项目3：线路断面测量

1、 Page: 1 项目项目3 3：线路断面测量：线路断面测量 任务任务2 2：线路横断面测量：线路横断面测量 Page: 2 思思 考考 测量横断面有何意义？测量横断面有何意义？ Page: 3 任务任务2 2：线路横断面测量：线路横断面测量 2.1.2.1.线路横断面测量的目的线路横断面测量的目的 (2) (2)为路基设计、计算土石方数量以及施工放边为路基设计、计算土石方数量以及施工放边 桩之用。桩之用。 (1) (1)测定中桩处垂直于中线方向的地形起伏形态测定中桩处垂直于中线方向的地形起伏形态, ,绘绘 制横断面图制横断面图; ; Page: 4 所有中线桩均应施测。工程集中地段和所有中线

2、桩均应施测。工程集中地段和 地质不良地段应加测。地质不良地段应加测。 （1 1）密度：）密度： （2 2）宽度：）宽度： 横断面测量的宽度由路基宽度及地形情况确定，横断面测量的宽度由路基宽度及地形情况确定， 一般在中线两侧各侧一般在中线两侧各侧151550m50m。 Page: 5 （1 1）直线段）直线段: : 曲线的法线方向，即半径方向。曲线的法线方向，即半径方向。 与中线垂直与中线垂直 （2 2）曲线段：）曲线段： Page: 6 1 1、水准仪法、水准仪法: : 2.42.4横断面测量的方法横断面测量的方法 测定横断面方向上测定横断面方向上地面坡度变化点地面坡度变化点相对于中桩相对于中

3、桩 的的水平距离水平距离和和高差高差。 2.4.12.4.1实质：实质： 2.4.22.4.2测量的方法测量的方法 适应于地势平坦、通视良好的地段适应于地势平坦、通视良好的地段,安置一次仪器可安置一次仪器可 测绘多个横断面。测绘多个横断面。 Page: 7 水准仪测定水准仪测定 水准仪法 （1）横断面方向确定：）横断面方向确定： 方向架方向架 （2）水平距离测量：）水平距离测量： 皮尺丈量皮尺丈量 （3）高差测量：）高差测量： Page: 8 （4 4）测定横断面上点位）测定横断面上点位 在横断面方向的坡度变化点上立标尺，用钢尺在横断面方向的坡度变化点上立标尺，用钢尺( (或皮或皮 尺尺) )

4、量取相邻地形变化点间的水平距离，用水准仪测量相量取相邻地形变化点间的水平距离，用水准仪测量相 邻地形变化点间的高差。邻地形变化点间的高差。 Page: 9 （5 5）横断面测量记录）横断面测量记录 路线横断面测量记录 前视读数 2.35 20.0 距离 （左侧） 后视读数 桩号距离 前视读数 （右侧） 12.7 1.84 11.2 0.81 9.1 1.09 6.8 1.53 0+050 1.68 12.4 0.44 20.0 0.14 Page: 10 由由B B、FF点坐标反算点坐标反算 2 2、全站仪法、全站仪法: : （1 1）全站仪法原理）全站仪法原理: : 如图：假如测量中桩如图：

5、假如测量中桩A A的横断面。的横断面。 首先置镜首先置镜B B点后视点后视M M点，在点，在A A 点横断面附近测量一点点横断面附近测量一点FF的的 坐标坐标 ； FB )Y ,X( FF 由由B B点坐标、点坐标、 A A点点 坐标、坐标、 利用下式求利用下式求 F F点坐标点坐标 FB 法A 测站点测站点B B 后视点后视点M M N N A A F F F F F F F F AF S AF BF FF d Page: 11 FBBFBB AAAA sinXcosYS sinXcosYQ 法法 )sin(/ )sinSsinQ(Y )sin(/ )cosScosQ(X AFBAFBF A

6、FBAFBF 法法 法法 由由F F、FF坐标求两点间距离坐标求两点间距离 FF d 测量测量F点坐标及高程点坐标及高程 在在BFBF方向，由方向，由FF移动移动 到到F F 点点 FF d 求相邻变化点间距及高差求相邻变化点间距及高差 Page: 12 横 断 面 图 D K 1+ 050 D K 1+ 000 D K 1+ 100 D K 1+ 200 D K 1+ 150 绘制顺序：绘制顺序：在方格纸上在方格纸上 自下而上从左到右。自下而上从左到右。 2.52.5横断面图绘制横断面图绘制 作用：作用：路基横断面设计、路基横断面设计、 面积计算。面积计算。 比例尺：比例尺：水平和高程均水平

7、和高程均 为为1：200 Page: 13 2.62.6土方量的计算土方量的计算 (1)填挖断面的确定 Page: 14 (2)填挖横断面面积的量测填挖横断面面积的量测 积距法积距法 n 1i in321 hbbhbhbhbhF Page: 15 坐标法坐标法 11 11 1 () 2 1 () 2 iii iii Fx yy Fy xx Page: 16 (3)土方计算土方计算 )kk)(FF( 2 1 V i1i1ii Page: 17 Page: 18 Page: 19 Page: 20 Page: 21 Page: 22 Page: 23 Page: 24 Page: 25 Page:

8、 26 Page: 27 Page: 28 Page: 29 Page: 30 Page: 31 Page: 32 Page: 33 Page: 34 Page: 35 Page: 36 Page: 37 Page: 38 Page: 39 Page: 40 Page: 41 Page: 42 Page: 43 Page: 44 Page: 45 Page: 46 Page: 47 Page: 48 Page: 49 Page: 50 Page: 51 Page: 52 Page: 53 Page: 54 1.3仪高法测高程原理仪高法测高程原理 视线高视线高 a H1 k1 H2 k2 b H

9、B HA H 大地水准面大地水准面 A B K1 K2 中桩高程中桩高程H1H1 = =视线高视线高H-H-中视读数中视读数k1k1 前视转点的高程前视转点的高程HBHB = =视线高视线高H-H-前视读数前视读数b b 测站视线高测站视线高H =H = 后视点高程后视点高程HA+HA+后视读数后视读数a a Page: 55 从一个水准点出发，逐个测定中桩的地面高程，附合从一个水准点出发，逐个测定中桩的地面高程，附合 到下一个水准点上。相邻水准点间构成一条附合水准路到下一个水准点上。相邻水准点间构成一条附合水准路. . 1.41.4实施实施 BM1 ZD1 BM2 0+000 0+160 0

10、+180 0+200 0+220 0+240 0+080 0+100 0+120 0+040 Page: 56 1.5.1.5.记录记录 立尺点立尺点 水准尺读数水准尺读数视线高视线高 （m） 高程（高程（m）备注备注 后视后视中视中视前视前视 BM52.047103.340101.293 1）BM5位于位于K4+000桩的右侧桩的右侧50m 处。处。 已知水准点已知水准点BM5高高101.293m 2)视线高视线高=BM5高程高程101.293 +后视后视2.047=103.340 3)视线高视线高103.340减去转点减去转点ZD1的的 前视前视1.012,得得ZD1的高程的高程 102.

11、328 4)视线高视线高103.340分别减去各中桩分别减去各中桩 中视中视,得各中桩高程。得各中桩高程。 K4+0001.92101.42 +0201.52101.82 +0402.01101.33 +0601.36101.98 ZD11.7341.012102.328 +0801.08 +1002.55 +1202.70 ZD21.2132.580 中平测量记录计算表中平测量记录计算表 Page: 57 1.6三角高程测量纵断面 三角高程测量是三角高程测量是 根据两点间的水平距根据两点间的水平距 离和垂直角，计算两离和垂直角，计算两 点间的高差，如图。点间的高差，如图。 A B i v D

12、 hAB tanD 大地水准面大地水准面 HA HB A、B两点间的高差两点间的高差hAB为：为： viDh ABAB tan B点的高程HB为： viDHhHH ABAABAB tan 1.6.1原理原理 Page: 58 1.6.21.6.2三角高程测量的施测三角高程测量的施测 （1 1）安置全站仪在测站）安置全站仪在测站A A上，量仪器高上，量仪器高i i和反光镜高和反光镜高v v。 （2 2）用十字丝的中丝瞄准）用十字丝的中丝瞄准B B点棱镜中心，盘左观测，点棱镜中心，盘左观测， 读取竖直度盘读数读取竖直度盘读数L L和水平距离和水平距离D D，计算出竖直角，计算出竖直角。 1.6.2

13、.11.6.2.1置镜已知点置镜已知点A A测量中线桩点测量中线桩点B B高程高程 viDHhHH ABAABAB tan （3 3）利用下式计算中桩高程）利用下式计算中桩高程 Page: 59 所求点 起算点 平距D/m 垂直角 Dtan/m 仪器高i/m 棱镜高v/m 高差h/m 起算点高程/m 所求点高程/m B A 36.286 622310 28.53 52. 1 76. 2 04.52 72.105 79.157 （4）三角高程测量的计算实例）三角高程测量的计算实例 Page: 60 1.6.2.21.6.2.2自由设站测量线路纵断面自由设站测量线路纵断面 当路基填土较高时，有时置

14、镜在已知水准点上无法与当路基填土较高时，有时置镜在已知水准点上无法与 线路中桩通视，为了测得线路中桩的高程，常在路基边沿线路中桩通视，为了测得线路中桩的高程，常在路基边沿 自由设站获得仪器中心高程自由设站获得仪器中心高程 （1）原理）原理 水准点水准点A A A H V tanD D 仪器中心 H vtanDHH A 仪器中心 路基路基 线路中心线线路中心线 大地水准面大地水准面 Page: 61 用十字丝的中丝瞄准用十字丝的中丝瞄准中线桩上中线桩上棱镜中心，盘左观棱镜中心，盘左观 测，读取竖直度盘读数测，读取竖直度盘读数L L和水平距离和水平距离D D，计算出垂直角，计算出垂直角。 求取中桩

15、高程求取中桩高程。 在路基边沿任选一点在路基边沿任选一点B B自由设站自由设站, ,后视一个已知水准后视一个已知水准 点点A,A,量取棱镜高量取棱镜高v v，测量，测量BABA水平距离及竖直角，获得仪器水平距离及竖直角，获得仪器 中心高程中心高程 （2）实施）实施 Page: 62 三角高程测量的案例三角高程测量的案例 所求点所求点 起算点起算点 平距平距D/m 垂直角垂直角 Dtan/m 仪器高仪器高i/m 棱镜高棱镜高v/m 高差高差h/m 起算点高程起算点高程/m 所求点高程所求点高程/m B A 36.286 14859 38.50 0 30. 1 68.51 72.105 40.15

16、7 Page: 63 1.7 纵断面图的绘制纵断面图的绘制 Page: 64 在所有加桩和百米桩处绘制竖线，竖线在所有加桩和百米桩处绘制竖线，竖线旁的数字旁的数字 表示该桩到上一百米桩的距离。表示该桩到上一百米桩的距离。 （2 2）地面标高）地面标高 （1 1）加桩）加桩 竖线表示变坡点的位置，斜线表示坡度的方向，竖线表示变坡点的位置，斜线表示坡度的方向， 斜线上方的数字表示坡度的千分率（斜线上方的数字表示坡度的千分率（），斜线下方），斜线下方 的数字表示坡段长度。的数字表示坡段长度。 依次标注所有中线桩的地面高程。依次标注所有中线桩的地面高程。 （3 3）设计坡度）设计坡度 Page: 65

17、 即设计的路基肩部标高。根据变坡的路肩标高和即设计的路基肩部标高。根据变坡的路肩标高和 设计坡度，计算出所有位于该坡段上的中桩处的路肩设计坡度，计算出所有位于该坡段上的中桩处的路肩 设计标高，并标注在该栏内。设计标高，并标注在该栏内。 根据地质调查或钻探结果填写沿线地质情况。根据地质调查或钻探结果填写沿线地质情况。 （4 4）路肩设计标高）路肩设计标高 （5 5）工程地质特性）工程地质特性 Page: 66 上凸折线上凸折线 表示线路向右转曲线表示线路向右转曲线 （6 6）线路平面）线路平面 中央直线中央直线 表示线路的直线段表示线路的直线段 下凸折线下凸折线 表示线路向左转曲线表示线路向左转

18、曲线 折线中间水平线折线中间水平线 表示圆曲线表示圆曲线 两端的斜线两端的斜线 表示缓和曲线。表示缓和曲线。 曲线起终点的里程只标志百米以下的尾数，即该曲线起终点的里程只标志百米以下的尾数，即该 点到上一百米桩的距离。点到上一百米桩的距离。 Page: 67 指消除了断链以后，从线路起点开始连续计算的指消除了断链以后，从线路起点开始连续计算的 里程。用短竖线表示公里标的位置，其下的数字表示公里程。用短竖线表示公里标的位置，其下的数字表示公 里数，短线左侧的数字表示公里标到上一个相邻百米桩里数，短线左侧的数字表示公里标到上一个相邻百米桩 的距离。的距离。 （7 7）连续里）连续里 程程 Page

19、: 68 Page: 69 Page: 70 Page: 71 Page: 72 2.1.22.1.2直线段逐桩坐标计算直线段逐桩坐标计算 1 1、直线段测设点规定、直线段测设点规定 线路直线段需测设如下点位：线路直线段需测设如下点位： u百米桩百米桩 u5050米桩米桩 u形变化点。形变化点。 Page: 73 2.2.直线段逐桩坐标计算步骤直线段逐桩坐标计算步骤 （1 1）判断计算点落在哪两个交点之间；）判断计算点落在哪两个交点之间； 如图：如图： （2)2)获取计算点前一个获取计算点前一个JDJD（或前一个曲线起点、后（或前一个曲线起点、后 一个曲线终点）坐标及里程；一个曲线终点）坐标及

20、里程； （3 3）获取交点间坐标方位角；）获取交点间坐标方位角； （4 4）利用支导线计算逐桩坐标。）利用支导线计算逐桩坐标。 Page: 74 3.3.直线段逐桩坐标计算方法直线段逐桩坐标计算方法 如图：求如图：求JD1JD1JD2JD2之间直线段之间直线段P P点坐标点坐标 (1)(1)计算方法计算方法1 1：利用：利用JD2JD2求求P P点坐标点坐标 )180sin()( )180cos()( 2122 2122 JDJDPJDJDP JDJDPJDJDP KTKYY KTKXX Page: 75 (2)(2)计算方法计算方法2 2：利用：利用ZYZY点求点求P P点坐标点坐标 )si

21、n()( )cos()( 21 21 JDJDZYPZYP JDJDZYPZYP KKYY KKXX (3)(3)计算方法计算方法3 3：利用：利用ZHZH点求点求P P点坐标点坐标 )180sin()( )180cos()( 21 21 JDJDPZHZHP JDJDPZHZHP KKYY KKXX Page: 76 2.1.32.1.3直线段逐桩坐标计算案例直线段逐桩坐标计算案例 计算计算K22+200K22+200点坐标点坐标 Page: 77 （1 1）判断）判断K22+200K22+200点的位置点的位置 K22+200K22+200点在点在JD5JD5JD6JD6之间之间 （）计算交点（）计算交点6 6曲线上曲线上ZHZH点里程点里程 ZHZH点里程点里程=JD6=JD6里程里程T T =23596.509