中国传统文化

1、Nanjing University of Technology返回目录第第11章章 道路、桥梁施工测量道路、桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-1.11-1.道路（线路）测量道路（线路）测量线路在勘测设计阶段的测量工作，称为线路测量。线路在勘测设计阶段的测量工作，称为线路测量。1.初测初测 对线路方案研究中有价值的几条线路或某一条线对线路方案研究中有价值的几条线路或某一条线路，结合现场的实际情况，在实地进行选点，标出路，结合现场的实际情况，在实地进行选点，标出线路方向，在此基础上进行导线测量、水准测量和线路方向，在此基础上进行导线测量、水

2、准测量和带状地形图测绘，称为初测。带状地形图测绘，称为初测。2.定测定测 把已批准的初步设计所选的线路方案，利用带状把已批准的初步设计所选的线路方案，利用带状地形图上的初测导线和设计图上的线路的几何关系，地形图上的初测导线和设计图上的线路的几何关系，将选定的线路测设到实地上去，称为定测。它包括将选定的线路测设到实地上去，称为定测。它包括中线测量、曲线测设、纵横断面测量和局部地形测中线测量、曲线测设、纵横断面测量和局部地形测绘。绘。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Techn

3、ology返回目录11-1.11-1.道路（线路）测量道路（线路）测量3.里程 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。里程桩分整桩和加桩。整桩是由线路起点开始，每隔20m或50m设置一桩，加桩分地形加桩、地物加桩、曲线加桩和关系加桩(图11-1.b.c)，其中关系加桩是指线路上的转点(ZD)和交点(JD)桩。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-1

4、.11-1.道路（线路）测量道路（线路）测量1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-2.11-2.中线测量中线测量 中线测量是通过直线和曲线的测设，将道路中心线具体测设到地面上，它包括：中线各交点(JD)和转点(ZD)测设，量距和钉桩，测量路线各偏角()，测设圆曲线等。1.交点和转点测设 交点可根据与地物关系测设，也可根据与导线点关系用极坐标法、交会法、支距法等确定；转点可采用经纬仪直接定线或经纬仪正倒镜分布法测设。2.转折角(偏角)测定 采用J

5、6经纬仪观测一测回，半测回之差应不超过40。偏角有左、右之分，偏转后方向位于原方向左侧称为左偏角左，反之为右偏角右，一般观测路线右角 ，如图11-21.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-2.11-2.中线测量中线测量 则右=180- 3 左= 4 - 1801.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-

6、3.11-3.圆曲线测设圆曲线测设 线路由一个方向转到另一个方向，若用圆曲线连接，则可根据线路偏角、圆曲线半径R计算测设数据进行放样。测设分两步进行，先测设圆曲线的三个主点（直圆点ZY、曲中点QZ和圆直点YZ），再详细测设圆曲线上按规定桩距各副点(中桩点)。圆曲线如下图所示。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-3.11-3.圆曲线测设圆曲线测设1.圆曲线的主要元素及计算公式：切线长 T = Rtan(/2)曲线长 L = R/180外矢距 E

7、 = Rsec(/2)1切曲差 D = 2TL主点的桩号计算及检核如下：ZY桩号 = JD桩号TQZ桩号 = ZY桩号L/2 YZ桩号 = QZ桩号L/2 = ZY桩号L JD桩号 = ZY桩号TD （检核）1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-3.11-3.圆曲线测设圆曲线测设2.圆曲线的主点的测设过程：在JD点安置经纬仪（对中、整平），用盘左瞄准直圆方向，将水平度盘的读数配到00000，在此方向量取T，定出ZY点；倒转望远镜，转动照准部到度

8、盘读数为，量取T，定出YZ点；继续转动照准部到度盘读数为（180）/2，量取E，定出QZ点。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-3.11-3.圆曲线测设圆曲线测设3.圆曲线详细，最常用的方法有偏角法、切线支距法(直角坐标法)等1）偏角法（1）偏角计算1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-3.1

9、1-3.圆曲线测设圆曲线测设i = i /2 =li/2R (i 为圆曲线第i个桩点的偏角， i 为圆心角，li为 i 所对的相应弧长) (2) 偏角法测设过程：在ZY点安置经纬仪（对中、整平），用盘左瞄准JD，将水平度盘的读数配到00000 ；转动照准部到度盘读数为1，从ZY点量取C，定出1点；转动照准部到度盘读数为i ，从第i1点量取C，与此方向交出第i点；检核，观测者将水平度盘读数放到/4 时，应能看到QZ桩；将水平度盘读数放到/2时，应能看到YZ桩，可用/2及ln所对弦长Cn进行检核其闭合差为：半径方向横向应小于0.1m，切线方向(纵向)应小于L/1000 。(L为曲线长)1.道路(线

10、路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-3.11-3.圆曲线测设圆曲线测设2）切线支距法(直角坐标法)计算如下：（1）坐标计算选以ZY原点，其切线指向JD方向为X轴，其垂线指向圆心方向为Y轴，建立局部坐标系，则 Xi = Rsin i Yi = R( 1cos i )式中： i = li/R180/（i=1,2,3）（2）直角坐标法放样过程：从ZY点沿切线方向量取Xi ，自此点沿垂直方向量取Yi ，定出1点重复依次定出i点检查。用此法测定QZ点与预先测定的Q

11、Z点应相符，作为检核。 此法适宜于平坦开阔地区，使用工具简单，且测设点位误差不累积等优点。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-3.11-3.圆曲线测设圆曲线测设4.圆曲线遇到障碍时的测设 当受地形条件限制，在交点和曲线起点不能安置仪器或视线受阻时，圆曲线的测设不能按常规方法进行，可根据现场情况，采用相应的方法。例11-1 已知JD的桩号为K3+576.360，偏角=3436(右偏)，设计圆曲线半径R=200m，计算圆曲线测设元素及主点里程？

12、解：圆曲线测设元素 T=200tan1718=62.293m L=200 3436 /180=120.77m E=200(1/cos1718-1)=9.477m D=124.58-120.777=3.809m ZY里程(桩号)=JD-T=K3+511.067 QZ里程(桩号)=ZY+L/2=K3+571.455 YZ里程(桩号)=QZ+L/2=K3+631.844 检核：JD里程(桩号)=YZ-T+D=K3+576.3601.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technolog

13、y返回目录11-4.11-4.缓和曲线的测设缓和曲线的测设 为了保障车辆行驶安全，在直线与圆曲线之间加入一段半径由逐渐变化到R的曲线，这种曲线称为缓和曲线。 目前常用的缓和曲线多为螺旋线，它有一个特性，曲率半径与曲线长度l成反比。若缓和曲线长度为l0，与它相连的圆曲线半径为R，则数学表达式为：l = Rl0 = c（c为常数） 目前我国公路采用c= 0.035V3（V为车速，单位为km/h），铁路采用c = 0.09808V3，则公路缓和曲线的长度为l0 = 0.035V3/R , 铁路缓和曲线的长度为：l0=0.09808V3/R 。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线

14、的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-4.11-4.缓和曲线的测设缓和曲线的测设1. 带有缓和曲线的圆曲线的主点及主元素的计算带有缓和曲线的圆曲线的主点及主元素的计算 带有缓和曲线的圆曲线的主点有直缓点ZH、缓圆点HY、曲中点QZ、圆缓点YH、缓直点HZ 。 带有缓和曲线的圆曲线的主元素及计算公式：切线长 TH = (Rp)tan(/2)+q或 TH = Rtan(/2)+ ptan(/2)+q=T+t，曲线长 LH= R(20)/1802l0或 LH= R/180+ l0=L+ l0，外矢距 EH

15、= (Rp)sec(/2)R或 EH = (Rsec(/2)-R)+ psec(/2)=E+e切曲差 DH = 2TH LH 切线加长 q = l0/2l03/(240R2) l0/2圆曲线相对切线内移量 p = l02/(24R)缓和曲线角 0= l0/2R 180/式中： 为线路转向角，q、p、0缓和曲线参数。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-4.11-4.缓和曲线的测设缓和曲线的测设1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓

16、和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-4.11-4.缓和曲线的测设缓和曲线的测设2. 带有缓和曲线的圆曲线的主点桩号计算及检核带有缓和曲线的圆曲线的主点桩号计算及检核 直圆点 ZH桩号 = JD桩号TH 缓圆点 HY桩号 = ZH桩号l0 曲中点 QZ桩号 = HY桩号L/2 圆缓点 YH桩号 = QZ桩号L/2 = HY桩号L = ZH桩号l0L 缓直点 HZ桩号 = YH桩号l0 = ZH桩号LH 检核 JD桩号 = ZY桩号THDH （检核）1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4

17、.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-4.11-4.缓和曲线的测设缓和曲线的测设3. 带有缓和曲线的圆曲线的主点的测设过程：带有缓和曲线的圆曲线的主点的测设过程： (1) 在JD点安置经纬仪（对中、整平），用盘左瞄准直圆方向，将水平度盘的读数配到00000，在此方向量取TH，定出ZH点； (2) 从JD沿切线方向量取THXO，然后再从此点沿切线垂直方向量取YO , 定出HY点； (3)倒转望远镜，转动照准部到度盘读数为，量取TH，定出HZ点； (4)从JD沿切线方向量取THXHY，然后再从此

18、点沿切线垂直方向量取YHY , 定出YH点； (5)继续转动照准部到度盘读数为（180）/2，量取EH，定出QZ点。 注： xo= l0 l03/40R2，yo= l02/6R1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-4.11-4.缓和曲线的测设缓和曲线的测设4. 偏角法测设带有缓和曲线的曲线的详细测设偏角法测设带有缓和曲线的曲线的详细测设1）偏角法计算：1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测

19、量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-4.11-4.缓和曲线的测设缓和曲线的测设 由图11-7知，考虑到很小，因此可得: =l2/(6Rl0) 上式表明偏角与曲线长度的平方l2成正比。因此，可以得出 i 1= li2 l12 HY点的总偏角0= l02/(6Rl0) = l0/(6R) =0/3 若用整桩距进行测设时，l2 = 2l1 ，l3 =l1 ， ，由此可得: 1 = （l12/ l02）0 2 = 221 n = n21=01.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁

20、施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-4.11-4.缓和曲线的测设缓和曲线的测设缓和曲线的偏角法测设过程： 在ZH点安置经纬仪（对中、整平），用盘左瞄准JD，将水平度盘的读数配到00000；转动照准部到度盘读数为1，从ZH点量取分段弦长C，定出1点； 转动照准部到度盘读数为 i，从第i1点量取分段弦长C，与此方向交出第i点； 检核，观测者将水平度盘读数放到0/3 时，应能看到HY桩； 另一半缓和曲线在HZ点上按同样方法测设。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjin

21、g University of Technology返回目录11-4.11-4.缓和曲线的测设缓和曲线的测设圆曲线偏角法测设过程： 在HY点安置经纬仪（对中、整平），后视ZH点，配置水平度盘读数为b0(当路线右转时)，将水平度盘的读数改配为360 b0 。 转动照准部使水平度盘读数为00000，此时望远镜照准的方向为HY的切线方向，倒转望远镜； 按照圆曲线偏角法进行测设。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-4.11-4.缓和曲线的测设缓和曲线

22、的测设5.切线支距法测设缓和曲线 如图11-8所示，只计算曲线上测设坐标数据： 在缓和曲线段上各点坐标： xi=li-li5/（40R2L02） yi=li3/(6RL0) 在圆曲线段上各点坐标： xi=Rsini+q=x+q yi=R(1-cosi)+p=y+p 式中：li为缓和曲线第i点弧长，l0为缓和曲线长度，R为圆曲线半径，q 、p为缓和曲线参数，i为圆曲线第i点弧长所对圆心角，而其测设方法同圆曲线切线支距法相同。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technolog

23、y返回目录11-5.11-5.纵横断面测量纵横断面测量1.纵断面测量 线路的平面位置测设后，采用中平测量方法测出个里程桩、加桩处的高程，一般采用单程水准测量，起闭于基本测量所设水准点，高差闭合差允许值为50Lmm。从而绘制表示沿线起伏情况的纵断面图，这个过程称为纵断面测量。其最终目的是便于进行线路纵向坡度、桥涵位置等的设计。 表中每一站的各项计算依次按下列公式进行： (1)视线高程 = 后视点高程 后视读数 (2)转点高程 = 视线高程 前视读数 (3)中桩高程 = 视线高程 间视读数1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测

24、量Nanjing University of Technology返回目录11-5.11-5.纵横断面测量纵横断面测量 纵断面测量记录表如下： 1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-5.11-5.纵横断面测量纵横断面测量绘制的纵断面图如下： 1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-5.11-5.纵

25、横断面测量纵横断面测量2. 横断面测量横断面测量为满足路基、桥涵等专业设计和土方计算的要求，对线路两侧地形起伏情况进行的测量工作称为横断面测量，以便绘制出横断面图。在线路的百米桩、加桩处都应进行横断面测量。横断面的方向与线路直线垂直或与线路曲线点的切线垂直。宽幅与线路等级工程要求、地形等相关，一般取自中线两侧各1030m。（1）横断面测量的方法常用的有： 经纬仪测量横断面、水准仪测量横断面、断面仪测量横断面和比高法测量横断面。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technol

26、ogy返回目录11-5.11-5.纵横断面测量纵横断面测量（2）横断面测量记录如下：表中：分数的分母表示测段水平距离，分子表示测段两端点的高差。 1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-5.11-5.纵横断面测量纵横断面测量（3）绘制的横断面图形式如下： 根据横断面测量数据，按距离和高程取相同比例尺（通常1:100或1:200）绘制的横断面图。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁

27、施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-6.11-6.道路施工测量道路施工测量 道路施工测量主要进行线路中线的恢复，竖曲线、施工控制桩和路基边桩的测设。（1）施工控制桩测设可以用与线路中心线平行的平行线法测设（适用于地势平坦地区直线段），还可以切线延长线法控制恢复JD点。如图11-11和11-12。（2）路基边桩的位置由两侧边桩至中桩的平距确定常用图解法和解析法，配合横断面来测设。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technol

28、ogy返回目录11-6.11-6.道路施工测量道路施工测量1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-6.11-6.道路施工测量道路施工测量（3）竖曲线测设时，考虑到竖曲线的坡度转折角较小，可以近似计算，简化公式如下： = （i1 i2）/ 而tan(/2) /2, 此后，圆曲线的主元素简化计算为：切线长 T = R（i1 i2）/2曲线长 L = R（i1 i2）外矢距 E = T2/(2R)1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲

29、线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-6.11-6.道路施工测量道路施工测量例11-2 测设凹形竖曲线，已知i1=-1.141%,i2=+1.540%,变坡点的桩号为K2+570，高程为76.80m，欲设置半径R=3000m竖曲线，试计算各测设元素及起点、终点桩号及高程？ 解：T=R（i1-i2）/2=40.21m L=R(i1-i2)=80.43m E=T2/(2R)=0.27m 起点桩号=K2+570-40.21=K2+529.79 高程H起=76.80+i140.21=77.26m 终点桩号=

30、K2+570+80.43=K2+610.22 高程H终=76.80+i240.21=77.42m1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-7.11-7.桥梁施工测量桥梁施工测量 桥梁按其轴线长度分特大型（大于500m长）、大型(100500m)、中型(30100m)、小型(830m)等四类，不同类型桥梁的施工测量方法及精度要求也不相同。桥梁施工测量的主要内容包括平面控制测量、高程控制测量、墩台定位、墩台基础及顶部放样等。 1.小型桥梁施工测量 (1

31、) 桥梁中线与施工控制桩的测设 如图11-14（即书原11-33 P198） (2) 基础施工测量 基础开挖梁，根据桥台和桥墩的中心线定出基础开挖边界线，并测设坑壁水平桩作为控制挖深及基础施工掌握高程的依据。 基础完工后，应根据桥位控制桩和桥台控制桩用经纬仪在基础上测设出墩、台中心及其互为正交的轴线，以此作为砌筑墩台的依据。1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-7.11-7.桥梁施工测量桥梁施工测量2.中型桥梁施工测量 （1）桥梁片面控制测量

32、桥梁平面控制网宜布设三角网、边角网、导线网等，也可布设GPS网。图11-15（原书11-34）为布设三角网的两种形式。 （2）桥梁高程控制测量 在桥梁施工阶段，为建立两岸可靠而统一的高程系统，需要进行两岸间的高程传递，一般采用过渡水准测量的方法。 （3）方向交会法测设桥墩位置 方向交会法是测设桥墩位置的常用方法，如图11-16(DA、CA为基线) ： 1.道路(线路)测量2.中线测量3.圆曲线测设4.缓和曲线的测设5.纵横断面测量6.道路施工测量7.桥梁施工测量Nanjing University of Technology返回目录11-7.11-7.桥梁施工测量桥梁施工测量 计算公式为: i = arctandi sin1 /(D1 -di cos1 ) i = arctandi sin2 /(D2