橋梁專題|橋梁橋臺錐坡坐標計算橢圓和圓

2020-12-09 路橋測量實戰教學
這是山西測量的第415期分享

ID:shanxiceliang(同名公眾H)

錐體護坡是橋臺的重要防護設施,工程驗收時都對其外觀質量提出很高要求。一個砌築良好的橋臺錐體護坡既能反映施工單位的現場管理及技術水平,又能給人們以美的感受,錐坡是以後驗交工作中必不可少的檢查項目。

很多測量員由於沒有認真吃透錐體護坡設計的結構尺寸及基本線形,對錐體護坡現場放樣方法掌握不清,施工前未放樣,而是由勞務隊根據已掌握的經驗在現場「自己設計」,對於有經驗的勞務人員圓順的錐坡線形基本可以滿足驗收要求,可是對於二把刀就不敢恭維了,線形及坡面圓順度較差,有的輪廓結構尺寸有誤,結果測量員成了背鍋俠,這在工程中是常有的事,那麼橋梁錐坡如何放樣呢?

01橋梁錐坡識圖

橋(涵)臺錐坡一般在平面上呈1/4橢圓形或者1/4圓,立面呈錐體,其邊坡根據路堤填土高低設置一級坡或者多級坡,依據《公路橋涵設計通用規範》設定,對於多級坡一般底層較緩,上層較陡,中間有變坡點。根據橋梁有正交與斜交之分,所以橋梁錐坡也有正交和斜交之分,如下圖1、圖2:

上圖中L1=L2,平面投影即為圓。

立面放坡圖:

02錐坡坐標計算

第一步:錐體護坡高度的確定:

錐體護坡高度H=設計路肩標高-自然地面標高(設計圖紙會提供,測量人員需要現場測量橋臺附近原地面高程,校核圖紙。)

第二步:錐坡橢圓長半軸a和短半軸b的確定

長半軸a和短半軸b,大多數設計圖紙會提供如上頁錐坡識圖中的L1和L2,有的不提供,需要根據填土坡度(1:M)和錐坡高度得出錐頂點到兩個坡角點的水平距離D=M×H,即為長半軸a和短半軸b,如下圖,O為橢圓方程式的焦點,為現場錐坡的頂點,

橢圓方程式:(圓為特殊的橢圓,長半軸a=短半軸b)

特別注意:

當橋梁斜交時,長半軸a和短半軸b計算D=M×H/(sin或者cos

斜交角度或者斜交角度-90°)如下圖:(與涵洞斜交斜做涵寬計算值理解一樣)

第三步:將錐坡水平投影角度10等分

將錐坡水平投影角度10等分,按每10度計算橢圓弧線上點坐標即可放樣。

設錐坡頂點距橢圓輪廓線上任意半徑為R,則

其為θ為10°,根據錐坡與線路中心線之關係確定錐坡頂點坐標及任意半徑直線的方位角,進行坐標正算。也是利用二次偏距法,思路如下圖:

03實例計算

利用橋梁徑向布置(交角90°)實例演示教學

1錐坡橢圓長半軸a、短半軸b、護坡高度的確定:

圖紙提供:

圖紙校核:0號左和0號右長半軸L2、短半軸L1相等,錐坡投影為1/4圓弧,0號左錐頂高程199.837-坡腳高程195.620=4.217,H/L1=0.6666換算成1:M=1:1.5於設計圖紙一致。同理0號右錐頂高程200.205-坡腳高程196.746=3.459,H/L1=0.6666換算成1:M=1:1.5於設計圖紙一致。同理7號臺一樣。

2確定錐坡頂點中心樁號與路中線偏距

0號臺錐坡頂點中心樁號=橋梁起點樁號494.248+0.5=494.748

7號臺錐坡頂點中心樁號=橋梁終點樁號732.248-0.5=731.748

第一偏距為5米,從下圖獲得

細部圖紙

3輸入雙心軟體二次偏距編輯EXCEL(前提是編輯好道路平曲線)

該實例因為錐坡投影為1/4圓弧,所以第二偏距都相等,如果錐坡投影為1/4橢圓,這裡的第二偏距為任意半徑,計算公式:

參數文件提供一個EXCEL計算程序,直接輸入即可,如下圖:

4計算如下圖

5生成腳步文件展繪CAD如下圖

6利用工地通路測或者測量員手機測量軟體進行模擬放樣再次檢驗坐標正確與否,如下圖:

工地通路測
測量員

【作者:韓韓】

理性雙魚男,正能量/社會腦傳媒人。

韓韓社會腦學社分享

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