工程测量11-1

第十一章线路工程测量§11-1概述§11-2线路中线测量§11-3曲线测设§11-4线路纵横断面测量§11-5公路施工测量§11-6管道施工测量一、线路测量的特点1、全线性2、阶段性3、渐进性线路测量：主要包括铁路、公路、城市道路、隧道和各种管线、渠道、架空输电线路及索道工程等，为这些线性工程在规划设计、施工建设和运营管理这三个阶段进行的测量工作。§11-1概述二、线路测量的任务与内容线路测量的任务有两方面：1、为线路工程的规划、施工设计提供地形图和断面图；2、按设计要求将设计好的线路位置及其它设施测设于实地。阶段规划设计阶段勘测设计阶段施工阶段竣工阶段及其它初测定测工作内容收集资料图上选线实地勘察方案比较与论证平面控制测量高程控制测量地形测量特殊用途地形测量实地定线中线测量曲线放样纵横断面测量纵横断面图绘制恢复定线线路边线放样施工放样施工监测验收测量竣工测量竣工图编制工程营运监测安全性评价线路测量的主要内容线路设计与测量的关系（以公路为例）公路设计公路测量实地考察平面设计竖向设计路面设计选线（中比例尺地形图）初测控制测量地形测量中线平面设计测设中线及纵横断面测量定测纵坡、路基、路面设计施工测量放样一、线路初测线路初测阶段测量主要包括：1、选线2、控制测量3、地形测量线路测量在勘测阶段的主要工作是线路初测和定测。§11-2线路测量二、线路定测线路定测的任务将图纸上设计的线路中线放样到地面上，并以各种桩点予以标定，作为进一步测绘线路纵横断面图和日后施工的依据。线路定测的主要工作1、定线测量：测设各直线段的转点和交点。2、中桩测量：详细测设直线段和曲线段。3、线路纵、横断面测量：详细地测量线路中线上和垂直于线路中线方向上的地面起伏情况。交点缓和曲线交点中线测量：定线测量和中桩测量。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。中线测量就是要把这些直线与曲线在实地标定出来，作为测绘纵横断面图、平面图以及施工放样的依据。（一）直线段上交点和转点的测设1、交点的测设交点（JD）：两相邻直线方向的交点，即线路的转折点，也叫转向点，JD点。布设线路、详细测设直线和曲线的基本控制点。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(4)拨角放线法测设交点(1)依据地物测设交点(2)根据导线点和交点的设计坐标测设交点根据附近导线点和交点的设计坐标，反算出有关测设数据，按坐标法、角度交会法或距离交会法测设出交点。(3)穿线交点法测设交点穿线交点法是利用图上就近的导线点或地物点与纸上定线的直线段之间的角度和距离关系，用图解法求出测设数据，通过实地的导线点或地物点，把中线的直线段独立地测设到地面上，然后将相邻直线延长相交，定出地面交点桩的位置。其程序是：放点、穿线、交点。①放点可采用支距法（垂直于导线边的距离）或极坐标法。用量角器和比例尺分别量出放样数据在图上从导线点14、15、16、17作导线边的垂线，分别与中线相交得各临时点，用比例尺量取各相应的支距。在现场以相应导线点为垂足，用方向架标定垂线方向，按支距测设出相应的各临时点。②穿线放出的临时各点理论上应在一条直线上，由于图解数据和测设工作均存在误差，实际上并不严格在一条直线上，在这种情况下可根据现场实际情况，采用目估法穿线或经纬仪视准法穿线，通过比较和选择，定出一条尽可能多的穿过或靠近临时点的直线AB。最后在A、B或其方向上打下两个以上的转点桩，取消临时点桩。ABP1P2P3P4③定交点当两条相交的直线AB、CD在地面上确定后，可进行交点。将经纬仪置于B点瞄准A点，倒镜，在视线上接近交点JD的概略位置前后打下两桩(骑马桩)。采用正倒镜分中法在该两桩上定出a,b两点，并钉以小钉，挂上细线。仪器搬至C点，同法定出c,d点，挂上细线，两细线的相交处打下木桩，并钉以小钉，得到JD点。(4)拨角放线法测设交点根据纸上定线交点的坐标，反算相邻交点间的距离、坐标方位角，并计算直线的转向角。由坐标反算得相邻交点的水平距离S测设各段直线相邻直线的转向角然后将仪器置于线路中线的起点或已确定的交点上，拨出转向角，测设直线长度，依次定出各交点位置。2、转点的测设转点：当相邻两交点互不通视时，需要在其连线或延长线上测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点。转点的测设分为：（1）在两交点间测设转点（2）在两交点延长线上测设转点（1）在两交点间测设转点方法:在JD5、JD6的大致中间位置ZD’架仪。瞄准JD5，定出JD’6。测量出a、b距离。计算e值，实地量取e，得ZD点。有：在ZD点架仪，检查三点在一直线上′fbaae（2）在两交点延长线上测设转点方法:在JD8、JD9的直线延长线概略位置ZD’架仪。瞄准JD8，定出JD’9。测量出a、b距离。计算e值，实地量取e，得ZD点。有：在ZD点架仪，检查三点在一直线上′fabaefeaab（二）转角的测定和分角线的测设（1）转角的测定线路转角又称线路偏角，指路线由一个方向偏向另一个方向时，偏转后的方向与原方向的夹角。当偏转后的方向在原方向的右侧，称为右转角α右；反之为左转角α左。转角测定通常是观测线路前进方向上的右角β，当β右180°时，为右转角，有：α右=180°-β右当β右180°时，为左转角，有：α左=β右-180°（2）角分线方向的测设在转向角测定后，定出曲线侧的角分线方向C，在此方向上钉临时桩，以便日后测设线路曲线的中点。若角度的2个方向值为a、b，则：分角线方向c=(a+b)/2abc=(a+b)/2分角线方向（三）中桩的测设为了测定线路的长度，进行线路中线测量和测绘纵横断面图，从线路起点开始，需沿线路方向在地面上设置整桩和加桩，这项工作称为中桩测设。从起点开始，按规定每隔某一整数设一桩，此为整桩。根据不同的线路；整桩之间的距离也不同，一般为20m、30m、50m等(曲线上根据不同半径，每隔20m、10m或5m)。在相邻整桩之间线路穿越的重要地物处(如铁路、公路、管道等)及地面坡度变化处要增设加桩。因此，加桩又分为地形加桩、地物加桩、曲线加桩和关系加桩等里程桩（中桩）：表示中线位置；该桩至路线起点的水平距离，是线路纵横断面的施测依据。1234.56m，记为K1+234.56。整桩：按规定的间隔，桩号为整数加桩：地形加桩—中线地形变化点地物加桩—中线上桥梁、涵洞等人工构筑物处；与其它地物交叉处曲线加桩—曲线主点处关系加桩—线路的转点（ZD）桩和交点（JD）桩中桩图片里程桩设置是在中线丈量的基础上进行，边丈量，边设置。钉桩时，对于起控制作用的起点、终点、转点、交点、曲线主点、公里桩及重要加桩（桥位桩、隧道定位桩等）处均应钉设方桩，顶面钉一小钉表示点位。在方桩一侧约20cm设置板桩（指示桩），并写明桩名桩号。其他里程桩一律将板桩钉设在点位上，高出地面约10cm，露出桩号，字面应背向路线前进方向。整桩曲线主点桩直线地段的中桩测量，就是从线路中线该直线段的起点开始，沿直线方向按规定的距离量距打桩，并注意设置加桩，直至本线段结束。一、圆曲线测设圆曲线：是具有一定曲率半径的圆弧。曲线的形式较多，其中，圆曲线是最基本的平面曲线。圆曲线半径根据地形条件和工程要求选定，由转角α和圆曲线半径R，可以计算出图中其它各测设元素值。圆曲线的测设分两步进行：（1）先测设曲线的主点(ZY、QZ、YZ)；（2）依据主点测设曲线上每隔一定距离的里程桩，以详细标定曲线位置。§11-3曲线测设（一）圆曲线主点的测设1、圆曲线的主要点圆曲线的主点：直圆点ZY——曲线起点；曲中点QZ——曲线中点；圆直点YZ——曲线终点。2、圆曲线要素•T——切线长,即交点至直圆点或圆直点的直线长度(JD--ZY,JD—YZ之距离)；L——曲线长,即圆曲线的长度(ZY—QZ—YZ圆弧的长度）；E0——外矢距,即交点至曲中点的距离(JD至QZ之距离)；α——转向角,即直线方向转变的水平角；R——圆曲线半径。D——切线与曲线之差，D=2T-LT、L、E0、α、R、D总称为圆曲线要素.RRERLRT2sec1802tan0外矢距曲线长＝切线长LTq2切曲差3、圆曲线要素计算T——切线长，为交点至直圆点或圆直点的长度；L——曲线长，自ZY经QZ至YZ的弧线长度；E0——外矢距，为JD至QZ的距离。4、主点里程的计算ZY里程=JD里程-T；YZ里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2；JD里程=QZ里程+D/2（校核）例:若已知ZY点的里程为K37+553.24,α=55°43′24″，R=500m，则QZ及YZ的里程可计算如下:解：由公式可得：=264.31m；=486.28m；=65.56m。52.0393814.243238.79637QZ14.243224.55337YZLLZY2tana×=RT180RLa)1(sec2sec0-=-×=RRRE2a5、主点的测设①测设曲线起点(ZY)在JD点安置经纬仪，后视相邻交点或转点方向，自JD点沿视线方向量取切线长T，打下曲线起点桩ZY。②测设曲线终点(YZ)③测设曲线中点(QZ)沿测定路线转角时所测定的分角线方向，量外距E，打下曲线中点桩QZ。经纬仪照准前视相邻交点或转点方向，自JD点沿视线方向量取切线长T，打下曲线终点桩YZ。（二）圆曲线的详细测设当地形变化不大、曲线长度小于40m时，仅测设曲线的三个主点就能满足设计和施工的要求，无须进行曲线加桩测设。如果地形变化大，或者曲线较长，仅测没曲线的三个主点不能确切地反映曲线的线型。此时，为了满足施工的要求，应在曲线上按一定的桩距测设整桩和加桩的位置。圆曲线上中桩可按整桩号法和整桩距法。圆曲线桩距：圆曲线的主点ZY、QZ、YZ定出后,为在地面上标定出圆曲线的形状,还必须进行的工作。曲线点的间距：一般规定,R≥150m时曲线点的间距为2Om，25m≤R150m时曲线点的间距为10m。R25m时曲线上每隔5m测设一个细部点；在点上要钉设木桩,在地形变化处还要钉加桩。曲线测设：设置曲线点的工作，常用的方法有:偏角法和切线支距法。1、偏角法根据偏角和弦长交会出曲线点。1）计算曲线上各桩点至ZY或YZ的弦线长ci及其与切线的偏角Δi。2）再分别架仪于ZY或YZ点，拨角、量边。1iiZYYZ2324sin2902RllcRcRliiiiiiii展开为或2、切线支距法1)以ZY或YZ为坐标原点，切线为X轴，过原点的半径为Y轴，建立坐标系。2)计算出各桩点坐标后，再用方向架、钢尺去丈量。里程为各点至原点的弧长其中式中iiiiiiilRlRyRx,180)cos1(sin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。xyixiy二、缓和曲线的测设1、缓和曲线：为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与消失，需要在直线（超高为0）与圆曲线（超高为h）之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径的过渡曲线（使超高由0变为h），此曲线为缓和曲线。主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等。2、作用（1）曲率连续变化，便于车辆遵循；（2）离心力逐渐变化，旅客感觉舒适；（3）超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳；（4）与圆曲线配合得当，增加线形美观。3、缓和曲线常数计算切线角：缓和曲线上任一点处的切线与过起点切线的交角，等于过该点处弧长所对的中心角。•Ls根据c值确定，目前我国公路采用c=0.035,v为计算行车速度。3v3v3373225336640ssslRlRllylRllx（2）参数方程（3）内移值p和切线增长q的计算232240224RllqRlpsss内移值，原来圆曲线在垂直于其切线的方向上内移的距离。切垂距，加设缓和曲线后切线增长距离，即ZH到圆心O向切线所作