第11章公路工程施工测量

第11章公路工程施工测量11.1概述11.2施工放样的基本工作11.3公路施工测量11.4桥涵施工测量11.5隧道施工测量11.1、概述施工测量在施工阶段进行的测量工作。11.1.1、施工测量的主要任务将图纸上设计建筑物的平面位置和高程，按设计与施工要求，以一定的精度标定到实地，作为施工的依据．并在施工过程中进行一系列的测量工作.第一节施工测量概述施工测量的基本工作是距离放样、角度放样和高程放样。（３）每道施工工序完成后，通过测量检查各部位的平面位置和高程是否符合设计要求；（４）随着施工的进展，对一些大型、高层或特殊建（构）物进行变形观测。主要内容：（１）建立施工控制网；（２）依据设计图纸要求进行建（构）筑物的放样；•公路施工测量的主要任务包括：•复测、加密水准点；•恢复公路中线的位置；•测设施工控制桩；•路基边坡桩和路面施工的放样；•公路桥涵放样；•隧道放样。11.1.2、施工测量的特点１．施工测量虽与地形测量相反，但它同样遵循“从整体到局部，先控制后细部”的原则；２．施工测量精度取决于建筑物的用途、大小、性质、材料、结构形式和施工方法；３．施工测量是工程建设的一部分，必须做好一系列准备工作；４．施工测量的质量将直接影响工程建设的质量，故施工测量应建立健全检查制度；５．施工现场交通频繁，地面震动大；各种测量标志应埋设稳固，一旦被毁，应及时恢复。６．施工现场工种多，交叉作业，干扰大，易发生差错和安全事故．11.2.1、已知距离的放样从地面上一个已知点开始，沿已知方向，量出给定的水平距离，定出该段距离的另一端的工作（一）钢尺测设法１．一般测设方法已知水平距离已知点已知方向11.2施工放样的基本工作距离测设高程测设角度测设步骤：１）利用一般方法，测设出已知水平距离Ｄ，定出终点；２）利用水准仪测得起终点之间的高差；３）利用下式计算出实地应测设的距离；Ｌ＝Ｄ－（ΔＬd+ΔＬt+ΔＬh)ΔＬd：尺长改正数ΔＬt：温度改正数ΔＬh：高差改正数４）利用经纬仪定向，使用检定过的钢尺，根据计算出Ｌ，实地标定出已知水平距离Ｄ．２．精确测设方法2、全站仪测设法DD＇LαACC＇1、一般测设方法11.2.2、已知水平角的放样２、精确测设方法ＡＢＣ＇ＣＣ＂βＡＢＣＣ１β＇β盘左盘右取中在一般测设的基础上进行垂线改正。当测设水平角精度要求较高时,采用精确方法精确测设水平角的步骤:1）用一般方法测设水平角β；2）精测∠BAC，观测结果为β＇；3）计算观测角β＇与待测设水平角β之差，进而计算出改正数CC1；Δβ＝β－β＇CC1＝AC•tanΔβ＝AC•Δβ／ρ４）根据CC1，现场将C改正至C1。ＡＢＣＣ１β＇βab应ABhHAHiH设大地水准面11.2.3、已知高程的放样1、地面上点的高程测设A为已知水准点，高程为ＨＡ；Ｂ点的设计高程为Ｈ设，则：水准仪视线高：Ｈi＝ＨＡ＋aB点尺上的应读数为：b应=Ｈi－Ｈ设AB例子•R为水准点,，A为建筑物室内地坪待测点,设计高程，若后视读数，试求A点尺读数为多少时尺底就是设计高程。•解：mHR670.15000.0mHA820.15ma050.1AHmHaHbAR900.0820.15050.1670.15应2、高程传递Ｂ点水准尺上的应读数：d=HA+a-(b-c)-H设bcadABMB0H设大地水准面HA实验要求•1、现场选定一点A，假设其高程为•2、需要放样点P的设计高程，P2的设计高程•3、计算点1和点2的放样数据。•4、根据计算出的放样元素进行测设，要求每位同学测设2个点。•5、要求误差不大于mHA338.72mHP678.731mHP237.732mm8DiiP1P2P3P4P5P6AB11.2.4已知坡度的放样•实际上是每隔一定距离测设一个符合设计高程的位置桩,使之构成已知坡度。如下图:已知A点高程为HA,设计坡度为i′(i′=hAB/D)(上坡为正,下坡为负),则B点的高程为:HB=HA+i＇•DAB测设步骤:1、先根据附近水准点,将设计坡度线的两端A、B的设计高程HA，HB测设于地面上，并打入木桩；适用范围:道路、管道、地下工程、场地平整等工程施工中所用仪器:水准仪(或经纬仪)DiiP1P2P3P4P5P6AB2、将水准仪置于A并量仪器高i,安置时使一个脚螺旋在AB方向上,另两个脚螺旋的连线大致垂直于AB方向线;3、瞄准B点上的水准尺,调节脚螺旋,使视线在B标尺上的读数等于仪器高i,此时水准仪的倾斜视线与设计坡度线平行;4、在AB之间按一定的间距打桩,当各桩点上水准尺读数都为仪器高i时,则各桩顶连线就是所需测设的设计坡度。DiiP1P2P3P4P5P6AB各桩处填挖高度的确定:若各桩顶的标尺实际读数为bi,则该桩处的填挖高度为:填挖高度=i－bii=b，不挖不填；ib，挖；ib，填。返回b11、直角坐标法XyABO1234ab1、计算测设数据11.2.5在地面上测设已知点的方法直角坐标法极坐标法角度交会距离交会•测设方法：2、实地测设点位1)0点安置仪器，后视Ａ，按距离测设法放样a，b；2)a点安置仪器，后视Ａ并置零，盘左盘右取中法拨角90°后，放样距离a4定出4点，再向前定出1点；3）同理，放样出3和2点；4）检查12和34之间的距离是否与设计相符。一般规定：相对误差不应超1/2000~1/5000，在高层和工业厂房放样中精度要求更高。XyABO1234ab用直角坐标法测设点的平面位置实验要求•1、在现场选定两点A、B在一条直线上，将经纬仪安置在A(65.88,70.33)点，控制边的方位角•2、已知建筑物轴线上点1和点2的距离为17.000m，其设计坐标为：1（35.28,70.33），2（35.28,87.33）。•3、计算点1和点2的放样数据。•4、进行测设。•5、测设后经检查，点1和点2的距离——，与已知值17.000m相差——mm。•6、要求测设的相对误差不大于1/3000。90AB2、极坐标法2A2AAP)YYp()XXp(dβ=αAB-αAP1、计算测设数据：A、B为已知点，计算：β、dAP。βA（XA,YA)B（XB,YB)P（XP,YP)β2、实地放样：A点安置仪器，瞄准B点，水平度盘归零；逆时针转动β角，在此方向上量距dAP，即定出P点。;XXYYarctan;XXYYarctanAPAPAPABABAB•角度测设限差不大于±40〞•距离测设的相对误差不大于1/3000PA（100，110）（100，100）（105，108）（105，105）BQ•已知三点的坐标，A（0，0）；B（-50，50）；C（50，-50），求与，。ABAC13545)1arctan(050050arctanAB31545)1arctan(050050arctanAC•已知，，，，，。求测设数据、测设时，在A点安置经纬仪，对中整平后，瞄准B点，正倒镜分中法测设，得到AP方向线，再沿该方向测设长度D，即得P点的平面位置。mxA00.100myA00.100mxB00.80myB00.150mxP00.130myP00.140APD508411110080100150tantan11ABABABxxyy847053100130100140tantan11APAPAPxxyy710458ABAP2222)100140()100130()()(APAPAPyyxxD=50角•全站仪极坐标法放样•对中整平全站仪，进行测站定向工作。•（1）输入测站点点号A，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，确认后量取和输入仪器高；•（2）询问和输入后视点点号B，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，询问和输入后视点棱镜高，最后回报确认后视点点号及棱镜高。•（3）望远镜瞄准后视点棱镜，然后按测量键并确认，完成测站后视定向工作。•开始放样工作。•（1）输入放样点点号，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，并显示放样点与测站点的方向和距离。•（2）将水平度盘旋转到放样点方向，并锁定水平度盘，使用望远镜粗瞄，指导司尺员到达预定放样点方向上，通知司尺员面对仪器方向向左/向右移动棱镜杆。•（3）指导司尺员调整棱镜，使棱镜在望远镜视线以内，最终到达全战仪望远镜十字丝附近，然后测量距离，全战仪显示当前棱镜位置的前后偏距，并通知司尺员相对仪器延长/缩短的距离。•（4）接近放样点设计坐标位置处时，望远镜瞄准棱镜杆根部，指导司尺员调整方向，使得棱镜杆根部位于望远镜竖丝方向上，然后搏动竖直方向瞄准棱镜，再次测量距离，再次通知司尺员相对仪器延长/缩短的距离，直至最终放样点的方向和距离的偏距都满足放样精度要求。（在以上放样过程中，水平度盘始终锁定在放样点的方向上，测量员须指导司尺员来调整棱镜位置到达指定的方向）•（5）确认并通知司尺员钉桩，在桩位处再次立好棱镜后，询问棱镜高，测站修改棱镜高后，进行测量并记录实际放样点的坐标和高程3、距离交会法该法适用于施工场地平坦，量距方便且控制点距待放样点不超过一尺段的情况。所需放样数据：两段或两段以上已知距离。ABCd11243d2d3d4返回•（1）根据各点坐标值，反算出各控制点A、B、C至欲测设点N的距离dAN、dBN与dCN；•（2）由两个或两个以上控制点用钢尺划弧，交会出点位；•（3）当由三个控制点用钢尺划弧交会时，一般也会产生“示误三角形”。当其各边均在允许范围内时，则取示误三角形重心为所求N点。•2．适用条件场地平整、易于量距且距离小于钢尺长度的情况。•3．优点操作简便、不用经纬仪，测设速度快，精度可靠。•4．缺点局限性大、适用范围小。•4、方向交会法：•在公路定线测量中常用方向交会法在实地交出公路中线的转角点。•如图11-9中交点M的定位方法如下：•如图11-9中先分别延长直线AB和DC，并定出骑马桩a、b、c、d四点（彼此距离约在1~2m）然后根据ab和cd点用小线在实地直接交出即得M点。M前方交会法适用于待放样点距控制点较远或不便量距的情况。ABCPα1αAPαABν1α2ν2β1β2abcppp10cm10cm所需放样数据：两个或多个已知角度。“示误三角形”的最大边长要符合限差要求“交会角”宜在30°--120°之间。33•（1）计算各夹角的方法与极坐标法相同；•（2）在A、B、C三点各安置一台经纬仪，根据夹角β1、β2、β3交会出P点位置；•（3）由于各种误差的存在，一般三条方向线多交出一个小三角形，叫“示误三角形”，如图。当其各边均在允许范围内时（最长边不超过3~4cm），则取示误三角形重心为所求P点。•2．适用条件距离较长、地形较复杂、不便量距的情况。•3．优点不用量边，测设长距离时，精度比量距高。•4．缺点计算量较大，交会角度受限制，一般应在30º～120º之间。用前方交会法测设点的平面位置实验要求•1、在现场选定两点A、B在一条直线上，将经纬仪安置在A(10.000,10.000)点，用钢尺量出B(10.000,30.000)•2、已知建筑物轴线上点P1和点P2的距离为2.000m，其设计坐标为：P1（20.000,20.000），P2（20.000,22.000）。•3、计算点P1和点P2的放样数据。•4、进行测设。•5、测设后经检查，点P1和点P2的距离=——，与已知值2.000m相差——mm。•6、要求测设的相对误差不大于1/3000。•11.3公路施工测量•路施工测量就是利用测量仪器，根据设计图纸，测设道路中线、边桩、高程、宽度等项工作。主要工作包括：施工前测量工作和施工过程中测量工作。•一、施工前测量工作•1．施工测量前的准备工作•熟悉图纸和现场情况，道路工程施工图主要有线路平面图、纵横断面图、标准横断面图和附属构筑物图等。通过熟悉图纸，了解设计意图，了解设计图纸招标文件及施工规范对施工测量精度的要求，掌握线路的中线位置和各