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第九章线状工程测量–线状工程测量概述–铁路工程测量–公路工程测量–管线测量–线路勘测设计一体化重点：线路工程测量的内容与方法9.1线状工程测量的特点一、基本术语–线状工程：铁路、公路、石油与燃气管线、渠道、管道、城市综合管网、输电线及索道工程等。–线状工程测量：为各种线状工程勘测设计、施工安装与运营管理阶段所进行的测量工作。道路工程包括铁路和公路工程。铁路工程分为道路工程包括铁路和公路工程。铁路工程分为高速铁路、主干铁路、地方铁路高速铁路、主干铁路、地方铁路，道路工程分为，道路工程分为联系城市之间的公路联系城市之间的公路((包括包括国道和高速公路国道和高速公路))、城、城市道路市道路((包括高架道路地下铁路包括高架道路地下铁路))、工矿企业的专、工矿企业的专用道路以及为农业生产和农民生活服务的农村道用道路以及为农业生产和农民生活服务的农村道路路,,由此组成全国道路网由此组成全国道路网。。道路工程测量也应遵循“先控制后细部”的原则。道路工程为线形工程，控制网只沿线路方向布设，是一个长度达数公里、数十公里甚至数百公里而宽度只有数十米或数百米的狭长带状控制网，并且需要与国家或城市控制网联测，以纳入统一的大地坐标系统。ABCDE123456789101112131415三四等控制点一级控制点道路GNSS控制网为道路工程建立高程控制的路线水准测量称为基平测量，常用三﹑四等水准测量来建立。GNSS高程测量也可用于路线测量中的基平测量。传统上用导线布设道路工程的平面控制网，用水准路线布设高程控制网。全球导航卫星系统（GNSS）技术为道路测量建立控制网提供了新的方法。二、铁路公路工程测量的各个阶段–初步方案，它根据有关政治、经济、交通和自然条件进行室内选线和野外勘查，全面分析、比较、论证道路建设的意义以及技术、经济上的合理性和可行性，提出路线的初步方案；–初测，它是在前面工作的基础上进一步安排路线，落实路线局部方案；–定测，它是在初步设计基础上，将纸上定线的路线方案进行实地放线；–施工放样与检查，在建设过程中进行施工检查；–竣工测量。三、线状工程测量的主要内容–中线测量；–纵、横断面测量；–带状地形测量；–施工放样；–竣工测量和有关调查工作等。其主要目的是为设计、施工、运营管理提供必要的基础资料。9.2铁路工程测量一、线路勘测阶段的测量工作铁路勘测任务可分为踏勘（初测）和定测初测是为初步设计提供资料而进行的勘测工作，初步设计的主要任务是纸上定线，经过经济、技术比较提出一个推荐方案。初测对初步设计方案中认为有价值的线路进行实测，即进行实地选点，定出线路方向，沿线进行导线测量和水准测量，并测绘带状地形图——放样式的地形测量。定测是在初步设计批准后，结合现场的实际情况确定中线的位置，并为施工设计收集必要的资料——中线放样。1线路初测初测在线路的全部勘测工作中占有重要的位置，它决定着线路的基本方向。（1）选点插旗：根据方案研究中在大小比例尺地形图上所选线路位置，在野外用“红白旗”标出其走向和大概位置，并在拟定的线路转向点和长直线的转向处插上标旗，为导线测量及各专业调查指出进行的方向。在插旗的同时应进行初测导线的点位选择导线点选择应满足以下几项要求：–点位应靠近大旗线路的位置，以便于实测之用。–桥梁及隧道两端附近，严重地质不良地段以及越岭垭口处均应设点。–点位应选在地势较高、视野开阔、易于保存的地方，以保证前后通视及方便地形测量。–导线点间距应取用400m左右，以避免因边长过短而降低精度。使用全站仪时边长可增到1km。（2）导线测量–水平角观测–边长丈量–导线的联测（GPS控制点，注意投影面改正与投影带的换算）（3）高程测量–基平测量：沿线路布设的高程控制点–中平测量：测量导线点、百米桩…..椭球面高斯面基平测量高程控制点布设要求：–一般沿线路每隔2km左右设立一个，地形复杂路段可适当缩短水准点间距；–300m以上的大桥和隧道两端及车站附近应加设水准点–布设位置应离开线路中线一定距离，以50～100m为宜，以免线路施工时破坏。基平测量测量方法：–采用DS3级以上的水准仪，按一组往返或两组单程的水准测量方法施测（三、四等）；–跨越河流和沟壑时可放宽至200m，但应尽量保持前后视距相等，当视线超过200m时，应按跨河水准测量的要求进行；–可用电磁波三角高程施测，导线点兼作水准点。基平测量联测：–应与国家水准点或相当等级水准点联测；–应不远于30km联测一次，构成附合水准线路，其高程满足规定的允许闭合差。•中平测量：测定沿线各导线点、百米桩及加桩点的高程，用以绘制线路纵断面图和专业调查。中平测量可采用单程水准测量，以基平测量所测水准点为基准布设成附合水准线路。中平测量允许的闭合差为±50√Lmm•带状地形图测绘带状地形图的比例尺选择可参照一般平坦地区为1∶5000～1∶2000，困难地区为1∶2000进行。2线路定测（1）中线测量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：把纸上各交点间的直线段测设于地面上（交点、转点），放线常用的方法有拨角法、支距法、极坐标法和GPSRTK法。中桩测设：沿着直线和曲线详细测设中线桩。ZYQZYZZHQZHZ111222JDJDZDZD1212ααHYYH22（具有缓和曲线的圆曲线）（圆曲线）（交点）（交点）（转点）（转点）（右偏角）（左偏角）12路线前进方向路线的交点和转点测设•交点—路线的相邻直线段的相交之点。是详细测设道路中线的控制点。在初测的带状地形图上进行纸上定线，设计交点的位置，然后实地测设。•转点—路线直线段上的点。定线测量中，当相邻两交点互不通视或直线段较长时，每隔200～3O0m设一转点,以便在交点测量转折角和直线量距时作为照准和定线的目标。交点测设方法根据图上与地物的关系测设JD1014.3516.1825.44根据平面控制点测设（极坐标法）T3T4T5JD12αα4-5D导线导线道路中线道路中线导线点交点穿线法测设路线交点先测设中线的直线段（转点），然后根据两直线相交得到交点。ZDAZDBPPPP1234测设点P1P2P3P4不在一直线上DJDABCabcd转点测设方法当量交点相距较远需要加转点时，可以采用经纬仪定直线方法测设转点。当相邻量交点不通视时，采用其他方法。路线转折角测量在路线的交点上，应根据交点前、后的转点测定路线的转折角。通常测定路线前进方向的右角β，用DJ2或DJ6级经纬仪观测一个测回。按β角计算出路线交点处的偏角α，当β＜180°时，为右偏角（路线向右转折），当β＞180°时，为左偏角（路线向左转折）。βββα−=180右180−=βα左最后定出转折角的分角线方向，打桩标定，便于曲中测设中桩测量及曲线测设交点确定之后，应进行中线丈量确定里程桩。同时设置地形、地质、地物等加桩，并进行曲线测设。里程桩的作用：标定路线中线的位置,注明类别和离起点的距离，例:JD3+135.12—交点,离起点3135.12m；测量路线纵、横断面的依据；便于计算工程量。主要工作：定线、量距、打桩中线上应钉设公里桩、百米桩（整桩）和加桩。直线上中桩间距有20m、50m、100m；曲线上5m、10m、20m。在地形变化处或按设计需要应另设加桩，加桩一般宜设在整米处。中线距离应用全站仪往返测量，在限差以内时取平均值。百米桩、加桩的钉设以第一次量距为准。中桩桩位误差，中桩的桩位允许误差不超过：纵、横向为10cm。定测直线转点、交点、曲线主点桩等控制桩，一般都应固桩。固桩可埋设预制混凝土桩或就地灌注混凝土桩，桩顶埋入铁钉。6cm6cm(a)(b)(c)(d)(e)3+1504+752.80涵ZY3+091.05JD3+135.1240cm40cm6cm2.5cm距离为50m整数的整桩地物加桩(涵洞)曲线主点桩(ZY)方桩(标明点位)扁桩(指明方桩所在和性质)JDYZZYQZOTTRREα2（交点）（偏角）（切线长）（曲线长）（圆直点）（直圆点）（曲线半径）（圆心）（曲中点）L（外矢距）αα22LQZYZLZYQZTJDZY+=+=−=桩号桩号桩号桩号桩号桩号二、水准测量、纵横断面测绘、土方计算定测阶段的水准测量作业方法及精度要求同于初测阶段，其基平测量应尽量采用初测水准点的高程数据（三、四等）。中平测量的任务是测出定测时设置的各中桩高程，为绘制纵断面图提供依据。中平测量一般采用水准测量的方法进行，一般测设形式如下：也可以全站仪和GPS。横断面图反映垂直于线路的地面起伏情况，设计人员可以根据地形、地质、水文、气候等，确定横断面的形式、位置和尺寸，并用于计算路基土石方量。中平测量——纵断面纵断面测量横向为线路里程（1:1000~1:5000），纵向为高程（1:100~1:500）。坡度与距离设计高程地面高程填挖土填挖桩号直线与曲线0+000+050+100+108+120+140+160+180+200+221+240+260+280+300+320+335+350+384+391+400JD:0+221.70α=10°50′R=1200T=113.78L=226.90E=5.39(右)10.390.590.010.530.580.700.400.180.310.140.330.060.010.020.030.230.430.300.350.3112.8912.5012.6113.2013.8913.9013.4814.0113.6014.1815.1614.4615.1414.7414.8415.0214.4614.7714.6514.5114.6014.2714.0814.0214.0114.0213.9914.0213.7914.0213.5914.0214.0014.0214.3214.0214.3714.0214.3314.021.401801.25800140111213141516BM.1高程12.3140+050左侧电杆右1mBM.2高程14.6180+400右侧20m石桥南堍R=1000T=25E=0.31R=2000T=20E=0.102、横断面测量横断面测量可以采用全站仪或者GPSRTK进行，也可以采用经纬仪、水准仪测量。绘制横断面图时常选择纵横比例尺相同，一般采用1∶200的比例尺。设计人员根据横断面图做出路基、路堑设计图，作为计算土方量的依据之一。12.610+0501.680.440.141.531.090.811.842.35012.220.06.89.111.212.720.0中桩(a)(b)(c)0+0500+1000+15011.6817.4416.00中桩位置地面高程桩号(a)(b)(c)0+0500+1000+15013.4715.6216.3417.4416.0011.68填方断面挖方断面半填半挖断面绘制绘制设计设计三、线路施工测量主要任务：测设作为施工依据的桩点的平面位置和高程主要工作：恢复道路中线测量，施工控制桩、路基边桩和竖曲线测设1线路复测线路复测的内容和方法与定测时基本相同。复测内容：转向角测量、直线转点测量、曲线控制桩测量和线路水准测量。目的：恢复定测桩点和检查定测质量，而不是重新测设，所以要尽量按定测桩点进行。若桩点有丢失和损坏，则应予以恢复；若复测和定测成果的误差在允许范围之内，则以定测成果为准；若超出允许范围，应查找原因，确定证明定测资料错误或桩点位移时，方可采用复测资料。2护桩设置中桩点在施工中将被填挖掉，因此在线路复测后，路基施工前，对中线的主要控制桩（如交点、直线转点及曲线五大桩）应设置护桩。护桩位置应选在施工范围以外不易被破坏的地方。一般设两根交叉的方向线，交角不小于60o，每一方向上的护桩不少3个，为便于寻找护桩，护桩的位置用草图及文字作详细说明。•平行线法测设施工护桩平行线法是在设计的路基宽度以外,测设两排平行于中线的施工控制桩,控制桩的间距一般取10～20m。道路中心线1+2601+2201+240设计道路边线设计道路边线延长线法测设施工护桩：延长线法是在路线转折处的中线