【大學(xué)課件】道路工程測量

道路工程測量道路工程測量是現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它為道路設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)提供精確的地形數(shù)據(jù)和空間信息。本課程將全面介紹道路工程測量的理論與實(shí)踐。測量的重要性精確設(shè)計(jì)測量為道路設(shè)計(jì)提供精確的地形數(shù)據(jù)，確保設(shè)計(jì)方案的可行性。施工指導(dǎo)測量結(jié)果指導(dǎo)施工過程，保證道路按設(shè)計(jì)要求建造。質(zhì)量控制測量有助于監(jiān)控施工質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正偏差。成本管理準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)有助于優(yōu)化資源利用，降低工程成本。測量工作的基本原則1準(zhǔn)確性確保測量數(shù)據(jù)的精確度和可靠性。2系統(tǒng)性采用科學(xué)的測量方法和流程。3效率性優(yōu)化測量過程，提高工作效率。4安全性保障測量人員和設(shè)備的安全。測量工作流程1準(zhǔn)備階段收集資料，制定測量方案，準(zhǔn)備儀器設(shè)備。2實(shí)地測量按照既定方案進(jìn)行實(shí)地測量，記錄數(shù)據(jù)。3數(shù)據(jù)處理整理和分析測量數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的校正。4成果輸出生成測量報(bào)告，繪制地形圖和設(shè)計(jì)圖紙。工程測量方法水準(zhǔn)測量測定地面點(diǎn)的高程和高差。角度測量測定水平角和垂直角。距離測量測定點(diǎn)與點(diǎn)之間的水平距離。坐標(biāo)測量確定地面點(diǎn)的平面位置。水準(zhǔn)測量定義水準(zhǔn)測量是測定地面點(diǎn)高程和高差的基本測量方法。它在道路工程中起著關(guān)鍵作用。應(yīng)用水準(zhǔn)測量用于確定道路縱斷面、橫斷面的高程，為道路設(shè)計(jì)和施工提供重要依據(jù)。水準(zhǔn)儀的選擇與使用選擇標(biāo)準(zhǔn)精度要求、測量距離、環(huán)境條件、操作便利性。使用步驟安置、整平、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)、記錄。注意事項(xiàng)定期校準(zhǔn)、防震防潮、輕拿輕放。維護(hù)保養(yǎng)清潔鏡頭、保護(hù)鏡筒、定期檢修。水準(zhǔn)測量的方法和步驟選點(diǎn)布線根據(jù)地形特點(diǎn)確定測量路線和測點(diǎn)位置。儀器安置將水準(zhǔn)儀安置在合適位置并進(jìn)行整平。觀測讀數(shù)瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，讀取前后視讀數(shù)。記錄計(jì)算記錄讀數(shù)并計(jì)算高差。校核檢查進(jìn)行閉合差校核，確保測量精度。水準(zhǔn)測量的誤差分析1儀器誤差由水準(zhǔn)儀本身精度和校準(zhǔn)狀態(tài)引起的誤差。2觀測誤差由操觀測和讀數(shù)過程中引起的誤差。3環(huán)境誤差由溫度、氣壓、地面振動(dòng)等環(huán)境因素引起的誤差。4系統(tǒng)誤差由測量方法或程序引起的固定偏差。水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)的處理1數(shù)據(jù)收集整理原始觀測數(shù)據(jù)。2誤差分析計(jì)算閉合差，判斷是否超限。3數(shù)據(jù)校正根據(jù)閉合差進(jìn)行誤差分配。4高程計(jì)算計(jì)算各測點(diǎn)的最終高程值。測角測量定義測角測量是測定地面點(diǎn)之間水平角和垂直角的過程。它是道路工程測量中的重要環(huán)節(jié)。應(yīng)用測角測量用于確定道路線形、曲線放樣、控制網(wǎng)建立等多個(gè)方面，對道路設(shè)計(jì)和施工至關(guān)重要。角度的測量經(jīng)緯儀法使用經(jīng)緯儀測量水平角和垂直角。羅盤法使用羅盤測量方位角。全站儀法使用全站儀同時(shí)測量角度和距離。GPS法利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)間接測定角度。導(dǎo)線測量定義導(dǎo)線測量是通過測量相鄰點(diǎn)間的角度和距離來確定一系列點(diǎn)位置的方法。類型包括閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線和自由導(dǎo)線。應(yīng)用用于建立控制網(wǎng)、確定道路中線位置等。優(yōu)勢操作簡單、精度可控、適用性強(qiáng)。導(dǎo)線測量的步驟1踏勘選點(diǎn)實(shí)地考察，選擇合適的測站點(diǎn)。2埋設(shè)標(biāo)志在選定點(diǎn)位埋設(shè)永久性或臨時(shí)性標(biāo)志。3角度測量測量導(dǎo)線各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的水平角。4距離測量測量導(dǎo)線相鄰點(diǎn)之間的距離。5數(shù)據(jù)處理計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)行誤差分析和調(diào)整。導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)整理整理原始觀測數(shù)據(jù)，檢查有無明顯錯(cuò)誤。角度平差計(jì)算角度閉合差，進(jìn)行角度平差。坐標(biāo)計(jì)算利用平差后的角度和距離計(jì)算各點(diǎn)坐標(biāo)。誤差分析計(jì)算導(dǎo)線閉合差，評估測量精度。坐標(biāo)測量定義坐標(biāo)測量是確定地面點(diǎn)在某一坐標(biāo)系中位置的過程。它是道路工程測量的基礎(chǔ)工作。重要性坐標(biāo)測量為道路設(shè)計(jì)、施工和管理提供了統(tǒng)一的空間參考系，確保各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)一致。坐標(biāo)系的建立1選擇基準(zhǔn)確定坐標(biāo)系的原點(diǎn)和方向。2控制網(wǎng)布設(shè)建立平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。3測量基準(zhǔn)點(diǎn)精確測定基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)。4坐標(biāo)轉(zhuǎn)換在不同坐標(biāo)系之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)測量的方法全站儀法利用全站儀測量角度和距離，計(jì)算坐標(biāo)。GPS測量利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)直接獲取坐標(biāo)。攝影測量通過航空攝影或近景攝影獲取坐標(biāo)。激光掃描使用激光掃描儀獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)。坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)的處理1數(shù)據(jù)采集收集原始觀測數(shù)據(jù)。2坐標(biāo)計(jì)算根據(jù)測量數(shù)據(jù)計(jì)算點(diǎn)位坐標(biāo)。3誤差分析評估坐標(biāo)精度，進(jìn)行必要的調(diào)整。4成果輸出生成坐標(biāo)列表和圖形資料。高程測量定義高程測量是確定地面點(diǎn)相對于某一基準(zhǔn)面高度的過程。它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。重要性高程測量對于道路排水設(shè)計(jì)、路基填挖方計(jì)算、橋涵設(shè)計(jì)等至關(guān)重要。高程測量的方法幾何水準(zhǔn)測量使用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺進(jìn)行高程測量，精度高。三角高程測量通過測量垂直角和距離計(jì)算高程，適用于地形復(fù)雜區(qū)域。GPS高程測量利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取高程，效率高但精度較低。激光掃描測量使用激光掃描儀獲取大范圍高程數(shù)據(jù)，適用于復(fù)雜地形。高程測量數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)整理整理原始觀測數(shù)據(jù)，剔除明顯錯(cuò)誤。高程計(jì)算根據(jù)觀測數(shù)據(jù)計(jì)算各點(diǎn)高程。誤差分析計(jì)算閉合差，評估測量精度。高程平差根據(jù)閉合差進(jìn)行高程調(diào)整。成果輸出生成高程點(diǎn)表和等高線圖。道路線形設(shè)計(jì)定義道路線形設(shè)計(jì)是確定道路平面和縱斷面幾何形狀的過程。它是道路工程設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。要素包括平面線形（直線、圓曲線、緩和曲線）和縱斷面線形（坡度、豎曲線）的設(shè)計(jì)。線形設(shè)計(jì)的基本要求安全性確保行車安全，避免危險(xiǎn)路段。舒適性保證行車平順，減少顛簸感。經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化工程量，降低建設(shè)成本。環(huán)保性減少對環(huán)境的影響，保護(hù)生態(tài)。線形設(shè)計(jì)的基本步驟1資料收集收集地形圖、地質(zhì)資料、交通數(shù)據(jù)等。2方案比選提出多個(gè)線形方案并進(jìn)行綜合比較。3平面設(shè)計(jì)確定平面線形要素，包括直線、圓曲線和緩和曲線。4縱斷面設(shè)計(jì)確定縱斷面線形，包括坡度和豎曲線。5橫斷面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)路基寬度、橫坡、邊坡等要素。設(shè)計(jì)橫斷面定義橫斷面設(shè)計(jì)是確定道路橫向結(jié)構(gòu)和尺寸的過程。它直接影響道路的通行能力和安全性。要素包括車道寬度、路肩寬度、中央分隔帶、排水設(shè)施、邊坡等。橫斷面設(shè)計(jì)的基本要求交通功能滿足設(shè)計(jì)車輛的通行需求，確保足夠的通行能力。安全性提供足夠的視距和超車條件，設(shè)置適當(dāng)?shù)陌踩O(shè)施。排水要求確保路面排水通暢，防止積水和水毀。經(jīng)濟(jì)合理在滿足功能的前提下，優(yōu)化橫斷面尺寸，節(jié)約用地和材料。橫斷面設(shè)計(jì)的步驟確定設(shè)計(jì)等級根據(jù)交通量和道路功能確定設(shè)計(jì)等級。選擇典型橫斷面根據(jù)設(shè)計(jì)等級選擇合適的典型橫斷面。調(diào)整橫斷面要素根據(jù)具體情況調(diào)整各要素尺寸。設(shè)計(jì)特殊段落設(shè)計(jì)橋梁、隧道等特殊段落的橫斷面。施工放線定義施工放線是將設(shè)計(jì)圖紙上的道路幾何形狀放樣到實(shí)地的過程。它是道路施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。重要性準(zhǔn)確的放線確保道路按設(shè)計(jì)要求建造，是實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。放線的方法和步驟1控制點(diǎn)復(fù)測復(fù)測已有控制點(diǎn)，建立施工控制網(wǎng)。2中線放樣放樣道路中心線，確定道路平面位置。3斷面放樣放樣橫斷面，確定路基寬度和邊坡位置。4高程控制設(shè)置高程控制點(diǎn)，指導(dǎo)路基填筑和路面鋪設(shè)。5檢查復(fù)核定期檢查放線成果，及時(shí)糾正偏差。放線數(shù)據(jù)的處理1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備整理設(shè)計(jì)資料，提取放線所需數(shù)據(jù)。2坐標(biāo)計(jì)算計(jì)算各特征點(diǎn)的坐標(biāo)。3放線偏差分析分析實(shí)際放線與設(shè)計(jì)的偏