他各点,至c点做校核。
  (5)同理,在B点安置电子经纬仪,放样另外半圆。
  (6)用模板将A、1、2……c……B点连成平滑的曲线,即得所放样的圆弧曲线。若要使放样数据更精确,按上述方法加密测点即可满足要求。