【正文】 第十二章 線路測量 《 土木工程測量 》 12－ 1 線路測量基本任務(wù)與內(nèi)容 一、基本概念 在線型工程建設(shè)中，如鐵路、公路、輸電線、供水、供氣、輸油等工程中所進行的測量，稱為 線路工程測量 ，簡稱線路測量。 基本內(nèi)容 1．根據(jù)規(guī)劃設(shè)計要求，在選用中小比例尺地形圖上確定規(guī)劃線路的走向及相應(yīng)控制點位。 2．根據(jù)圖上的設(shè)計在實地標出線型工程的基本走向，沿著基本走向進行必要的控制測量（平面控制和高程控制） 3．結(jié)合線型工程的需要，沿著線型工程的基本走向進行帶狀圖或平面圖的測繪。 4．根據(jù)規(guī)劃設(shè)計的線路把路線點位測設(shè)到實地中。 5．測量線型工程的基本走向的地面點位高程，繪制線路基本走向的縱斷面圖。根據(jù)線型工程的需要繪制橫斷面圖。 6．按線型工程的詳細設(shè)計進行施工測量。 鐵路和公路是社會經(jīng)濟發(fā)展的重要交通線路。鐵路和公路的工程測量貫穿于交通線路工程從規(guī)劃、勘測設(shè)計、施工到運營管理各階段。本書以交通線路為基礎(chǔ)，重點介紹道路線路測量的技術(shù)原理和方法。 二、基本過程 規(guī)劃選線 ⑴ 圖上選線 根據(jù)主管部門提出的某一交通線路建設(shè)的基本思想，利用中比例尺（ 1:5000— 1:50000）的地形圖，在圖上選取線路方案。 ⑵ 實地考察 根據(jù)圖上選線的多種方案，進行野外實地視察、踏勘、調(diào)查，收集線路沿途的實際情況，進一步掌握道路沿線的實際資料。補充圖上選線的不足。 ① 有關(guān)的控制點； ②了解沿途的工程地質(zhì)情況； ③ 查清規(guī)劃線路所經(jīng)過的新建筑物及交通交叉位置； ④了解有關(guān)土石建筑材料情況 。 ⑶ 方案論證比較 即根據(jù)圖上選線和實地考察的全部資料，結(jié)合主管部門的意見進行方案論證，確定規(guī)劃線路的基本方案。 2．勘測設(shè)計 勘測設(shè)計是在規(guī)劃線路上進行線路勘測與設(shè)計的整個過程。 ⑴ 初測 即在所定的規(guī)劃線路上進行的勘測工作。主要技術(shù)工作內(nèi)容有：控制測量和帶狀地形圖的測量，目的為交通線路提供完整的控制基準及詳細的地形資料。 1）控制測量： 平面控制測量和高程控制測量。在 中比例尺地形圖 上已經(jīng)有了交通規(guī)劃線路，在 實地 也有了規(guī)劃線路的基本走向。平面控制測量和高程控制測量在實地相應(yīng)規(guī)劃線路上進行。 平面控制測量 ：可以是導(dǎo)線測量，也可以是三角測量。 高程控制測量 ：在規(guī)劃線路沿線及橋梁，隧道工程規(guī)劃地段進行高程測量，為交通線路勘測設(shè)計建立滿足要求的高程控制點，提供可靠的高程值。 導(dǎo)線測量中應(yīng)注意的問題 ① 沿規(guī)劃線路布設(shè)控制點，控制點之間的距離一般應(yīng)在 50m～ 500m之間； ② 布設(shè)的導(dǎo)線兩端（兩端間隔＜ 30km）應(yīng)與國家點 聯(lián)測 ； ③ 未能與國家控制點聯(lián)測的導(dǎo)線測量，應(yīng)在導(dǎo)線兩端測量 真方位角 ； ④ 導(dǎo)線角度按 兩半測回 觀測。 大范圍測量需要注意的問題： 兩化改正： 首先應(yīng)將導(dǎo)線測量成果改化到 大地水準面 上，然后再改化到 高斯平面 上，才能與大地點坐標進行比較檢核，為此要進行導(dǎo)線的兩化改正。 特別是當(dāng)導(dǎo)線處于海拔較高或位于投影帶的邊緣時，必須進行兩化改正。 坐標換帶： 初測導(dǎo)線與國家大地點聯(lián)測，有時兩已知點會處于兩個投影帶中必須先將鄰帶的坐標換算為同一帶的坐標才能進行檢核，這項工作簡稱 坐標換帶 。 距離改化公式 導(dǎo)線地面距離 S改化到大地水準面上 S0 再改化到高斯平面上 )1(0 RHss m??導(dǎo)線兩端點的平均標高 地球半徑 )21( 220 Ryss mg ??導(dǎo)線邊距中央子午線的平均距離 (即導(dǎo)線兩端點橫坐標的平均值） 兩次改化后的坐標增量總和計算公式 ?????????????????????????????????? ?? ?22222121RyRHyyRyRHxxmmsmms兩化改正后的縱、橫坐標增量和 (m) 導(dǎo)線的縱、橫坐標增量和 (m) 換帶計算 將 6176。 帶點坐標換算到相鄰 6176。 帶的坐標 查表并使用下面公式計算 當(dāng) ?y1大于 60km時，使用下面公式 ???????????????yxyynnyyyymmxx??1110211112)()(??? ????????????????????yxyyynnnyyyyymmmxx??11121021112112})(})(2）帶狀地形測量： 在已經(jīng)建立的平面控制和高程控制基礎(chǔ)上沿 規(guī)劃中線 進行地形測量，按一般地形圖測繪的技術(shù)要求測繪 帶狀地形圖 ，帶狀寬度 100～ 300m。 應(yīng)注意測繪各種管線和原有的路橋與規(guī)劃線路的關(guān)系，加測穿越規(guī)劃線路的管線的凈空高或負高。 規(guī)劃道路沿線的橋梁隧道應(yīng)測繪大比例尺的 工點地形圖 。 初測得到規(guī)劃線路的大比例尺帶狀地形圖是紙上定線設(shè)計最重要的基礎(chǔ)圖件。 紙上定線： 在帶狀地形圖上確定線路中線直線段及交點位置，表明線路中線直線段連接曲線的有關(guān)參數(shù)。 ⑵ 定測 1）線路 中線測量 ：將紙上定線設(shè)計的道路中線（直線段及曲線）放樣于實地； 2）線路的 縱、橫斷面測量 ：為線路縱坡設(shè)計、路基路面設(shè)計提供詳細高程資料。 兩階段設(shè)計 ：紙上定線設(shè)計和縱坡設(shè)計、路基路面設(shè)計是伴隨著初測和定測兩階段設(shè)計實現(xiàn)的。 一階段設(shè)計 ：一般是一次性提供公路施工的整套設(shè)計方案，作為與之相配合的勘測工作是一次性的定測，亦即上述的初測、定測的連續(xù)性測量過程。 ⑶ 線路工程的施工放樣 根據(jù)設(shè)計的圖紙及有關(guān)數(shù)據(jù)放樣道路的邊樁、邊坡、路面及其它的有關(guān)點位，保證交通線路工程建設(shè)的順利進行。 道路建設(shè)的準則 “精心勘測、精心設(shè)計、精心施工” 167。 12－ 2 線路中線的直線測量 一 、 線路平面組成和平面位置的標志 為了保持線路的圓順，在改變方向的兩相鄰直線間須用曲線連接起來，這種曲線稱平面曲線。 平面曲線有兩種形式，即 圓曲線 和 緩和曲線 。 中樁： 在地面上標定線路的位置，是將一系列的木樁標定在線路的中心線上 線路控制樁： 對線路位置起控制作用的樁 交點樁： JD 轉(zhuǎn)點樁： ZD 方樁： 4～ 5cm，樁頂應(yīng)與地面齊平，并釘一小釘表示它精確的點位 標志樁 ： 加柱： 里程： 中樁沿線路至線路起點的距離，它是沿線路中線計量，以 km為單位。 里程為整百米的稱 百米樁 ，里程為整公里的稱 公里樁 主樁 釘子 中線 里程樁 紅油漆 標志樁 二、中線直線段測量 線路中線測量是線路定測階段的主要工作，它的任務(wù)是把在帶狀地形圖上設(shè)計好的線路中線測設(shè)到地面上，并用木樁標定出來。 基本任務(wù) ：把中線上直線部分的控制樁（ JD、 ZD）測設(shè)到地面，以標定中線直線部分的位置，又稱 放線測量。 方法 ： 撥角法、支距法和極坐標法 三種。 可根據(jù)地形條件、儀器設(shè)備及紙上定線與初測導(dǎo)線距離的遠近等情況，選擇一種或幾種交替使用。 撥角法放線 基本思想 根據(jù)紙上定線交點的坐標，預(yù)先在內(nèi)業(yè)計算出兩相鄰交點間的距離及直線的轉(zhuǎn)向角，然后根據(jù)計算資料在現(xiàn)場放出各個交點，定出中線位置 直線段 直線段 轉(zhuǎn)向角 a1 JD1 JD2 轉(zhuǎn)向角 a2 撥角放線工作程序 計算放線資料 實地放線 聯(lián)測與放線誤差調(diào)整 ⑴ 計算放線資料 ①導(dǎo)線點坐標已知 JD坐標圖上量取 反算邊長及坐標方位角 計算 轉(zhuǎn)向角 ：相鄰兩直線段的坐標方位角之差，即為各交點的 轉(zhuǎn)向角 ②根據(jù)計算出的轉(zhuǎn)向角、直線段長度和設(shè)計的曲線半徑、緩和曲線長，計算曲線要素及曲線主點的里程 初測導(dǎo)線點 （ 2）實地放線 首先置鏡于初測導(dǎo)線點 c0上，后視 c1，盤左、盤右撥角β ，分中后定出 c0～ JD0方向 在此方向上量出 S ，定出 JD0點 然后依次在 JD0、 JD1?? 上安置經(jīng)緯儀，根據(jù)相應(yīng)的轉(zhuǎn)向角和直線段長度，定出 JD JD2?? 交點。 在測設(shè)距離的同時，可以釘出直線上的中線樁（公里樁、百米樁、加樁）和曲線主點樁。 β=ac0~JD0 ac0~c1 C0 C1 JD0 JD1 β S ⑶、聯(lián)測與放線誤差的調(diào)整 優(yōu)：速度較快，缺：放線誤差累積 “測規(guī)”規(guī)定中線每隔 5～ l0 km，應(yīng)與初測導(dǎo)線 (或航測外控點、 GPS點 ) 聯(lián)測一次，且閉合差應(yīng)滿足下表要求 當(dāng)閉合差超限時，找出原因并糾正已測設(shè)的點位 n=閉合環(huán)中線上置鏡點和初測導(dǎo)線點的點數(shù)之和 實 例 聯(lián)測數(shù)據(jù) 聯(lián)測坐標計算 63043232150266211?????????????md紙上定線（理論）位置 實地放出的位置 紙上定線（理論）位置 實地放出的位置 距離閉