2012届测绘工程专业毕业设计(论文)
2、高速公路、一级公路可以采用高次抛物线加宽:
e加宽?(4k3?3k4)?e(k?LX) (2.28) 图2.11 平曲线上路面加宽
L
图2.12 曲线路面加宽过渡方式
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吕勇衡:道路中边桩坐标计算方法及程序设计
第三章 数学模型
道路平面测设主要是针对三种类型曲线的测设:直线、圆曲线和缓和曲线。道路工程测量包括路线勘测设计测量和道路施工测量两大部分。
道路的组成,包括线形和机构两个部分。 1、线形组成
公路线形是指公路中线的空间几何形状和尺寸。这空间几何图形分别投影到平、纵、横三个方向,其中平面曲线由直线、圆曲线和缓和曲线等基本线形要素组成;纵面线形由直线及竖曲线的那个基本要素组成。 2、结构组成
公路的结构是承受荷载和自然因素影响的结构物,包括路基、路面、桥涵、隧道、排水系统、防护工程、特殊构造物及交通服务设施等。
3.1道路的分级和技术标准
3.1.1道路的分级
按照原交通部颁《公路工程技术标准》(JTG B01--2003)(以下简称《标准》),根据交通量及其使用任务、性质分为五个等级。
(1)高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。 (2)一级公路为供汽车分向、分车道行驶,并可根据需要控制出入的多车道公路。 (3)二级公路为供汽车行驶的双车道公路。 (4)三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。
(5)四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。 3.1.2公路技术标准
公路的技术标准时法定的技术标准,它是指公路线形和构造物的设计、施工在技术性能、几何尺寸、结构物组成方面的具体规定和要求。
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3.2道路平面坐标计算基本公式
确定道路平面位置的方法有三种:一是设计提供的平面设计图、路线设计中线和中边桩坐标,叫做平面设计坐标定位;二是在道路施工中通过测量得到道路平面位置现状图、道路中桩的实测坐标,称为施工平面定位。理论上,两种数据是应该相互吻合的,但是事实上会存在误差,就是施工英气的误差,但是误差也应控制在一定范围之内,必须满足设计和施工的要求。处理这两种问题都会用到平面坐标计算的基本公式。
3.2.1坐标正算
所谓坐标正算,就是根据直线的边长、坐标方位角和一个端点的坐标,计算直线另一个端点的坐标的工作。
坐标计算公式:已知A点坐标A(xA,yA),AB之间的距离DAB,AB坐标方位角。 ?AB,求B点坐标的过程(如图3.1)
图3.1坐标正算
正在测量中,坐标方位角是以坐标轴北方向为X轴,所以做算公式为:
??x?DAB?cos?AB ??y?D?sin?ABAB?
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(3.1)
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那么
?x?xA??x?xA?DAB?cos?AB ?y?y??y?y?D?sin?AAABAB?3.2.2坐标反算
(3.2)
坐标反算一般主要应用于测绘工程、建设工程之中,具体在建筑设计,工程测量,测绘制图等领域。总的来说坐标计算分为坐标正算和坐标反算两种,这两种在实际中是较常见的。
根据直线的起点和终点的坐标,计算直线的水平距离和坐标方位角的过程叫坐标反算。
计算公式:已知点A(xA,yA),点B(xB,yB),求方位角?AB。
图3.2坐标反算
根据数学公式解求象限角:
??x?xB-xA ???y?yB-yA (3.3)
由于在测量中以轴北方向为x轴, 所以象限角:
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?yR?arctan
?x
(3.4)
在测量中,方位角与象限角关系是根据象限不同而有所不同,因此需要分类讨论。
?y?x1)当?x?0,?y?0时,?AB?arctan;
2)当?x?0,?y?0时,?AB?180??arctan?y?x;
3)当?x?0,?y?0时,?AB?180??arctan?y?x?y?x;
4)当?x?0,?y?0时,?AB?360??arctan;
所以判断直线所在的象限,利用象限角与方位角之间的关系得出坐标方位角。 3.2.3坐标转换
为了使工程方便利用现有资料,使得设计得以具体的实施,应将施工坐标系统与城市坐标系统或国家坐标系统建立一定的衔接和换算关系。在坐标系统转换时,必须建立双向转换关系,使得每个点在坐标系中可以自由转换。
所谓坐标转换,即工程施工过程中,由于采用了不同的坐标系,需要不同坐标系之间的坐标转换。
图3.3坐标转换
(x'p,y'p)如图3.3所示,设P点的施工坐标为,测量坐标为,则两者间的换(xp,yp)
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