长安大学《测量学》第十二章 路线纵、横断面测量

第十二章路线纵、横断面测量长安大学公路学院§12-1概述路线纵断面测量：又称中线高程测量，它的任务是在道路中线测定之后，测定中线各里程桩的地面高程，供路线纵断面图点绘地面线和设计纵坡之用。路线纵断面高程测量采用水准测量。纵断面测量可分为基平测量和中平测量。横断面测量是测定路中线各里程桩两侧垂直于中线方向的地面高程，供路线横断面图点绘地面线、路基设计、土石方数量计算以及施工边桩放样等使用。§12-2基平测量基平测量工作主要是沿线设置水准点，并测定其高程，建立路线高程控制测量，作为中平测量、施工放样及竣工验收的依据。一、路线水准点的设置路线水准点是用水准测量方法建立的路线高程测控制点。水准点根据需要和用途不同，道路沿线可布设永久性水准点和临时性水准点。水准点布设的密度：间距宜为1km-1.5km；山岭重丘区可根据需要适当加密为1km左右；大桥、隧道洞口及其它大型构造物两端应按要求增设水准点。二、基平测量的方法§12-2基平测量我国公路水准测量的等级：高速、一级公路为四等，二、三、四级公路为五等。公路有关构造物的水准测量等级应按有关规定执行。§12-2基平测量二、基平测量的方法水准点的高程测定，应根据水准测量的等级选定水准仪及水准尺类型，通常采用一台水准仪在水准点间作往返观测，也可用两台水准仪作单程观测。基平测量时，采用一台水准仪往返观测或两台水准仪单程观测所得闭合差应符合水准测量的精度要求，且不得超过容许值。当测段闭合差在规定容许闭合差（限差）之内，取其高差平均值作为两水准点间的高差。超出限差则必须重测。§12-2基平测量三、跨河水准测量跨河水准测量：是指水准路线跨越江河（或湖塘、沼泽、宽沟、洼地、山谷等），视线长度超过规定的水准测量。1．测站与观测点的布设两岸测站至水边的距离应尽可能相等；两岸仪器的水平视线距水面的高度应相等，视线高度应不小于2m。跨河视线I1B、I2A应力求相等;岸上视线I1A、I2B长度不得短于10m，且彼此相等。§12-2基平测量三、跨河水准测量2．观测程序及注意事项(1)采用一台仪器施测时，先在安置仪器，照准A点近尺，读数a1；再照准远尺B，读数a1，则h1=a1-b1，此为前半测回（2）照准远尺A，得读数a2；再照准近尺B，得b2，则h2=a2-b2，此即后半测回。取两个半测回的平均值，即组成一个测回。§12-3中平测量中平测量主要是利用基平测量布设的水准点及高程，引测出各中桩的地面高程，作为绘制路线断面地面线的依据。一、中平测量的方法中平测量一般是以两相邻水准点为一测段，从一个水准点开始，逐个测定中桩的地面高程，直至闭合于下一个水准点上。§12-3中平测量中平测量主要是利用基平测量布设的水准点及高程，引测出各中桩的地面高程，作为绘制路线断面地面线的依据。一、中平测量的方法测站1测站2测站3中视最远距离150；中视距离读到位基平测量获得0+000524.7820.606BM2523.062.32K1+240………………515.140517.3861.5212.246ZD2515.651.01+180515.461.20+160515.840.82+140516.140.52+120516.160.50+100513.499516.6611.0063.162ZD1512.48513.612.030.90+060+080513.890.62+040512.611.90+020512.891.62K0+000BM1高程为基平所测基平测得BM2高程为524.824512.314514.5052.191BM1前视中视后视备注高程（m）视线高程（m）水准尺读数（m）测点§12-3中平测量2.246§12-3中平测量一、中平测量的方法中平测量只作单程测量。一测段观测结束后，应计算测段高差。它与基平所测测段两端水准点高差之差，称为测段高差闭合差。中桩高程测量的精度要求，其容许误差：高速公路、一级二级公路为±mm；三级、四级公路为mm。每一测站的计算按下列公式进行：视线高程=后视点高程+后视读数中桩高程=视线高程－中视读数转点高程=视线高程－前视读数L30L50§12-3中平测量二、跨沟谷测量当路线经过沟谷时，为了减少测站数，提高施测速度和保证测量精度，一般可采用沟内沟外分开的方法进行测量。§12-3中平测量三、纵断面的绘制§12-4横断面测量横断面测量一般分为横断面方向的测定、横断面测量及横断面图的绘制等工作。一、横断面方向的测定横断面方向应与路线中线垂直，曲线路段与测点的切线垂直。一般可采用方向架、方向盘定向，精度要求高的横断面定向可用经纬仪、全站仪定向。1．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。§12-4横断面测量一、横断面方向的测定2．圆曲线横断面方向的测定圆曲线上任意一点的横断面方向即是该点指向圆心的半径方向。圆曲线上横断面方向确定时采用“等角”原理，即同一圆弧上的弦切角相等。测定时一般采用求心方向架。§12-4横断面测量一、横断面方向的测定3．缓和曲线横断面方向的测定缓和曲线上任一点的横断面方向，就是该点切线的垂直方向。（1）方向架：L为P点到ZH点的弧长。2336032RlltdZHHYRdcabQtdPZHPJDRHYβΔΔ2§12-4横断面测量一、横断面方向的测定3．缓和曲线横断面方向的测定（2）方向盘或经纬仪：测定横断面方向的原理为“倍角”关系，即缓和曲线上任意一点与起点的弦同该点切线的夹角，等于缓和曲线起点与任意一点的弦同起点切线夹角的两倍，即：122311322ZHHYRdcabQtdPZHPJDRHYβΔΔ2§12-4横断面测量一、横断面方向的测定3．缓和曲线横断面方向的测定(3)全站仪：先用公式计算出P点的缓和曲线角，再用路线方位角及计算出P点的切线方位角，则P点的横断面方向方位角为。利用P点坐标、，可求出P点横断面上一点M的坐标，用坐标法实地放出M点，PM方向即为P点的横断面方向。ZHM(x'y')βθθP(x,y)mPJDi+1θi+1θi,SRLl22iip90m),(yxPmөiөp§12-4横断面测量二、横断面的测量方法1．花杆皮尺法§12-4横断面测量二、横断面的测量方法2．水准仪法在平坦地区可使用水准仪测量横断面。施测时选一适当位置安置水准仪，后视中桩水准尺读取后视读数，前视横断面方向上各变坡点上水准尺得各前视读数，后视读数分别减去各前视读数即得各变坡点与中桩地面高差。用钢尺或皮尺分别量取各变坡点至中桩的水平距离。§12-4横断面测量二、横断面的测量方法3．经纬仪法在地形复杂、山坡较陡的地段宜采用经纬仪施测。将经纬仪安置在中桩上，用视距法测出横断面方向各变坡点至中桩的水平距离和高差。4．全站仪法在测站安置全站仪，路线中桩上安置棱镜，按全站仪斜距测量键测量中桩至测站斜距，然后移动棱镜于中桩横断面地形变化点，利用全站仪的对边测量功能，可直接测得地形变化点至中桩的斜距、平距及高差。三、横断面的绘制绘图时，先将中桩位置标出，然后分左、右两侧，按照相应的水平距离和高差，逐一将变坡点标在图上，再用直线连接相邻各点，即得横断面地面线。下图为横断面图，其细线为横断面地面线，粗线为横断面设计线。§12-4横断面测量第十二章教学内容回顾1.概述2.基平测量3.中平测量4.横断面测量