浅谈公路工程测量

Word版本，下载可自由编辑浅谈公路工程测量我对马路测量的特点及过程，论述了马路测量采纳的办法，并阐述了马路测量技术的应用原理，下面就带大家来浅谈马路工程测量。

引言

全部工程建设项目都必需以社会与经济效益为依据，根据自然条件和预期目的，举行规划设计，测量工作是工程建设中的一项最基础的工作，在道路、桥梁、隧道工程建设中起着重要的作用，为选取一条最经济、最合理的路线，首先要举行路线勘测，绘制带状地形图，举行纵、横断面测量，举行纸上定线和路线设计，并将设计好的路线平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来，以指导施工，当路线跨越河流时，拟设置桥梁跨越之前，应测绘河流及两岸地形图，测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面，桥位处的河流比降，为桥梁计划挑选及结构设计提供须要的依据，当路线纵坡受地形限制，采纳避让山岭绕线平面线形不能满足规范要求，而选用隧道计划时，测定隧道进出口大比例尺地形图，为隧道洞口布置挑选提供须要的数据。

1马路工程测量不同阶段的工作

1.1初步设计阶段的测量工作初步设计按照批准的设计任务书和初测资料编制，主要拟定修建原则，选定设计计划计算主要工程数量，提出施工计划看法，编制设计概算，提供计划说明及图表资料，初测阶段为初设提供平面、高程控制、地形图、特别地段的控制桩及纵、横断面资料。初步设计比选计划普通在1：10000地形图上做多个比选计划，纸上布线后，对各计划举行1：2000地形图测量，在1：2000地形图上举行纸上定线，布置桥涵、通道、隧道等，实地调查计算工程数量，编制概算文件，特别复杂困难地段，为加深勘探调查及分析比例，实地放桩，举行平、纵、横测量。①平面高程控制测量②地形图测量③须要的平纵横测量。

1.2施工图设计阶段的测量工作施工图设计按照批准的初步设计文件，在1：2000图上举行计划比选，确定路线计划，举行施工图详测。①中线放样②纵断面测量③横断面测量④主要工点地形图测量⑤主要控制地物高等控制测量。

2控制测量的目的、坐标系统的挑选、建立办法、自立高等控制网的建设办法

2.1控制测量的目的控制测量普通是指在工程建设地区的地面布设一系列的控制网点。并精确地确定这些点的位置，以便为后期地形测图和各种工程建设测量放样打好基础。控制测量是一切后续测量工作的基础，没有控制测量，往后的测图和放样等工作是不行想象的。控制网把测区各部分的测量工件联系起来，即起骨架作用，又起限制误差传递和累积作用，控制网在勘测设计阶段的作用是：①各设计阶段需要适当比例尺地形图作依据，而地形图测绘又必需依赖控制网点来确定地形图中各部分地貌地物之间的相对位置和保证地形图的精度。②各设计阶段必需以控制网为基础将路线、桥梁、隧道等设计的位置精确地放样在地面上，搜集相应的路基、构造物用于设计阶段的各种资料。

2.2坐标系统的挑选坐标系统的挑选是我们常常遇到，也是一些作业人员难以理解的问题。

2.2.1大地水准面、参考椭球、坐标系国家大地测量和工程控制测量工作都是在地面上举行的，而地球的自然表面又是一个有山、谷、江、湖、海洋等起伏的复杂曲面。它是一个不规章的、不能用容易的数学公式来表述的曲面，因此，不能在这个曲面上来解算测量学中所产生的几何问题，为便于计算控制网点的位置和测绘地形，应挑选一个外形和大小都很临近于地球而其数学运算又很便利的体形，来代替地球的形体，以便把观测结果归化到此体形的表面上举行计算。

由力学学问可知，地球上任何一个质点都同时受到两个力的作用：一个是地球质心对该质点的引力F，另一个是地球自转所产生的离心力P，这两个力的合力，就是作用于该质点的重力G，重力G的方向就是众所周知的铅垂线的方向，即G=P+F.

曲面上每一点均与铅垂线方向垂直的曲面叫做水准面，水准面有无穷多个，我们可以挑选一个与平息的海水面相重合的水准面来代替地球的表面，通常把这个与平均海水面相重合的水准面叫大地水准面。大地水准面是按近于地球的自然表面，但它仍是一个不规章的曲面，因而有须要挑选一个外形和大小都与大地体临近，面且能用容易数学式表示的体形来代替大地体。

参考椭球面是一国家大地测量计算的参考面，该椭球面上各点与大地水准面上各相应点之间的高差的平方和为最小，参考椭球中心与地球质心重合，旋转轴与地球自转轴重合，赤道面重合，两者体积相等，总质量与地球总质量相等，自转角速度相等。

2.2.2高斯平面直角坐标系马路线路尤其是高速马路普通跨越多个地区，绵延数百里，为了坐标系统的统计以及与国家其它工程连接，目前普遍采纳国家坐标系换带计算办法。即高斯正形投影平面直接坐标系。①高斯正形投影的实质设想将一个截面为椭圆的横柱面套在地球椭球面上，使横圆柱面与椭球面的一个子午椭圆相切，横圆柱的轴与地球椭球的轴相互垂直，这样将逼近子午椭圆的那部分地球表面的图形投影到圆柱面上，再将圆柱面绽开就得到平面上的图形。这种投影，实际上就是将地球椭球面上与柱面相切的子午线两旁的一条带状区域按正形逻辑投影到平面上，投影后，惟独相切的这条子午线上的长度比等于1，而离开这条子线愈远，长度变形愈大，相切的子午线称为中央子午线，这一带区两旁边缘上的子午线叫分界子午线，地球上的D点投影到平面上成为d点，d点的坐标可用x和y表示。②坐标分带为了不使这种变形过大，每一个带的宽度不能太大，普通每带分界子午线间的经度分为6°为便于设计施工放样，使坐标反算长度与实地长度差不超过规范要求而不影响施工质量时，采纳平移子午线的方式举行坐标换带计算，这一点在马路工程测量中是常常碰到的，通常称坐标系统的挑选。

2.3控制网建立办法平面：采纳先四等控制，后一级导线马路为线状物，四等控制普遍采纳GPS测量，它的特点是：①定位精度高②观测时光短③测站间无需通视④可提供三维坐标⑤操作简便⑥全天候作业。

GPS采纳测距后方交会的原理，接收机接收卫星测距信号，只需同时获得3颗以上GPS卫星信号，就可通过后方交会的原理解算的肯定坐标，当有两台接收机同时观测相同3颗以上卫星信号时，其基线解算可达10-6精度，然后利用点或边衔接，联测到已知高等控点上，经平差计算得到各未知点的坐标。四等点普通以5km左右一对为宜，5km一对是为便于一级导线加密时附合到已知边上，为便于设计及施工放样，普通采纳常规仪器举行。高程：采纳水准仪举行四等高程施测，也可采纳严格按规范施行的三角高程代替四等水准办法，附合到三等以上高程控制点。

2.4自立高等控制马路工程中首级控制网常采纳GPS举行四等控制，为便利施工再通过常规办法举行一级导线的加密，首级控制网往往采纳与国家点联测分带换算得到实地随意坐标系统，以控制整体系统的衔接及与已有线路举行连接继而在线路主要控制物如特大桥、长隧道等。

航摄比例尺：航摄比例尺分母不能大于成图比例尺的4倍。

航摄外业：①像控点的布设像控点是在实地选定合符成？要求的显然地物棱角的点测定其平面、高程三维坐标，以便在内业成图时确定相对位置，对航片举行订正。②像片调绘，航片上不明确或遗漏的如地面、地下及架空管线、路堤、陡坎、农田、植被等均应调绘。

4数字地面模型

数字地面模型是通过由不同的地形数据采集设备采集的大量地形点的三维坐标根据一定的数学模型分析和联网，使这些空间点根据此数字模型采纳逻辑来描述地形起伏的数字模型。

DTM是描述地面诸特性空间分布的有序数值阵列，若仅是将高程或海拔分布作为地面特性的描述称为数字高程模型，数字地面模型可以是每三个三维坐标值为一组元的散点结构，也可以是多项式或傅立叶级数确定的曲面方程。

4.1数字地面模型在马路勘察设计中的应用数字地形模型是一个数字模拟的过程，用于模拟地形的大量的采样点的三维坐标是根据一定的精度要求举行采集的，这时，地形表面被一组数字数据来举行表述。假如需要该数字模型表面上其它位置处的属性信息，可以通过一种内插办法来处理该组采集的地面数据，通过内插的办法，就可以按照DTM得到任何位置处的地面属性值。

按照目前数字地面模型的精度，可用于马路初步设计。

4.2数字地面模型的原理DEM是地形表面的一个数学或数字模型，按照不同数据采集的不同方式，DEM可能使用一个或多个数学函数来对地表举行表示。这样的数学函数通常被认为是内插函数，对地形表面举行表述的各种处理可称为表面重建或表面建模。地形表面重建实际上就是DEM表面重建或DEM表面生成。当DEM表面建模后，模型上任一点的高程信息就可以从DEM表面上获得。

4.3建立DEM表面模型的各种办法数字表面建模的各种办法

4.3.1基于点的表面建模假如只使用多项式的零次项来建立DEM表面，则对每一数据点都可建立一水平面，假设使用单个数据点建立的平面表示此点周围的一小块区域，则囫囵DEM表面可由一系列相邻的不延续表面构成。因为其所建立表面的不延续性，因此并不是一种真正有用的办法。

4.3.2基于三角形的表面建模分析多项式的前三项，可以发觉它们能生成一平面，最少需要三个点生成一平面三角形，从而此三角形打算了一个倾斜的表面，因为三角形在外形和大小方面有很大的灵便性，所以这种建模办法也能简单地融合断裂线、地形特征线或其他任何数据，它已成为表面建模的主要办法之一。

4.3.3基于格网的建模假如通用多项式中的前三项与a3xy项一起使用，则至少需要4个点以确定一个表面，这种表面称为双线性表面。正方形格网为最佳的挑选，在基于格网建模的状况下，终于表面将包含一系列连接的双线性表面。应该指出，高项多项式也可用于建立DEM，但它的一个主要问题是假如对范围较大的区域使用高次多项函数则可导致DEM表面浮现无法预料的颤动，为削减这种状况的发生，在实际应用中通常只使用二次或三次项。

4.3.4混合表面的建模对格网网络来说，可将其分解为三角形网络，以形成一线性的延续表面；反之，对不规三角网举行内插处理，也可形成格网网络。

4.4建模办法