公路工程测量技术

公路工程工程测量技术10.1道路工程测量概述10.2道路中线测量10.3道路纵横断面测量10.4曲线测设•1．熟悉图纸和施工现场设计图纸主要有路线平面图、纵横断面图和附属构筑物等。在明了设计意图及对测量精度要求的基础上，应勘察施工现场，找出各交点桩、转点桩、里程桩和水准点的位置，必要时应实测校核，为施工测量做好充分准备。•2．公路中心线复测公路中心线定测以后，一般情况不能立即施工，在这段时间内，部分标桩可能丢失或者被移动。因此，施工前必须进行一次复测工作，以恢复公路中心线的位置。•3．测设施工控制桩由于中心线上的各桩位，在施工中都要被挖掉或者被掩埋，为了在施工中控制中线位置，需要在不受施工干扰，便于引用，易于保存桩位的地方测设施工控制桩。（道路上一般都是先布设道路中桩，按中桩放线挖填方做好路床，然后按中桩向两侧依据设计要求的路宽垂直布设“腰桩”，在腰桩上测好横断面高程后，两侧腰桩拉线来控制道路各层结构的标高）。10.1道路工程测量概述•4．水准路线复测水准路线是公路施工的高程控制基础，在施工前必须对水准路线进行复测。如有水准点遭破坏应进行恢复。为了施工引测高程方便，应适度加设临时水准点。加密的水准点应尽量设在桥涵和其他构筑物附近，易于保存、使用方便的地方。•5．路基边坡桩的放样路基放样主要是测设路基施工零点和路基横断面边坡桩(即路基的坡脚桩和路堑的坡顶桩)。•6．路面的放样路基施工后，为便于铺筑路面，要进行路槽的放样。在已恢复的路线中线的百米桩、十米桩上，用水准测量的方法测量各桩的路基设计高，然后放样出铺筑路面的标高。路面铺筑还应根据设计的路拱线形数据，由施工人员制成路拱样板，控制施工操作。•7．其他涵洞、桥梁、隧道等构筑物，是公路的重要组成部分。它的放样测设，亦是公路工程施工测量的任务之一。在实际工作中，施工测量并非能一次完成任务，应随着工程的进展不断实施，有的要反复多次才能完成，这是施工测量的一大特征。任务：(1)为道路工程的设计提供必要的资料。(2)按设计要求，将道路位置施测于实地，指导施工。内容：（1）收集资料（2）踏勘定线（3）中线测量（4）纵横断面测量（5）道路施工测量（6）竣工测量初测——在路线可能范围内，测绘带状地形图、纵断面图，收集地质、水文等资料，为初步设计提供依据。定测——在选定设计方案的路线上进行中线测量、纵、横断面测量、带状地形图测绘。10.1道路工程测量概述道路的主点：道路的起点、交点、转向点、终点等通称为道路的主点。主点的位置及道路方向在设计时确定。道路中线测量：就是将已确定的道路中线位置测设于实地，并用木桩标定之。任务：测设道路的主点、中桩测设、道路转向角测量以及里程桩手簿的绘制10.2道路中线测量10.2.1道路主点的测设1.主点测设数据的准备（1）图解法当道路规划设计图的比例较大，道路主点附近有较为可靠的地物点时，可直接从设计图上量取数据。A、B为原有道路的检修井，1、2、3为设计道路的主点，欲用距离交会法在地面上测定主点的位置，可依比例尺在图上量出S1、S2、S3、S4、S5，即为主点的测设数据。B123A设计道路原有管道S5S2S3S4S1（2）解析法当道路规划设计图上已给出道路主点坐标，而且主点附近有测量控制点，可以用解析法求出测设所需数据。B123A设计道路S1CS2S3S4α1α2α3α4图中，A、B、C……等为测量控制点，1、2、3……等为道路规划的主点，根据控制点和主点的坐标，可以利用坐标反算公式计算出用极坐标法测设主点所需的距离和角度.2.主点的测设道路主点测设是利用上述准备好的数据，采用直角坐标法、极坐标法、角度交会法和距离交会法等将道路主点在现场确定下来。具体测设时，各种方法可独立或配合使用。主点测设完毕后，必须进行校核工作。校核的方法是：通过主点的坐标，计算出相邻主点间的距离，然后实地进行量测，看其是否满足工程的精度要求。在道路建筑规模不大且无现成地形图可供参考时，也可由工程技术人员现场直接确定主点位置。交点的测设如下图所示，在一些有固定建筑物的地区，可根据设计交点与建筑物的位置在地形图上事先量出交点到建筑物的距离，在现场用距离交会法或直角坐标法测设出交点的实际位置。(1)根据与已有地物的关系测设交点定义：路线的转折点，即两个方向直线的交点，用JD来表示JD15D1D2D3(2)根据导线点的坐标和交点的设计坐标测设交点按导线点的已知坐标和交点的设计坐标，事先算出有关测设数据，按极坐标法，角度交会法或距离交会法测设交点，如下图，首先计算出A8到JD16之间的距离D，以及夹角β，然后用极坐标法测设交点D16。JD16DA8A7A9β(a)放点放点常用的方法有极坐标法和支距法。极坐标法放点支距法放点12345l1l2l3β1β2β36745l4l5(3)穿线放线法测设交点当线路主点不能直接测设出、且定测中线离初测导线不远时，常采用此方法。(b)穿线穿线123AB(c)交点：打“骑马桩”定交点dbABCDJDca转点的测设转点ZD定义：当相邻两交点互不通视时，需要在其连线测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点。分为：在两交点间测设转点、在两交点延长线上测设转点1.在交点间设转点ZD′为粗略定出的转点位置。将经纬仪置于ZD′，用正倒镜分中法延长直线JD5—ZD′于JD6′。若JD6′与JD6重合或量取的偏差在路线容许移动的范围内，则转点位置即为ZD′，这时应将JD6移至JD6′，并在桩顶上钉上小钉表示交点位置。当偏差超过容许范围或JD6不许移动时，则须重新设置转点。设e为ZD′应横向移动的距离，仪器在ZD′用视距测量方法测出距离a、b，则将ZD′沿偏差的相反方向横移至ZD。将仪器移至ZD，延长直线JD5—ZD看是否通过JD6或偏差小于容许值，否则应再次设置转点，直至符合要求为止。fbaae2.在延长线上设转点设置似前fbaae10.2.2中桩测设从道路的起点开始，沿中线设置整桩和加桩，这项工作称为中桩测设。每隔某一整数设置一桩，这种桩叫整桩。整桩间距为20米、30米或50米。在整桩间如有地面坡度变化以及重要地物（铁路、公路、桥梁、旧有道路等）都应增设加桩。整桩和加桩的桩号是它距离道路起点的里程，一般用红油漆写在木桩的侧面。例如某一加桩距道路起点的距离为3154.36米，则其桩号为3+154.36，即公里数+米数。直线（m）曲线（m）平原微丘区山岭重丘区不设超高的曲线R6060≥R≥30R30≤50≤252520105是由路线起点开始，每隔10m，20m，或50m的整倍数桩号而设置的里程桩。百米桩、公里桩属于整桩中线桩整桩：加桩是指沿中线地面起伏突变化处、横向坡度变化处以及天然河沟处等所设置的里程桩。是指曲线上设置的主点桩，即圆曲线起点（ZY）、圆曲线中点（QZ）、圆曲线终点（YZ）。是指路线上的转点（ZD）桩和交点（JD）桩。路线与其他公路、铁路、渠道、高压线等交叉处、拆迁建筑物处、土壤地质变化处加设的里程桩。是指沿中线有人工构筑物的地方，如桥梁、涵洞处。地物加桩：地形加桩：曲线加桩：关系加桩：字面朝向道路起点方向平曲线主点名称及缩写表名称简称汉语拼音缩写英语缩写交点JDIP转点ZDTP圆曲线起点直圆点ZYBC圆曲线中点曲中点QZMC圆曲线终点圆直点YZEC公切点GQCP第一缓和曲线起点直缓点ZHTS第一缓和曲线终点缓圆点HYSC第二缓和曲线起点圆缓点YHCS第二缓和曲线终点缓直点HZST转角：交点处后视线的延长线与前视线的夹角，以α表示。转角有左右之分，位于延长线右侧的，为右转角；位于延长线左侧的，为左转角。在路线测量中，转角通常是通过观测路线右角（测回法）计算求得。180180180180zy＝度时，左转角＝度时，右转角10.2.3道路转向角测量路线转角的测设右角的测定方法：采用测回法；限差要求：高速公路、一级公路限差为20秒以内，二级及二级以下公路限差为60秒以内。夹角的分角线测设为了保证测角的精度，还须进行路线角度闭合差的检核222bababbc10.2.4绘制道路里程桩图在中桩测设和转向角测量的同时，应将道路情况标绘在已有的地形图上，如无现成地形图，应将道路两侧带状地区的情况绘制成草图，这种图称为里程桩图（或里程桩手簿。)带状地形图的宽度一般以中线为准左、右各20m，如遇建筑物，则需测绘到两侧建筑物，并用统一图示表示。测绘的方法主要用皮尺以距离交会法或直角坐标法为主进行，也可用皮尺配合罗盘仪以极坐标法进行测绘。0+0000+0500+1000+1500+2000+2500+30061°公路0+2160+236渠0+284.70+075施工控制桩的测设（一）、平行线法路边桩路边桩路中心线1+2601+2201+240施工控制桩的测设（二）延长线法10.3道路纵横断面测量15.3.1纵断面图的测绘1.水准点的布设（基平测量）（1）一般在道路沿线每隔1～2km设置一永久性水准点，作为全线高程的主要控制点，中间每隔300～500m设置一临时性水准点，作为纵断面水准测量分别附合和施工时引测高程的依据。（2）水准点应布设在便于引点，便于长期保存，且在施工范围以外的稳定建（构）筑物上。（3）水准点的高程可用附和（或闭合）水准路线自高一级水准点，按四等水准测量的精度和要求进行引测。2.纵断面水准测量（中平测量）纵断面测量通常以相邻两水准点为一测段，从一个水准点出发，逐点测量各中桩的高程，再附和到另一水准点上，进行校核。实际测量中，可采用中间点法。由于转点起传递高程的作用，故转点上读数应读至毫米，中间点读数只是为了计算本点的高程，读数至厘米即可。图形：水准仪中平测量TP1TP20+0400+0200+0510+0000+0600+1600+2000+180BM1L30高速、一级公路：L50二级及以下公路：高差闭合差的限差为：mmmm具体步骤见下：如图所示，水准仪置于1站，后视水准点BMl，前视转点TP1，将观测结果分别记入表中“后视”和“前视”栏内；然后观测BM1且与TP1间的各个中桩，将后视点BM1上的水准尺依次立于0+000，+050，…，+120等各中桩地面上，将读数分别记入表中视栏内。仪器搬至2站，后视转点TP1，前视转点TP2，然后观测竖立于各中桩地面点上的水准标尺。用同法继续向前观测，直至附合到水准点BM2，完成一测段的观测工作。（2）全站仪法先在BM1上测定各转点TP1、TP2的高程，再在TP1、TP2上测定各桩点的高程。其原理即为三角高程测量原理。3.纵断面图的绘制一般绘制在毫米方格纸上，横坐标表示道路的里程，纵坐标则表示高程。里程比例尺有1︰5000、1︰2000和1︰1000几种，一般高程比例尺比里程比例尺大10或20倍。纵断面图分为上下两部分。图的上半部绘制原有地面线和道路设计线。下半部分则填写有关测量及道路设计的数据。道路纵断面图绘制步骤如下:（1）打格制表（2）填写数据（3）绘地面线（4）标注设计坡度线（5）计算路面设计高程（6）绘制道路设计线（7）计算管线埋深（8）在图上注记有关资料桩号坡度管底高程/m地面高程/m埋置深度/m道路平面图717273757476703+1003+1603+2003+2203+2853+3003+3203+4003+0803+2553+00075.1874.8474.9875.2774.7374.5674.4374.4774.5174.5473.9173.5872.6273.3473.2873.1072.9872.9272.6872.7272.8272.381.601.641.702.171.751.641.611.751.831.921.53原地面线-3‰40032°公路管径Φ/mmΦ=60010.3.2横断面图的测量在中线各整桩和加桩处，垂直于中线的方向，测出两侧地形变化点至道路中线的距离和高差，依此绘制的断面图，称为横断面图。横断面反映的是垂直于道路中线方向的地面起伏情况，它是计算土石方和施工时确定开挖边界等的依据。距离和高差的