线路纵断面测量

1、一、线路纵断面测量一、线路纵断面测量 任务：测定线路中线上所有桩点（中桩）的地面任务：测定线路中线上所有桩点（中桩）的地面高程并绘制纵断面图，供纵断面设计使用。高程并绘制纵断面图，供纵断面设计使用。 测量测量 方法：方法：水准测量水准测量 三角高程测量三角高程测量 均应起闭于水准点，构成附合路线，闭合差的均应起闭于水准点，构成附合路线，闭合差的限差为限差为50 50 （mmmm）。）。L L为附合路线的长度，以公里计为附合路线的长度，以公里计。10-510-5纵、横断面测量纵、横断面测量L（一）基平测量（一）基平测量-控制测量控制测量（同四等水准测量）（同四等水准测量）（二）中平测量（二）中平

2、测量-逐个测定中桩的地面高程。逐个测定中桩的地面高程。水准测量：水准测量： 路线纵断面水准（中平）测量记录路线纵断面水准（中平）测量记录 水水 准准 尺尺 读读 数数 测站测站 点号点号 后视后视 中视中视 前视前视 仪仪 器器 视线高程视线高程 高程高程 备注备注 1 1 BMBM1 1 0+0000+000 +050+050 +100+100 +108+108 +120+120 TPTP1 1 2.1912.191 1.621.62 1.901.90 0.620.62 1.031.03 0.910.91 1.0061.006 14.50514.505 12.31412.314 12.891

3、2.89 12.6112.61 13.8913.89 13.4813.48 13.6013.60 13.49913.499 ZYZY1 1 2 2 TPTP1 1 +140+140 +160+160 +180+180 +2+20000 +221+221 +240+240 TPTP2 2 2.1622.162 0.500.50 0.520.52 0.820.82 1.201.20 1.011.01 1.061.06 1.5211.521 15.66115.661 13.49913.499 15.1615.16 15.1415.14 14.8414.84 14.4614.46 14.6514.65

4、 14.6014.60 14.14014.140 QZQZ1 1 3 3 TPTP2 2 +260+260 +280+280 +300+300 +320+320 +335+335 +350+350 TPTP3 3 1.4211.421 1.481.48 1.551.55 1.561.56 1.571.57 1.771.77 1.971.97 1.3881.388 15.56115.561 14.14014.140 14.0814.08 14.0114.01 14.0014.00 13.9913.99 13.7913.79 13.5913.59 14.17314.173 YZYZ1 1 1、路线

5、纵断面测量：、路线纵断面测量： (1) 纵断面图的绘制纵断面图的绘制（2 2）加桩）加桩 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，竖线旁的数字表示该桩到上一百米桩的距离。旁的数字表示该桩到上一百米桩的距离。（3 3）地面标高）地面标高 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。（4 4）设计坡度）设计坡度 竖线表示变坡点的位置，斜线表示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（坡度的方向，斜线上方的数字表示坡度的千分率（），斜线下方的数字表示坡段长度。），斜线下方的数字表示坡段长度。（5 5）路肩设计标高）路肩设计标高

6、即设计的路基肩部标高。根据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标高，并标注在该栏内。上的中桩处的路肩设计标高，并标注在该栏内。（6 6）工程地质特性）工程地质特性 根据地质调查或钻探结果填写根据地质调查或钻探结果填写沿线地质情况。沿线地质情况。（7 7）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 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 下凸折线下凸折线 表示线路向左转曲线表示线路向左转曲线 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

7、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，即该点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。到上一百米桩的距离。（8 8）连续里程）连续里程 指消除了断链以后，从线路起点开始指消除了断链以后，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数，短线左侧的数字表示公里标到上一个数字表示公里数，短线左侧的数字表示公里标到上一个相邻百米桩的距离。相邻百米桩的距离。任务：测定线路中线桩两侧一定范围的地面任务：测定线路中线桩两侧一定范围的地面起伏形状，并绘制横断面图供路基

8、断面设计、起伏形状，并绘制横断面图供路基断面设计、路基土石方量计算或路基边坡放样使用。路基土石方量计算或路基边坡放样使用。 a.a.密度：密度：所有中线桩均应施测。工程集所有中线桩均应施测。工程集中地段和地质不良地段应加测。中地段和地质不良地段应加测。 b b. .宽度：宽度：主要以填挖高度为主主要以填挖高度为主, ,能满足横能满足横断面设计的需要。断面设计的需要。2、线路横断面测量、线路横断面测量 直线段直线段: : 与中线垂直与中线垂直 曲线段：曲线段：曲线的法线方向，即半径方向。曲线的法线方向，即半径方向。 常用仪器：经纬仪常用仪器：经纬仪 工具：工具： 方向架（木制十字架）方向架（木制

9、十字架）图4-8方向架示意图a.a.直线段中线桩横断面方向的确定直线段中线桩横断面方向的确定：b.b.曲线段中线桩横断面方向的确定曲线段中线桩横断面方向的确定： 实质：实质：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相对于中桩的中桩的水平距离水平距离和和高差高差。 a.a.水准仪法水准仪法: : 地势平坦、通视良好的地段。地势平坦、通视良好的地段。安置一次仪器可测绘多个横断面。安置一次仪器可测绘多个横断面。横断面方向：横断面方向： 方向架方向架水平距离：水平距离： 皮尺丈量皮尺丈量高差：高差： 水准仪测定水准仪测定水准仪法 (3)(3)横断面测量的方法横断面测量的方法

10、地形起伏较大，不便于丈量距离的地段。地形起伏较大，不便于丈量距离的地段。 仪器：经纬仪（安置在中桩上）仪器：经纬仪（安置在中桩上） 方法：视距测量方法：视距测量 优点：速度快优点：速度快 （常用方法）（常用方法）c.c.任意点光电测距法任意点光电测距法 仪器：光电测距仪仪器：光电测距仪/ /全站仪（安置在任意点）全站仪（安置在任意点） 优点：精度高优点：精度高 速度快速度快 安置一次仪器可测量多个断面如有袖珍计算安置一次仪器可测量多个断面如有袖珍计算机配合计算，将能充分发挥光电测距的优势。机配合计算，将能充分发挥光电测距的优势。b.b.经纬仪视距法经纬仪视距法（4）测定横断面上点位）测定横断面

11、上点位 a.水准仪皮尺法水准仪皮尺法b.标杆皮尺法标杆皮尺法2.3520.0距离前视读数20.0（右侧）距离前视读数（左侧）1.8412.711.20.811.099.11.536.80.4412.40.14路线横断面测量记录0+0501.68桩号后视读数 采用光电三角高程方法时采用光电三角高程方法时，中桩高程测量可与中中桩高程测量可与中桩测设同时进行也可与水准点高程测量一并进行。桩测设同时进行也可与水准点高程测量一并进行。D类别类别距离距离测回数测回数竖竖 直直 角角半测回半测回或两次或两次间高差间高差较差较差（mmmm）最大竖最大竖直角直角（）测测 回回 数数半测回半测回较差较差（）高程高

12、程转点转点往返各往返各一测回一测回30中丝法往返中丝法往返各一测回各一测回12 60加桩加桩单向单向一测回一测回40单向两次单向两次 100单向一测回单向一测回30 任意点光电测距法 OTis0liisi 安置仪器于点安置仪器于点T,将棱将棱镜安置在镜安置在中线桩中线桩O点点：照准后将水平度盘设置照准后将水平度盘设置为为00000，测定，测定T到到O的水平距离的水平距离s0和高差和高差hTO；再将棱镜安置在横；再将棱镜安置在横观测原理：观测原理：断面方向上的断面方向上的 i 点，测定水平角点，测定水平角i、水平距离、水平距离si、高差高差hTi ，设棱镜高为，设棱镜高为v，仪器高为，仪器高为i

13、，测站高，测站高程为程为HT，则：，则： 断面点高程断面点高程 HiHT + hT i + i v 中桩高程中桩高程 H0HT + hT 0 + i v 两式相减得观测点两式相减得观测点 i 相对于中桩的高差：相对于中桩的高差： hi= HiH0= hT i hT 0 而测点而测点 i 相对于中桩的水平距离相对于中桩的水平距离 li 由余弦定理：由余弦定理：iiiisssslcos20220 注意：当一次测量多个断面时注意：当一次测量多个断面时，有些点视线会很长，要防止不，有些点视线会很长，要防止不同断面的点相互混淆，最好绘制同断面的点相互混淆，最好绘制草图予以注明。草图予以注明。 任意点光电

14、测距法 OTis0liisi铁路和一级公路检测时的限差：铁路和一级公路检测时的限差： 高程高程 （m m） 距离距离 （m m）二级四级公路的检测限差：二级四级公路的检测限差： 高程高程 （m m） 距离距离 （m m） h h：检测点相对于中桩的高差：检测点相对于中桩的高差 l l：检测点至中桩的水平距离。：检测点至中桩的水平距离。 ) 1 . 0200100(lh)1.0100(l)1 .010050(lh)1.050(l4 4横断面测量的精度要求横断面测量的精度要求作用：作用：路基横断面路基横断面设计、面积计算。设计、面积计算。比例尺：比例尺：水平和高水平和高程均为程均为1 1：2002

15、00绘制顺序：绘制顺序：在方格在方格纸上自下而上从左纸上自下而上从左到右。到右。 横 断 面 图 D K 1+ 050 D K 1+ 000 D K 1+ 100 D K 1+ 200 D K 1+ 1505 5横断面图绘制横断面图绘制 任务：测设中桩、边桩等各种桩点，为任务：测设中桩、边桩等各种桩点，为 线路施工提供依据。线路施工提供依据。 内容：线路施工复测内容：线路施工复测 设置护桩设置护桩 路基边坡放样路基边坡放样 路基竣工测量路基竣工测量 10-6 10-6 线路施工测量线路施工测量施工开始前，检查恢复定测桩点。施工开始前，检查恢复定测桩点。 目的：恢复定测桩点目的：恢复定测桩点 检

16、查定测质量检查定测质量工作内容：工作内容：恢复控制桩点恢复控制桩点 线路转向角观测线路转向角观测 中线测量中线测量 曲线测设曲线测设 基平测量基平测量 中平测量中平测量 （应尽量按定测桩点进行）（应尽量按定测桩点进行）一、线路施工复测一、线路施工复测 施工复测的精度与定测相同施工复测的精度与定测相同 当复测与定测成果的不符值在允许范围内时，当复测与定测成果的不符值在允许范围内时，应采用定测成果。应采用定测成果。 复测成果与定测成果的不符值超限时，应再作复测成果与定测成果的不符值超限时，应再作复测，当确认定测资料精度不符合规定时，应改动定复测，当确认定测资料精度不符合规定时，应改动定测成果。测成

17、果。为了施工方便，在施工复测时也要：为了施工方便，在施工复测时也要： 增设一些水准点增设一些水准点 适当增加中线桩和横断面的密度适当增加中线桩和横断面的密度 平坦地段平坦地段 50m/50m/个个 起伏较大的地段起伏较大的地段 20m/20m/个个 （测量精度与定测相同）（测量精度与定测相同） 在施工范围以外的稳固地方另外设置一些桩点，在施工范围以外的稳固地方另外设置一些桩点，与被保护的控制桩构成一定的关系，一旦控制桩被与被保护的控制桩构成一定的关系，一旦控制桩被破坏，可根据这些桩点用简单的方法恢复。破坏，可根据这些桩点用简单的方法恢复。 护桩应根据控制桩周围的地形、地物条件，按护桩应根据控制

18、桩周围的地形、地物条件，按图所示的其中一种形式进行布置。图所示的其中一种形式进行布置。二、护桩设置二、护桩设置(a)(b)(c)(d)(e) 护桩设置示意图 JD9护1护桩点之记示意图61m(电杆旁) 59m(路边树旁)82m(大门口西侧3.5米) ZD 8-5 JD9护2 JD9护429JD9DK5+120.38 JD9护3 JD9护5 JD9护631m(石碑旁)02149m( 小桥北头)25m(小路拐弯处) ZD 9-1护桩的位置应绘护桩的位置应绘制草图并用文字制草图并用文字予以详细说明予以详细说明 目的：目的：根据路基的设计横断面和中桩位置，在根据路基的设计横断面和中桩位置，在 地面上标

19、定出路基填挖边界（即路堤的地面上标定出路基填挖边界（即路堤的 坡脚线和路堑的坡顶线），以便根据边坡脚线和路堑的坡顶线），以便根据边 桩确定路基填筑或开挖的范围。桩确定路基填筑或开挖的范围。 方法方法: 计算法、图解法、试探法。计算法、图解法、试探法。 三、路基边桩测设三、路基边桩测设HmbD2如果地面平坦，中桩到边桩的距离为如果地面平坦，中桩到边桩的距离为 b 路堤顶面或路堑底面（含侧沟和平台）的宽度；路堤顶面或路堑底面（含侧沟和平台）的宽度； m 路基边坡系数；路基边坡系数； H 路基填挖高度；路基填挖高度；1 1计算法计算法1：mHb/2b/2Db/2DH1：mDb/2D 地势比较平坦，横

20、断面测绘精度较高。地势比较平坦，横断面测绘精度较高。 可以在路基横断面设计可以在路基横断面设计图上图上直接直接量取量取中桩到边桩的中桩到边桩的距离距离，然后在现场进行，然后在现场进行放样放样。2 2图解法图解法1：mHb/2b/2Db/2DH1：mDb/2D 地面横向坡度起伏较大，地面横向坡度起伏较大， 两侧边桩到中桩的距离两侧边桩到中桩的距离相差较大时使用。相差较大时使用。(a)路堤边桩测设h2h1b/2 2D2D2D21：mHb/2b/2(b)路堑边桩测设D1D1D2b/2 2Hh21：mD11h1D2D2D1D1D11 试探法示意图3.试探法试探法b/2b/2H1：mD2D1D2D1h1

21、h2D1D21 2b/2b/2D2D2D1D1D1h1h2H1：mD2 21图4-19 试探法示意图(a)路堤边桩测设(b)路堑边桩测设 路堤：路堤：先估计边桩大致位置先估计边桩大致位置1点处（点处（上坡上坡）测出水平距离）测出水平距离D1，高差，高差h1具体作法：具体作法： DD1 D1若若 D 0向内移动向内移动 略小于略小于D 若若 D 0 向外移动向外移动 )(211hHmbD 路基面到路基面到1点的高差为点的高差为Hh1，在此高差时，中桩，在此高差时，中桩到边桩的水平距离应为到边桩的水平距离应为b/2b/2H1：mD2D1D2D1h1h2D1D21 2b/2b/2D2D2D1D1D1

22、h1h2H1：mD2 21图4-19 试探法示意图(a)路堤边桩测设(b)路堑边桩测设 当当D0.1mD0.1m时时，则可认为观测位置就是边桩的位置。，则可认为观测位置就是边桩的位置。 下坡一侧由于观测点相对于中桩的高差是负值，上式下坡一侧由于观测点相对于中桩的高差是负值，上式仍然适用。仍然适用。 （移动量略大于（移动量略大于D）(a)路 堤 边 桩 测 设h2h1b/2 2D2D2D21：mHb/2b/2(b)路 堑 边 桩 测 设图4-19 试 探 法 示 意 图D1D1D2b/2 2Hh21：mD11h1D2D2D1D1D11路堑：路堑：如图，先估计边桩大致位置如图，先估计边桩大致位置1

23、 1点处（点处（上坡上坡），）， 测出：水平距离测出：水平距离D D1 1、高差、高差h h1 1 路基面到路基面到1点的高差为点的高差为H+h1，在此高差时，中桩到，在此高差时，中桩到边桩的水平距离应为边桩的水平距离应为 DD1 D1 若若 D 0 向内移动向内移动 略大于略大于D 若若 D 0 向外移动向外移动 下坡一侧仍然适用。（移动量略小于下坡一侧仍然适用。（移动量略小于D ） 注意：注意：H 路基填挖高度的绝对值路基填挖高度的绝对值 h1 观测点相对于中桩的高差，应考虑正负号。观测点相对于中桩的高差，应考虑正负号。)(211hHmbD 1、概述、概述 在设计路线纵坡的变更处，考虑行车

24、的视距要求和在设计路线纵坡的变更处，考虑行车的视距要求和行车的平稳，在竖直面内用圆曲线连接起来，这种曲行车的平稳，在竖直面内用圆曲线连接起来，这种曲线程为竖曲线。线程为竖曲线。 我国铁路、公路设置的竖曲线一般为圆曲线和抛物我国铁路、公路设置的竖曲线一般为圆曲线和抛物线型。线型。 按坡度变化情况，竖曲线有以下形式：按坡度变化情况，竖曲线有以下形式：凸形竖曲线(+)(-)ii12凹形竖曲线(+)3iTxyABCEDFR2i1i2O由于由于 i 较小，所以较小，所以180)(arctanarctan2121iiiiRxyRTEiiRLiiRTii22)()(21222121同理：理由如下：理由如下：

25、TxyABCEDFR2i1i2O如图所示：如图所示： 由于由于很小，可认为很小，可认为Y方方向与半径方向一致，也可认向与半径方向一致，也可认为它是切线上与曲线上的高为它是切线上与曲线上的高程差。则程差。则 （R+y）2=R2+x2 故故 2Ry=x2-y2 又又y2与与x2 相比，其值甚微，相比，其值甚微，可略去不计。故有可略去不计。故有 2Ry=x2 y= x2/2R ymaxE， 故故E=T2/2R3、例题、例题 设设 i1= -1.114%, i2= +0.154%,为凹形竖曲线，变坡点的桩为凹形竖曲线，变坡点的桩号为号为1+670，高程为，高程为48.60m，欲设置，欲设置R=5000

26、m的竖曲线，求各的竖曲线，求各测设元素、起点、终点的桩号和高程、曲线上每测设元素、起点、终点的桩号和高程、曲线上每10m 间距里间距里程桩的标高改正数和设计高程。程桩的标高改正数和设计高程。解：按公式求得解：按公式求得T=31.70m，L=63.40m，E=0.10m 起点桩号起点桩号=1+670-31.70=1+638.30 终点桩号终点桩号= 1+638.30 + 63.40=1+701.70 起点坡道高程起点坡道高程=48.60+31.70 1.114%=48.95m 终点坡道高程终点坡道高程=48.60+31.70 0.154% =48.65m 根据根据R=5000m和相应的桩距和相应的桩距xi，即可求得竖曲线上各桩，即可求得竖曲线上各桩的标高改正数的标高改正数yi，计算结果见下表：，计算结果见下表： 桩号 xi yi坡道高程竖曲线高程备 注1+638.31+6501+6601+6701+6801+6901+701.711.721.731.