线路工程测量

1、第五章 线路工程测量5-1 概述一、线路工程一些基本概念1、线路工程：公路、铁路、运河、输油管线、水渠等长宽比比较大的工程称为线路工程。2、中线：线路的中心线称为中线。3、线路测量：在线路工程中所进行的测量工作。二、线路工程测量内容1、勘察选线2、中线测量3、曲线测设4、带状地形图测绘5、纵横断面测量6、线路施工测量三、线路勘察设计阶段中的测量工作1、特点测量与设计是紧密相连的，在线路工程上，这点尤为密切。线路设计过程：由粗到细逐步完成的。因此需要不同的测绘资料。测量工作：范围由大到小工作的内容由粗细到详细的逐渐变化。举例：如要修一条道路的过程：第一步：经济调查和勘察设计目的：了解待建路线地区

2、居民点资源、已有交通网、工农业的分布及发展水平，了解该地区的城镇居民点以及路线的等级，路线的等级将决定待建路线的一系列标准，如路线的最大允许坡度、最小曲率半径等，路线的等级也将决定路线的造价。本阶段测绘人员任务：提供1:5万或1:10万地形图。1:5万或1:10万地形图一般采用航空摄影测量方式测绘。第二步：在1:5万或1:10万地形图上选择路线方案，确定路线等级。即图上选线。如：各方案优缺点：方案二：路线较短，但和铁路缠绕，干扰大。方案三：过于曲折，不易改造提高。剩下方案一和方案四两条选一条。第三步：实地考查、收集资料，比较不同方案之优劣，分析方案的技术性和经济上的合理性。选择一个方案。本阶段

3、测量工作：草测 如用罗盘仪定向，步测或初测距离，气压计测高，收集一些地形资料。第四步：初测目的：给设计人员提供1:20001:5000沿线带状地形图。测量工作：1、沿线路做控制测量 平面控制：可采用导线、GPS控制 高程控制：水准测量 三、四等即可2、带状地形图测绘： 山区：宽度 100米 平坦地区：250米第五步：设计人员在带状地形图上纸上定线，设计各种桥涵、挡土墙。第六步：定测定测：测量人员把地形图上的中线在实地上标定出来即中线测量，并沿中线测绘纵横断面图。第七步：设计人员利用纵断面图设计路线坡度。利用横断面图计算工程量。确定桥梁高度、涵洞和隧道等工程设施的一些参数。第八步：施工测量施工测

4、量主要工作有：恢复中线测量、中桩加密、施工控制桩放样、路基边桩的放样、竖曲线测设、土石方量计算。从上面八步可以看出，设计和测量联系紧密，相互穿插。设计是从粗到细，测量提供资料越来越多，图的比例尺越来越大，数据越来越准确。四、初测中的几个技术问题初测的任务：沿小比例尺地形图上选定的线路进行平面控制测量和水准测量，最后提供带状地形图。1、控制点作用1）测绘带状地形图2）作为定测时的控制点2、固定控制点密度1）水准点：2公里左右必须设置一个固定水准点，地形复杂处1公里一点。桥梁、隧道两端各设一点。2）平面控制点：50400米之间3、联测控制点每隔一段距离必须与国家控制点联测。4、如何保证控制点在选定

5、线路附近要求：选点人员必须随时判断自己所在地在小比例尺地形图上的位置。方法：利用图纸大致定向，使图上地物和实地地物对应5-2定线一、定线概念定线就是工程技术人员具体设计路线的走向和坡度，即在平面上定出路线的交点和决定平曲线半径，在纵断面上定出变坡点及设计坡度，在横断面上根据中心填挖尺寸，考虑边坡开挖是否设挡土墙等。二、定线方法1、纸上定线在地形图上具体设计路线的走向和坡度，包括平面设计和竖向设计。平面设计力求平直，竖向设计要求平均坡度小于规范设计要求。主要工作有：研究线路的方向、研究线路的坡度、研究线路的曲线半径及研究工程的难易程度。2、实地定线根据技术标准，结合实地地形、地质条件，由有经验的

6、工程师利用测杆、手水准、量角圆盘等简单仪器工具，直接选定路线中线的交点，以确定线路中线位置。5-3定测一、定测概念及任务1、定测概念：将批准里的初步设计的中线放样到实地上去的测量工作。2、任务：1）把图上的中线测设到实地。2）结合现场的具体情况改善线路的位置。3）为施工设计准备必要的资料。二、定测主要工作1、中线测量：把带状地形图上设计好的线路中线测设到地面上，并用木桩标定出来。2、线路纵断面测量：测量中线上各里程桩的高程，这些高程与已量距离用来绘制纵断面测量。3、线路横断面测量三、中线测量内容道路中线测量是把图纸上设计好的道路中心线在地面上标定出道路中线测量是把图纸上设计好的道路中心线在地面

7、上标定出来，供设计和施工之用。来，供设计和施工之用。即通过直线和曲线的测设，将道路中线的平面位置具体地敷设即通过直线和曲线的测设，将道路中线的平面位置具体地敷设到地面上去，并标定出其里程，供设计和施工之用。到地面上去，并标定出其里程，供设计和施工之用。中线测量包括：中线各交点中线测量包括：中线各交点(JD)和转点和转点(ZD)测设，量距和钉测设，量距和钉桩，测量路线各偏角桩，测量路线各偏角()，测设圆曲线等。，测设圆曲线等。中线测量的内容主要有线路中线各交点和转点的测设、转向角测量、里程桩设置和曲线测量等。1、线路中线各交点的测设方法1）穿线放线法利用图上测图导线点与纸上定线之间的角度、距离关

8、系，作为测设数据，将路线导线放于实地上。（1）放点：一条直线应放三个以上临时点，采用极坐标一条直线应放三个以上临时点，采用极坐标和支距法。和支距法。（2）穿线：用目估或经纬仪，使直线穿过或靠近放出的临时点，最后定出二转折点桩。 （3）交点：）交点：打“骑马桩”定交点。2）拨角放线法）拨角放线法：根据纸上定线的交点坐标，反算直线长度和坐标方位角，以及转角，利用这些数据在现场测设交点。这种方法有累积误差，故每隔一段距离应与测图导线联测校核调整。 3）坐标放样法）坐标放样法：交点坐标在地形图上确定以后，利用测图导线按全站仪坐标放样法将交点直接放样在地面上。这种方法外业工作更快，由于利用测图导线放点，

9、故无误差累积现象。2、转向角测量1）转向角概念：线路从一个方向转到另一方向时偏转的角度。一般用表示，分左右角。位于延长线右侧的，为右转角；位于延长线左侧的，为左转角。在路线测量中，转角通常是通过观测路线右角（测回法）计算求得。 右左前进方向180右180左2）测量转向角习惯上测量右角。右角的测定方法：采用测回法观；限差要求：高速公路、一级公路限差为20秒以内， 二级及二级以下公路限差为60秒以内。夹角的分角线测设为了保证测角的精度，还须进行路线角度闭合差的检核 222bababbc3、转点的测设1）转点的概念：交点是中线测量的主要控制点，而在很多情况下，相邻交点不通视或直线较长，需要在相邻交点

10、连线上增设一些点位，以供交点、测角、测距使用。这种点称为转点。2）转点设置方法（1）在两交点间设转点）在两交点间设转点ZD为粗略定出的转点位置。将经纬仪置于ZD，用正倒镜分中法延长直线JD5ZD于JD6。若JD6与JD6重合或量取的偏差在路线容许移动的范围内，则转点位置即为ZD，这时应将JD6移至JD6，并在桩顶上钉上小钉表示交点位置。当偏差超过容许范围或当偏差超过容许范围或JD6不许移动时，则须重新设置转点。不许移动时，则须重新设置转点。设设e为为ZD应横向移动的距离，仪器在应横向移动的距离，仪器在ZD用视距测量方法用视距测量方法测出距离测出距离a、b，则，则 将将ZD沿偏差的相反方向横移至

11、沿偏差的相反方向横移至ZD。将仪器移至。将仪器移至ZD，延长，延长直线直线JD5ZD看是否通过看是否通过JD6或偏差小于容许值，否则应或偏差小于容许值，否则应再次设置转点，直至符合要求为止。再次设置转点，直至符合要求为止。fbaae（2）在延长线上设转点）在延长线上设转点设置似前设置似前4、里程桩设置从线路起点沿线路经过的长度，称为里程；把里程表示为整公里数+不足整公里米数的形式以区别线路上不同的点，称为里程桩号，例如：K4+100。1）道路中线测量的基本要求）道路中线测量的基本要求 中桩间距表直线（直线（m）曲线（曲线（m）平原微丘区平原微丘区山岭重丘区山岭重丘区不设超高的曲线不设超高的曲线

12、R6060R30R30502525201052）里程桩设置）里程桩设置里程桩分里程桩分整桩和和加桩。整桩是由线路起点开始，每隔。整桩是由线路起点开始，每隔20m或或50m设置一桩，加桩分设置一桩，加桩分地形加桩、地物加桩、曲线加桩和和关系加桩,其中关系加桩是指线路其中关系加桩是指线路上的转点上的转点(ZD)和交点和交点(JD)桩。桩。平曲线主点名称及缩写表平曲线主点名称及缩写表名名 称称简简 称称汉语拼音缩写汉语拼音缩写英语缩写英语缩写交点交点JDIP转点转点ZDTP圆曲线起点圆曲线起点直圆点直圆点ZYBC圆曲线中点圆曲线中点曲中点曲中点QZMC圆曲线终点圆曲线终点圆直点圆直点YZEC公切点公

13、切点GQCP第一缓和曲线起点第一缓和曲线起点直缓点直缓点ZHTS第一缓和曲线终点第一缓和曲线终点缓圆点缓圆点HYSC第二缓和曲线起点第二缓和曲线起点圆缓点圆缓点YHCS第二缓和曲线终点第二缓和曲线终点缓直点缓直点HZST5-4线路纵横断面测量 路线纵断面测量：路线纵断面测量：又称中线高程测量，它的任务是在道路中线测定之后，测定中线各里程桩的地面高程，供路线纵断面图点绘地面线和设计纵坡之用。路线纵断面高程测量采用水准测量水准测量。纵断面测量可分为基平测量基平测量和中平测量。中平测量。 横断面测量横断面测量是测定路中线各里程桩两侧垂直于中线方向的地面高程，供路线横断面图点绘地面线、路基设计、土石方

14、数量计算以及施工边桩放样等使用。 基平测量基平测量工作主要是沿线设置水准点，并测定其高程，建立路线高程控制测量，作为中平测量、施工放样及竣工验收的依据。 一、路线水准点的设置一、路线水准点的设置路线水准点路线水准点是用水准测量方法建立的路线高程测控制点。水准点水准点根据需要和用途不同，道路沿线可布设永久永久性水准点性水准点和临时性水准点临时性水准点。水准点布设的密度：间距宜为1km-1.5km；山岭重丘区可根据需要适当加密为1km左右；大桥、隧道洞口及其它大型构造物两端应按要求增设水准点。 二、基平测量的方法 我国公路水准测量的等级：高速、一级公路为四等，二、三、四级公路为五等。公路有关构造物

15、的水准测量等级应按有关规定执行。水准点的高程测定，应根据水准测量的等级选定水准仪及水准尺类型，通常采用一台水准仪在水准点间作往返观测，也可用两台水准仪作单程观测。基平测量时，采用一台水准仪往返观测或两台水准仪单程观测所得闭合差应符合水准测量的精度要求，且不得超过容许值。当测段闭合差在规定容许闭合差（限差）之内，取其高差平均值作为两水准点间的高差。超出限差则必须重测。三、跨河水准测量跨河水准测量：跨河水准测量：是指水准路线跨越江河（或湖塘、沼泽、宽沟、洼地、山谷等），视线长度超过规定的水准测量。 1测站与观测点的布设两岸测站至水边的距离应尽可能相等；两岸仪器的水平视线距水面的高度应相等，视线高度

16、应不小于2m。跨河视线I1B、I2A应力求相等;岸上视线I1A、I2B长度不得短于10m，且彼此相等。 2观测程序及注意事项(1)采用一台仪器施测时，先在安置仪器，照准A点近尺，读数a1；再照准远尺B，读数a1 ，则h1=a1- b1 ，此为前半测回（2）照准远尺A，得读数a2 ；再照准近尺B，得b2 ，则h2=a2- b2 ，此即后半测回。取两个半测回的平均值， 即组成一个测回。 四、 中平测量中平测量主要是利用基平测量布设的水准点及高程，引测出各中桩的地面高程，作为绘制路线断面地面线的依据。（一）、中平测量的方法中平测量一般是以两相邻水准点为一测段，从一个水准点开始，逐个测定中桩的地面高程

17、，直至闭合于下一个水准点上。 测站1测站2测站3中视最远距离150 ；中视距离读到位基平测量获得0+000524.7820.606BM2523.062.32K1+240515.140517.3861.5212.246ZD2515.651.01+180515.461.20+160515.840.82+140516.140.52+120516.160.50+100513.499516.6611.0063.162ZD1512.48513.612.030.90+060+080513.890.62+040512.611.90+020512.891.62K0+000BM1高程为基平所测基平测得BM2高程为

18、524.824512.314514.5052.191BM1前视中视后视备注高程（m）视线高程（m）水准尺读数（m）测点中平测量2.246中平测量只作单程测量。一测段观测结束后，应计算测段高差。它与基平所测测段两端水准点高差之差，称为测段高差闭合差。中桩高程测量的精度要求，其容许误差：高速公路、一级二级公路为 mm； 三级、四级公路为 mm 。每一测站的计算按下列公式进行：视线高程=后视点高程+后视读数中桩高程=视线高程中视读数转点高程=视线高程前视读数 L30L50（二）、跨沟谷测量当路线经过沟谷时，为了减少测站数，提高施测速度和保证测量精度，一般可采用沟内沟外分开的方法进行测量。 （三）、纵

19、断面的绘制五、 横断面测量横断面测量一般分为横断面方向的测定、横断面测量及横断面图的绘制等工作。（一）、横断面方向的测定横断面方向应与路线中线垂直，曲线路段与测点的切线垂直。一般可采用方向架、方向盘定向，精度要求高的横断面定向可用经纬仪、全站仪定向。1直线段横断面方向的测定直线段横断面方向与路线中线垂直，直线段横断面方向与路线中线垂直，一般采用方向架测定。一般采用方向架测定。2圆曲线横断面方向的测定圆曲线上任意一点的横断面方向即是该点指向圆心的半径方向。圆曲线上横断面方向确定时采用“等角”原理，即同一圆弧上的弦切角相等。测定时一般采用求心方向架。 3缓和曲线横断面方向的测定缓和曲线上任一点的横断面方向，就是该点切线的垂直方向。（1）方向架：L为为P点到点到ZH点的弧长。点的弧长。 2336032RlltdZ HH YRdcabQtdPZ HPJ DRH Y2（2）方向盘或经纬仪：测定横断面方向的原理为“倍角倍角”关系，即缓和曲线上任意一点