[科普中国]-转向角测量

转向角测量又称偏角法，是指在平曲线的测试中，用偏角和弦长确定曲线上各点在实地位置的方法。为了在实地测设圆曲线的主点，需要知道切线长、曲线长及外距，这些元素称为主点测设元素。

偏角法测量既有曲线，第一阶段一般要测出每个20m测点的偏角，也即切线方向和置镜点到各测点弦线间的夹角；移动置镜点后的各个测段，要测出置镜点间弦线和置镜点到每个20m测点弦线间的夹角；最后一个置镜点，要测出置镜点间弦线和切线方向的夹角。则既有曲线的转角等于上述各角的总和。

简介偏角法是指在平曲线的测试中，用偏角和弦长确定曲线上各点在实地位置的方法。当路线由一个方向转到另一个方向时，必须用曲线来连接。曲线的形式较多，其中，圆曲线是最基本的的一种平面曲线。偏角根据所测右角计算；圆曲线半径R根据地形条件和工程要求选定。根据偏角和半径，可以计算其他各个元素。圆曲线的测设分两步进行，先测设曲线上起控制作用的主点；依据主点再测设曲线上每隔一定距离的里程桩，详细地标顶曲线位置。为了在实地测设圆曲线的主点，需要知道切线长、曲线长及外距，这些元素称为主点测设元素。一般情况下，当地形变化不大，曲线长度小于40m时，测设曲线的三个主点已经能够满足设计和施工的需要。如果曲线较长，地形变化大，则除了测定三个主点以外，还需要按照一定的桩距，在曲线上测设整桩和加桩，这个过程称为圆曲线的详细测设。

偏角法测设圆曲线上的细部点是以曲线的起点（或终点）作为测站，计算出测站至曲线上任一细部点的弦线与切线的夹角——弦切角（称为偏角）和弦长或相邻细部点的弦长。1

作业顺序偏角法测量既有曲线，在第一阶段，一般要测出每个20m测点的偏角，即切线方向与置镜点到各测点弦线间的夹角；移动置镜点后的各个测段，要测出置镜点间弦线与置镜点到每个20m测点弦线间的夹角；最后一个置镜点，要测出置镜点间弦线与切线方向的夹角。则既有曲线的转角等于上述各角的总和。[1]

第一个置镜点与最后一个置镜点，应设在曲线范围之外，在直缓点与缓直点外侧0~60m的20m测点上；第二个与倒数第二个置镜点，最好在缓圆点与圆缓点附近的20m测点上。其余置镜点应保证通视与观测清晰，置镜点间距离一般不宜长于200~300m。1

应用中存在的问题（1）一般曲线转向角的测定

在利用偏角法进行曲线测量时，最难以掌握和容易出现差异的是对两侧直线方向的确定。就以上偏角法作业顺序看，第一个和最后一个置镜点需在曲线范围以外，首尾外侧0~60m。这是考虑到曲线首尾经列车作用及El常维修保养作业的影响，可能会出现一定偏差，产生曲线首尾不在切线方向的现象，为保证测量结果精确，把第一个置镜点放置在这个范围。但是相当一部分既有线都不同程度地存在较大的“鹅头”或反弯，根据近年来既有线动态检查资料显示，这些反弯大多被动态检查车判定为曲线，长度在20~80m，半径多在14000m左右，如果在这种情况下，按要求把第一个置镜点放置在上述范围内，依然难以准确测定出切线的方向，所测出的结果显然与实际需要不符，所以，以上办法在实际操作时难以准确测出一条曲线的转向角。

（2）对切线的控制

通过对曲线拨距条件的分析可以发现，前提条件要求保证既有曲线长度基本保持不变，这在对产生错动后的既有曲线进行作业过程中，一般不会发生改变其长度的情况。但保证终切线不拨动，在现场作业时便难以掌握。在人工拨道作业时，曲线首尾易发生变化，难以掌握准确的切线位置，现场的实际情况是曲线首尾大都与设计位置存在一定的偏差，测量结果难以保证曲线转角与设计转角相等，这样就保证不了终切线不发生扭转，当测量中发现转角不等时，便需要通过调整终切线方向，使其与设计方向一致，这个调整的幅度便是终切线需要拨动的距离，所以在“计算拨距条件”中所要求的“必须使既有曲线测量终点拨距为零”前提便无法实现。

另外，对于一条单曲线，因其两侧直线方向相对固定，转角客观上是一定的。但对于连续曲线，因曲线与曲线间的夹直线长度相对较短，在日常作业时，未能对曲线进行全面把握，很易造成曲线首尾及夹直线方向扭曲，在这种情况下单纯考虑一条曲线的拨正已经不能满足现场的需要，要对几条相关曲线进行全面考察，综合考虑，以实现曲线布局合理，夹直线方向正确。2

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学