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路线中桩坐标
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路线逐桩坐标计算
高等级公路路线设计中,必须计算各点位的逐桩坐标,以作为路线施工放样的依据,也是公路交工和峻工验收时检测中线偏位的依据,故坐标计算能力,已是道路桥梁工程技术专业学生的必备技能。
路线交点偏角、交点间距、曲线要素及主点桩计算
如图所示,设路线起点坐标任一交点的坐标为则相邻两交点之间的
坐标增量:
路线交点坐标计算:
交点间距:
象限角
象限角与方位角A之间关系
路线偏角 等于后方位角减前方位角:
一般情况下,为正时,曲线右偏;为负时,曲线左偏。
直线段上中桩坐标计算
图中,设交点i的坐标为Jdi(Xji,YJi),交点i前后相邻直线的方位角分别为Ai-1,i和Ai,i+1.则
ZH(或ZY)点的坐标:
HZ(或YZ)点的坐标:
设直线上加桩里程为L,ZHi、Hzi表示曲线i的起、终点里程,则交点i前直线上任意点坐标()。
交点i后直线上任意点坐标()
平曲线上中桩坐标计算
局部坐标系平曲线上任意点切线支距的计算
如图示,平曲线上任意点切线支距的计算,是以平曲线的直缓点ZH或缓直点HZ为坐标原点,以过原点的切线为轴,过原点的半径方向为轴,建立的局部坐标系。
在此坐标系中,曲线上任意点的支距坐标可按下式计算。
缓和曲线上任意点的坐标
主圆曲线上任意点的坐标
直线段的平面直角坐标的换算
要计算平曲线上任意点的中桩坐标X,Y,需要将该点在局部坐标系之中的切线支距坐标(x,y)利用坐标的平移和旋转公式,换算至以平面控制网为基础建立的平面直角坐标系之中。坐标的平移旋转公式如下:
平曲线上任意点的中桩坐标计算
根据局部坐标系中支距坐标x,y的计算公式,仍分为ZH-QZ和HZ-QZ两段,
ZH-QZ段的中桩坐标计算
先计算出以ZH为原点的局部坐标系中的切线支距坐标(x,y),然后通过坐标平移和旋转
图: 曲线上坐标平移旋转图公式将其转换为平面直角坐标(X,Y)
图: 曲线上坐标平移旋转图
当平曲线为右偏时,计算公式如下:
当平曲线为左偏时,应用上式计算,
要用反符号,即以代入。
②HZ-QZ段的中桩坐标计算
先计算出以HZ为原点的局部坐标系中的切线支距坐标(x,y),然后通过坐标平移和旋转
公式将其转换为平面直角坐标(X,Y)
当平曲线为左偏时,计算公式如下:
整理后得简式:
当平曲线为右偏时,应用上式计算,要用反符号,即以代入。
例:JD5 坐标(3097.083,4956.125)、 JD6坐标(3480.920,5906.092)、 JD7坐标(3188.471,6407.321)。JD6的圆曲线半径R=500m,缓和曲线长 JD6桩号K24+568.34。求桩号K24+320、K24+400的坐标。
作业:完成JD6曲线上间隔为20m的全部桩号坐标计算
解:1、按坐标画出计算草图、计算象限角、方位角和路线偏角。
①草图:
②象限角:
③方位角:
④路线偏角:
2、计算JD6常素、要素和主点桩号
①平曲线常素
平曲线要素
Th=275.434, Lh=516.084, Eh=57.261, Jh=34.784, LY=396.084
曲线主点桩号
ZH=24K+292.906
HY=24K+352.906
YH=24K+748.990
HZ=24K+808.990
QZ=24K+550.948
3计算逐桩坐标表
左曲线坐标计算:
计算JD6的ZH点K24+292.91的坐标
计算缓和曲线段K24+320的坐标
以ZH点为坐标原点的局部坐标系中:
计算HY点24K+352.906坐标
计算主圆曲线上K24+400点位的直角坐标
以ZH点为坐标原点的局部坐标系中:
右曲线坐标计算
计算HZ点24 K+808.990坐标
计算YH24K+748.990点的坐标,可以同主圆曲线,也可按第二缓和段计算公式求解。
计算主圆曲线上K24+600点位的直角坐标
以HZ点为坐标原点的局部坐标系中:
桩号
坐标
桩号
坐标
X
Y
X
Y
24K+220
3350.423
5583.120
QZ24K+550.948
3423.808
59.1.970
+280
3372.901
5638.750
+560
3423.074
4910.990
ZH24K+292.906
①3377.736
5650.720
+580
3423.875
5930.867
+300
3380.39
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