工程测量七 线路工程测量

第九章线路测量线路测量是公路、铁路、城市道路、给水排水、水利水电、输电线路等线路工程勘察设计中的重要组成部分，是勘测、设计、定位、放样等施工前的专业性测量工作。掌握与线路工程相关的勘察测量技术是本部分内容学习的目的之一。1、线路测量的任务和内容

线路测量是为各种等级的公路和各种管道设计和施工服务的。它的任务有两方面：一是为线路工程的设计提供地形图和断面图；二是按设计位置要求将线路(公路和管道)敷设于实地。

一、线路测量的基本过程◆规划选线阶段◆线路工程的勘测阶段◆线路工程的施工放样阶段◆工程竣工运营阶段的监测

§9—1线路工程测量1、规划选线阶段

规划选线阶段是线路工程的开始阶段，一般内容包括图上选线、实地勘察和方案论证。2、线路工程的勘测阶段线路工程的勘测通常分初测和定测两个阶段。

（1）初测：在确定的规划线路上进行勘测、设计工作。主要技术工作有：控制测量和带状地形图的测绘，为线路工程设计、施工和运营提供完整的控制基准及详细的地形信息。进行图上定线设计，在带状地形图上确定线路中线直线段及其交点位置，标明直线段连接曲线的有关参数。(2)定测阶段

主要的技术工作内容是将定线设计的公路中线(直线段及曲线)放样于实地；进行线路的纵、横断面测量，线路竖向设计等。3、线路工程的施工放样阶段根据施工设计图纸及有关资料，在实地放样线路工程的边桩、边坡及其他的有关点位，指导施工，保证线路工程建设顺利进行。4、工程竣工运营阶段的监测

对竣工工程，要进行竣工验收，测绘竣工平面图和断面图，为工程运营做准备。在运营阶段，还要监测工程的运营状况，评价工程的安全性。§9—2中线测量通过直线和曲线的测设，将道路中心线的平面位置测设到地面上，并测出其里程。即测设直线上、圆曲线上或缓和曲线上中桩。道路中线的平面几何线型由直线和平曲线（圆曲线、缓和曲线）组成。交点直线Ⅰ圆曲线直线Ⅱ缓和曲线圆曲线交点直线Ⅲ一、交点的测设

线路的转折点称为交点，它是布设线路、详细测设直线和曲线的控制点。对于低等级的线路，常采用一次定测的方法直接在现场测设出交点的位置。对于等级高的线路或地形复杂的地段，一般先在初测的带状地形图上进行纸上定线，然后实地标定交点位置。由于定位条件和现场情况的不同，交点测设的方法也需灵活多样，工作中应根据实际情况合理选择测量方法。(1)根据地物测设交点(2)根据导线点和交点的设计坐标测设交点(3)穿线交点法测设交点

(1)根据地物测设交点(2)根据据导线点和交交点的设计坐坐标测设交点点根据附近导线线点和交点的的设计坐标，，反算出有关关测设数据，，按坐标法、、角度交会法法或距离交会会法测设出交交点。(3)穿线交交点法测设交交点穿线交点法是是利用图上就就近的导线点点或地物点与与纸上定线的的直线段之间间的角度和距距离关系，用用图解法求出出测设数据，，通过实地的的导线点或地地物点，把中线的直线线段独立地测测设到地面上上，然后将相相邻直线延长长相交，定出出地面交点桩桩的位置。其程序是：放点、穿线、、交点。（1）放点可采用支距法法（垂直于导导线边的距离离）或极坐标标法。用量角器和比例尺分别量出放样数据据在图上从导线线点14、15、16、、17作导线线边的垂线，，分别与中线线相交得各临临时点，用比比例尺量取各各相应的支距距。在现场以以相应导线点点为垂足，用用方向架标定定垂线方向，，按支距测设设出相应的各各临时点。(2)穿线放出的临时各各点理论上应应在一条直线线上，由于图图解数据和测测设工作均存存在误差，实实际上并不严严格在一条直直线上，在这这种情况下可可根据现场实实际情况，采采用目估法穿穿线或经纬仪仪视准法穿线线，通过比较较和选择，定定出一条尽可可能多的穿过过或靠近临时时点的直线AB。最后在在A、B或其其方向上打下下两个以上的的转点校，取取消临时点桩桩。ABP1P2P3P4(3)交点当两条相交的的直线AB、、CD在地面面上确定后，，可进行交点点。将经纬仪仪置于B点瞄瞄准A点，倒倒镜，在视线线上接近交点点JD的概略略位置前后打打下两桩(骑骑马桩)。采采用正倒镜分分中法在该两两桩上定出a,b两点，并钉以以小钉，挂上细线。仪仪器搬至C点点，同法定出出c,d点，，挂上细线，，两细线的相相交处打下木木桩，并钉以以小钉，得到到JD点。二、转转点ZD的的测设设1、定定义：：当相邻邻两交交点互互不通通视时时，需需要在在其连连线或或延长长线上上测设设一些些供放放线、、交点点、测测角、、量距距时照照准之之用的的点。。这样样的点点称为为转点点(ZD)（1））在两两交点点间测测设转转点：：方法:在JD5、、JD6的的大致致中间间位置置ZD’架架仪。。瞄准准JD5，，定出出JD’6。测量出出a、、b距距离。。计算e值，，实地地量取取e，，得ZD点点。有有：在ZD点架架仪，，检查查三点点在一一直线线上。。′（2））在两两交点点延长长线上上测设设转点点：计算出e值，实地量取e，得ZD点。有：

最后，，在ZD点点架仪，，检查查三点在一一直线线上。。′三、转转角和和分角角线的的测设设（一）测测定转转向角角指路线线由一一个方方向偏偏向另另一个个方向向时，，偏转转后的的方向向与原原方向向的夹夹角。。当偏偏转后后的方方向在在原方方向的的右侧侧，称称为右右转角角α右；反之之为左左转角角α左。当β右右<180°时时，为为右转转角，，有：αα右=180°°-ββ右当β右右>180°时时，为为左转转角，，有：αα左=β右右-180°°（三））分角角线方方向abc=(a+b)/2分角线方向在转向向角测测定后后，定定出其其分角角线方方向C，在在此方方向上上钉临临时桩桩，以便日日后测测设线线路曲曲线的的中点点。若角度度的2个方方向值值为a、b，则则：分角线线方向向c=(a+b)/2为了测测定线线路的的长度度，进进行线线路中中线测测量和和测绘绘纵横横断面面图，，从线线路起起点开开始，，需沿沿线路路方向向在地地面上上设置置整桩桩和加加桩，，这项项工作作称为为中桩桩测设设。从从起点点开始始，按按规定定每隔隔某一一整数数设一一桩，，此为为整桩。根据据不同同的线线路；；整柱柱之间间的距距离也也不同同，一一般为为20m、、30m、、50m等等(曲曲线上上根据据不同同半径径及，，每隔隔20m、、10m或或5m)。。在相相邻整整桩之之间线线路穿穿越的的重要要地物物处(如铁铁路、、公路路、管管道等等)及及地面面坡度度变化化处要要增设设加桩。因此此，加加桩又又分为为地形加加桩、、地物物加桩桩、曲曲线加加桩和和关系系加桩桩等。。四、中中桩的的测设设中桩图图片§9——3圆圆曲曲线的的测设设一、圆圆曲线线1、圆圆曲线线：是是具有有一定定曲率率半径径的圆圆弧；；缓和曲曲线：：是连连接直直线与与圆曲曲线的的过渡渡曲线线,其其曲率率半径径由无无穷大大(直直线的的半径径)逐逐渐变变化为为圆曲曲线半半径。。交点直线Ⅰ圆曲线线直线Ⅱ缓和曲曲线缓和曲曲线圆曲线线交点直线Ⅲ曲线的形式式较多，其其中，圆曲曲线是最基基本的平面面曲线。圆曲线半径径根据地形形条件和工工程要求选选定，由转转角α和圆圆曲线半径径R，可以以计算出图图中其它各各测设元素素值。圆曲线的测测设分两步步进行，先先测设曲线线的主点(ZY、QZ、YZ)，再依依据主点测测设曲线上上每隔一定定距离的里里程桩，以以详细标定定曲线位置置。2、圆曲线线的主要点点圆曲线的主主点：直圆点ZY———曲线起点点；曲中点QZ——曲线线中点；圆直点YZ———曲线终点点。3、圆曲线要要素T——切线长,即交点至直直圆点或圆直直点的直线长长度(JD--ZY,JD—YZ之之距离)；L——曲线长,即圆曲线的的长度(ZY—QZ—YZ圆弧的长度））；E0——外矢距,即交点至曲曲中点的距离离(JD至QZ之距离)；α——转向角角,即直线方向向转变的水平平角；R——圆曲线半半径。D——切线与与曲线之差T、L、E0、α、R、D总称为圆曲线线要素.4、圆曲线要要素的计算：：切线长曲线长外矢距α和R分别根据实际际测定和线路路设计时选定定，可按公式法或查表法确定圆曲线的的要素T、L、E0。a)1(sec2sec0-=-×=RRRE2a2tana×=RT主点桩号计算算：ZY桩号=JD桩号-TQZ桩号=ZY桩号+L/2YZ桩号=QZ桩号+L/2JD桩号=QZ桩号+D/2=YZ桩号号-T+D（检核）若已知ZY点的里程为K37+553.24,α=55°43′24″″，R=500m，则QZ及YZ的里程可计算算如下:解：由公式（11-1）即可可得：T=264.31m；L=486.28m；E0=65.56m。52.03938

14.243

238.79637

QZ14.243

224.55337

+++++YZLLZY5、主点的测测设①测设曲线线起点(ZY)在JD点安置置经纬仪，后后视相邻交点点或转点方向向，自JD点点沿视线方向向量取切线长长T，打下曲曲线起点桩ZY。②测设曲线线终点(YZ)③测设曲线线中点(QZ)沿测定路线转转角时所测定定的分角线方方向，量外距距E，打下曲曲线中点桩QZ。经纬仪照准前前视相邻交点点或转点方向向，自JD点沿视视线方向量取取切线长T，，打下曲线终终点桩YZ。。当地形变化不不大、曲线长长度小于40m时，测设设曲线的三个个主点已能满满足设计和施施工的需要。。如果曲线较长长，地形变化化大，则除了了测定三个主主点以外，还还需要按照一一定的桩距，，在曲线上测测设整桩和加加桩。测设曲线的整整桩和加桩称称为圆曲线的的详细测设。。二、圆曲线线的详细测设设圆曲线桩距：：圆曲线的主点点ZY、QZ、YZ定出后,为在在地面上标定定出圆曲线的的形状,还必必须进行的工工作。曲线点的间距距：一般规定,R≥150m时时曲线点的间距距为2Om，，25m≤R<150m时时曲线点的间距距为10m。。R<25m时时曲线上每隔5m测设一个个细部点；在点上要钉设设木桩,在地地形变化处还还要钉加桩桩。曲线测设：设置曲线点的的工作，常用用的方法有:偏角法和切线支距法。分为：长弦偏偏角法、短弦弦偏角法（1）长弦偏偏角法1）计算曲线线上各桩点至至ZY或YZ的弦线长ci及其与切线的的偏角Δi。2）再分别架架仪于ZY或或YZ点，拨拨角、量边。。1、偏角法ZYYZZYYZ长弦偏角角法计计算公式特点：测点误差不积累。

宜以QZ为界，将曲线分两部分进行测设。（2）短弦偏偏角法与长弦偏角法法相比：1）偏角Δi相同。2）计算曲线线上各桩点间间弦线长ci3）架仪于ZY或YZ点点，拨角、依依次在各桩点点上在量边，，相交后得中中桩点。2、切线支距距法测设圆曲曲线（切线支距法法适用于地势势较平坦的地地区）1．测设原理理：切线支距法即即直角坐标法法。(1)切线坐坐标系：坐标原点：曲线起点ZY或曲线终点YZ；x轴：ZY或YZ到JD的切线方向；；y轴：过ZY或YZ与切线垂线的的方向，即圆圆心方向。切线支距距法单单圆曲线线坐标标计算特点：测点误差不积积累。宜以QZ为为界，将曲线线分两部分进进行测设。()里程为各点至原点的弧长其中式中iiiiiiilRlRyRx,180)cos1(sinpaaao=-==断面图测量分路线水准测量量、路线纵断面测测绘、路线横断面测测绘、断面图的绘制制与施工量的计算算等过程。首先沿路线中线方向，在施工范围围外的两侧进进行水准路线测量量，测定各水准准点的高程，，再以各水准准点为基准点点进行路线的的纵横断面测量量。路线纵横断面面测量可结合合在一起一次次完成，最后后根据测量资资料进行断面面图的绘制。。在取得纵横断断面的设计数数据后进行施施工量的计算算。仪器、工具：：平原地区采采用工程水准仪，在山地采用用电子全站仪。一、路线纵断断面测量又称路线水准测量量，是测定中线线上各里程桩桩（即中桩））的地面高程程，绘制路线线纵断面图，，供路线纵坡坡设计之用。。分两步进行：：首先是沿线路路方向设置若若干水准点，，建立线路的的高程控制，，称为基平测量；然后根据各水水准点的高程程，分段进行行中桩水准测测量，称为中平测量。基平测量的精精度要求比中中平测量高，，一般按四等水准的精度要求，，中平测量只只作单程观测测，可按普通水准测量量精度要求。一、路线纵断断面测量(一）基平测量永久性水准点点：较长路线上上，每隔25至30km布设一点；；路线起点和和终点、大桥桥两岸、隧道道两端以及需需要长期观测测高程的重点点工程附近，，均应布设。。永久性水准点点要埋设标石石，也可设在在永久性建筑筑物上，或用用金属标志嵌嵌在基岩上。。临时水准点：布设密度根根据地形复杂杂情况和工程程需要而定。。在山区，每每隔0.5～～1km设置置一个；在平平原，每隔1～2km埋埋设－个。此此外，在中桥桥、小桥、涵涵洞以及停车车场等工程集集中的地段，，均应设置，，在较短的路路线上，一般般每隔300～500m布设一点。。基平测量时，，首先应将水准点与与附近国家水水准点进行联联测，以获得得绝对高程。。在沿线水准准测量中，也也应尽量与附附近国家水准准点进行联侧侧，以便获得得更多的检核核条件。若路路线附近没有有国家水准点点，可根据气气压计或以从从国家基本地地形图上量得得的高程作为为参考，假定定起始水准点点的高程。一、、路路线线纵纵断断面面测测量量（二二））中平平测测量量以相相邻邻水水准准点点为为一一测测段段，，从从一一个个水水准准点点出出发发，，逐逐个个测测定定中中桩桩的的地地面面高高程程，，附附合合到到下下一一个个水水准准点点上上。。测量量时时，，在在每每一一测测站站上上首先先读读取取后后、、前前两两转转点点（（TP））的尺尺上上读读数数，，再再读读取取两转转点点间间所所有有中中桩桩地地面面点点的尺尺上上读读数数，，这这些些中中桩桩点点称称为为中间间点点，中中间间点点的的立立尺尺由由后后视视点点立立尺尺人人员员来来完完成成。。转点点起传传递递高高程程的的作作用用，，转转点点尺尺应应立立在在尺尺垫垫、、稳稳固固的的桩桩顶顶或或坚坚石石上上，，尺尺上上读读数数至至毫毫米米，，中中间间点点尺尺上上读读数数至至厘厘米米，，要要求求尺尺子子立立在在紧紧靠靠桩桩边边的的地地面面上上。。一、、路路线线纵纵断断面面测测量量（二二））中中平平测测量量例，，水水准准仪仪置置于于第第1站站，，后后视视水水准准点点BM1，，前前视视转转点点TP1，，将将观观测测结结果果分分别别记记入入表表中中““后视视”和和““前视视”栏栏内内；；然后后观观测测BM1与与TP1间间的的各各个个中中桩桩，，将将后后视视点点BM1上上的的水水准准尺尺依依次次立立0+000、、+050、、……、、+120等等各各中中桩桩地地面面上上，，将将读读数数分分别别记记入入表表中中““中视视”栏栏内内。。测站点号水准尺读数仪器视线高程点的高程备注后视中视前视1BM.10+0000+0500+1000+1080+120TP12.191

1.621.900.621.030.91

1.00614.50512.31412.8912.6113.8913.4813.6013.499ZY.12TP10+1400+1600+1800+2000+2210+240TP22.162

0.500.520.821.201.011.06

1.52115.66113.49915.1615.1414.8414.4614.6514.6014.140QZ.13TP20+2600+2800+3000+3200+3350+350TP31.421

1.481.551.561.571.771.97

1.38815.56114.14014.0814.0114.0013.9913.7913.5914.173YZ.14TP30+3840+3910+400BM.21.724

1.581.531.571.28115.89714.17314.3214.3714.3314.616JD.2(14.618)一、、路路线线纵纵断断面面测测量量（二二））中中平平测测量量每一一站站的的各各项项计计算算公公式式：：视线线高高程程=后后视视点点高高程程＋＋后后视视读读数数转点点高高程程=视视线线高高程程一一前前视视读读数数中桩桩高高程程=视视线线高高程程一一中中视视读读数数各站站记记录录后后，，应应立立即即计计算算各各点点高高程程，，直直至至下下一一个个水水准准点点为为止止，，并并立立即即计计算算高高差差闭闭合合差差fh。。若fh≤≤fh允允=±50mm〔〔L为测测段的水水准路线线长度，，单位为为km〕〕，则符符合要求求，但不进行行闭合差差的调整整，而以原计算算的各中中桩点高高程作为绘制制纵断面面图的数数据。二、路线线横断面面测量任务：测测定各中中桩两侧侧垂直于于中线的的地面高高程，绘绘制横断断面图，，供路基基设计、、计算土土石方量量及施工工时放样样边桩之之用。横断面测测量的宽度，由路基基宽度及及地形情情况确定定，一般般在中线两侧侧各测15～50m。测量距离离和高差差一般准准确到0.05～0.1m，，即可满满足工程程要求。。（－）测测设横断断面方向向直线段上上的横断面方方向即与道路中线线相垂直直的方向向。二、路线线横断面面测量（－）测测设横断断面方向向路线横断断面测量量：A、Z（（ZY））、Y(YZ)点处的的横断面面方向分分别为a一a‘‘、z一一z’和和y一y‘。圆曲线段段上里程程桩P1、P2等的横断面方方向应与该点的的切线方方向垂直直，即该点点指向圆圆心方向向的p1一p1'、、p2一一p2'等。用方向架定横断面面方向有活动定向向杆的方向架架先将方向向架立于于架ZY点上，，用1一1′方向瞄准准，则2一2′方向即为为ZY的的横断面面方向，，转动定定向杆3一3′对准P1点，制制动定向向杆。将方向架架移至P1点，，用2一一2′对准ZY点，按按同弧两端端弦切角角相等的定理，，3－3′方向即为为P1点点的横断断面方向向。类似，继继续测设设曲线上上P2点点的横断断面方向向，在P1点点定好横横断面方方向后，，不动方方向架，，松开定向向杆，用用3一3‘对准准P2点点，制动方向向杆。然后将方方向架移移至P2点，用2一2‘对准准P1点点，则3一3'方向向即为P2点的的横断面面方向。。二、路线线横断面面测量(二)测定横断断面上点点位横断面上上中桩的地地面高程程已在纵断断面测量量时测出出，横断断面上各各地形特特征点相对于中中桩的平平距和高高差可用水准仪皮皮尺法测定。水准仪皮皮尺法：：水准仪安安置后，，以中桩地面面高程点点为后视，，以中桩两侧侧横断面面方向地地形特征征点为前视，，水准尺尺上读数数至厘米米。用皮皮尺分别别量出各各特征点点到中桩桩的平距距，量至至分米。。二、路线线横断面面测量(二)测测定横断断面上点点位记录表中中，按路路线前进进方向分分左﹑右右侧记录录，以分分式表示示各测段段的前视视读数和和平距。。断面图绘绘制采用直角坐标标法绘制，其其横坐标表示水平距离离，纵坐标表示高程。纵断面图图上，为为明显表表示地形形起伏状状态，通通常使高程比例例尺为水水平比例例尺的10至20倍。在横断断面图上上，为便便于计算算面积，，其水平距离离和高程程采用同一比例例尺。一、纵断断面图的的绘制纵断面图是是以中桩的里程程为横坐标、、以其高程为纵坐标而而绘制的。。常用里程比比例尺有l:2000和l:1000。如用1:1000时，高高程比例尺尺取1:100或l:50。。下图是根据据上表数据据绘制的道路设计纵纵断面图，图的上半半部，从左左至右绘有有贯穿全图图的两条线线。黑色折折线表示中中线方向的的地面线，，是根据中中平测量的的中桩地面面高程绘制制的；红色色折线表示示纵坡设计计线。此外，上部部还注有以以下资料：：水准点编编号、高程程和位置；；竖曲线示示意图及其其曲线元素素；桥梁的的类型、孔孔径、跨数数、长度、、里程桩号号和设计水水位；涵洞洞的类型、、孔径和里里程桩号；；其他道路路、铁路交交叉点的位位置、里程程桩号和有有关说明等等等。断面图绘制制（1）在图图纸左面自下而上填写直线和和曲线、桩桩号、填挖挖土、地面面高程、设设计高程、、坡度和距距离等栏。。上部纵断断面图上的的高程按规规定的比例例尺注记，，但首先要要确定起始始高程（如如图中0+000桩桩号的地面面高程）在在图上的位位置，且参参考其他中中桩的地面面高程，使使绘出的地地面线处在在图上的适适当位置。。（2）在桩桩号一栏中（3）在地地面高程一一栏中，注注上对应于于各中桩桩桩号的地面面高程，并并在纵断面面图上按各各中桩的地地面高程依依次点出（4）在直线和曲线一栏中，应按里程桩号标明路线的直线部分和曲线部分。曲线部分用直角折线表示，上凸表示路线右偏，下凹表示路线左偏，并注明交点编号及其桩号，注明α、R、T、L、E等曲线元素。（5）在上部地面线部分进行纵坡设计。设计时，要考虑施工时土石方工程量最小、填挖土方尽量平衡及小于限制坡度等道路有关技术规定。(6)在在坡度和距距离一栏内内，分别用用斜线或水水平线表示示设计坡度度的方向，，线上方注注记坡度数数值（以百百分比表示示），下方方注记坡长长，水平线线表示平坡坡。不同的的坡段以竖竖线分开(7)在设计高程一栏内，分别填写相应中桩的设计路基高程。某点的设计高程按下式计算：

设计高程=起点高程＋设计坡度×起点至该点的平距(8)在填挖土一栏内，按下式进行施工量的计算：

某点的施工量=(该点地面高程)一(该点设计高程)上式中求得的施工量，正号为挖土深度，负号为填土高度。地面线与设计线的交点为不填不挖的“零点”，零点也给以桩号，可由图上直按量得，以供施工放样时使用。二、横断面面图的绘制制一般采用1:100或l:200的比例尺绘绘制横断面面图。绘图图时根据横横断面测量量中得到的的各点间的的平距和高差差，绘出各中中桩的横断断面图。在断面图上上应标定中桩位置和和里程，并逐一将将地面特征征点画在图图上，再连连接相邻点点，即绘出出横断面的的地面线。。二、横断面面图的绘制制路基断面设设计线画在横断面面图上，绘绘制成路基断面图图。图为半填填半挖的路路基断面图图。根据横断面面的填、挖挖面积及相相邻中桩的的桩号（相相减即得两两断面间的的水平距离离），可以以算出施工工的土石方方量（填、、挖的土石石方体积））。9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。14:49:1414:49:1414:491/6/20232:49:14PM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。1月月-2314:49:1414:49Jan-2306-Jan-2312、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。14:49:1414:49:1414:49Friday,January6,202313、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。1月-231月-2314:49:1414:49:14January6,202314、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。06一一月20232:49:14下午午14:49:141月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月232:49下下午1月-2314:49January6,202316、行动出成成果，工作作出财富。。。2023/1/614:49:1414:49:1406January202317、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。2:49:14下下午午2:49下下午午14:49:141月月-239、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。1月-231月-23Friday,January6,202310、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。14:49:1514:49:1514:491/6/20232:49:15PM