道路設計與道路放樣，在道路建設行業中至關重要，通常會應用到RTK系統及工程之星5.0。那麼，在實際作業中，我們是如何運用RTK系統及工程之星5.0來進行道路設計與道路放樣?後台有不少朋友問到這個問題，今天，科力達一一解答。

RTK系統及其測量作業

在道路行業的基本作用

【基本概念】

1、RTK系統在道路行業，從實際作業而言，真正做的工作，可歸納為一個詞：“勘測”；

2、“勘測”是在道路施工開工前，所做的外業勘察和測量工作；其最基礎的功能，就是将設計圖紙數學算法計算出來的中樁坐标，在實地放樣勘測并打樁标記出來。

3、其後再逐步拓展，發展并實現出橫斷面放樣、超高加寬邊坡、涵洞、結構層等等功能。

道路設計基礎

【概念認識】

&道路平斷面 (中線，平曲線)

&道路縱斷面(豎曲線)

&道路橫斷面

鐵路與公路經常存在彎道，為行車方面的要求，在兩條直線之間插入平面曲線把它們連接起來。“平曲線”的稱謂來曆。

平面曲線有很多類型，圓曲線、綜合曲線、回頭曲線……，但無論哪一種類型的平曲線，都是由直線、圓曲線和緩和曲線構成的。

圓曲線很好理解，圓形中的一段弧，曲率半徑均為圓半徑。

緩和曲線是曲率半徑按一定規律變化的曲線。

目的：如下圖所示，從A地到B地需要修建一條新的公路，标準公路一般是由直線、緩和曲線和圓曲線組合而成。修建公路之前，設計方需要設計出公路《直曲表》，就是确定該公路走向的參數數據。然後勘測方會根據該《直曲表》進行勘測放樣工作。勘測放樣前就需要使用道路設計，将設計方提供的《直曲表》在軟件中輸入生成道路設計文件，使用該道路設計文件進行勘測放樣作業。

直曲表裡面的數據含義

QD（BP）：道路起點坐标和起點裡程

計算方位角：起始方位角和各直線的方位角（一般都是ddd.mmssss格式）

交點：用來确定線路走向的定向點

坐标和樁号：各交點的坐标和裡程

轉角：Y表示右偏，Z表示左偏

直線長度：曲線間直線長

半徑（R）：圓曲線半徑

緩和曲線參數（A）：用來表示曲線的緩急程度大小的，A²=R*L；A越大，R越大，就說明曲線越平緩。

緩和曲線長度（L）：包含第一緩曲長度和第二緩曲長度。

曲線長度：即曲線總長度，包含第一緩曲長度 圓曲長度 第二緩曲長度。

曲線位置：包含第一、第二緩曲的起點、終點裡程，圓曲的起點、終點裡程，通過終點裡程值減去起點裡程值也能确定對應要素的長度。

緩和曲線

緩和曲線分為第一緩和曲線和第二緩和曲線。

第一緩和曲線：從緩和曲線起點（半徑無窮大處） 到緩和曲線終點（半徑為R）的曲線。

第二緩和曲線：從緩和曲線起點（半徑為R） 到緩和曲線終點（半徑無窮大處）的曲線。

不完全緩和曲線（卵形曲線）

從半徑為某固定值R1到另一固定值R2的緩和曲線，且R1≠R2.

逐樁坐标表

施工方通過道路設計軟件(如工程之星5.0)輸入道路設計文件要素時，道路設計軟件會生成逐樁坐标，施工方首先會核對道路設計軟件生成的逐樁坐标和設計方提供的《逐樁坐标表》是否一緻，如果一緻，才能開始道路勘測放樣施工。

科力達工程之星5.0

道路設計與道路放樣實例解析

三種放樣模式的區别：

道路設計

工程之星5.0優化了道路設計算法，完美的解決了各種複雜情況的道路設計案例，如卵形曲線，回頭曲線，虛交，斷鍊與豎曲線結合等情況，并且加入了标準橫斷面、超高、加寬、邊坡的輸入，給用戶提供了一套完整的道路設計方案。

1.平曲線設計

道路中線平面坐标的錄入，包括交點法、元素法、坐标法。

交點法

對于普通交點，隻需輸入“交點名稱”、“交點坐标”、“第一緩曲長度”、“圓曲線半徑”、“第二緩曲長度”五種要素，并在設置裡面輸入“起點裡程”和“裡程間隔”即可。

對于複雜交點，如存在不完全緩和曲線、虛交，不完全緩和曲線則需要輸入第一緩曲起點半徑或者第二緩曲終點半徑。

▶案例：平曲線

卵形曲線：以下圖交點11為例，第一緩曲：80.178²≠75*50，所以第一緩曲為不完全緩和曲線，而JD11第一緩曲是在交點10圓曲後面，所以交點11第一緩曲的半徑是由“180→75”，即輸交點11時，需要在第一緩曲起點半徑處輸入180，如果180沒有給出，也可通過公式（R1-R)*A²/(R1*R)=L計算， （A是緩和曲線參數，R是圓曲線半徑，L是緩和曲線長度，R1是第一緩曲起點半徑或者第二緩曲終點半徑） 。因為第二緩曲61.237²=75*50，所以第二緩曲是完全緩和曲線，半徑是由“75→∞“，即第二緩曲終點半徑可以默認不輸或者勾選∞。

虛交點輸入：

如下圖：由于該段線路的前後旋轉角度超過了180°，導緻JD66在右下方，這種交點叫虛交點，所以需要将JD66分解成JD66A和JD66B，對于虛交點，使用交點法輸入的時候，JD66不輸，需要輸入JD66A坐标、半徑、第一第二緩曲長度，接着輸入JD66B坐标、半徑輸-1、緩曲長度不輸。

元素法

根據道路直曲表上面的要素依次輸入即可

A.設置“起始裡程”和“裡程間隔”

B.輸入“起點北東坐标”和“起點方位角”

C.線段：輸入線段長度即可，如果碰到直線接直線的情況，那麼第二條直線需要輸入方位角。

D.緩曲：需要輸入“緩曲長度”、“起點半徑”、“終點半徑”、“偏向”共4個要素，起點半徑終點半徑的判斷方法在交點法那節已經講述。

E:圓曲：需要輸入“圓曲長度”、“圓曲半徑”、“偏向”共3個要素。

坐标法

由于某些道路是由直線和圓曲線組成，而這些直線和圓曲線的連接又不是絕對相切，通俗的來說就是直線方位角是130°，而它所接的圓曲線的起始方位角是140°，這種道路用元素法和交點法是處理起來比較麻煩，所以延伸出了一種特殊而又比較簡單的平曲線設計方法——坐标法。

A.與元素法、交點法一樣，首先設置“起點裡程”、“裡程間隔”和“添加起點坐标”；

B.線段：添加線段要素時，隻需輸入該線段終點的“北東坐标”；

C.圓曲：添加圓曲要素時，需要輸入該圓曲終點的“北東坐标”、“圓曲半徑”和“偏向”。

PC端道路設計

在南方衛星導航官網下載SGO軟件，軟件的工具欄有PC端道路設計軟件，右圖所示圖标，支持直曲表直接導入，生成road文件，給工程之星5.0使用。

操作步驟：

1.新建工程：點擊“新建”→輸入“文件名”、選擇“存儲路徑”→點擊“保存”，正上方會顯示當前道路文件名稱及存儲路徑。

2.直曲表導入：點擊“從Excel導入”→ “導入直曲表”→點擊“浏覽”→選擇需要導入的直曲表數據，如圖2所示界面。

（▲圖1）

（▲圖2）

圖1是部分直曲表數據，由圖1可知，“北坐标”位于Excel表第2列，“東坐标”位于表格第3列，“圓半徑”在第7列，“第一第二緩曲長度”分别在第9、11列，“第一第二緩曲參數”分别在第8、10列，“交點樁号”在第4列，起點坐标是從第8行開始，所以跳過的行數是7，每一組數據都是兩行組成，所以隔行讀取為“是”，依次将這些數值輸入圖2中。

輸入完成後點擊“預覽”，如圖3所示，檢查起點坐标、終點坐标是否正确，沒問題後點擊“确定”，如圖4所示，證明導入成功，可以在“道路設計圖”界面對交點屬性進行修改，在道路設計結果界面查看計算出來的逐樁坐标，與實際逐樁坐标表對比看是否正确，無誤後，此道路文件即可導入工程之星5.0使用。

（▲圖3）

（▲圖4）

豎曲線設計與斷鍊

豎曲線：沿着道路中線縱向垂直切一刀得到的面即為縱斷面，豎曲線設計是計算出道路中線的高程。

豎曲線的數據輸入比較簡單，隻需輸入變坡點的“裡程”、“高程”和“半徑”共3個要素，軟件會自動計算出“坡比”，坡比可以作為輸入正确與否的判斷依據，也可在下方輸入裡程來驗證計算出的高程的正确與否。

斷鍊

概念：因局部改線或分段測量等原因造成的樁号不連續的現象。

長鍊：斷鍊前裡程大于斷鍊後裡程，如斷前裡程K40 890 = 斷後裡程K40 850。

短鍊：斷鍊前裡程小于斷鍊後裡程，如斷前裡程K40 850 = 斷後裡程K40 890。

不管是長鍊還是短鍊，斷鍊位置的坐标是一樣的，變化的隻是斷鍊位置前後的裡程。

存在斷鍊時，可在工程之星5.0軟件道路設計闆塊，點擊添加斷鍊，輸入斷前裡程和斷後裡程即可。

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