【正文】 《 測(cè)量學(xué) 》 第十章 道路橋梁隧道工程測(cè)量 1 93 167。 101 道路工程測(cè)量概述 道路工程包括 鐵路 和 公路 工程。鐵路工程分為高速鐵路、主干鐵路、地方鐵路，道路工程分為聯(lián)系城市之間的公路(包括國(guó)道和高速公路 )、城市道路 (包括高架道路地下鐵路 )、工礦企業(yè)的專用道路以及為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民生活服務(wù)的農(nóng)村道路 ,由此組成 全國(guó)道路網(wǎng) 。 道路工程測(cè)量也應(yīng)遵循“先控制后細(xì)部”的原則。道路工程為線形工程，控制網(wǎng)只沿線路方向布設(shè)，是一個(gè)長(zhǎng)度達(dá)數(shù)公里、數(shù)十公里甚至數(shù)百公里而寬度只有數(shù)十米或數(shù)百米的狹長(zhǎng)帶狀控制網(wǎng)，并且需要與國(guó)家或城市控制網(wǎng)聯(lián)測(cè)，以納入統(tǒng)一的大地坐標(biāo)系統(tǒng)。 傳統(tǒng)上用 導(dǎo)線 布設(shè)道路工程的平面控制網(wǎng)，用 水準(zhǔn)路線布設(shè)高程控制網(wǎng)。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（ GNSS）技術(shù)為道路測(cè)量建立控制網(wǎng)提供了新的方法。 2 93 道路 GNSS控制網(wǎng) ABCDE123456789101112131415 三四等控制點(diǎn)一級(jí)控制點(diǎn)某高速公路中的一段的 GNSS控制網(wǎng)圖 3 93 ? 初測(cè) — 在路線范圍內(nèi)，測(cè)繪帶狀地形圖、縱斷面圖，收集地質(zhì)、水文等資料，為初步設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 ? 定測(cè) — 在選定設(shè)計(jì)方案的路線上進(jìn)行中線測(cè)量、縱、橫斷面測(cè)量、帶狀地形圖測(cè)繪。 為道路工程建立高程控制的路線水準(zhǔn)測(cè)量稱為基平測(cè)量，常用三 ﹑ 四等水準(zhǔn)測(cè)量來(lái)建立。 GNSS高程測(cè)量也可用于路線測(cè)量中的基平測(cè)量。 路線勘測(cè)一般分為“初測(cè)”和“定測(cè)”兩個(gè)階段。 道路經(jīng)過(guò)定測(cè)后進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)，它的平面線型、縱坡、橫斷面等已有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和圖紙，即可進(jìn)行道路施工。施工前和施工中，需要恢復(fù)中線、測(cè)設(shè)路基邊樁和豎曲線等。這些測(cè)量工作總稱為道路施工測(cè)量。以下主要介紹 道路定測(cè) 和 施工測(cè)量 。 4 93 167。 102 道路中線測(cè)量 ZYQZ YZZHQZHZ11 1222JDJDZDZD 1212ααHYYH22（具有緩和曲線的圓曲線）（圓曲線）（交點(diǎn)）（交點(diǎn)）（轉(zhuǎn)點(diǎn)）（轉(zhuǎn)點(diǎn)）（右偏角）（左偏角）12路線前進(jìn)方向 道路中線的平面幾何線型由 直線 和 曲線組成 。中線測(cè)量工作主要包括：測(cè)設(shè)中線上各 交點(diǎn) (JD)和 轉(zhuǎn)點(diǎn) (ZD)、量距和釘樁、測(cè)量交點(diǎn)上的偏角、測(cè)設(shè) 圓曲線 和 緩和曲線 的 主點(diǎn) (直圓 ZY,曲中 QZ,圓直 YZ,圓緩 YH,緩圓 HY)和 細(xì)部點(diǎn) 等。 ZY— 直線和圓曲線連接點(diǎn) QZ— 圓曲線的中點(diǎn) YZ— 圓曲線和直線連接點(diǎn) YH— 圓曲線和緩和曲線連接點(diǎn) HY— 緩和曲線和圓曲線連接點(diǎn) 5 93 上圖的圓曲線和緩和曲線組成一組反向曲線段 山區(qū)道路的反向曲線段 6 93 一 .路線的交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)測(cè)設(shè) 交點(diǎn) — 路線的相鄰直線段的相交之點(diǎn)。是詳細(xì)測(cè)設(shè)道路 中線的控制點(diǎn)。在初測(cè)的帶狀地形圖上進(jìn)行紙上 定線，設(shè)計(jì)交點(diǎn)的位置，然后實(shí)地測(cè)設(shè)。 轉(zhuǎn)點(diǎn) — 路線直線段上的點(diǎn)。定線測(cè)量中，當(dāng)相鄰兩交點(diǎn) 互不通視或直線段較長(zhǎng)時(shí)，每隔 200～ 3O0m設(shè)一 轉(zhuǎn)點(diǎn) , 以便在交點(diǎn)測(cè)量轉(zhuǎn)折角和直線量距時(shí)作為 照準(zhǔn)和定線的目標(biāo)。 (－ )交點(diǎn)測(cè)設(shè) 圖上量得與地物的 關(guān)系測(cè)設(shè)路線交點(diǎn) (例如用距離交會(huì)法 ) JD10交點(diǎn) 房屋 電線桿 7 93 根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)設(shè)路線交點(diǎn) T3T4 T5JD12αα 45D8 93 穿線法測(cè)設(shè)路線交點(diǎn) ZDAZDBPPPP1234導(dǎo)線 導(dǎo)線點(diǎn) 交點(diǎn) 測(cè)設(shè)的轉(zhuǎn)點(diǎn)不嚴(yán)格在一條直線上。用目估法或經(jīng)緯儀視準(zhǔn)法定出一條直線，使盡可能靠近這些測(cè)設(shè)點(diǎn)，這一工作稱為 穿線 。 測(cè)設(shè)點(diǎn) P1P2P3P4不在一直線上 導(dǎo)線沿道路中 線布設(shè)，可按鄰 近的導(dǎo)線點(diǎn)用極 坐標(biāo)法測(cè)設(shè)交點(diǎn)。 路線的相鄰直線段 (AB,CD)用穿線法定出后 ,可用 延長(zhǎng)相交法 測(cè)設(shè)交點(diǎn) (JD)。 方法： 將經(jīng)緯儀安置于 B點(diǎn)，瞄準(zhǔn) A點(diǎn)，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，在視線方 向上 ,接近交點(diǎn) JD的概略位置前、后打下兩個(gè)樁（稱為騎馬樁） 采用延長(zhǎng)直線的“正倒鏡分中法” 在該兩樁上定出 a， b兩點(diǎn)， 并釘以小釘 ,拉上細(xì)線； 將經(jīng)緯儀搬至 C點(diǎn) , 后 視 D點(diǎn) ,同法在交點(diǎn)概 略位置前 ,后打下兩個(gè) 騎馬樁 , 定出 c,d兩點(diǎn) , 拉上細(xì)線；在兩條細(xì) 線相交處打下木樁 , 并釘以小釘 , 得到交 點(diǎn) JD。 D JD A B C 9 93 a b c d 二 . 路線轉(zhuǎn)折角的測(cè)定 ? ? 路線前進(jìn)方向 ?? ?? 180右 180?? ?? 左10 93 在路線的交點(diǎn)上，應(yīng)根據(jù)交點(diǎn)前、后的轉(zhuǎn)點(diǎn)測(cè)定路線的轉(zhuǎn)折角。通常測(cè)定路線前進(jìn)方向的 右角 β ，用 DJ2或 DJ6級(jí)經(jīng)緯儀觀測(cè)一個(gè)測(cè)回。按 β 角計(jì)算出路線交點(diǎn)處的偏角 α ，當(dāng) β ＜ 180176。 時(shí)，為 右偏角 （路線向右轉(zhuǎn)折），當(dāng) β ＞ 180176。 時(shí)，為 左偏角 （路線向左轉(zhuǎn)折）。 最后定出轉(zhuǎn)折角 的 分角線方向 三 . 里程樁的設(shè)置 里程樁的作用 ： ? 標(biāo)定路線中線的位置 ,注明類別和離起點(diǎn)的距離； (例 : JD 3+ — 交點(diǎn) ,離起點(diǎn) ) ? 測(cè)量路線縱、橫斷面的依據(jù)； ? 便于計(jì)算工程量。 11 93 距離為 50m整數(shù)的整樁 地物加樁 (涵洞 ) 曲線主點(diǎn)樁 (ZY) 方樁 (標(biāo)明點(diǎn)位 ) 扁樁 (指明方樁所在和性質(zhì) ) 167。 103 道路圓曲線的測(cè)設(shè) ?一 . 圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè) 主點(diǎn)測(cè)設(shè)元素的計(jì)算 : LTJRRRERLRT????????2)12cos1(2cos1802tan??????JDYZZYQZOT TRREα2（交點(diǎn)）（偏角）（切線長(zhǎng)）（曲線長(zhǎng)）（圓直點(diǎn)）（直圓點(diǎn)）（曲線半徑）（圓心）（曲中點(diǎn)） L（外矢距）αα12 93 切線長(zhǎng) 曲線長(zhǎng) 外矢距 曲切差 根據(jù)主點(diǎn)元素測(cè)設(shè)圓曲線 ?主點(diǎn)樁號(hào)的計(jì)算 22LQZYZLZYQZTJDZY??????樁號(hào)樁號(hào)樁號(hào)樁號(hào)樁號(hào)樁號(hào)計(jì)算檢核： YZ 樁號(hào) = JD 樁號(hào) +TJ JDYZZYQZOT TRREα2（交點(diǎn)）（偏角）（切線長(zhǎng)）（曲線長(zhǎng)）（圓直點(diǎn)）（直圓點(diǎn)）（曲線半徑）（圓心）（曲中點(diǎn)） L（外矢距）αα13 93 樁號(hào) 計(jì)算 ： 道路中線不經(jīng)過(guò)交點(diǎn) ,圓曲線中點(diǎn)和終點(diǎn)的樁號(hào) 必須從圓曲線起點(diǎn)的樁號(hào)沿曲線的長(zhǎng)度推算 而得。而交點(diǎn)樁的里程已由中線測(cè)量獲得 ,因此可根據(jù)交點(diǎn)的里程樁號(hào)及圓曲線測(cè)設(shè)元素計(jì)算出各主點(diǎn)的里程樁號(hào)。 一 . 圓曲線主點(diǎn)的測(cè)設(shè) (ZY)的測(cè)設(shè) 經(jīng)緯儀安置在 JD點(diǎn) ,后視相鄰交點(diǎn) ,按視線方向測(cè)設(shè)切線長(zhǎng) T，即為 ZY點(diǎn)。 (YZ)的測(cè)設(shè) 經(jīng)緯儀前視相鄰交點(diǎn) ,按視線方向測(cè)設(shè)切線長(zhǎng) T,即為 YZ點(diǎn)。 (QZ)的測(cè)設(shè) 測(cè)設(shè)路線轉(zhuǎn)折角的分角線方向 (曲線中點(diǎn)方向 ),測(cè)設(shè)外矢距 E,即為 QZ點(diǎn) 14 93 （用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè) — 方向 ,距離） 二 . 圓曲線的細(xì)部點(diǎn)測(cè)設(shè) 偏角法測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)計(jì)算 :(偏角即弦切角 ) 細(xì)部點(diǎn) P1P2P3P4(整樁 ),l0整樁間弧長(zhǎng) (整弧 ),l1 ln+1(非整弧 )所對(duì)圓心角分別為 φ0 φ1 φn+1： ZYQZYZZYJDRRROPPPPPPcc cccCcCαφφφφφΔΔll llll12341210 00n+1102120100n+1n+1l000011 C iP iΔ i?? 18011 ??Rl??18000 ?Rl??18011 ???? Rl nn 15 93 （一）偏角法 (曲線上的細(xì)部點(diǎn)為應(yīng)設(shè)置的里程樁 ) 93 16 ?? 01 )1(21 ?? ???? ii 11 21?? ?? nn ?11 21 ???00 ??ii RC ?? si n2ZYQZYZZYJDRRROPPPPPPcc cccCcCαφφφφφΔΔll llll12341210 00n+1102120100n+1n+1l000011 C iP iΔ i根據(jù)弦切角為同弧所對(duì)圓心角之半： 同弧所對(duì)的弦長(zhǎng)為： 根據(jù)弦切角和弦長(zhǎng) ,以切線為起始方向 ,用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè) Pi 93 17 曲線里程樁號(hào) 相鄰樁點(diǎn)弧長(zhǎng) (m) 偏角 △ 弦長(zhǎng) C (m) 相鄰樁點(diǎn)弦長(zhǎng) c (m) ZY 3+ P1 3+100 P2 3+120 P3 3+140 P4 3+160 YZ 3+ 0176。 00’00” 2176。 08’12” 6176。 54’41” 11176。 41’10” 16176。 27’39” 20176。 10’00” 0 QY 3+ 10176。 05’00” 表 101 圓曲線細(xì)部點(diǎn)偏角法測(cè)設(shè)數(shù)據(jù) (R=120m) l測(cè)設(shè)方法：經(jīng)緯儀 (或全站儀 )置于 ZY點(diǎn) ,以 JD定向 ,轉(zhuǎn)過(guò)偏角按短弦 c(相鄰點(diǎn)距離 )或長(zhǎng)弦 C(起點(diǎn)至該點(diǎn) )測(cè)設(shè)點(diǎn)位 Pi。 (二 ) 圓曲線細(xì)部點(diǎn)測(cè)設(shè)的極坐標(biāo)法 ZDZYQZJD YZZD121234PPPPα = 4 0176。2 0′0 0″R = 120 mT = L = E = RRA0αβO52176。16′30″322176。16′30″326176。32′54″336176。05′52″162176。26′30″ 345176。38′50″355176。11′48″2176。36′