模拟曲线测设实验报告

工程测量学

实验报告

（2013—2014学年第 2学期）

实验名称：模拟曲线测设 实验时间：2014年5月10日 实验地点：临潼校区 指导教师：段虎荣 专业班级：测绘工程1102 姓 名：张少博 杨勋 杜少鹏 武兴盛 陈小亮 谷金 杨庆玲 学 号：1110020221 222 223 224 235 207 208

西安科技大学测绘学院测绘系（教研室）

二〇一四年五月

目录

一、实验目的 . .................................................................................................................................. 1 二、实验内容 . .................................................................................................................................. 1

三、实验要求 . .......................................................................................................................... 1 四、仪器设备 . .................................................................................................................................. 1 五、实验步骤 . .................................................................................................................................. 1

1、曲线要素计算 . .................................................................................................................... 1

1.1、常数计算 . ................................................................................................................. 1 1.2、基本型曲线要素计算 . ............................................................................................. 2 1.3、主点里程计算 . ......................................................................................................... 2 2、测设转向角 . ........................................................................................................................ 2

2.1、直接放样 . ................................................................................................................. 2 2.2、归化改正放样 . ......................................................................................................... 3 3、测设ZH 、HZ 与QZ ............................................................................................................ 3

3.1、按长度放样的方式测设ZH 、HZ 点， ................................................................... 3 3.2、利用切线支距法测设QZ 点 ................................................................................... 3 4、测设HY 、YH 点 . ................................................................................................................. 4

4.1、按切线支距法测设HY 、YH 点 ............................................................................... 4 4.2、按偏角法测设HY 、YH 点 . ...................................................................................... 4

六、实验结果及分析 . ...................................................................................................................... 5

一、实验目的

掌握缓和曲线主点测设的基本方法

二、实验内容

已知某基本型线路曲线交点（JD ）里程为DK8+449.140，转向角α右＝40°18′40″，圆曲线半径R=100m，缓和曲线长20m ，进行曲线主点测设。

三、实验要求

（1）在校园内15号公寓楼西北方向空地上定义JD 点，坐标为（0,200），ZH 点切向上ZD 1点，测设转向角α右，确定一点ZD 2，使得∠ZD 1 JD ZD2=180°−α，测设精度

四、仪器设备

全站仪一套

五、实验步骤

1、曲线要素计算

1.1、常数计算

缓和曲线切线角 β0=切垂距 内移距

m=

l02Rl02l

2

×

180°πl

3

=

20m2×100m20m2

×

180°π

=5°43′48.062′′

−240=

R−240×100m×100m=9.996667m

20m×20m×20m

p=24=

R

20m×20m24×100m

=0.166667m

1.2、基本型曲线要素计算

切线长

T

= R+p ×tan+m

2α

40°18′40′′

= 100m+0.166667m ×tan+9.99666

=46.76263m

曲线全长

L

=2l0+L′=2l0+=2×20m+

πR(α−2β0)

180°

π×100m(40°18′40′′−2×5°43′48.062′′)

180°

=90.35463m

α2

外矢距

切曲差

E0 = R+p ×sec −R q

= 100m+0.166667m ×sec20°9′20′′−100m =6.700972 =2T−L

=2×46.76263−90.35463 =3.17063m

1.3、主点里程计算

ZH 里程 HY 里程 QZ 里程 YH 里程 HZ 里程

= = = = =

+449.140-46.76263 +402.37737+20 +422.37737+(90.35463/2-20) +402.37737+90.35463-20 +472.732+20

=

= = = =

+402.37737 +422.37737 +447.554685 +472.732 +492.732

2、测设转向角

2.1、直接放样

1）在JD 点安置全站仪，ZD 1点安置三脚架上严格对中整平的棱镜

2）使全站仪以盘左姿态照准ZD 1点上的棱镜，锁定水平制动，置水平度盘数为0度0分10秒

3）松开水平制动，顺时针转动照准部，调节照准部使度盘读数为220度18分50秒，锁定水平制动

4）由一名测量员去安置测钎1，要求测钎2距离JD 点约为50米左右且在照准部照准方向上，安置测钎过程中经纬仪观测人员保持观测，不断给出修正意见。测钎点记为ZD 2’

5）松开全站仪水平制动，全站仪转盘右，重新照准ZD 1，锁定水平制动，置水平读盘数为180度0分10秒

6）松开水平制动，顺时针转动照准部，调节照准部使度盘读数为40度18分50秒，锁定水平制动

7）由一名测量员去安置测钎2，要求测钎2距离JD 点约为50米左右且在照准部照准方向上，安置测钎过程中经纬仪观测人员保持观测，不断给出修正意见。测钎点记为ZD 2’’

8）连接ZD 2’与ZD 2’’，取中点记为ZD 2’’’

2.2、归化改正放样

9）利用测回法精确测量角度∠ZD 1 JD ZD2′′′，要求进行两个测测回的观测 10）利用全站仪测量JD ZD2′′′之间的水平距离S ，测量五次取平均值 11）计算角度差值 = ∠ZD 1 JD ZD′′′18′40′′ 2−220°

12）计算线量改化值 = 角度差值 * S / 206265秒 13）在ZD 2’’’点做JD ZD2’’’的垂线 1）若角度差值为正，则在垂线上由ZD 2’’’点起，向内量取改化值，端点为ZD 2

2）若角度差值为负，则在垂线上由ZD 2’’’点起，向外量取改化值，端点为ZD 2

14）利用测回法精确测量角度∠ZD 1 JD ZD2，要求进行两个测测回的观测，校验放样结果是否超限，若超限，返工

3、测设ZH 、HZ 与QZ

3.1、按长度放样的方式测设ZH 、HZ 点，

1）在JD 点安置全站仪，ZD 1点安置三脚架上严格对中整平的棱镜

2）使全站仪以盘左姿态照准ZD 1点上的棱镜，锁定水平制动，将温度、气压输入到全站仪上

3）由一名测量员在全站仪照准方向（目标方向线上）移动棱镜，当平距读数=T =46.763m 时，固定棱镜

4）镜站整平，此时记镜站下方点位为ZH ’，再次测量JD 距ZH ’的距离T ’， 5）计算归化改正值= T’-T

6）按照改正值对镜站进行改正，改正后再次测量JD 距离镜站的距离，若超限，重复归化改正过程

7）HZ 点的目标方向为JD ZD2，按照同样的方法测设HZ 点

3.2、利用切线支距法测设QZ 点

1）以ZH 点为原点，ZH->JD方向为X 轴正方向，与X 轴垂直且贴近曲线转向的方向为Y 轴正方向，建立临时的直角坐标系 2）当前测点为QZ 点，则有

φ=

l−lsR

×

180π

+β0=

45.177315−20

100

×

180π

+5°43′48.062′′=20°09′20′′

故有在该坐标系下，QZ 的坐标如下

X =Rsin φ+q =100×0.34457+3.17063=37.62764135 y =R 1−cos φ +p =100 1−0.938761 +0.166667=6.29060845

3）从原点（ZH ）点开始，沿X 轴正方向按距离=37.628m进行长度放样，记该点为QZ ’

4）在QZ ’点沿Y 轴正方向按距离=6.291m进行长度放样，即得QZ 点 （长度放样方法参见3.1）

4、测设HY 、YH 点

4.1、按切线支距法测设HY 、YH 点

1）以ZH 点为原点，ZH->JD方向为X 轴正方向，与X 轴垂直且贴近曲线转向的方向为Y 轴正方向，建立临时的直角坐标系 2）当前测点为HY 点，则有

x=l−

l3

l540Rll7

=l−

l340Rl2

=20−

l4

800040×10000400

=19.98m

y=6Rl−336Rl=6R−336R=600−3360000=0.6190476m

160000

3）从原点（ZH ）点开始，沿X 轴正方向按距离=19.980m进行长度放样，记该点为HY ’

4）在HY ’点沿Y 轴正方向按距离=0.619m进行长度放样，即得HY 点 （长度放样方法参见3.1）

5）按同样的方法，以HZ 点为原点，HZ->JD方向为X 轴正方向，与X 轴垂直且贴近曲线转向的方向为Y 轴正方向，建立临时的直角坐标系，完成YH 点的测设

4.2、按偏角法测设HY 、YH 点

1）计算HY 点的偏角与弦长

δ=δ0=β0=1°54‘35.49354’‘

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以缓和曲线的弧长近似替代弦长，可得，HY 点距ZH 点的距离近似值 C =20

2）在ZH 点安置全站仪，照准JD 点，置盘0度0分10秒 3）按角度放样的方法，确定出ZH->HY方向

4）在ZH 按长度放样的方法在ZH->HY方向上确定出距ZH 点20m 的点，即为HY 5）按同样的方法，在HZ 点安置全站仪，即可测设出YH 点 （长度放样方法参见3.1）（角度放样方法参见2.1与2.2）

六、实验结果及分析

大致可以看出，在HY 与YH 点的测设上，两种方法的偏差能达到1CM 左右，这其中的偏差一部分是由于我们操作仪器不当造成的，另一部分是由于在进行偏角法测设的时候，没有考虑弦弧差