高速公路外业测量技术设计(勘测)-毕业设计

毕业设计(论文)题目高速公路外业测量技术设计(勘测)高速公路外业测量技术设计(勘测)摘要：随着人们的生活生平的提高，汽车已成为人们外出最主要也是最方便的交通工具，而高速公路是现代汽车的主要载体之一，因此高速公路的建设质量越来越受到人们的重视。而公路勘测时的工程测量直接影响着公路的质量。本课题就是站在测量角度来研究高速公路勘测中的技术和方法。这里我们重点讨论工程测量技术和现代信息技术在高速公路勘测中的应用,以高速公路外业测量的基本过程为步骤进行探讨，即按初步测量和初步设计、技术设计、定测和施工图设计等步骤进行，而技术设计只在特殊的高速公路路段及其构造物中才可能使用。高速公路勘测的平面控制网和高程控制网的建设过程及其加密方法是本课题的核心内容，因为这里所建的控制网将贯穿于高速公路建设的全过程。不仅探讨了常规的测量方法和技术，还分析了一些近年来常用的新技术，如遥感地形测量和GPS-RTK控制测量等。关键词：高速公路地形测量外业勘测控制测量控制网加密技术设计GPS-RTKHighwayfieldmeasurementtechnologydesign(survey)Abstract：Withtheimprovementofpeople'slivinglife,carhasbecomethemainandmostconvenientwayoftransportwhenpeoplegoout,whilethehighwayisthemaincarrierofmodernautomobile,thereforeintheconstructionofhighwaysqualitymoreandmoreattentionbypeople.Andwhentheengineeringsurveyofhighwaydirectlyinfluencesthequalityofthehighway.Thissubjectisstandingonthemeasurementpointofviewtostudythetechniquesandmethodsinhighwaysurveying.Herewemainlydiscussedtheengineeringsurveytechnologyandmoderninformationtechnologyonthehighwaysurvey,theapplicationtothehighwayfieldmeasurementofthebasicprocessofstepsarediscussed,thatis,accordingtopreliminarymeasurementandpreliminarydesign,technologydesign,theconstructiondrawingdesignsetandsteps,andtechnicaldesignonlyonspecialhighwayslopesectionsandjustmaybeused.TosetupthehorizontalcontrolnetworkandtheverticalcontrolnetworkandEncryptionmethodofHighwaysurveyisThecorecontentofthistopic,becausethenetworkhavebeenbuiltwillthroughoutthewholeprocessofthehighwayconstruction,notonlydiscussestheconventionalmeasuringmethodandtechnology,butanalyzedandsomecommonlyusednewtechnologyinrecentyears,suchasremotesensingterrainmeasurementandGPS-RTKcontrolmeasurementandsoon.Keywords:highwayTopographicsurveycontrolsurveyFieldsurveyControlnetsencryptionTechnologydesign第页目录TOC\o"1-4"\h\z\u1.绪论 11.1课题的研究意义 11.2国内外研究现状 21.3课题研究方法及理论依据 31.3.1研究方法 31.3.2理论依据 41.4课题研究的主要内容 52.高速公路线路初测和初步设计 62.1初测目的、任务及准备工作 62.1.1初测的目的及任务 62.1.2初测的准备工作 62.2线路初测 72.2.1选点插旗 72.2.2平面控制测量 82.2.3高程控制测量 113.2.4GPS-RTK在高速公路控制测量中的应用 143.2.5带状地形测量 173.高速公路线路定测和施工图设计 193.1定测目的、任务及内容 193.1.1定测的目的及任务 193.1.2定测的内容 193.2线路定测 193.2.1中线测量 193.2.1中桩测量 223.2.3水准测量 243.2.4纵横断面图的测绘 25纵断面图的测绘 26横断面图的测绘 284.结论 31致谢 32参考文献 331.绪论1.1课题的研究意义高速公路，西方的一些国家称为快速公路。一般是指两条车道以上、双向分隔行驶、完全控制出入口、全部采用两旁封闭和立体交叉桥梁与匝道，时速较高的干道公路。高速公路的特点是交通量大、速度较高；运输经济效益和社会效益较巨大。全世界第一条高速公路是德国科隆市市长康瑞德海迪那于1932年发明的。今天高速公路的速度和便利已经走进寻常百姓的生活，正在迅速地改变着人们的时空观念和生活方式。近年来随着我国的现代化建设加快，人们的生活水平得到快速的提高，中国的汽车制造正在飞速猛进，2009年我国的汽车年产量已超过日本位居世界第一，而且还在快速提高。但是由于公路建设严重滞后，道路拥挤已经成为我国城市的固有特点之一，交通的不便严重的滞碍了我国的经济的发展。二十一世纪我国的高速公路建设进入了一个高速发展的新时期，国家正在大力推进高速公路建设。高速公路建设起着承上启下的作用它不仅是公路建设的继续发展而且还引发了高速铁路建设的高潮。近年来高速公路交通事故发生频率居高不下，高速公路建设的质量问题已经成为人们关注的焦点，它直接影响其通行能力和人民生命财产的安全，影响社会和经济的发展。因此现代社会对高速公路的工程测量精度提出了更高的要求，高速公路测量工作是其勘探、施工和运营阶段的首要工作，如何合理、精确地计算放样数据是保证高速公路测设质量的关键。在高速公路工程建设中，对于公路、桥梁和隧道，从勘测设计、施工到竣工都离不开测量工作，它贯穿于整个公路建设过程中。当新建一条公路，在勘探过程中要根据测量所取得的资料，如地形图、地质图等，进行选线，来确定一条最经济最合理的路线；路线确定后，要进行路线的详细测设，在这个阶段的测量工作有中线测量、路线纵横断面测量、桥涵水文测量和地形测量等，其基本任务是把路线位置标定在地面上，并且搜集设计路基、路面、桥涵和其它构造物等的材料，以便提供施工图纸;施工前应进行施工放样测量；施工过程中要经常通过测量来检查工程质量；工程竣工过程后，还要通过测量来检验竣工情况并编绘竣工图纸，以满足公路工程的使用、管理、维修和改建的需要。因此测量工作在高速公路建设中具有举足轻重的地位。高速公路勘测其实质就是为线路设计收集一切必要的地形资料，以便让设计者设计出最合理的建设方案，使得高速公路的建设更加节省时间，节省资金,建设的公路更加安全，更加耐用。1.2国内外研究现状高速公路最早建于20世纪30年代的德国，二战后美国、日本大力发展高速公路，将高速公路建设推向高潮，到90年代美国兴建了许多纵横北美大陆的洲际高速公路，美国的高速公路里程占了世界高速公路里程的一半。而日本兴建了许多环绕日本列岛的高速公路，使其高速公路里程达到8000多公里。而我国的高速公路建设起步比较晚，但是进展迅速，进入21世纪以来,随着全球经济的迅速发展,尤其是城市化的发展，交通建设已成为影响我国经济发展的重要因素。高速公路的发展为经济发展带来新的活力，它极大地促进了我国大中城市体系和小城市体系的发展，它使各大城市之间的联系更加紧密，区域化经济得到迅速发展。高速公路的建设不仅推动沿线两侧经济的快速发展，而且促进了沿线两侧的城镇迅速崛起，为城镇体系持续发展提供了新的活力，显示了高速公路强大的生命力。目前发达国家的高速公路建设已接近尾声，而发展中国家的高速公路正在快速建设中。现在在高速公路勘测中的许多测量任务都可以使用GPS-RTK技术完成，如平面控制测量(导线测量)、高程控制测量(水准测量和三角测量等)、带状地形图测绘等。使用上述技术来进行测量布设速度快、精度高、成图周期短等特点使其已成为各测量单位的首选手段之一，数字化成图技术以及摄影测量技术的快速发展，使得公路线路的勘测更加省时、省力，特别是数字地面模型和数字高程模型的出现为路线勘测设计提供了形象逼真的地面立体模型，为设计人员进一步设计提供了良好的设计平台。由于世界各国的勘测技术手段和地理环境的差异，各国的高速公路测量所采用的方法和技术都相差甚远。在国外，广大发展中国家还是采用比较传统的方法进行公路工程测量，但是近年来随着科技的发展和技术的引进，发展中国家在这一领域已经取得了较大的进步。而在一些科技比较发达和自然条件比较好的的国家已采用比较先进的方法如红外线技术、激光技术、卫星定位技术等，近年来随着“3S”技术的投入使用，使得高速公路的勘测变得更加方便。美国、德国、日本等西方国家在这方面处于领先地位。国内研究现状：在我国由于信息产业和各种测量精密仪器的发展还比较落后，而且地形复杂多样，山地、丘陵、沙漠面积广大，高大山岭纵横交错，这给高速公路建设带来了很多不便。因此我国公路测量基本上采用现代信息技术和传统测量技术相结合的方法，条件比较好的地方可全部采用GPS测量、摄影测量和遥感等。但是在我国这些技术还不能完全取代传统的勘测技术，我国的地理环境决定了将GPS、遥感、摄影测量等和传统的测量技术结合起来是我国高速公路勘测的最佳选择。随着高速公路的进一步发展，对道路勘测提出了更高的测量要求。用常规的测量方法，要消耗较多的时间和费用，而采用GPS测量，则布网简便灵活，定位精度高。不仅可用于道路工程中的控制测量和地形，而且还可以用于地形数据的采集和道路施工测量和竣工测量。随着中国信息技术和精密仪器快速的发展，以及航空航天进一步发展，我国的工程测量技术得到了迅速提高。全站仪、电子测量仪器等现代测量仪器在公路勘测中扮演着主要角色，而且随着航测遥感技术的普及应用及数据库技术和网络技术的发展，我国公路工程勘测设计正以一种新的模式和方法在高速的运转，人们已不再满足将勘测设计工作分散开来，内业和外业的一体化和信息化已经成为现代测量基本模式。资料获取、数据采集、数据处理、道路优化设计直至成果输出等公路勘测设计全过程都实现自动化，实现勘测与设计的真正信息共享，计算机参与高速公路勘测设计的全过程，这就是所谓的勘测设计一体化。其总体结构如图1.1所示。1.3课题研究方法及理论依据1.3.1研究方法本课题主要是通过研究前人对这方面研究的资料，进行系统的学习，然后利用自己以前学到的工程测量、摄影测量、GPS、大地测量学、数字测土原理与应用、地形学分析等一些基本知识，与与公路勘测等结合起来来进行高速公路的勘测设计。但由于本课题是高速公路外业测量技术设计，即本课题是以研究高速公路勘测中的工程测量技术。因此主要来研究、分析与总结需要用到的测量技术及其要求。经济调查高速公路勘测自动化成套技术航空摄影机载GPS航空摄影遥感信息图像处理经济调查高速公路勘测自动化成套技术航空摄影机载GPS航空摄影遥感信息图像处理GPSGPS地面控制野外控制高速公路勘测数据处理勘测外业高速公路勘测数据处理勘测内业线型设计高速公路工程勘测设计数据库线型设计高速公路工程勘测设计数据库工程经济分析施工组织设计、概预算桥梁工程经济分析施工组织设计、概预算桥梁、隧道、路基、路面等设计成果文件库成果文件库输出输出勘测设计成果文件成果文件图1.1高速公路勘测设计一体化的总体结构1.3.2理论依据本课题是基于工程测量技术来对高速公路勘测技术设计来进行探讨，而课题研究又是基于前人的研究成果进一步系统而全面的进行分析，以得出合理的结论。由于高速公路是高技术工程，我国的高速公路起步晚，勘测技术落后，许多技术都是从国外引进，而且我国的地形复杂，国外发达国家的技术并不是很适合于我国如此复杂的地形。因此在我国高速公路勘测中的测量工作应分三阶段进行，包括初步测量、技术设计、定测三阶段完成。其中技术设计阶段是对重大、复杂的技术问题，通过科学的实验、专题研究，加深勘探调查及分析比较，解决初步测量中未能解决的问题，落实测量技术方案。在我国技术设计的要求很高，而在欧美发达国家，由于工程复杂性远低于我国，因此技术设计阶段的要求不是很高，甚至可以忽略。采用三阶段设计的公路，与之相匹配的勘测工作包括公路调查、初测和定测。公路调查，主要是根据测量任务的要求，通过对高速公路所经过地区的自然地理条件、地质条件和经济条件进行调查，为公路勘测设计搜集原始资料。初测工作，根据拟定的公路设计方案和建设原则，去实地进行勘测，在路线可能通过范围内，测绘带状地形图、纵断面图，并收集水文、地质等资料，为初步设计提供依据。定测工作，根据初步设计方案文件及确定的工程方案和修建原则，并结合测区自然条件与环境等，经优化设计处理后，在设计方案所确定的路线上进行中线测量和纵、横断面测量，为设计人员提供设计施工图所需的资料。1.4课题研究的主要内容本课题主要研究一下几个问题=1\*GB3①高速公路勘测需要收集那些资料以便于进行可行性分析。例如勘测区域的地形图、地质图、水文图、交通图、人口分布图等。=2\*GB3②如何在已有资料的基础上依据测量方案使用RTK对高速公路线路勘测。包括导线测量、高程测量、中线测量、纵横断面测量、带状地形测量等。=3\*GB3③各种控制网如何建立，该用哪些测量技术建设那些形式的控制网。=4\*GB3④RTK和传统勘测技术在高速公路勘测中的结合使用。2.高速公路线路初测和初步设计初测是为初步设计所需的资料而进行的勘测工作，初步设计的主要任务是在提供的带状地形图上进行纸上定位路线中线。初测对初步设计方案中认为具有可行性的线路进行实地测量，即进行实地选点，定出路线走向，沿线进行平面控制测量和高程控制测量，并绘制带状地形图。2.1初测目的、任务及准备工作2.1.1初测的目的及任务初测是高速公路三阶段设计中初步设计阶段所进行外业勘测工作。初测的目的是根据计划任务书确定的方案修改原则和路线基本走向，通过现场对有价值路线方案进行勘测，通过勘测数据进行分析，从中确定最佳的路线，搜集编制初步设计方案所需的资料。初测的任务是对路线方案进一步的核实，通过平面控制、高程控制、地形、隧道、桥涵、路线交叉和其他资料的测量和其他的一些调查工作，进行纸上定线和相关内业工作。我国领土面积广大，地形、、地质和地物情况复杂，不同地方的高速公路在技术上和方案选择上存在巨大差异，因此初测不可能采用一种方法和模式进行，而是根据情况采用多种形式，但又必须满足测量精度与要求。通常采用的方法有“纸上定线”与“现场定线”两种测量方法。“纸上定线法”是指经过平面控制测量、高程控制测量、地形测量之后，在地形图上进行纸上定线，然后根据纸上定出的线路位置，去实地进行测量与调查的方法。“现场定线法”是指在现场直接选定路线中线或布设导线，钉设加桩，测量高程和纵断面；然后根据测量数据及相关资料，通过绘制带状地形图和纸上移线进行初步设计；定测时再根据纸上移线到实地进行放线的方法。2.1.2初测的准备工作公路勘测工作是公路工程设计的基础，而公路工程设计又是施工的依据和基础，公路勘测质量的好坏是整个公路建设质量的根本。因此在公路勘测前，必须做好一切必要的准备工作，以确保公路建设的顺利进行。高速公路勘测前的准备工作主要是指为工程可行性分析而进行的相关资料的收集，这是公路建设前期工作的重要组成部分，其目的在于对公路工程项目建设的必要性，技术可行性，经济合理性，实施可能性等综合研究。通过以前已有的大比例尺地形图及项目所在地的航片进行研究分析，以便对公路建设项目的可行性进行全面分析，以得到最合理的测量方案。(1)搜集资料为满足初测和初步设计的需要，在初测之前应搜集、掌握以下资料：=1\*GB3①测区内各种比例尺地形图，三、四等控制点资料等；=2\*GB3②沿公路线的地理、地质、气象、水文、地震强度等资料；=3\*GB3③沿线公路、铁路、水利、城建、航道电力、农业和环保等有关部门的相关政策及设计、规划、研究成果等资料；(2)室内路线方案研究在已有的测区地形图或航片上进行各种可行性方案研究，以便进行初步设计方案的筛选，拟定勘测方案，确定现场调查对象等工作。应在1:10000地形图上进行室内方案研究。(3)路线方案的现场踏测及调查测量前，应组织相关人员去现场进行路线、桥涵、地质、水文等相关资料的调查以便确定路线方案。(4)其他资料调查(5)资料相关整理2.2线路初测2.2.1选点插旗根据设计方案中在中小比例地形图上所选路线位置，在实地用“红白旗”标出路线大概位置和基本走向，并在拟定的长直线处和线路转向点处插上标旗，为各种控制测量等指明方向。在插旗的同时还应做好初测导线的点位选择。导线点选择必须满足下列要求：(1)导线点位应接近公路线路的附近，以方便定测时应用。(2)桥梁及隧道两端附近，越岭垭口处及地质不良地段以均应设导线点。(3)导线点位置应选在视野开阔、地势较高、方便保存的地方，以保证前后通视并便于进行地形测量。(4)导线点间距应取500m左右，以避免因边长过短而降低精度。使用全站仪时导线边长可增到1000m。2.2.2平面控制测量(1)布设导线。对于高速公路来说，平面控制测量的布网有多种形式，这里只介绍以导线形式进行的平面控制测量。初测导线的布设应全线贯通，但是采用常规导线测量技术难以布设全长符合规定的分段附和导线。因此高速公路导线布设采用两级来建立平面控制网，即使用GPS技术建立边长较长的高一级的平面控制网(如图2.1所示)。然后使用常规导线测量技术(全站仪、经纬仪和测距仪等)进行加密(如图2.2所示)，各段导线点两端即为高一级的GPS控制网点。路线中线图2.1利用GPS沿公路线布置的平面三角网分级布网既能保证在数公里范围内的导线点间具有较高的相对点位精度，其可靠性也高(两端有高一级GPS点所控制)，同时由于高一级线路控制网的统一布设，这种相对点位精度将在整条线路上顺次延续。长线路中导线点数很多，分级布网可简化GPS数据处理工作。AD24nB(1)3n+1C图2.2附和水准路线简图采用这种分级布网，即常规布网技术和GPS布网技术相结合的方法不仅使得测得的导线全长闭合差只有几厘米，而且更加省时、省力，具有巨大的经济和社会效益，现已为各国建立工程控制网的首选方法，这对于现代高速公路建设具有重大意义。以下是平面控制网等级和GPS控制网的主要技术指标。表2.1高速公路及其构造物平面控制网等级等级公路路线控制测量桥梁桥位控制测量隧道洞外控制测量二等三角—>5000m特大桥>6000m特长隧道三等三角、导线—2000～5000m特大桥4000~6000m特长隧道四等三角、导线—1000～2000m特大桥2000~4000m特长隧道一级小三角、导线高速公路500～1000m特大桥1000~2000m中长隧道二级小三角、导线<500m大中桥<1000m隧道表2.2高速公路GPS控制网的主要技术指标级别每对相邻点的平均距离d(km)固定误差a(mm)比例误差b(ppm)最弱相邻点点位中误差m(mm)路线特殊构造物路线特殊构造物路线特殊构造物一级4.0≤105≤215010二级2.0≤105≤525010三级1.0≤105≤1025010四级0.5≤10-≤2-50-注：①各级GPS控制网每对相邻点间的最小距离应不小于平均距离的1/2，最大距离不应大于平均距离的两倍；②特殊构造物指对施工测量精度有特殊要求的桥梁﹑隧道等构造物。在地形较为平坦的地区，线路平面控制网与构造物平面控制网可同时布设。但在山区，由于大量的隧道和桥梁的存在，而高速公路、隧道和桥梁的平面控制网等级不同，故采用构造物平面控制网与线路平面控制网分步布设的方法。为了使线路平面控制网和构造物平面控制网处于同一坐标系中，在大型构造物两侧应分别布设至少1对能够互相通视且位置成四边形的首级平面控制点。对于线路平面控制网，应先布设首级控制网，然后再布设加密控制网。首级控制网的等级应根据公路勘测规范的要求和路线平面设计的实际需要来确定。对于高速公路而言，加密控制网等级不能低于一级导线精度；应根据其长度和桥梁单跨跨度，按照公路勘测规范的要求确定各级桥梁、隧道的平面控制网等级。导线点的选择应选在不易遗失的地方，并应接近路线位置，以方便测角、测距、测绘地形图及定测放线。导线点的间距在50m到100m之间，布设导线点时，应做好现场记录，并绘制草图。(2)水平角测量。初测导线水平角可用不低于DJ6级经纬仪采用测回法测量右角，观测一测回。两个半测回间角值之差在(DJ6)以内取其平均值作为水平角观测值。表2.3水平角方向观测法的各项限差等级经纬仪型号光学测微器两次重合读书差(″)半测回归零差(″)一测回中两倍照准差(2c)较差(″)同一方向各测回间较差(″)四等及以上169638139一级一下-121812-18-24四等以上的导线水平角观测，应在总测回以奇数测回测导线前进方向左角，同样以偶数测回观测其右角。理论上左角平均值和右角平均值之和为360°，其误差值不大于测角中误差的两倍，对于一级以下导线可只测右角，采用方向观测法技术要求如表2.3所示。(3)边长丈量。导线边长采用光电测距仪或全站仪直接测量，也可用钢尺丈量。若用测距仪或全站仪测定，应往返各测一次，达到精度要求后取其平均值作为最后结果。若用钢尺直接丈量，应同向丈量两次或往返各丈量一次。测定时，可以测定斜距和竖直角，然后改正为水平距离，也可以直接测定水平距离。当交点较远时，可利用其转点分段测距的方法。对于高速公路，其边长相对中误差不应大于1/2000。(4)导线的联测。沿路线布设的导线应与附近的国家平面控制点或进行联测，形成附和(闭合)导线。联测不仅可以获得相关的起始数据(起始坐标和方位角)；而且可对观测的数据进行校核。过去如果高等级控制点距离测区较远，联测工作是非常困难的。但现在使用全站仪和GPS，不仅测距精度高，而且测程均可达到2km，联测时可将导线延长直接与高级控制点连接，一般无须采用方向交会法。利用国家控制点对导线进行检核时，导线起算点与检核用的控制点必须处于同一高斯投影带，如不在同一带必须进行换带处理。由于国家控制点坐标是位于高斯平面上的坐标，因此，在检核前必须将所计算的坐标增量改化到高斯投影面上。改化公式如下：将坐标增量总和改化至参考椭球面上：式中：、为改化至参考椭球面的纵、横坐标增量总和，单位为m；、为由边长和平差后角度计算的纵、横坐标增量总和，单位为m；为导线平均高程，单位为km；R为地球平均曲率半径，单位为km；将改化至参考椭球面的坐标增量总和换算至高斯投影面：式中：、为改化至高斯平面上纵、横坐标增量的总和，单位为m；为导线两端点横坐标的平均值，单位为km。利用改化至高斯平面上的坐标增量总和求出与国家控制点之间的坐标增量之差，该导线全长相对闭合差不大于1/2000。满足要求时可调整导线闭合差。2.2.3高程控制测量(1)高程测量的要求高程控制测量是竖向设计的基础，高速公路纵断面线形为平缓的二次曲线，纵断面高程测量的最大误差不应超过10cm，要达到这个要求需沿公路线每千米设置一个国家四等水准点，其测量方法有两种：其一是四等水准测量，其二是电磁波测距三角高程导线测量，这里主要介绍水准测量。=1\*GB3①进行四等水准测量方法进行时，要严格按照四等水准测量操作规范进行，使用的仪器要经过有关部门严格校核。=2\*GB3②进行电磁波测距时，其高程导线全长应在15km以内，布设成附和水准路线，其边长长度一般不超过700m，最长不超过1000m，视线竖直角应±15°以内，视线高度或视线离开障碍物的距离不小于1.5m。公路高程系统应采用1985年国家高程基准。同一条公路应采用同一高程系统，当高程系统不统一时，必须进行高程系统之间的转换。对线路原有的水准点应逐一检测。对于路线上设置平面控制桩、中线桩和设计需要的高程控制点(如水坝、干渠、管路、河堤、铁路等),应测其高程。(2)水准测量初测中的水准测量包括基本测量和中平测量两部分，基本测量是沿路线布设水准点，建立线路高程控制网；中平测量是测定沿公路线各导线点、百米桩、加桩点的高程，以方便绘制线路纵断面图和专业调查。基本测量。一般沿线路每隔1km～2km设立一个水准点，在地形比较复杂路段密度可适当增加；在300m以上的隧道和桥梁两端及其他构造物附近均应加设水准点。水准点布设位置应离开线路中线50～200m的距离的地方，用红漆布设于稳定的地方，如岩石、建筑物等，当没有这些地物可利用时，应埋设混凝土标桩或条石，以避免公路施工时水准点被破坏。基本测量采用级以上的水准仪，通常按一组往返或两组单程的水准测量方法进行测量。在跨越河流和沟壑时视线可增加至200m，但前后视距应尽量保持相等。当视线距离超过200m时，就应按跨河流水准测量的要求进行。表2.4高速公路及其构造物水准测量等级测量项目等级水准路线最大长度(km)4000m以上特长隧道、2000m以上特大桥三等50高速公路、1000～2000m特大桥、2000～4000m特长隧道四等161000m以下桥梁、2000m以下隧道五等10基本测量应与国家水准点或等级相同的其他水准点进行联测。每隔30km联测一次，布设成附和水准路线，其高程闭合差不大于±30mm(L为附和水准路线长度，单位为km)。基本测量也可以采用电磁波测距高程测量，可用导线点兼做水准点。表2.5水准测量精度等级每公里高差中数中误差(mm)往返较差、附和或环线闭合差(mm)检测已测测段高差之差（mm）偶然中误差全中误差平原微丘区山岭重丘区三等±3±6±12±3.5或±15±20四等±5±10±20±6.0或±25±30五等±8±16±30±45±40注：L为水准间线路长度(km)；计算附和或环线闭合差，为附和或环线闭合路线的路线长度(km)。n为测站数。为检测测段长度(km)。表2.6水准测量技术要求等级水准仪的型号视距长度(m)前后视较差(m)前后视积累(m)视线离地面最底高度(m)红黑面读数差(m)红黑面高差较差(mm)三等100360.31.01.5752.03.0四等1005100.23.05.0五等100大致相等中平测量。中平测量的基本任务是测定初测导线点、百米桩和加桩的高程。中平测量可采用单程水准测量，起闭于基本测量的水准点上，布设成附和水准路线。其测量精度应满足表2.5的五等水准测量度要求。进行中平测量时，由于标桩密度较大，常采用工程水准测量方法。如图2.3，Z1、Z2、Z3为导线转点，观测时将标尺立于桩顶。导线边长超过最大视距长度时，应设立临时转点。相邻两转点之间的百米桩，加桩作为间视观测点，观测时应将标尺立于桩前地面上。各站观测数较多，因此计算高程时都应进行高程推算。计算任一站视线高程的公式为：=+a式中：为调整后的后视点高程；a为后视读数。计算各站的间视点和前视点高程的公式为：=-b式中：H为计算点高程；b为计算点标尺读数。图2.3工程水准测量略图如果符合水准路线在计算高程前已算出闭合差。且闭合差满足精度要求，则按普通水准测量平差法求各转点高程，并计算视线高，进一步计算出所有间视点的高程。3.2.4GPS-RTK在高速公路控制测量中的应用（1）静态GPS测量技术在高速公路测量中的应用静态GPS测量技术主要是在两级布网时用来建立公路首级控制网,然后再利用全站仪等常规测量方法进行加密。控制网的建立过程如下:第一步:初步勘察路线、GPS点。接到任务后,应调查路线附近高等级GPS点情况并应对路线进行初步的、全面的勘察,查看沿线两侧可作为GPS点的位置情况。第二步:设计GPS控制网。GPS控制网的布设应根据作业时卫星状况、沿线地形地物、精度要求等因素进行综合设计。GPS控制网作为公路首级控制网时,需采用其他测量方法进行加密。故沿路线两侧每隔5～10km布设一对能够相互通视的GPS点。理论上观测时只须在3个GPS点上架设GPS仪同时观测即可得到这3个点的坐标。而公路测量本身的特点决定了采用4台GPS仪同时观测4个GPS点是最佳的选择,这样就可以大大加快工程的测量速度。第三步:GPS选点、埋石应按技术设计要求并便于采用其他常规测量方法扩展和联测。第四步:架设GPS仪观测4个GPS点观测的有效观测卫星总数、共同时间等应满足规范要求。按规定，在外业的观测中的观测有效观测卫星数不少于4个，时间不得少于0.5h。第五步:外业观测结束后将GPS中的数据传入计算机中,使用相关软件,及时进行数据处理和分析，并控制其质量。过程可分为GPS控制网平差、基线解算与检核两个步骤。第六步:加密GPS控制网。利用全站仪布设附合导线对首级GPS控制网进行加密。将路线按GPS的分布分成若干段,每一段单独布设附合导线并进行测量,保证任一附合导线的两端都是GPS点。第七步:平差并计算导线点坐标。将所有附合导线测量数据输进计算机中进行距离、角度平差，计算最后测量结果。（2）RTK技术在公路测量中的应用实时动态(RTK)定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS技术,它是GPS测量技术发展的一门新技术,在高速公路工程中应用前景广阔。GPS静态定位、准动态定位等定位模式,不能实时解算出定位结果,同时无法及时检核观测数据,难以保证观测数据的质量,数据粗差很大，在实际工作中经常需要返工来重测。解决这一问题可通过延长观测时间以增加测量数据的可靠性,但这样会降低了GPS测量的工作效率。基准站R流动站图2.4GPS-RTK定位原理RTK的工作原理：一台接收机固定不动，作为基准站，另一台流动测点，作为流动站，两接收机之间建立实时数据通信。开始观测时流动站首先依次在两个以上已知点上进行测量，通过实时数据传输，和基准站数据之间进行差分处理，得到与基准站之间的高精度的GPS基线向量。同时，利用公共点(既有已知坐标数据，又有GPS测量数据的点)中包含的坐标转换信息，得的GPS数据与当地坐标系统之间的转换参数，及作为基准点的当地点坐标，这一工作称为GPS数据初始化，初始化完成后就可以开始进行测量工作，当流动站移动到待定点上，便可通过与基准站的差分，求的基准站到流动站的高精度坐标差，设基准站R的坐标为(),流动站Ti与基准站的二维坐标差为(),则流动站Ti的坐标为：动态定位测量前需要在一控制点上静止观测数据,实时确定采样点的空间位置。现在其定位精度已达到厘米级。动态定位模式在高速公路勘测中应用前景广阔,可以完成中线测量、中桩测量、地形测绘、纵断面地面线测量、横断面测量等工作。整个测量过程在不需通视的条件下,测量1～3s,精度就可以达到10～30mm,有着常规测量仪器无法比拟的优点。RTK技术具有的优点:实时动态显示经可靠性检验具有厘米级精度的测量成果；不用进行由于粗差造成的返工,大大提高了GPS测量效率；作业效率高,每个放样点只需1～2s,流动站小组作业可完成中线测量5～10km.若使用RTK进行带状地形测量,每天每小组完成0.8～1.5的地形测绘,其精度和效率是常规测量所无法比拟的；RTK还可与全站仪联合作业,充分发挥各自的优势。对于工程单位,GPS静态定位和动态技术相结合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制测量。生产过程时把常规方法和GPS技术相结合可以极大的提高生产效率。（3）公路控制网的建立根据GPS测量规范,高速公路要求的控制网等级为一级导线或一级小三角。因此,进行等级控制时首级控制网交子这一等级起到关键作用,而首级控制等级不能低于四等。故在搜集资料时必须搜集到测区内所有的国家三、四等控制点资料。在布设首级控制网时应在5～10km内布设一首级控制点,以便进一步加密。在确立布网等级和测量方案后,应按下列步骤建立高速公路控制网。(1)选点。选择便于测量作业及以后使用的点位。(2)埋石。按公路勘测规范要求,埋设标石,并现场进行点之记。(3)实测。根据相关测量规范的要求及使用的仪器的标称精度进行实地测量。(4)进行测量平差及精度评定。根据实测结果进行测量平差,并进行精度评级，精度必须满足所需等级要求。这样测区内高速公路GPS控制网就建成了。(4)GPS控制网的应用公路GPS控制网建成后,其主要用途有以下几个方面:(1)公路航测成图时必须有相应的控制依据,可用GPS控制网控制区域宽度和航向。(2)用其他方法测图时,GPS控制网可作为首级控制和图根控制。(3)在公路勘测阶段,可以使用GPS控制网进行放线及构造物的施放,可大大提高原始数据的提取精度和测设精度。3.2.5带状地形测量高速公路初测带状地形图应全线贯通测绘，比例尺为平坦地区1:2000～1:5000，困难地区1:1000～1:2000。地物点平面位置中误差在图上不能超过0.6～0.8mm；等高线高程中误差不能超过1/3～1个等高距。在具体测设时，应尽量以控制测量导线点作为测站以保证测量精度。必要时，可设置独立的支站点，并做好记录。表2.7带状地形测绘规定测图比例尺导线每测的测绘宽度(m)等高线间距(m)最大视线长度(m)一般地段困难地段垂直角＜12°垂直角≥12°1:10000250～5005106006001:5000200～300254503501：2000100～150124003001：1000按需要112501501：500按需要0.5115080采用“纸上定线法”进行初测时，线路中线两侧应各测绘200m～350m；采用“现场定线法”进行初测时，线路中线两侧的宽度减为150m～250m。带状地形测绘的图根点，应利用已有的平面控制点或中线控制桩作测站，当其精度不能满足测量要求时，应按相关规定进行图根控制测量。带状地形测绘的技术要求，应符合《公路勘测规范》中的相关规定。采用“现场定线法”进行初测时，可采用经纬仪配合小平板仪，也可使用大平板仪测量；还可利用纵、横断面资料，配合仪器去现场进行测绘。有时还可利用国家或其他相关部门所测绘的地形图，进行现场核查，对变化较大的地形地物进行补测。高速公路采用分离式路基时，地形图测绘范围应包含两条分离路线及中间分离带的所有地形；当中间分离带为大河与高山或两条路线相距较远时，中间地带省略不测。近年来利用遥感影像进行高速公路带状地形测量已经在发达国家得到普遍应用，而我国还处于探索阶段。其中LIDAR是遥感领域里的一项新技术，它通过主动发射激光来扫描地面和地面上的目标，能够全天候、全天时地获取地面的三维数据。还不受植被的影响，也无须现场测量，获取的数据精度和自动化程度都很高。LIDAR技术最主要的数据产品是高精度、高清度的激光点云数据，该数据能直接反映激光点的三维坐标，这样就可以生产高精度，高分辨率的DTM，它是快速进行DTM数据采集的最有效方法。DTM的制作过程为：通过自动或人工交互处理，把入射到植被、建筑物等非地面点云进行分类、滤波或去除，构建不规则三角网(TIN)，就可以快速生成DTM。利用DTM就可以制作带状地形图。3.高速公路线路定测和施工图设计3.1定测目的、任务及内容3.1.1定测的目的及任务高速公路定测，即定线测量，是指施工图设计阶段的外业勘测工作。目的：根据初步设计文件及确定的修建原则和工程方案，结合测区自然条件与环境，通过对设计方案进行优化后就可以进行实地定桩放样，精确地测定路线线位和构造位置。其中，对于高速公路，若采用分离式路基时，应按各自的中线进行定测。任务：将初步设计方案中的图纸标定的位置在实地进行测设，并结合现场实际情况，对局部方案进行调整。然后根据测设于实地的路线进行中线测量、纵横断面测量，为高速公路的施工图设计提供依据。3.1.2定测的内容定测的内容包括中线测量、水准测量和纵、横断面测绘。=1\*GB3①实地选定路线或实地放线（纸上定线时），进行测角、测距、中线测设、固定桩等工作。=2\*GB3②设立水准点，并进行路线水准测量和路线纵横断面测量；=3\*GB3③测绘沿线的带状地形图；对具有大型构造物地段，如大中桥梁、隧道、交叉口等工程，都应测绘局部大比例地形图；=4\*GB3④进行桥、涵、隧道的勘测。=5\*GB3⑤对水文资料、路基路面、占地与拆迁、沿线地质，预算等进行调查；=6\*GB3⑥核查及整理资料，完成外业测量期间所规定的内业工作。3.2线路定测3.2.1中线测量首先应对高速公路初测时设置的控制点进行检测，其结果与初测的较差在限差范围内时，采用初测成果进行放线，超出限差时应予以重测。新增或补测的测量控制点，应进行联测。检测、重测、联测的精度必须符合《公路勘测规范》中的规定。然后进行中线测量，中线测量是把在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。中线测量包括放线和中桩测设两部分工作。放线是将纸上各交点间的直线段测设于地面上。放线常用的方法有支距法、极坐标法和RTK法，后两种是高速公路定测时常用的两种放线方法。(1)支距法放线这种方法的基本原理是在带状地形图上量出线路中线转点和初测导线点的支距，然后根据实地的初测导线点位置和支距进行实地放样。适用于地形平坦且设计的线路中线与初测导线相距较近的地方。图3.1支距法放线=1\*GB3①获取初步设计的线路和放样数据之间的相互关系。如图3.1所示，在初测的带状地形图上，依据初测导线，过导线点做初测导线的垂线并与初步设计线路中线相交于…、。这些交点即为中线转点。转点位置应选在能与相邻转点相互通视且地势较高的位置上，每条直线段需设三个以上的转点。在图上量出转点到相应导线点的支距。有时为使转点的位置更加合理，导线点与转点的连线并不垂直于初测导线，如图中，需要测出转点相对于导线点的极坐标的极角和极距。=2\*GB3②放样。根据初测导线点在现场将经纬仪安置在相应的导线点上，以导线边定向，沿支距方向测定直角并丈量支距即可放样出各中转点。如定测后有的转点位置不合理，应在现场做出调整。=3\*GB3③穿线。由于测量误差和图解放样数据误差的存在，使得同一直线上各转点放样后不在一条直线上，因此需要通过穿线的方法对它们进行调整。=4\*GB3④确定交点。在确定线路中线上两相邻直线段后，根据两直线段上经调整后的转点，确定两条直线的交点，如图3.2所示。安置经纬仪于，照准，用正倒镜分中法定交点，在交点处(可大概估计出)附近设立a、b两个骑马桩，并精确地标出视线方向，同理可定出c、d两骑马桩及其视线，两视线交点即为，其上分别钉木桩并拉细线并在桩上写明桩号及里程。dbac图3.2确定线路交点应注意在正倒镜分中法增设交点时，其间距不应大于500m，当采用全站仪施测时不应大于1000m。正倒镜点位的较差，每100m不应大于5mm，当转点间距大于400m时，较差不应大于20mm。=5\*GB3⑤测定转角。交点定出后，应在交点上安置经纬仪实测转角。测角方法及精度要求与初测导线的测角相同。测定转角后就可以计算偏角，所谓偏角是指线路由一个方向偏转到另一个方向时所夹的角度(图3.2中的α角)。通常是观测线路的右角β，按下式计算α：β<180°时(右偏角)β>180°时(左偏角)采用两个半测回测量右角。两个半测回间应变动度盘位置。(2)极坐标法全站仪极坐标法。使用这种进行放样是非常方便的，该方法灵活简单，特别适用于公路中线通视度较差的测区，但是这种方法到实地的中线误差较大且放样工作量大，且由于用初测导线点直接定测各放样点，此种方法要求其初测导线点测量精度要高，导线点的密度要大，特别是最后还是需要通过穿线来测定直线段的位置。(3)RTK放线法使用GPS-RTK进行高速公路中线放线过程如下：=1\*GB3①以路线任一控制点作基准站，其他作为流动站用于测设路线点位置并进行钉桩。=2\*GB3②根据在GPS接收机上设置的线路参数，利用计算程序计算线路中桩的坐标。有时也可由路线设计人员提供中桩表，一般按1～5m间隔计算中桩坐标，以防在实地中有些桩点落入房屋中或水中而不能进行钉桩。=3\*GB3③在GPS电子手簿上输入线路中桩的设计坐标。=4\*GB3④在流动站上操作控制器，输入要测设的中桩点号，按解算健，显示当前杆位及到设计桩位的方向与距离，移动杆位，当屏幕显示杆位与设计点位重合时，在杆位处打桩写号即可。=5\*GB3⑤在每个桩位按控制器上的记录键，利用电子手簿的存储器来记录所有的桩位高程。=6\*GB3⑥将观测数据导入计算机，利用相关软件绘制纵断面图。3.2.1中桩测量(1)中桩测量的任务和方法沿测定的路线中心线设置路线的起始桩、百米桩、公里桩、隧道与桥梁中轴线控制桩、平曲线主点桩以及在特殊测区需要设置加桩。高速公路应采取极坐标法测定中桩，极少数特殊的中桩，可采用空间交会法测定。平曲线上的中桩测量是利用测定的曲线半径、交角和缓和曲线长度计算曲线元素，做曲线放样，并测设曲线加桩和主点桩。(2)中桩测设=1\*GB3①定设中桩路线中桩设置的间距应满足表3.1中的要求。此外，在下列位置应设加桩：=1\*GB3①路线范围内地形有明显变化处；=2\*GB3②与已有铁路、公路、便道交叉处；=3\*GB3③与管道、水渠、电线等交叉点；=4\*GB3④小桥涵中心及大、中隧道的两侧；=5\*GB3⑤建筑拆迁处；。加桩一般应设在正米处。对于断链桩宜设于直线段，不能设在桥梁、隧道、立交等构造物范围内；断链桩应标明换算里程及增减长度。表3.1中桩间距直线(m)曲线(m)平原微丘区山岭重丘区不设超高的曲线R>6030<R<60R<30≤50≤252520105=2\*GB3②中桩测设中桩测设是沿着线路中线详细测设中线桩。交点确定之后，应进行中线丈量确定里程桩。同时设置地形、地物、地质等加桩，并进行曲线测设。中线上应定设百米桩、公里桩和加桩。用全站仪往返测量中线距离，若在限差内时则取平均值。高速公路勘测中线量距精度和中桩桩位限差，应满足表3.2中的规定。表3.2高速公路中线量距精度和中桩桩位限差距离限差桩位纵向误差(m)桩位横向误差(cm)平原微丘区山岭重丘区平原微丘区山岭重丘区1/2000S/2000+0.05S/2000+0.1510注：表中S为转点或交点至桩位的距离，以m计。高速公路勘测中的曲线测量闭合差，应满足下表中的规定。表3.3高速公路曲线测量闭合差纵向闭合差横向闭合差(cm)曲线偏角闭合差(″)1/20001/10001010601/10001/5001015120=3\*GB3③写桩与钉桩中桩又名里程桩，如某桩距路线起点的水平距离为3279.66m，则桩号为K3+279.66。曲线转点的关系桩与主点桩在书写时，应在桩号前加上缩写名称。如某直线与圆曲线相连接的点距路线起点的水平距离为3547.38m，桩号应记为ZYK3+547.38。百米桩、加桩钉设以第一次量距为准。钉桩时，使用方桩对起控制作用的交点桩、转点桩以及一些重要的地物加桩进行钉桩。将方桩钉至与地面齐平，顶面钉一小钉表示点位。还应在距方桩20m左右设置指示桩，指示桩上所写的名称和桩号应朝向方桩，在直线上时应钉设在路线的同一侧，在曲线上应钉设在曲线的外侧。其它的桩一般不设方桩，而是将指示桩直接打在点位上，桩的名称和桩号要面向路线起点方向，并露出地面。3.2.3水准测量定测的水准测量方法及其精度应与初步测量相同，定测阶段的水准测量分为基本测量和中平测量。(1)基本测量的任务是沿路线中心线布设水准点，并测定其高程。水准点点位应离开路线中心线50m～100m。一般每公里布设一个，遇有300m以上的大桥，500m以上隧道时，其两端均应布设水准点。水准点应选在不易遗失的地方，要尽可能利用初测阶段布设的水准点，对初测水准点，应逐一进行检查，符合精度要求则采用初测高程；超出精度要求时，应复测给予更正；若丢失或损坏，应恢复或补设水准点。对迁移、恢复或补设的水准点，均应进行联测，并与相邻的初测水准点进行闭合，其技术要求与精度应符合表2.5中的要求。对于水准点密度不能满足工程要求的地段需要增设新的水准点，重新组成新的水准路线进行水准测量。TP.2②TP.20+0000+0500+1000+1080+1200+1400+1600+1800+2000+2210+2400+1400+1600+1800+2000+2210+240BM.1TP.1BM.1TP.1图3.3中平水准测量示意图(2)中平测量的任务是沿中心线测出定测时设置的控制桩、百米桩和加桩的高程，以绘制纵断面图。中平测量一般采用水准测量的方法进行，闭合与两相邻的水准点上，对于高速公路其与基本水准点附和的精度要求为±30mm；中桩可观测一次，读数取至厘米。中桩高程检验精度要求为±5cm；中桩高程应测量标桩处的地面高程。高差相对较大的少数中桩高程，可采用三角高程测量。中平测量示意图如图3.3所示：将水准仪安置于=1\*GB3①，读取水准点BM.1上的水准尺读数，作为后视读数。然后依次读取各中线桩的水准尺读数，由于这些读数是独立的，不能传递高程，故作为中视读数。最后读取转点TP.1的读数，作为前视读数。再将仪器搬至=2\*GB3②，后视转点TP.1，重复上述方法，直至闭合于BM.2。3.2.4纵横断面图的测绘纵面地平线横断面纵断面线D公路中线BCA横断面平面线形图3.4线路平面及纵、横断面示意图路线纵断面测量又称中线水准测量，它的基本任务是在公路中线测定后，测定中线上各里程桩的地面高程，并绘制路线纵断面图，用以表示沿路线中线位置的地形起伏变化，以便进行线路纵坡设计。纵断面图是指沿线路中线方向的地势起伏形状的剖面图，在设计时，用于研究线路空间线的起伏。横断面图则是反映各中桩处垂直于中线方向的地面起伏情况，设计人员应结合当地的地形、地质、气候和水文等，确定横断面的形式、各部分尺寸和位置，并为路基土石方量的计算提供依据。图3.4为某高速公路纵、横断面图：纵断面图的测绘纵断面图是表示路线中线上地面起伏变化及设计路线的坡度情况，是高速公路设计的重要技术文件之一。在绘制纵横断面图之前必须进行路线的纵断面测量，即中线水准测量。图3.5是某高速公路的纵断面图。纵断面图绘制的坐标系采用直角坐标系，横坐标(水平方向)表示路线的中心线水平距离，纵坐标(竖直方向)表示高程。为使地形起伏更加明显，以方便纵断面设计，水平方向的比例尺通常是竖直方向的10倍。对于高速公路水平方向比例尺用1:1000～1:5000，竖直方向比例尺用1:100～1:500。纵断面图包括的内容：纵断面图由两部分组成，一部分是图的上半部，主要绘制地面线和纵坡度设计线。另一部分是图的下半部，下半部主要是相关数据，至从上到下依次有：=1\*GB3①沿线土壤、地质分布情况；=2\*GB3②坡度、坡长；=3\*GB3③设计标高；=4\*GB3④地面高程；=5\*GB3⑤填挖高度值；=6\*GB3⑥桩号及里程；=7\*GB3⑦直线与平曲线。纵断面图的绘制步骤如下：=1\*GB3①中线桩的绘制：依比例尺和各中间桩距离，从左到右在距离栏内以竖直线表示中桩的位置。=2\*GB3②计算地面设计高程：在确定路线的纵坡后，即可根据设计纵坡和两点间的水平距离，由一点的设计高程计算另一点的设计高程。高程数据填写在地面高程栏内。=3\*GB3③绘制纵断面线：为了使图面布置合理，应将断面图上下两部分的分界线作为初始高程线，初始高程值可依纵断面的高程情况确定。然后在纵断面上按比例尺展绘出地面高程点，再将各相邻的地面点用直线连接，得到路线中心线地面线。=4\*GB3④有关纵断面的设计均由路线设计人员根据设计要求，结合现场实际情况，在纵断面上将下列内容在相关位置绘出来。A、竖直线及其要素，设计排水沟位置及长度、坡度、流水方向；B、沿线桥涵及人工构造物的位置、结构类型、孔径；C、与公路、铁路交叉的桩号及路名，断链桩位置、桩号及长短链关系；D、水准点的位置、编号和高程；R=1000T=25E=0.3116R=1000T=25E=0.3116R=2000T=20E=0.1R=2000T=20E=0.11511514141313121211111010坡度与距离1.401.801.25800140设计高度12.5013.2013.9014.0114.1814.4614.7415.0214.7714.5114.2714.0214.0214.0214.0214.0214.0214.0214.0214.02地面高程12.8913.6113.8913.8413.6015.1615.1414.8414.4614.6514.6014.0814.0114.0013.9913.7913.5914.3214.3714.33填挖土填0.590.010.530.580.180.310.010.020.030.230.43挖0.390.700.400.140.330.060.300.350.31桩号0+00+050+100+108+120+140+160+180+200+221+240+260+280+300+320+335+350+384+391+400直线与曲线0+221.70R=1200L=226.90E=5.39图3.5道路纵断面图横断面图的测绘(1)高速公路横断面的基本概念公路中线上各点的法向切线面即公路的横断面，由横断面设计线与地面线组成。它反映了垂直于路线中心线方向地面起伏情况。主要供路基、隧道、桥涵、站场设计和计算土石方量及路基施工放样使用，在曲线控制点、公里桩、桥隧两端、挡土墙、横向地形明显变化处测定垂直于线路中线方向的地面起伏情况。（２）横断面测量的内容、要求和方法内容：应反映地形、地物、地质的变化情况，并标注建筑物、相关水位、土石方界等位置。高速公路的分离式路基应测出连通上、下路线横断面，并注明相关关系。要求：横断面测量的任务是测定线路各中桩处与中线相垂直方向的地面高低起伏情况，通过测定中线两侧地面变坡点至中线的高差和距离，并绘制横断面图。横断面应逐桩施测，其施测宽度及断面点间的密度应根据测区地形、地质和设计需要而定，路幅及排水沟设计应在5m以上；当在路测取土时还应包括取土坑以外5m以上。施测时，直线段上其方向与路线中线垂直，曲线路段应与测点的切线垂直。横断面中的高程、距离的读数应取至0.1m，检测限差应符合表3.4中规定，同时，横断面应在现场绘制成图并核对；采用测记法室内内绘图时，必须去现场进行核对。表3.4高速公路横断面检测限差水平距离高程±(L/100+0.1)±(h/100+L/200+0.1)注：L是测点至中桩的水平距离(m);h是测点至中桩的高差。横断面测量：对于高速公路可以采用水准仪－皮尺法、全站仪法、横断面仪法或经纬仪视距法进行横断面测量。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，一般采用方向架测定。如图3.6所示将方向架置于桩点a上，方向架上有两个互相垂直的固点片，用其中一个(1-)瞄准该直线任一中桩ZD，另一个(2-)所指方向即为该点的横断面方向。１２１′２′中线方向ａＺＤ横断面方向图3.6方向架测定直线段横断面方向而在曲线上，一般采用球心方向架。如图3.7所示。eacd1bƒ2花杆bƒcdeaＯ图3.7方向架测定圆曲线段横断面方向横断面测量可用经纬仪、水准仪或全站仪进行。在地形平坦、通视条件良好且精度要求高的地段可用水准仪进行横断面测量。应先在确定的横断面图上测出各特征点到中线桩的距离，并用水准仪测各点相对于中桩的高程。在地形起伏较大的地区，把经纬仪置于中线桩上，测出横断面上个特征点的视距和垂直角，计算出各点相对于中桩的高程。利用全站仪安置一次可以侧多个断面，其速度也快、精度更高。对于高速公路来说，其测量方法有标杆皮尺法