将初步设计确定的路线测设于实地，并沿线进行纵、横断面测量。定测包括定线测量、中线测量和纵、横断面测量。
将设计线路的起点、接轨点、转折点和曲线主点测设于实地。一般采用拨角定线、穿线交点或直接定点等方法。为避免拨角定线误差累积过大，每3～5km应与附近控制点进行联测，以便检核和调整。
沿所定线路丈量距离，设里程桩和加桩，并详细测设曲线的工作。从线路起点沿中线方向，每一百米设一中线桩（称百米桩），其间地形变化点、地质变化点、线路交叉点以及桥涵特征点等处设加桩。在线路转折处设置的平面曲线有圆曲线、反向曲线、回头曲线和缓和曲线；在线路坡度变更处设置的立面曲线有凸竖曲线和凹竖曲线。
（1）圆曲线 一定半径R的圆弧构成的曲线（图1）。
（2）反向曲线 相互连接的两个方向相反的圆曲线（图1）。为行车安全，在两个方向相反的圆曲线间插入一定长度的直线段，可分解为两个圆曲线和一段直线，测设方法同圆曲线。
（3）回头曲线 用于展线，跨越山谷和绕过障碍地段的一种回转形曲线（图2）。它由一个主曲线、两段插入直线和两个副曲线组成。分解后，可按三个圆曲线测设。
（4）缓和曲线 为抵消在圆曲线段行车产生的离心力而逐渐抬高外轨时，用以连接直线和圆曲线的一段过渡曲线（图3）。缓和曲线的半径由无穷大逐渐变化到所连接的圆曲线的半径，其上任一点的半径与该点至起点的曲线长度成反比。缓和曲线元素可由公式计算或查表而得，缓和曲线主点是直缓点（ZH）、缓圆点（HY）、曲中点（QZ）、圆缓点（YH）和缓直点（HZ）。
沿线路中线桩测量地面起伏称纵断面测量；在百米桩和加桩处垂直于中线方向测量地面起伏称横断面测量。纵断面测量用水准仪进行，两端附合在线路附近的水准点上，可单程观测，否则，应往返观测。根据水准测量结果绘制纵断面图，作为设计线路坡度和计算中线桩处的填挖高度的依据。用水准仪或经纬仪测量横断面，根据测量结果绘制横断面图，作为路基设计和计算土方量的依据。
