[发明专利]在地性线上确定路基边坡界点的施工放样方法

摘要

本发明提供一种提高路基边坡界点放样的效率和满足边坡施工精度的要求，在道路设计中线外的任意测站点上设站，只要测站能够通视的部位，就可一站快速完成大面积的在地性线上确定路基边坡界点的施工放样方法。在道路中线上设里程参考点，用统一趋近法求线侧点至道路平曲线的最短距离确定实地试测的边坡点至路基设计中线在平面内的垂距和垂足里程。根据该里程处的中线高程、路基及构造物的宽度、横坡、边坡坡率及层数等设计参数，计算试测点所在的高程面与边坡设计线的交点至路基设计线的理论平距，再将“垂距”与“理论平距”相减，得到试测点向理论界点的位移量。移动试测点并按以上步骤重复测量、再移动，使位移量趋于零，即确定边坡界点位置。

主权项

一种在地性线上确定路基边坡界点的施工放样方法，其特征在于该方法包括以下步骤：a)在设计坐标系中的测量控制点上，用全站仪测定道路中线一侧地性线上的一点P(XP，YP，HP)；b)已知道路设计曲线两端的曲率、曲线长、曲线起点坐标和切线方位角，求该道路设计曲线上任意一点的坐标和该点的切线方位角公式为： V i = V A + ρ A · l i + ( ρ B - ρ A ) · l i 2 2 L - - - ( 1 ) X i = X A + ∫ 0 l i cos [ V A + ρ A · l i + ( ρ B - ρ A ) · l i 2 2 L ] dl - - - ( 2 ) Y i = Y A + ∫ 0 l i sin [ V A + ρ A · l i + ( ρ B - ρ A ) · l i 2 2 L ] dl - - - ( 3 ) 式中ρA——曲线起点的曲率ρB——曲线终点的曲率li——任意点距曲线起点的长度L——曲线长度Vi——曲线任意点切线方位角VA——曲线起点切线方位角(XA，YA)——曲线起点坐标(Xi，Yi)——曲线任意点坐标；根据测量点P与施工道路中线的相对位置选定一里程点K1作为第一个向P点对应在道路中线上的垂足Q点里程趋近的参考点；作K1点的切线，连接K1P，过P作切线的垂线PG，将K1里程所在曲线的设计要素带入公式(1)、(2)、(3)进行计算，得到K1点的坐标(XK1，YK1)和K1点的切线方位角V1；c)已知A(XA，YA)、B(XB，YB)两点，计算两点间距离D和方位角Z的公式为： D = ( X A - X B ) 2 + ( Y A - Y B ) 2 - - - ( 4 ) 当XA-XB＞0时，Z＝arctg[(YA-YB)/(XA-XB)]             (5)当XA-XB≤0时，Z＝arctg[(YA-YB)/(XA-XB)]+180°       (6)将步骤b得到的K1点的坐标和步骤a中实测的P点坐标带入公式(4)、(5)、(6)计算可得K1P的距离D1和方位角Z1，则K1A＝D1·COS(Z1-V1)为第一次趋近的距离，即第二个趋近参考点的里程K2＝K1+D1·COS(Z1-V1)，在K2作切线，连接K2P，计算K2点的坐标和切线方位角V2，并反算K2P的距离D2和方位角Z2。则第三个趋近参考点的里程K3＝K2+D2·COS(Z2-V2)，多次重复可以得到更多参考点里程，直至Di·COS(Zi-Vi)趋近于零，即得到了垂足Q点的里程；d)公式：T＝D·Sin(Z-V)计算计算P点据道路中线的偏距TP；在设计资料中查取P点所在路面横断面的上、下边坡坡率mi、路肩或坡脚高程Hi、路面中心至起坡点的距离Di，设计台阶高度，以及P点所在高程面与边坡设计线交点距路面中心的平距DP。对于上边坡：当HP-Hi＜台阶高度时则有：DP＝Di+mi·(HP-Hi)此时试测点P的位移量为：DP-|TP|对于下边坡：当Hi-HP＜台阶高度时则有：DP＝Di+mi·(Hi-HP)此时试测点P的位移量为：DP-|TP|位移量求得后沿地性线移动试测点P的位置，当DP-|TP|＞0时向远离路中方向移动，当DP-|TP|＜0时向靠近路中方向移动。重复试测、移动，直至达到DP-|TP|趋近于0时(小于规范规定的放样误差)，即可确定界点位置。