【正文】 第十二章 線路測(cè)量 《 土木工程測(cè)量 》 12－ 1 線路測(cè)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(jìn)行的測(cè)量，稱為 線路工程測(cè)量 ，簡(jiǎn)稱線路測(cè)量。 基本內(nèi)容 1．根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)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(diǎn)位。 2．根據(jù)圖上的設(shè)計(jì)在實(shí)地標(biāo)出線型工程的基本走向，沿著基本走向進(jìn)行必要的控制測(cè)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(jìn)行帶狀圖或平面圖的測(cè)繪。 4．根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)的線路把路線點(diǎn)位測(cè)設(shè)到實(shí)地中。 5．測(cè)量線型工程的基本走向的地面點(diǎn)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(xì)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工測(cè)量。 鐵路和公路是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要交通線路。鐵路和公路的工程測(cè)量貫穿于交通線路工程從規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)管理各階段。本書(shū)以交通線路為基礎(chǔ)，重點(diǎn)介紹道路線路測(cè)量的技術(shù)原理和方法。 二、基本過(guò)程 規(guī)劃選線 ⑴ 圖上選線 根據(jù)主管部門(mén)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(shí)地考察 根據(jù)圖上選線的多種方案，進(jìn)行野外實(shí)地視察、踏勘、調(diào)查，收集線路沿途的實(shí)際情況，進(jìn)一步掌握道路沿線的實(shí)際資料。補(bǔ)充圖上選線的不足。 ① 有關(guān)的控制點(diǎn)； 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(guò)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(shí)地考察的全部資料，結(jié)合主管部門(mén)的意見(jiàn)進(jìn)行方案論證，確定規(guī)劃線路的基本方案。 2．勘測(cè)設(shè)計(jì) 勘測(cè)設(shè)計(jì)是在規(guī)劃線路上進(jìn)行線路勘測(cè)與設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。 ⑴ 初測(cè) 即在所定的規(guī)劃線路上進(jìn)行的勘測(cè)工作。主要技術(shù)工作內(nèi)容有：控制測(cè)量和帶狀地形圖的測(cè)量，目的為交通線路提供完整的控制基準(zhǔn)及詳細(xì)的地形資料。 1）控制測(cè)量： 平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。在 中比例尺地形圖 上已經(jīng)有了交通規(guī)劃線路，在 實(shí)地 也有了規(guī)劃線路的基本走向。平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量在實(shí)地相應(yīng)規(guī)劃線路上進(jìn)行。 平面控制測(cè)量 ：可以是導(dǎo)線測(cè)量，也可以是三角測(cè)量。 高程控制測(cè)量 ：在規(guī)劃線路沿線及橋梁，隧道工程規(guī)劃地段進(jìn)行高程測(cè)量，為交通線路勘測(cè)設(shè)計(jì)建立滿足要求的高程控制點(diǎn)，提供可靠的高程值。 導(dǎo)線測(cè)量中應(yīng)注意的問(wèn)題 ① 沿規(guī)劃線路布設(shè)控制點(diǎn)，控制點(diǎn)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(guó)家點(diǎn) 聯(lián)測(cè) ； ③ 未能與國(guó)家控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)的導(dǎo)線測(cè)量，應(yīng)在導(dǎo)線兩端測(cè)量 真方位角 ； ④ 導(dǎo)線角度按 兩半測(cè)回 觀測(cè)。 大范圍測(cè)量需要注意的問(wèn)題： 兩化改正： 首先應(yīng)將導(dǎo)線測(cè)量成果改化到 大地水準(zhǔn)面 上，然后再改化到 高斯平面 上，才能與大地點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行比較檢核，為此要進(jìn)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(shí)，必須進(jìn)行兩化改正。 坐標(biāo)換帶： 初測(cè)導(dǎo)線與國(guó)家大地點(diǎn)聯(lián)測(cè)，有時(shí)兩已知點(diǎn)會(huì)處于兩個(gè)投影帶中必須先將鄰帶的坐標(biāo)換算為同一帶的坐標(biāo)才能進(jìn)行檢核，這項(xiàng)工作簡(jiǎn)稱 坐標(biāo)換帶 。 距離改化公式 導(dǎo)線地面距離 S改化到大地水準(zhǔn)面上 S0 再改化到高斯平面上 )1(0 RHss m??導(dǎo)線兩端點(diǎn)的平均標(biāo)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(diǎn)橫坐標(biāo)的平均值） 兩次改化后的坐標(biāo)增量總和計(jì)算公式 ?????????????????????????????????? ?? ?22222121RyRHyyRyRHxxmmsmms兩化改正后的縱、橫坐標(biāo)增量和 (m) 導(dǎo)線的縱、橫坐標(biāo)增量和 (m) 換帶計(jì)算 將 6176。 帶點(diǎn)坐標(biāo)換算到相鄰 6176。 帶的坐標(biāo) 查表并使用下面公式計(jì)算 當(dāng) ?y1大于 60km時(shí)，使用下面公式 ???????????????yxyynnyyyymmxx??1110211112)()(??? ????????????????????yxyyynnnyyyyymmmxx??11121021112112})(})(2）帶狀地形測(cè)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(jìn)行地形測(cè)量，按一般地形圖測(cè)繪的技術(shù)要求測(cè)繪 帶狀地形圖 ，帶狀寬度 100～ 300m。 應(yīng)注意測(cè)繪各種管線和原有的路橋與規(guī)劃線路的關(guān)系，加測(cè)穿越規(guī)劃線路的管線的凈空高或負(fù)高。 規(guī)劃道路沿線的橋梁隧道應(yīng)測(cè)繪大比例尺的 工點(diǎn)地形圖 。 初測(cè)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(jì)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(diǎn)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(cè) 1）線路 中線測(cè)量 ：將紙上定線設(shè)計(jì)的道路中線（直線段及曲線）放樣于實(shí)地； 2）線路的 縱、橫斷面測(cè)量 ：為線路縱坡設(shè)計(jì)、路基路面設(shè)計(jì)提供詳細(xì)高程資料。 兩階段設(shè)計(jì) ：紙上定線設(shè)計(jì)和縱坡設(shè)計(jì)、路基路面設(shè)計(jì)是伴隨著初測(cè)和定測(cè)兩階段設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。 一階段設(shè)計(jì) ：一般是一次性提供公路施工的整套設(shè)計(jì)方案，作為與之相配合的勘測(cè)工作是一次性的定測(cè)，亦即上述的初測(cè)、定測(cè)的連續(xù)性測(cè)量過(guò)程。 ⑶ 線路工程的施工放樣 根據(jù)設(shè)計(jì)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(diǎn)位，保證交通線路工程建設(shè)的順利進(jìn)行。 道路建設(shè)的準(zhǔn)則 “精心勘測(cè)、精心設(shè)計(jì)、精心施工” 167。 12－ 2 線路中線的直線測(cè)量 一 、 線路平面組成和平面位置的標(biāo)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(lái)，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(biāo)定線路的位置，是將一系列的木樁標(biāo)定在線路的中心線上 線路控制樁： 對(duì)線路位置起控制作用的樁 交點(diǎn)樁： JD 轉(zhuǎn)點(diǎn)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(diǎn)位 標(biāo)志樁 ： 加柱： 里程： 中樁沿線路至線路起點(diǎn)的距離，它是沿線路中線計(jì)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(biāo)志樁 二、中線直線段測(cè)量 線路中線測(cè)量是線路定測(cè)階段的主要工作，它的任務(wù)是把在帶狀地形圖上設(shè)計(jì)好的線路中線測(cè)設(shè)到地面上，并用木樁標(biāo)定出來(lái)。 基本任務(wù) ：把中線上直線部分的控制樁（ JD、 ZD）測(cè)設(shè)到地面，以標(biāo)定中線直線部分的位置，又稱 放線測(cè)量。 方法 ： 撥角法、支距法和極坐標(biāo)法 三種。 可根據(jù)地形條件、儀器設(shè)備及紙上定線與初測(cè)導(dǎo)線距離的遠(yuǎn)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(diǎn)的坐標(biāo)，預(yù)先在內(nèi)業(yè)計(jì)算出兩相鄰交點(diǎn)間的距離及直線的轉(zhuǎn)向角，然后根據(jù)計(jì)算資料在現(xiàn)場(chǎng)放出各個(gè)交點(diǎn)，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(jì)算放線資料 實(shí)地放線 聯(lián)測(cè)與放線誤差調(diào)整 ⑴ 計(jì)算放線資料 ①導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)已知 JD坐標(biāo)圖上量取 反算邊長(zhǎng)及坐標(biāo)方位角 計(jì)算 轉(zhuǎn)向角 ：相鄰兩直線段的坐標(biāo)方位角之差，即為各交點(diǎn)的 轉(zhuǎn)向角 ②根據(jù)計(jì)算出的轉(zhuǎn)向角、直線段長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)的曲線半徑、緩和曲線長(zhǎng)，計(jì)算曲線要素及曲線主點(diǎn)的里程 初測(cè)導(dǎo)線點(diǎn) （ 2）實(shí)地放線 首先置鏡于初測(cè)導(dǎo)線點(diǎn) c0上，后視 c1，盤(pán)左、盤(pán)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(diǎn) 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(zhǎng)度，定出 JD JD2?? 交點(diǎn)。 在測(cè)設(shè)距離的同時(shí)，可以釘出直線上的中線樁（公里樁、百米樁、加樁）和曲線主點(diǎn)樁。 β=ac0~JD0 ac0~c1 C0 C1 JD0 JD1 β S ⑶、聯(lián)測(cè)與放線誤差的調(diào)整 優(yōu)：速度較快，缺：放線誤差累積 “測(cè)規(guī)”規(guī)定中線每隔 5～ l0 km，應(yīng)與初測(cè)導(dǎo)線 (或航測(cè)外控點(diǎn)、 GPS點(diǎn) ) 聯(lián)測(cè)一次，且閉合差應(yīng)滿足下表要求 當(dāng)閉合差超限時(shí)，找出原因并糾正已測(cè)設(shè)的點(diǎn)位 n=閉合環(huán)中線上置鏡點(diǎn)和初測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)之和 實(shí) 例 聯(lián)測(cè)數(shù)據(jù) 聯(lián)測(cè)坐標(biāo)計(jì)算 63043232150266211?????????????md紙上定線（理論）位置 實(shí)地放出的位置 紙上定線（理論）位置 實(shí)地放出的位置 距離閉