公路幾何線形檢測技術

1、公路幾何線形檢測技術測量知識講義 :irlPfe|l.K大港油田集團路橋工程有限責任公司 公路幾何線形檢測技術:.tom目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第一章、緒論.1 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 第一節(jié)、公路幾何線形檢測的目的與意義1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第二節(jié)、公路線形組成1 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 第三節(jié)、何線形檢測內容5 HYP

2、ERLINK l bookmark29 o Current Document 第二章、平面位置的檢測.7 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 第一節(jié)、中線的平面坐標7 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 第二節(jié)、中線偏位的檢測方法8 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document 第三章、縱斷面高程的檢測9 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 第一節(jié)、水準儀檢測縱斷面高程9 HYPERLINK l bookmark6

3、1 o Current Document 第二節(jié)、全站儀（或紅外儀）檢測縱斷面高程11 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 第四章、橫斷面的檢測14 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 第一節(jié)、橫斷面方向的確定14 HYPERLINK l bookmark77 o Current Document 第二節(jié)、公路橫斷面的檢測14 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 第五章、檢測儀器介紹15 HYPERLINK l bookmark85 o Current

4、 Document 第一節(jié)、簡易測具15 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 第二節(jié)、距離檢測儀器15 HYPERLINK l bookmark99 o Current Document 第三節(jié)、高程檢測儀器15 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 第四節(jié)、角度檢測儀器15 HYPERLINK l bookmark109 o Current Document 第五節(jié)、全站型電子速測儀16 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document 第六節(jié)、全球定位系統(tǒng)（G

5、PS）16 HYPERLINK l bookmark120 o Current Document 第七節(jié)、道路幾何數據測試車16第一章、緒論第一節(jié)、公路幾何線形檢測的目的與意義公路工程質量檢測評定標準(JTG F80/1-2004)質量評定單元的定量指標檢測：內在質量、外形檢測。公路幾何線形檢測是：指對路基路面、橋梁、隧道的平面、縱斷 面和橫斷面以及其他各種結構物的幾何尺寸的測量、檢測及評定，應 貫穿公路施工的整個過程，而不僅限于竣工驗收評定階段，以保證公 路線形與各種結構物從設計轉化為實體工程過程中，平面位置、高程 及其他尺寸滿足設計、規(guī)范及合同規(guī)定的各項要求。第二節(jié)、公路線形組成一、概述公

6、路幾何線形檢測技術融檢測基本理論、測量工程學及公 路幾何設計原理于一體。公路是一個三維實體，它由路基、路面、涵洞、橋梁、隧 道和沿線設施所組成的線形構造物。一般路線是指公路中線的 空間位置。橫斷面是中線上任一點法向切面，縱斷面是沿中線豎直切 面，路線在水平面的投影稱路線的平面。以上三者稱是公路的 幾何組成。I大港油田集團路橋工程有限責任公司公路幾何線形檢測技術路線設計是指確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作。二、路線平面公路應滿足的幾何條件：線形連續(xù)圓滑（曲率及曲率變化 連續(xù)）。平面線形三要素：直線、圓曲線、緩和曲線平面線形設計一般原則直線圓曲線r =127（ r 土 ih）公路工程技術標準

7、（JTG B01-2003）緩和曲線A2 = rl基本型：直線一回旋線（A1）-圓曲線-回旋線（A2）-直線對稱型、非對稱性S型：卵形：凸型：復合型：C型：基本型平曲線的曲線的曲線元素、里程計算公式a）直線和圓曲線組合的單曲線：已知偏角a、半徑R,求曲線元素切線長T、曲線長L、外距E、 切曲差D。T = R tan 2里程計算:L=R兀180 八E = R (sec -1) 2D = 2T - LZY里程=JD里程-TYZ里程二ZY里程+LQZ里程二YZ里程-T/2JD里程二YZ里程-D/2b）直線、回旋線和圓曲線組合的單曲線已知偏角a、半徑R,緩和曲線Is,求曲線主點里程。輔助公式：切線角：

8、&=上；p =巳（弧度）2 Rl0 2 Rs切線增長值=X-r m p 0=! - 240內移值：p = Y + R cos p0n 12R = s24 R坐標計算公式:19+40 R 212 3456R 214ss13 y =6 Rl336R 3l 3Y=匕146R 336R 3X = l -+ 15，s 40 R 2 3456R 4式中：x表示緩和曲線上任意點處的橫坐標m；y表示緩和曲線上任意點處的縱坐標m；1大港油田集團路橋工程有限責任公司*公路幾何線形檢測技術X表示緩和曲線終點處的橫坐標m；Y表示緩和曲線終點處的縱坐標m元素計算公式：以T = (R + p) tan + qL =(以一

9、2p ) R - 2/ = L + 21H0180 Y sE = (R + p) sec ： - RDh = 2氣-Lh里程計算公式：ZH里程=JD里程-THHY里程二ZH里程+lsQZ里程二HY里程-T /2YYH里程二HY里程+LYHZ里程二YH里程+ls平面設計成果直線、曲線、轉角一覽表逐樁坐標表、路線平面圖三、路線縱斷面縱斷面圖包含地面線及設計線豎曲線設計：二次拋物線或圓曲線要素：豎曲線長度L、切線長度T、外距E，3=七-七(+為凹 曲線，-為凸曲線)L=R 3，T=L/2=R3 /2，h =擋大港油田集團路橋工程有限責任公司.公路幾何線形檢測技術凸曲線設計高二切線設計高-h凹曲線設計

10、高二切線設計高+h切線設計高（Hn）二前變坡點設計高（H）土 i*l路基施工高程：（+為填方，-為挖方）縱斷面設計成果：縱斷面設計圖、路基設計表公路橫斷面橫斷面由公路原地面和設計線組成，包括行車道、路肩、中央分 割帶、邊溝、邊坡、截水溝、護坡道、以及取土坑、棄土堆、環(huán)保設 施等路幅：兩側路肩外緣中間部分路幅幾何要素：路幅范圍內各組成部分的寬度和橫向坡度。平曲線加寬：半徑小于250m設置w= （4K3 -3K4） W平曲線超高：超高方式、超高長度、超高寬度路基邊坡、地面排水設施及路基附屬設施：橋梁、隧道軸線橋頭引道與橋上線形的配合、隧道洞口連接線與隧道線形的配合第三節(jié)、何線形檢測內容一、平面：由

11、中線反映，直線段、曲線段二、縱斷面：縱斷面設計線反映，直坡段、豎曲線三、橫斷面：橫斷面設計線反映，寬度、坡度四、其他：排水工程、擋土墻、防護及砌石、路面工程、橋梁工程、涵洞工程、隧道工程、交通安全設施大港油田集團路橋工程有限責任公司.公路幾何線形檢測技術第二章、平面位置的檢測平面位置檢測指公路工程交工或竣工時，對其平面實際位置與設 計位置進行測量比較，確定其偏移量，并按標準規(guī)定值或允許偏差值 進行檢查評定。第一節(jié)、中線的平面坐標三、測量坐標系大地坐標系：以參考橢球面作為基準面，用大地經度L和緯度B 表示地面點位的坐標系。高斯平面直角坐標系：根據高斯投影所建立的平面直角坐標系。高斯投影、高斯投影

12、分帶、高斯平面直角坐標系、國家統(tǒng)一坐標獨立平面直角坐標系：當測區(qū)面積較小時（小于100平方公里）， 常把測區(qū)的球面投影看做平面，這樣地面點在投影面上的位置就可以 用平面直角坐標來確定。四、公路平面控制測量的坐標系控制測量：貫穿始終控制點網坐標系：1954北京坐標系、1980西安坐標系坐標換帶：通過高斯投影坐標公式進行計算五、公路平面控制網的檢測檢測內容：網是否符合要求、點的密度是否符合要求、點是否變 動?？刂凭W檢測：導線測量或三角測量六、路線中樁坐標的計算路線轉角、交點間距、曲線要素及主點樁計算直線上中樁坐標的計算：平曲線上中樁坐標的計算：（1）曲線上任意點的切線支距x、y的計算（2）平面直角

13、坐標換算（3）平曲線上任意點的中樁坐標計算七、逐樁坐標表第二節(jié)、中線偏位的檢測方法中線偏位是指公路交工或竣工以后，其中線的實際位置與設計位 置之間的偏移值。1、檢測頻率：檢測頻率4個/200米，其中主點必選2、中線偏位檢測方法：角度交會法、距離交會法、極坐標法、 后方交會法大港油田集團路橋工程有限責任公司公路幾何線形檢測技術第三章、縱斷面高程的檢測縱斷面高程的檢測是指對路基路面或構造物施工各階段所測的 高程數據與設計文件對應設計高程數據之間的差值進行的測量工作。第一節(jié)、水準儀檢測縱斷面高程1、檢測頻率：路基、土溝4個/200米、管道2處/兩井間、排 水溝5個/200米、盲溝1個/1020米、砌

14、石混凝土擋土墻1點/20 米、加筋擋土墻、砌石工程3點/20米、錐、護坡3點/50米2、水準點的建立與加密水準測量原理:是利用水準儀獲得水平視線，測定兩地面點間的 高差，從而由已知點高程推求未知點高程。水準測量所用到的儀器和工具主要是水準儀、三腳架、水準標尺 和尺墊。水準儀分類：普通水準儀s3、精密水準儀s05 s1 手 動安平、自動安平組成部分：望遠鏡（物鏡、物鏡對光螺旋、調焦透鏡、目鏡對光 螺旋、目鏡、十字絲分劃板）、水準器（圓水準器、管水準器X基座 視準軸：十字絲的交點與物鏡光心的連線。望遠鏡調節(jié)：調節(jié)目鏡-調節(jié)物鏡-檢查并消除視差分劃值與靈敏度：T=2/R* p （ p =206265

15、）水準儀操作：安置儀器-整平-照準水準尺-讀數水準尺一般為3m紅黑面木質標尺（4687、4787）、301.550cm3、水準測量實施水準點（BM）：臨時水準點、永久水準點水準路線：支水準路線、閉合水準路線、附合水準路線、水準網 水準測量方法：兩次儀器測高法、雙面標尺法三、四等水準測量測站技術要求等級視線距離/m視線高度/m前后視距差/m累計差尺常數差/mm紅黑面高差差/mm三小于65大于0.3小于3小于6小于2小于3四小于80大于0.2小于5小于10小于3小于5觀測順序：“后-前-前-后”，或“黑-黑-紅-紅”測站計算、檢核高差計算、檢核每頁計算、檢核水準測量數據處理大港油田集團路橋工程有限

16、責任公司公路幾何線形檢測技術計算相鄰水準點間的距離和高差計算路線的閉合差及閉合差限差f=&測一勺限差：等外 fh=KL = 12tN 四等 fh =20、.L = 6伊單位：mm L單位：KMN為測站數“每公里超過16測站”計算高差改正數及改正后高差：測段高差改正數=路線閉合差路線總長度（測站數）X相應測段長度（測站數）水準點高程計算水準測量誤差及其注意事項儀器誤差：視準軸與水準管軸不平行、水準尺誤差測量誤差：整平誤差、讀數誤差、水準尺傾斜誤差、外界條件：儀器及標尺下沉影響、地球曲率及大氣折光影響4、高程的檢測方法準備工作：儀器、選取檢測部位測量：按水準測量步驟計算合格率：合格率=合格點數/檢

17、查點數*100%第二節(jié)、全站儀（或紅外儀）檢測縱斷面高程1、三角高程測量原理豎直角是指在同一豎直面內，目標視線方向與水平線的夾角，取值范圍是 090度，水平視線以上的目標豎直角為仰角，取值為正，水平視線以上的目標豎直角為俯角，取值為負。所謂天頂距是指在同一豎直面內，目標視線方向與重力作用線的相反方向線的夾角，取值范圍0180度。高差：h = S sin a + i l2、地球曲率和大氣折光的影響當兩點距離較遠（大于300米）即應考慮地球曲率和大氣折光的影響，地球曲率對高差的影響稱為球差，其改正數為c = D ；由于空 2 R氣密度隨高程不同而變化，同時還受氣溫、氣壓、溫度的影響，使視 線產生折

18、射，由此產生的對高差影響稱為氣差，因為其值不易測定，對高差影響一般取其平均折光率-0.14，其改正數為尸=_0.14竺。則：2 R球氣差f = c + r = 0.43DR2（mm）； D為水平距離，R為地球半徑。3、三角高程測量方法對向觀測：正覘、反覘邊長長度不得大于600米，豎直角不得超過15度，最大長度不 超過相應等級水準路線的最大長度。安置儀器-測角-計算4、全站儀檢測縱斷面高程：2秒儀器正覘觀測一個測回第四章、橫斷面的檢測橫斷面的檢測指公路工程交工或竣工驗收時，對橫斷面的實際幾 何尺寸進行測量，并與設計數值進行比較，并按標準規(guī)定值或允許偏 差值進行檢查評定。橫斷面檢測的內容主要包括：路基、路面、橋梁和隧道等工程構 筑物的寬度、橫坡，以及路基邊坡和排水、支擋、防護等工程的斷面 幾何尺寸等。橫斷面是指路中線各點的法向切面。第一節(jié)、橫斷面方向的確定1、直線段的橫斷面方向：直接法（方向架、方向盤）、間接法2、圓曲線的橫斷面方向：直接法（方向架、方向盤）、間接法3、緩和曲線的橫斷面方向：直接法（方向架、方向盤、間接法第二節(jié)、公路橫斷面的檢測1、公路路基寬度：車道寬度與路肩寬度之和2、公路橫