长安大学《测量学》第十二章路线纵、横断面测量.ppt

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 524.7820.606BM2 523.062.32K1+240 515.140517.3861.521 2.246 ZD2 515.651.01+180 515.461.20+160 515.840.82+140 516.140.52+120 516.160.50+100 513.499516.6611.0063.162ZD1 512.48 513.61 2.03 0.90 +060 +080 513.890.62+040 512.611.90+020 512.891.62K0+000 BM1高程为基 平所测 基平测得BM2 高程为 524.824 512.314514.5052.191BM1 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 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。 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： 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。 i p 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