第一篇施工放样00.ppt

绪论,前提：了解道路的设计原理与组成部分，看懂图纸测量学：研究道路的测设原理公路勘测技术：研究道路的几何设计（平、纵、横）路基路面工程：研究道路的结构设计（材料、强度）土力学与地基基础：研究土的基本性质，地基基础的分类和性质。,公路施工技术与检测：研究公路施工技术与方法（施工：由图纸道路实体）,一、公路施工技术课程内容包括三个部分：1、路线定位（放样）初期放样：实地定出中桩、坡脚桩的位置、高程施工中放样：路基、路面每层的高程、宽度施工完测量验收：路基、路面每层完工后的高程,2、路基施工；,2、路面施工。,公路施工概念：依据：设计图纸（几何尺寸和性能指标）施工技术规范(施工工艺）中心：工程质量（图纸和规范要求）有组织有计划地将设计图纸转化为工程实体。二、学习重点施工方法：能编制施工方案、能按施工方案进行施工三、学习本课程的意义从事道路施工（指导、组织）（施工员路基部主任工程部主任总工或项目经理）（技术员助工工程师高级工程师）（毕业1年3年7年12年）,第一篇施工放样第一章施工放样的基本方法第一节施工放样的内容和基本方法施工放样的内容（放样工作由测量员完成）：1、熟悉图纸和施工现场设计图纸主要有路线平面图、纵、横断面图和附属构造物等。2、公路中线施工放样3、路基横断面的放样4、路面的放样5、涵洞、桥隧等构造物的放样,第一篇施工放样第一章施工放样的基本方法第一节施工放样的内容和基本方法一、路基放样的基本内容：在路基开工前，应根据路线中桩、设计图表进行放样工作，其工作内容主要有：（1）复测中桩（2）在中桩处标定填、挖高度。（3）定出路堤坡脚、路堑坡顶、边沟具体位置桩。（4）边坡放样，按照设计边坡坡度、高度确定边坡位置。（5）移桩移点，即将施工过程难以保存的桩移设于路基范围以外。,（设计阶段）定测：把设计在图上的中线在实地测设出来；,二、放样工具,道路测量放样的仪器设备：主要是全站仪和水准仪。其次要准备相关的工具：棱镜及棱镜杆、钢尺、方向架、花杆、皮尺、红油漆、毛笔、小竹桩、铁锤、小麻绳等,三、放样方法：1、低等级公路的放样方法：（1）图解法:根据路基一般横断面图（每20m一个断面），在地面上沿横断面方向量出路肩、坡脚、排水沟等特征点距中桩的距离，定出路肩桩、坡脚桩。（2）计算法：没有一般横断面图时，先算出横断面上各特征点距中桩的距离，在用皮尺量出。2、高等级公路的放样方法：坐标法（直角坐标法、极坐标法）,第二节直线段距离的放样,精密量距中的量距结果需进行尺长改正、温度改正及倾斜改正，求出改正后的平距。距离放样也需要进行各项修正。钢尺名义长度=放样水平距离-尺长修正-温度修正+倾斜修正d=d-d1-dt+dh(1)尺长修正,钢尺的检定：理想工作条件（温度t0为200c,拉力为100n），将被检尺与在标准尺相比对，得出钢尺的尺度修正。,被检尺,标准尺,任一丈量长度的尺长改正数为欲放样水平距离30m,量距时尺上读数应为30-0.3=29.7m。(2)温度修正：钢尺会热胀冷缩,量距时的温度t与检定钢尺时的温度t。不一致时，需进行温度改正，其公式为dt=d（t-t0）t。-检定钢尺时的温度(20c)t-量距时的温度(比如30c)-为钢尺的线膨胀系数若d=30m，则dt=0.00001230（3020）0.004（3）倾斜修正dh=h2/2s,dh,s,例题：放样距离s为30.000m，已知钢尺的名义长度d为30.000m，经检定钢尺实长为30.003m，检定时温度t0为200c,拉力为100n；放样时钢尺温度t为300c，拉力采用100n。量距离后，测得放样端点的高差h为1.00m，则三项改正数计算如下：d1=30.003-30.000=0.003dt=d（t-t0）=0.00001230（3020）0.004dh=h2/2s=12/2300.017故沿倾斜地面放样时的另一端读数应为：30.0000.0030.0040.01730.010（m）,第三节已知水平角的放样,如图，角顶点a及方向线ab已确定，拟在a点从ab开始顺时针方向设置水平角，定出ac方向。放样时，多采用正倒镜分中法。,在a点安置经纬仪，盘左位置照准目标b点，并将水平度盘配置在0,转动照准部，使水平度盘读数为，沿视线方向在地面上定出c点。在用盘右位置，重复上述操作，定出c点，取c和c的中点c，则即为设计的角值。,第四节已知高程的放样,水准测量法如图，已知a点高程，放出b点高程。设a点的已知高程ha=40.359m，在b点放样高程为41.000m，则在a、b间安置水准仪，后视a尺得读数a=2.468m，仪器视线高程为：h1=40.359+2.468=42.827(m)b点尺读数应为：bh1hb42.82741.000=1.827(m),若待测设高程点的设计高程与已知高程点的高程相差较大，需设置临时水准点。如图所示hb+b+(cd)=haa则临时水准点hb=haa(cd)bhb求出后，即可以临时水准点b点为后视点，测设坑底其他各待测设高程点的设计高程,第四节平面点位的放样1、直角坐标法直角坐标法放样，是在指定的坐标轴系中，通过x、y的放样，来确定其放样点位的。在现场上，通常是以导线边施工基线和建筑物的主轴线为x轴，某一固定点为坐标原点。放样时，从原点开始，沿x轴用钢尺量出x值得垂足点，然后在垂足点安置经纬仪，设置垂线，沿垂线方向量出y值，既得放样点的位置。,x,y,2、极坐标法,如图，p为待放样点，a、b为控制点。三点坐标均已给出。如以a为极点，则若能算出极角、极距d，使用经纬仪和钢尺把极角、极距d放样到地面上去、即可确定p点位置。计算方法：根据a、p坐标反算出d和ap方位角ap，同理也可反算出ab方位角ab。由图可知，ab与ap之差即为所求的极角。,坐标方位角：从直线起点的标准方向北端起，顺时针方向量至该直线的水平夹角，称为该直线的方位角ai=rai(rai在象限)ai=180rai（rai在象限）ai=180rai（rai在象限）ai=360rai（rai在象限）极角=apab,象限角,其中：,3、角度交会法,角度交会法放样点位如图所示，先根据控制点a、b和放样点p的坐标，反算出水平角1、2。再在a、b点上安置经纬仪分别放出1、2，并在交会方向线上于p点前、后分别标定骑马桩1、2和3、4。最后在1、2与3、4点上分别拉上绳线，则两线交点即是角度交会点。为了保证交会点的精确，交会角值在0150之间。此法适用于地面不平或丈量距离困难的地段。,4、距离交会法,如图，先根据控制点a、b和待放样点p的坐标，反算出水平距离d1和d2。测设时，需同时用两把钢尺，分别将零点对准a与b，将钢尺拉平且使尺上的读数d1及d2的分划线交于一点，则该点即是欲放样的p点。此法在便于量距，且放样点至控制点的距离不超过钢尺的情况下，使用较为方便。,作业：1、平面点位放样的方法有几种？2、用极坐标放样p点，各点坐标已知，求放样数据d与。p点坐标为（1210，9033）、控制点a的坐标为（1031,8401）、b点坐标为（1050，9541）。,课堂练习：1、如图示，地面水准点a高程70.000m,在地面和坑内分别安置水准仪，瞄准水准尺a、b的读数分别为1.576m、1.750m，瞄准钢尺的读数为c=5m,d=2m。则临时水准点高程为？,转点：是满足测量操作时设置的中转点，交点：是设计线路时两条线段的交点，交点也可以设为转点，而转点不一定是交点.控制点：分平面控制点和高程控制点，平面控制点：三角点、导线点、gps点等。高程控制点：按观测方法分有水准点和三角高程点，按等级分有一、二、三、四等和等外级。水准点：沿水准路线每隔一定距离布设的高程控制点称为水准点。基准点：是指观测沉降变形时最可靠、最基本的已知其高程的水准点。,导线：是在地面上选定一系列的控制点，以折线的方式将它们连接起来，测定边长和转折角，然后进行计算平差的一种中线（从线路测量角度说的）控制手段。是控制中线的一种形式中线：是设计给定的线路中心线。选定的一系列控制点中可以是线路中线点也可以不是。,第二章路线中线的施工放样,本章学习要点：导线控制点恢复公路中线的方法；路线控制桩恢复公路中线的方法；纵、横断面的施工放样。,第一节概述路线中线施工放样就是利用测量仪器和设备，按设计图纸中的各项元素和控制点坐标(或路线控制桩)，将公路的“中心线”准确无误地放到实地，指导施工作业，习惯上称为“中线放样”。中线放样一般有两种方法：用沿线导线控制点放样；（也就是坐标法）用路线控制桩(交点、直圆、圆直等点)放样。低等级公路：用路线控制桩恢复中线。二级以上的公路：采用导线控制点放样中线。,第二节高等级公路中线放样,一、导线控制点的复测,1、导线控制点的复测导线控制点的复测主要是检查它的坐标和高程是否正确。检测方法如图所示：,第一步：根据导线点1n的坐标反算转角（左角）2n-1和导线边长s1sn-1.,控制点成果表,第二步：实地观测各左角i+1及导线边长si。角度观测可取一个测回平均值，边长测量可取连续测量34次的平均值。当观测值和计算值满足下式,认为点的平面位置和坐标是正确的。,转角,导线长度,方位角,对导线进行检查，按方位角闭合差和导线闭合差的精度要求进行控制。第三步：(水准点)高程的检查通常情况下，水准点可设在导线点处。在使用水准点之前应仔细校核，并与国家水准点闭合。水准点高程的检查和水准测量的方法一样。如满足精度要求，则认为点的高程是正确的。2、导线控制点的补测与移位由于人为或其它的原因，导线控制点丢失或遭到破坏。如果间断性的丢失，则可利用前方交会、支点等方法补测该点，或采用任意测站方法补测导线点。注：复测导线时，必须和相邻标段的导线闭合。施工期间，定期（每半年）对导线点复测一次；补测的导线点应为于路基一侧且地势较高处，保证满足通视要求。,原理：用导线控制点恢复中线，实质上就是根据导线点坐标与公路中线点坐标之间的关系，借以高精度的测距手段，将公路中线放到实地。因此，也可称之为“坐标法”。,二、用导线控制点恢复中线,对于高等级公路如高速公路、一级公路和部分二级公路，设计文件中包括公路中线逐桩坐标表，可用坐标法恢复路线中桩。如图所示，pi为公路中线点，坐标为（xp、yp）；a、b为公路中线附近的导线点，坐标分别为（xa、ya）、（xb、yb），p点与a点的极坐标关系用a点到p点的距离sap、坐标方向ap表示，即：,对于没有公路逐桩坐标表时，导线点a的坐标已知，pi点的坐标未知，需由放线人员自己计算，可分以下几种情况：,1.p点在直线段上，p点的坐标计算,如图所示，jdn的坐标为（xn,yn）,jdnjdn+1的坐标方位角为nn+1，p点在jdn与jdn+1的直线段上，圆曲线切线长为tn，yz点、p点的桩号分别为l、li，则p点的坐标按下式求得：,式中：li、lp点和yz点的里程桩号；tn切线长,n,n+1,x,2.p点在平曲线上，p点的坐标计算(难点）,如p点在带有缓和曲线的平曲线段上，已知jdn-1、jdn、jdn+1的坐标分别为（xn-1,yn-1）、（xn,yn）、（xn+1,yn+1），jdn-1jdn、jdnjdn+1的坐标方位角分别为n-1，n、n，n+1。tn为切线长。如图所示。,1）坐标方位角的计算,则转角：,负为左转，正为右转。,2）中桩坐标的计算,（1）主点坐标的计算,th切线长,tn,以zh（或hz）为坐标原点，以指向jdn的切线为x轴，垂直切线方向为y轴，建立局部坐标系xoy,先算出p点在新坐标系中的坐标（x、y）,再利用坐标平移和旋转的方法算出p点在路线坐标系中的坐标（x,y)。,注：x轴正方向必须顺时针旋转90到y轴正方向。（与大地直角坐标系一致）,3、p点的放样(极坐标法）,根据求得的p点坐标，计算出p点与导线点a的距离sap和坐标方位角ap，并按以下放样步骤进行放样：1）在控制点a架设全站仪或经纬仪，对中、整平;2）将导线点坐标、路线有关数据输入计算机，运行计算机程序；3）后视已知导线点b，配置水平度盘读数至后视导线点坐标方位角ab；4）根据待放点p的桩号li(坐标）,计算机自动判断并计算该点的放样资料sap、ap；5）转动照准部，拨方位角ap、量距离sap，精确定出待放点p；6）检查该点p的桩号、方位角、距离是否正确；重复第四六步，放样其它路线中桩。,路线控制桩：交点桩、转点桩、起讫点桩,第二节低等级公路中线放样,当相邻两交点互不通视或直线较长时，需设转点,（1）路线控制桩的复测目的：检查控制桩的平面位置是否正确方法：参照导线控制点复测（适用于：沿线有导线控制点）钢尺量距和偏角法（适用于：沿线没有导线控制点）（2）路线控制桩的恢复角度交汇法：见第一章适用于：交点桩或转点桩中只有个别点丢失极坐标法：见第一章适用于：交点桩或转点桩大部分丢失,一、路线控制桩的恢复与固定,1、路线控制桩的恢复,2、路线控制桩的固定,在施工过程中，随着路基施工高度的不断变化，有些交点桩或转点桩会被掩埋或挖掉，因此，需要对其进行固定，以便在施工时能随时利用他们来恢复或检查公路中线。固定后，做好记录、绘制草图，以供随时恢复查寻。固定方法如下：,（1）交点桩的固定在jd1的前后两条导线的延长线上，分别设置a1、a2和b1、b2等四个栓桩，将全站仪置于jd1上，测定这四个栓桩相互之间的距离l1、l2、l3、l4。一旦jd1丢失，可利用栓桩进行恢复。,方法一：在转点桩的两侧设置4个栓桩,测出4个距离方法二：在转点桩的同侧设置2个栓桩，测出2个距离2个角度,（2）转点桩的固定,二、利用路线控制桩恢复中线,所需平面设计资料：路线平面图、直线曲线转角一览表等。中线恢复顺序：首先恢复公路中线直线段的施工控制桩，再恢复公路中线曲线段的施工控制桩。曲线段：先恢复主点桩，再设置加桩。直线段中桩的恢复较简单，参照第一章。了解曲线段中桩的恢复，以设置圆曲线的平曲线为例。,1、单圆曲线施工控制桩的放样1）主点桩的放样如图，所设平曲线为单圆曲线，从直曲表中可查出曲线要素：交点桩号、偏角、曲线半径r、切线长t、外距值e等。放样步骤如下：（1）曲线起、终点（zy、yz）的放样：在jdn处安置全站仪或经纬仪，望远镜照准jdn-1或此方向上的转点，量取切线长t，得曲线起点（zy）；同理，得曲线起点（yz）；（2）曲中点的放样（qz）：曲线起、终点（zy、yz）放样完毕后，转动全站仪或经纬仪照准部，瞄准角分线方向，沿此方向量取外距值e，得曲中点（qz）。,2）加桩放样曲线加桩放样方法很多，在此只介绍直角坐标法，它是以曲线的起点zy或终点yz为坐标原点，以切线为x轴，过原点的曲率半径方向为y轴，按曲线上各点坐标设置各点位置。设p为曲线上待放点，则p的坐标可按下式计算：式中：li为待放点p桩号与zy或yz点桩号之差；r为圆曲线半径。,p,第四节纵断面施工放样,纵断面施工放样时，如果待放点在直坡段其放样较为简单，关键是竖曲线的放样。竖曲线放样时，可以在路基设计表或纵断面图上直接查得中桩设计高程，再根据中桩平面位置，放出中桩高程。但有时根据实际，放线人员需要自己计算时，可根据纵断面图上的设计资料（边坡点桩号、坡度、半径），按公路勘测设计中竖曲线要素及高程的计算方法进行计算，算出竖曲线上各点高程后再进行高程放样。,第三章路基路面横断面的施工放样,横断面放样目的：把路基的横断面轮廓在实地表示出来，包括边桩放样和边坡放样两部分。一、路基边桩放样路基边桩放样就是在地面上将每一个横断面的路基边坡线与地面的交点，用木桩标定出来。边桩的位置由横断面方向、两侧边桩至中桩的平距来确定。常用的边桩放样方法如下：(1)图解法适用于：有路基一般横断面图时，且填挖方不大时的低等级公路方法：先在横断面图上量取中桩至边桩的距离，然后在实地用皮尺沿横断面方向将边桩丈量并标定出来。每个横断面都放出边桩后，再分别将路中线两侧的路基坡脚桩或路堑坡顶桩用灰线连接起来，即为路基填挖边界。横断面方向测定：用方向架或经纬仪,(2)解析法适用于：没有路基一般横断面设计图，只有施工填挖高度时；一般公路平坦地形或地面横坡均匀一致地段。方法：根据路基填挖高度、边坡率、路基宽度和横断面地形情况，先计算出路基中心桩至边桩的距离；然后，在实地沿横断面方向按距离将边桩放出来。路基边桩至中桩的平距d计算：,平坦地段,式中：d为边桩至中桩的水平距离，b为路基宽度，m为边坡坡度，h为填挖高，s为路堑边沟顶宽,倾斜地段的边桩至中桩平距计算：在倾斜地段，计算时要考虑横坡的影响。坡脚桩至中桩的距离d上、d下为：,式中：h上、h下分别为上、下两侧路基坡脚（或坡顶）至地面中桩的高差；由于边桩末定，所以、h上、h下均为末知数。实际工作中，采用“渐近法”，在现场边测边标定。,