道路縱橫斷面測量

會計(jì)學(xué)1道路縱橫斷面測量基平測量基平測量就是控制測量，目的是為中平測量和施工測量提供必要的起算數(shù)據(jù)，限制誤差的累積和傳播。選點(diǎn)原則：1.選擇在距離道路中線50-100米，埋設(shè)在地基穩(wěn)固，便于引測，且不易被施工破壞之處，標(biāo)志應(yīng)明顯、牢固、使用方便。2.每300m左右宜留設(shè)一個臨時水準(zhǔn)點(diǎn)，橋梁、隧道兩端以及較大構(gòu)筑物等處應(yīng)按需要留設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)。測量方法：可采用水準(zhǔn)方法或電磁波三角高程測量。1.水準(zhǔn)測量：應(yīng)閉合或附和于高等級控制點(diǎn)，其路線長度不應(yīng)大于8km，結(jié)點(diǎn)間長度不應(yīng)大于6km，支線長度不應(yīng)大于4km。水準(zhǔn)測量技術(shù)指標(biāo)

儀器類型標(biāo)尺類型視線長度觀測方法附合路線閉合差DS3單面100m單程，后-前±30√Lmm第1頁/共17頁基平測量2.電磁波三角高程測量：應(yīng)附合或閉合與高等級點(diǎn)，其線路長度不應(yīng)超過6km，每邊長度不應(yīng)超過500m，邊數(shù)不應(yīng)大于12條。儀器高、棱鏡高、覘牌高應(yīng)在觀測前后各量測一次，取值應(yīng)精確至1mm；當(dāng)較差不大于4mm時，應(yīng)取用平均值。電磁波三角高程測量技術(shù)指標(biāo)3.當(dāng)精度要求比較高時，可按四等水準(zhǔn)測量要求施測，或者另行設(shè)計(jì)。綜上考慮：市政線路水準(zhǔn)控制要求很低，對于豫六路，可以直接使用中鐵咨詢測圖時在道路兩頭留下的控制點(diǎn)，使用水準(zhǔn)儀沿路線同精度加密出數(shù)個高程控制點(diǎn)。垂直角觀測儀器類型對向觀測測回?cái)?shù)垂直角較差與指標(biāo)差較差測距儀器、方法與測回?cái)?shù)對象觀測高差較差附合路線閉合差DJ21、2≤10″Ⅱ級、單程、1±60√D±30√L第2頁/共17頁中線放樣根據(jù)中鐵咨詢提供的地形圖，展點(diǎn)圖層缺少中樁點(diǎn)位坐標(biāo)，因此應(yīng)進(jìn)行中樁測設(shè)工作。1.中線測量宜沿線路中線進(jìn)行。河道中線、溝渠中線以及中線遇障礙或大部分落入水中時，應(yīng)將中線平移至岸上或在適當(dāng)位置釘軸線樁，軸線樁號應(yīng)換算為中線里程。2.直線段上的中樁間距，地形平坦地區(qū)宜為50m，地形起伏大的地區(qū)可采用20m；曲線短上的中樁間距，平坦地區(qū)曲線半徑大于800m時，可為40m；山區(qū)公路當(dāng)曲線半徑為30m~60m，緩和曲線長度為30~50m時，不應(yīng)大于10m，當(dāng)曲線半徑和緩和曲線長度小于30m或采用回頭曲線時，不應(yīng)大于5m3.精度要求：線路中樁樁位與曲線測設(shè)的限差線段類別主要線路次要線路山地線路直線縱向相對誤差1/20001/10001/500橫向偏差（mm）2550100曲線縱向相對誤差1/20001/10001/500橫向偏差（mm）5075100第3頁/共17頁中線放樣4.對于橋梁中線長度精度指標(biāo)，鋼筋混凝土梁及短跨簡支梁應(yīng)按橋長估算，且橋長小于200m時，相對中誤差不應(yīng)大于1/10000，當(dāng)橋長為200m~500m時，相對中誤差不應(yīng)大于1/20000；連續(xù)梁及長跨簡支梁宜按橋式估算。5.如右圖所示。等高線等高距為0.5米，等高線分布均勻，且密度較低，可認(rèn)為測區(qū)地形平坦，因此在直線段采用50m中線樁，兩段圓曲線半徑分別為300，500米，緩和曲線長度為35米，因此曲線段中樁間距采用20m。另外，在曲線起點(diǎn)，中點(diǎn)、終點(diǎn)和交點(diǎn)，中線穿過的構(gòu)造物處及地形變化處也應(yīng)測設(shè)。第4頁/共17頁中線放樣放樣坐標(biāo)的計(jì)算：一、已有資料：線路起始點(diǎn)坐標(biāo)，張鵬提供的道路平面線形。計(jì)劃使用坐標(biāo)法放樣。二、計(jì)算步驟：1.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，計(jì)算旋轉(zhuǎn)矩陣，建立測量坐標(biāo)系。

比例因子λ為1，計(jì)算出ΔX和ΔY及旋轉(zhuǎn)角度θ之后，利用CAD新建坐標(biāo)系功能，建立測量坐標(biāo)系，此時CAD圖上的平面坐標(biāo)可以和測量坐標(biāo)一一對應(yīng)。2.80米直線段坐標(biāo)計(jì)算：

直線段方位角θ可由CAD直接量取直線兩端坐標(biāo)計(jì)算。

第5頁/共17頁中線放樣3.35米緩和曲線計(jì)算。首先以ZH點(diǎn)為坐標(biāo)原地，直線段為X軸建立計(jì)算坐標(biāo)系。此坐標(biāo)系與原坐標(biāo)系比例系數(shù)為1，坐標(biāo)偏移為，旋轉(zhuǎn)角和直線方位角相等。

緩和曲線是直線與圓曲線之間的一段過渡曲線。其滿足因此可以利用HY點(diǎn)曲線要素計(jì)算出ls為緩和曲線長度，lp為P點(diǎn)到HY點(diǎn)之間的曲線長度，R為圓曲線半徑。則可以求出緩和曲線上任意一點(diǎn)P第6頁/共17頁中線放樣

計(jì)算曲線上某點(diǎn)i的坐標(biāo)：主要計(jì)算思想是把緩和曲線上一小段dlp看做是圓弧，計(jì)算出dβ，然后積分出β的角度；再把dlp近似看成直線，利用三角函數(shù)計(jì)算出dx和dy，再對dx和dy進(jìn)行積分，得出Xp和Yp的坐標(biāo)。具體方程略，直接給出近似計(jì)算公式：

將轉(zhuǎn)換到測量坐標(biāo)系：

第7頁/共17頁中線放樣4.82.46m圓曲線放樣為了方便，計(jì)算坐標(biāo)系不變，仍采用緩和曲線計(jì)算坐標(biāo)系。如圖所示，延伸圓曲線，交過圓心O與Y軸平行的虛線于D點(diǎn)。此時D點(diǎn)坐標(biāo)為(p,m),可計(jì)算出圓曲線上任意一點(diǎn)B坐標(biāo)：X=R*sinθ+mY=R*(1-cosθ)+p其中：

l0為B點(diǎn)到HY點(diǎn)曲線長度P和m推導(dǎo)過程比較復(fù)雜，直接給出近似計(jì)算公式：

第8頁/共17頁中線放樣5.第二段35m緩和曲線放樣。為了減少誤差累積，提高計(jì)算精度，第二段緩和曲線計(jì)算坐標(biāo)系選取HZ點(diǎn)作為原點(diǎn)，X軸同樣選取HZ前視方向的直線段作為X軸。具體計(jì)算過程與上文類似，不再贅述。6.依次計(jì)算出后續(xù)坐標(biāo)。三、中線放樣測段長只有600m左右，因此考慮使用全站儀進(jìn)行放樣比較效率，經(jīng)濟(jì)，在放線前應(yīng)了解現(xiàn)場，根據(jù)需要加密平面控制網(wǎng)，加密方法為附合導(dǎo)線，導(dǎo)線網(wǎng)等級為一級。具體步驟：1.在一個已知控制點(diǎn)架設(shè)儀器，完成對中、正平工作后量取儀器高。2.設(shè)站，輸入已知坐標(biāo)，瞄準(zhǔn)定向點(diǎn)，輸入定向點(diǎn)坐標(biāo)，完成定向功能。3.打開全站儀放樣程序，輸入計(jì)算好的中樁坐標(biāo)，按照全站儀指示移動棱鏡，完成放樣工作。因?yàn)橹袠毒纫筝^低，在這個步驟可以直接放出中樁高程，完成中平測量的任務(wù)。

第9頁/共17頁中平測量中平測量又叫縱斷面測量，是在高程控制測量和中線測量的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。根據(jù)高程控制測量時留下的工程水準(zhǔn)點(diǎn)。從上一個水準(zhǔn)點(diǎn)沿中樁逐樁按圖根水準(zhǔn)的精度要求施測樁位的地面高程至下一個水準(zhǔn)點(diǎn)，逐點(diǎn)進(jìn)行閉合。這樣做既檢測了高程控制點(diǎn)的精度，又施測了中樁地面高程，同時還檢查了里程樁號。測量方法：中平測量通常采用普通水準(zhǔn)測量的方法施測，以相鄰兩基平水準(zhǔn)點(diǎn)為一測段，從一個水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，對測段范圍內(nèi)所有路線中樁逐個測量其地面高程，最后附合到下一個水準(zhǔn)點(diǎn)上。其中，視距需限制在150m以內(nèi)，相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)高差與縱斷面測量檢測的較差不應(yīng)大于20mm。在鐵路軌頂、橋面、下水道井底等設(shè)計(jì)所依據(jù)的重要高程點(diǎn)位按轉(zhuǎn)點(diǎn)施測。第10頁/共17頁橫斷面測量橫斷面測量的作用主要是為土方量計(jì)算和施工設(shè)計(jì)提供斷面數(shù)據(jù)，因此對精度的要求比較低，現(xiàn)階段一般使用GPSRTK或者全站儀施測?？紤]到測區(qū)斷面較少，采用全站儀進(jìn)行測量。一、橫斷面定向橫斷面測量的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確定出橫斷面的方向，考慮到測區(qū)地形平緩，且曲線占比例較多，難以定出道路法線方向。方法一：再放中樁點(diǎn)的同時放出邊樁點(diǎn)，在中樁點(diǎn)設(shè)站直接瞄準(zhǔn)邊樁點(diǎn)定出橫斷面方向。如果地形允許，也可以自由設(shè)站，然后直接拉線定出橫斷面方向。方法二：利用偏角法計(jì)算出道路切線角，在中樁點(diǎn)設(shè)站，然后撥角定出橫斷面方向。下面簡單介紹以下偏角法。1.直線段：直接瞄準(zhǔn)后視方向，撥角90°

第11頁/共17頁橫斷面測量緩和曲線段：如圖所示，首先計(jì)算緩和曲線偏角。上文已給出緩和曲線任意一點(diǎn)P對應(yīng)曲線半徑：同樣可積分出P點(diǎn)所對應(yīng)的偏角：θ角可由P點(diǎn)坐標(biāo)和ZH點(diǎn)坐標(biāo)反算得出。上文已計(jì)算出P點(diǎn)和ZH點(diǎn)的測量坐標(biāo)系坐標(biāo)，只需要左乘一下旋轉(zhuǎn)矩陣的逆矩陣即可得出X和Y在計(jì)算坐標(biāo)系中的坐標(biāo)：θ第12頁/共17頁橫斷面測量計(jì)算出θ后，即可進(jìn)行測量。以上圖為例，路線沿前進(jìn)方向左偏，只需要在P點(diǎn)設(shè)站，瞄準(zhǔn)ZH點(diǎn)，然后撥角90°-（β-θ），此時瞄準(zhǔn)的方向即為緩和曲線法線方向，也就是需要測量的橫斷面線所在方向。3.圓曲線段：在中樁設(shè)站，瞄準(zhǔn)圓心方向即為橫斷面線所在方向。二、橫斷面測量應(yīng)根據(jù)不同需要測設(shè)。一般情況下橫斷面寬度為路基寬度的2~3