線路工程測量

1、第五章 線路工程測量5-1 概述一、線路工程一些基本概念1、線路工程：公路、鐵路、運河、輸油管線、水渠等長寬比比較大的工程稱為線路工程。2、中線：線路的中心線稱為中線。3、線路測量：在線路工程中所進行的測量工作。二、線路工程測量內容1、勘察選線2、中線測量3、曲線測設4、帶狀地形圖測繪5、縱橫斷面測量6、線路施工測量三、線路勘察設計階段中的測量工作1、特點測量與設計是緊密相連的，在線路工程上，這點尤為密切。線路設計過程：由粗到細逐步完成的。因此需要不同的測繪資料。測量工作：范圍由大到小工作的內容由粗細到詳細的逐漸變化。舉例：如要修一條道路的過程：第一步：經濟調查和勘察設計目的：了解待建路線地區(qū)

2、居民點資源、已有交通網、工農業(yè)的分布及發(fā)展水平，了解該地區(qū)的城鎮(zhèn)居民點以及路線的等級，路線的等級將決定待建路線的一系列標準，如路線的最大允許坡度、最小曲率半徑等，路線的等級也將決定路線的造價。本階段測繪人員任務：提供1:5萬或1:10萬地形圖。1:5萬或1:10萬地形圖一般采用航空攝影測量方式測繪。第二步：在1:5萬或1:10萬地形圖上選擇路線方案，確定路線等級。即圖上選線。如：各方案優(yōu)缺點：方案二：路線較短，但和鐵路纏繞，干擾大。方案三：過于曲折，不易改造提高。剩下方案一和方案四兩條選一條。第三步：實地考查、收集資料，比較不同方案之優(yōu)劣，分析方案的技術性和經濟上的合理性。選擇一個方案。本階段

3、測量工作：草測 如用羅盤儀定向，步測或初測距離，氣壓計測高，收集一些地形資料。第四步：初測目的：給設計人員提供1:20001:5000沿線帶狀地形圖。測量工作：1、沿線路做控制測量 平面控制：可采用導線、GPS控制 高程控制：水準測量 三、四等即可2、帶狀地形圖測繪： 山區(qū)：寬度 100米 平坦地區(qū)：250米第五步：設計人員在帶狀地形圖上紙上定線，設計各種橋涵、擋土墻。第六步：定測定測：測量人員把地形圖上的中線在實地上標定出來即中線測量，并沿中線測繪縱橫斷面圖。第七步：設計人員利用縱斷面圖設計路線坡度。利用橫斷面圖計算工程量。確定橋梁高度、涵洞和隧道等工程設施的一些參數。第八步：施工測量施工測

4、量主要工作有：恢復中線測量、中樁加密、施工控制樁放樣、路基邊樁的放樣、豎曲線測設、土石方量計算。從上面八步可以看出，設計和測量聯系緊密，相互穿插。設計是從粗到細，測量提供資料越來越多，圖的比例尺越來越大，數據越來越準確。四、初測中的幾個技術問題初測的任務：沿小比例尺地形圖上選定的線路進行平面控制測量和水準測量，最后提供帶狀地形圖。1、控制點作用1）測繪帶狀地形圖2）作為定測時的控制點2、固定控制點密度1）水準點：2公里左右必須設置一個固定水準點，地形復雜處1公里一點。橋梁、隧道兩端各設一點。2）平面控制點：50400米之間3、聯測控制點每隔一段距離必須與國家控制點聯測。4、如何保證控制點在選定

5、線路附近要求：選點人員必須隨時判斷自己所在地在小比例尺地形圖上的位置。方法：利用圖紙大致定向，使圖上地物和實地地物對應5-2定線一、定線概念定線就是工程技術人員具體設計路線的走向和坡度，即在平面上定出路線的交點和決定平曲線半徑，在縱斷面上定出變坡點及設計坡度，在橫斷面上根據中心填挖尺寸，考慮邊坡開挖是否設擋土墻等。二、定線方法1、紙上定線在地形圖上具體設計路線的走向和坡度，包括平面設計和豎向設計。平面設計力求平直，豎向設計要求平均坡度小于規(guī)范設計要求。主要工作有：研究線路的方向、研究線路的坡度、研究線路的曲線半徑及研究工程的難易程度。2、實地定線根據技術標準，結合實地地形、地質條件，由有經驗的

6、工程師利用測桿、手水準、量角圓盤等簡單儀器工具，直接選定路線中線的交點，以確定線路中線位置。5-3定測一、定測概念及任務1、定測概念：將批準里的初步設計的中線放樣到實地上去的測量工作。2、任務：1）把圖上的中線測設到實地。2）結合現場的具體情況改善線路的位置。3）為施工設計準備必要的資料。二、定測主要工作1、中線測量：把帶狀地形圖上設計好的線路中線測設到地面上，并用木樁標定出來。2、線路縱斷面測量：測量中線上各里程樁的高程，這些高程與已量距離用來繪制縱斷面測量。3、線路橫斷面測量三、中線測量內容道路中線測量是把圖紙上設計好的道路中心線在地面上標定出道路中線測量是把圖紙上設計好的道路中心線在地面

7、上標定出來，供設計和施工之用。來，供設計和施工之用。即通過直線和曲線的測設，將道路中線的平面位置具體地敷設即通過直線和曲線的測設，將道路中線的平面位置具體地敷設到地面上去，并標定出其里程，供設計和施工之用。到地面上去，并標定出其里程，供設計和施工之用。中線測量包括：中線各交點中線測量包括：中線各交點(JD)和轉點和轉點(ZD)測設，量距和釘測設，量距和釘樁，測量路線各偏角樁，測量路線各偏角()，測設圓曲線等。，測設圓曲線等。中線測量的內容主要有線路中線各交點和轉點的測設、轉向角測量、里程樁設置和曲線測量等。1、線路中線各交點的測設方法1）穿線放線法利用圖上測圖導線點與紙上定線之間的角度、距離關

8、系，作為測設數據，將路線導線放于實地上。（1）放點：一條直線應放三個以上臨時點，采用極坐標一條直線應放三個以上臨時點，采用極坐標和支距法。和支距法。（2）穿線：用目估或經緯儀，使直線穿過或靠近放出的臨時點，最后定出二轉折點樁。 （3）交點：）交點：打“騎馬樁”定交點。2）撥角放線法）撥角放線法：根據紙上定線的交點坐標，反算直線長度和坐標方位角，以及轉角，利用這些數據在現場測設交點。這種方法有累積誤差，故每隔一段距離應與測圖導線聯測校核調整。 3）坐標放樣法）坐標放樣法：交點坐標在地形圖上確定以后，利用測圖導線按全站儀坐標放樣法將交點直接放樣在地面上。這種方法外業(yè)工作更快，由于利用測圖導線放點，

9、故無誤差累積現象。2、轉向角測量1）轉向角概念：線路從一個方向轉到另一方向時偏轉的角度。一般用表示，分左右角。位于延長線右側的，為右轉角；位于延長線左側的，為左轉角。在路線測量中，轉角通常是通過觀測路線右角（測回法）計算求得。 右左前進方向180右180左2）測量轉向角習慣上測量右角。右角的測定方法：采用測回法觀；限差要求：高速公路、一級公路限差為20秒以內， 二級及二級以下公路限差為60秒以內。夾角的分角線測設為了保證測角的精度，還須進行路線角度閉合差的檢核 222bababbc3、轉點的測設1）轉點的概念：交點是中線測量的主要控制點，而在很多情況下，相鄰交點不通視或直線較長，需要在相鄰交點

10、連線上增設一些點位，以供交點、測角、測距使用。這種點稱為轉點。2）轉點設置方法（1）在兩交點間設轉點）在兩交點間設轉點ZD為粗略定出的轉點位置。將經緯儀置于ZD，用正倒鏡分中法延長直線JD5ZD于JD6。若JD6與JD6重合或量取的偏差在路線容許移動的范圍內，則轉點位置即為ZD，這時應將JD6移至JD6，并在樁頂上釘上小釘表示交點位置。當偏差超過容許范圍或當偏差超過容許范圍或JD6不許移動時，則須重新設置轉點。不許移動時，則須重新設置轉點。設設e為為ZD應橫向移動的距離，儀器在應橫向移動的距離，儀器在ZD用視距測量方法用視距測量方法測出距離測出距離a、b，則，則 將將ZD沿偏差的相反方向橫移至

11、沿偏差的相反方向橫移至ZD。將儀器移至。將儀器移至ZD，延長，延長直線直線JD5ZD看是否通過看是否通過JD6或偏差小于容許值，否則應或偏差小于容許值，否則應再次設置轉點，直至符合要求為止。再次設置轉點，直至符合要求為止。fbaae（2）在延長線上設轉點）在延長線上設轉點設置似前設置似前4、里程樁設置從線路起點沿線路經過的長度，稱為里程；把里程表示為整公里數+不足整公里米數的形式以區(qū)別線路上不同的點，稱為里程樁號，例如：K4+100。1）道路中線測量的基本要求）道路中線測量的基本要求 中樁間距表直線（直線（m）曲線（曲線（m）平原微丘區(qū)平原微丘區(qū)山嶺重丘區(qū)山嶺重丘區(qū)不設超高的曲線不設超高的曲線

12、R6060R30R30502525201052）里程樁設置）里程樁設置里程樁分里程樁分整樁和和加樁。整樁是由線路起點開始，每隔。整樁是由線路起點開始，每隔20m或或50m設置一樁，加樁分設置一樁，加樁分地形加樁、地物加樁、曲線加樁和和關系加樁,其中關系加樁是指線路其中關系加樁是指線路上的轉點上的轉點(ZD)和交點和交點(JD)樁。樁。平曲線主點名稱及縮寫表平曲線主點名稱及縮寫表名名 稱稱簡簡 稱稱漢語拼音縮寫漢語拼音縮寫英語縮寫英語縮寫交點交點JDIP轉點轉點ZDTP圓曲線起點圓曲線起點直圓點直圓點ZYBC圓曲線中點圓曲線中點曲中點曲中點QZMC圓曲線終點圓曲線終點圓直點圓直點YZEC公切點公

13、切點GQCP第一緩和曲線起點第一緩和曲線起點直緩點直緩點ZHTS第一緩和曲線終點第一緩和曲線終點緩圓點緩圓點HYSC第二緩和曲線起點第二緩和曲線起點圓緩點圓緩點YHCS第二緩和曲線終點第二緩和曲線終點緩直點緩直點HZST5-4線路縱橫斷面測量 路線縱斷面測量：路線縱斷面測量：又稱中線高程測量，它的任務是在道路中線測定之后，測定中線各里程樁的地面高程，供路線縱斷面圖點繪地面線和設計縱坡之用。路線縱斷面高程測量采用水準測量水準測量?？v斷面測量可分為基平測量基平測量和中平測量。中平測量。 橫斷面測量橫斷面測量是測定路中線各里程樁兩側垂直于中線方向的地面高程，供路線橫斷面圖點繪地面線、路基設計、土石方

14、數量計算以及施工邊樁放樣等使用。 基平測量基平測量工作主要是沿線設置水準點，并測定其高程，建立路線高程控制測量，作為中平測量、施工放樣及竣工驗收的依據。 一、路線水準點的設置一、路線水準點的設置路線水準點路線水準點是用水準測量方法建立的路線高程測控制點。水準點水準點根據需要和用途不同，道路沿線可布設永久永久性水準點性水準點和臨時性水準點臨時性水準點。水準點布設的密度：間距宜為1km-1.5km；山嶺重丘區(qū)可根據需要適當加密為1km左右；大橋、隧道洞口及其它大型構造物兩端應按要求增設水準點。 二、基平測量的方法 我國公路水準測量的等級：高速、一級公路為四等，二、三、四級公路為五等。公路有關構造物

15、的水準測量等級應按有關規(guī)定執(zhí)行。水準點的高程測定，應根據水準測量的等級選定水準儀及水準尺類型，通常采用一臺水準儀在水準點間作往返觀測，也可用兩臺水準儀作單程觀測?；綔y量時，采用一臺水準儀往返觀測或兩臺水準儀單程觀測所得閉合差應符合水準測量的精度要求，且不得超過容許值。當測段閉合差在規(guī)定容許閉合差（限差）之內，取其高差平均值作為兩水準點間的高差。超出限差則必須重測。三、跨河水準測量跨河水準測量：跨河水準測量：是指水準路線跨越江河（或湖塘、沼澤、寬溝、洼地、山谷等），視線長度超過規(guī)定的水準測量。 1測站與觀測點的布設兩岸測站至水邊的距離應盡可能相等；兩岸儀器的水平視線距水面的高度應相等，視線高度

16、應不小于2m?？绾右暰€I1B、I2A應力求相等;岸上視線I1A、I2B長度不得短于10m，且彼此相等。 2觀測程序及注意事項(1)采用一臺儀器施測時，先在安置儀器，照準A點近尺，讀數a1；再照準遠尺B，讀數a1 ，則h1=a1- b1 ，此為前半測回（2）照準遠尺A，得讀數a2 ；再照準近尺B，得b2 ，則h2=a2- b2 ，此即后半測回。取兩個半測回的平均值， 即組成一個測回。 四、 中平測量中平測量主要是利用基平測量布設的水準點及高程，引測出各中樁的地面高程，作為繪制路線斷面地面線的依據。（一）、中平測量的方法中平測量一般是以兩相鄰水準點為一測段，從一個水準點開始，逐個測定中樁的地面高程

17、，直至閉合于下一個水準點上。 測站1測站2測站3中視最遠距離150 ；中視距離讀到位基平測量獲得0+000524.7820.606BM2523.062.32K1+240515.140517.3861.5212.246ZD2515.651.01+180515.461.20+160515.840.82+140516.140.52+120516.160.50+100513.499516.6611.0063.162ZD1512.48513.612.030.90+060+080513.890.62+040512.611.90+020512.891.62K0+000BM1高程為基平所測基平測得BM2高程為

18、524.824512.314514.5052.191BM1前視中視后視備注高程（m）視線高程（m）水準尺讀數（m）測點中平測量2.246中平測量只作單程測量。一測段觀測結束后，應計算測段高差。它與基平所測測段兩端水準點高差之差，稱為測段高差閉合差。中樁高程測量的精度要求，其容許誤差：高速公路、一級二級公路為 mm； 三級、四級公路為 mm 。每一測站的計算按下列公式進行：視線高程=后視點高程+后視讀數中樁高程=視線高程中視讀數轉點高程=視線高程前視讀數 L30L50（二）、跨溝谷測量當路線經過溝谷時，為了減少測站數，提高施測速度和保證測量精度，一般可采用溝內溝外分開的方法進行測量。 （三）、縱

19、斷面的繪制五、 橫斷面測量橫斷面測量一般分為橫斷面方向的測定、橫斷面測量及橫斷面圖的繪制等工作。（一）、橫斷面方向的測定橫斷面方向應與路線中線垂直，曲線路段與測點的切線垂直。一般可采用方向架、方向盤定向，精度要求高的橫斷面定向可用經緯儀、全站儀定向。1直線段橫斷面方向的測定直線段橫斷面方向與路線中線垂直，直線段橫斷面方向與路線中線垂直，一般采用方向架測定。一般采用方向架測定。2圓曲線橫斷面方向的測定圓曲線上任意一點的橫斷面方向即是該點指向圓心的半徑方向。圓曲線上橫斷面方向確定時采用“等角”原理，即同一圓弧上的弦切角相等。測定時一般采用求心方向架。 3緩和曲線橫斷面方向的測定緩和曲線上任一點的橫斷面方向，就是該點切線的垂直方向。（1）方向架：L為為P點到點到ZH點的弧長。點的弧長。 2336032RlltdZ HH YRdcabQtdPZ HPJ DRH Y2（2）方向盤或經緯儀：測定橫斷面方向的原理為“倍角倍角”關系，即緩和曲線上任意一點