外业测量通用指导书

辽宁省交通勘测设计院 通 用 技 术 指 导 书 外业测量 编 号 401 2005 编 制 部 门 技术质量部 总 工 程 师 编 制 日 期 2005 年 7 月 20 日 外业测量通用技术指导书外业测量通用技术指导书 本技术指导适用于高速公路一次定测外业测量 由于每条高速公路所处的地理位置 沿线的地形 地貌均有所不同 因此本指导中所做规定适用于通常情况 特殊条件下 可 与具体项目的测量技术要求结合使用 1 1 基础测绘资料的使用基础测绘资料的使用 1 1 控制成果的使用控制成果的使用 1 1 1 坐标系统坐标系统 新建高速公路控制点使用的坐标系一般包括 1954 北京坐标系高斯 3 带坐标 1980 西安坐标系高斯 3 带坐标 抵偿坐标系 WGS84 坐标系 通常使用的是抵偿坐标系通常使用的是抵偿坐标系 一 条高速公路有时包含两个以上的不同抵偿坐标系 有时在满足公路勘测规范要求的每公里 变形值小于 2 5 厘米的条件下 也使用国家 3 带 1954 北京坐标或 1980 西安坐标 所以 外业测量时必须先确定控制点的坐标系统 通常情况下 采用全站仪放样 一般使用抵偿 坐标系 而采用 GPS RTK 放样时 还需使用控制点的 WGS84 坐标 需要清楚不同抵偿坐 标系的投影中央子午线和投影面高程以及采用哪种椭球参数作为数学转换的基础 1 1 21 1 2 不同抵偿坐标系的坐标换带问题不同抵偿坐标系的坐标换带问题 当一条高速公路有时包含两个以上的不同抵偿坐标系时 在两带重叠的 2km 左右范围 内的控制点通常有两套计算成果 在换带处放样时 一定保证使用的控制点坐标为同一抵 偿坐标系下的坐标 并以设计提供的坐标数据作为使用依据 且对换带处的控制点点号应 做特殊记录 抵偿坐标计算统一采用辽宁省交通设计院的应用程序 GSTY500 完成 1 1 31 1 3 WGS 84WGS 84 坐标与抵偿坐标的匹配问题坐标与抵偿坐标的匹配问题 使用 GPS 放样时 必须检查 WGS 84 坐标与抵偿坐标是否为同期 同单位测量成果 是 否存在不同时期作业情况 各阶段控制点的 WGS 84 坐标是否具有连续性 避免由于 WGS 84 坐标与抵偿坐标不匹配带来测量错误 因此必须进行控制点实地点位检验 1 1 41 1 4 高程系统高程系统 控制点高程一般均采用 1985 国家高程基准 1 21 2 地形图的使用地形图的使用 地形图有时因成图单位不同 成图时间不同等因素导致编号不统一 表示方法有微小 差异 地形图使用过程中应重点注意以下几点 地形图使用的抵偿坐标系的中央子午线和投影面参数 如果存在两个以上的不同抵偿坐 标系时 应确认哪两张相邻地形图为坐标换带图 同时确认这两张图内的重合控制点点名 以便解决坐标换带问题 有时由于存在不同比较线 因此应根据各成图单位提供的地形图结合图 表 确认应使 用哪些地形图 并注意比较线是否也存在坐标换带问题 2 2 放样中需注意的问题放样中需注意的问题 测量前必须对所测路线可能利用的现有的 GPS 点 导线点和水准点进行全面检测 如遇 控制点被破坏或丢失 影响施工放样 则应进行补测 设置临时桩并进行联测 要求检测 情况有记录 高程检查限差执行水准路线闭合差 H 25mm L 为路线长度 以公里L 计 已知控制点的点位检查误差应小于 2 5cm 路线起终点 交点 转点 与公路交叉点 与铁路交叉点 大桥 特大桥位处 可根据 需要设置指示桩 如有条件可利用原有永久建筑物进行改造设点 路线里程和平曲线计算 必须使用导线观测值平差后的成果进行计算 不允许使用纸上定线时的交点坐标 含起终 点 进行计算 要求中桩必须采用墨汁书写 以免日照 雨淋后退色 测量之前必须对所使用的仪器设备进行检查鉴定 确保仪器处于正常状态 3 3 中桩测量中桩测量 3 13 1 测量方法测量方法 中桩放样测量可采用 GPS RTK 方式 亦可采用全站仪或光电测距仪 按坐标法放样 采用 GPS RTK 方式时需注意 按照 1 1 3 规定检查控制点抵偿坐标与 WGS 84 坐标标 是否匹配 若需重新求定转换参数 则必须采用七参数转换法 保证用于求解该参数的控 制点数量不得少于 4 个 且沿路线两侧分布 同时必须检验转换精度是否合乎要求 转换 的路线长度应控制在 8km 以内 流动站距参考站的作业距离不超过 4km 观测时应注意 仪器天线 地面点位对中的准确性 注意附近是否存在强电磁场的干扰 使用手机 对讲 机应离开 GPS 接收机至少 5m 以外 放样点超出覆盖区域的距离不得大于 0 5km 而利用全站仪或光电测距仪放样时 应布设附和导线 观测一测回 放样点至测站 点的距离不超过 400m 严格检验仪器的 2c 值 保证正倒镜观测点位横向误差小于 2cm 使用独杆标立棱镜时 必须保证水平气泡居中 按支导线测量时 最多只能连续 支 3 站 且转站点至少要观测一测回 3 23 2 有关规定有关规定 3 2 1 固定桩应为路线的起 终点 桥位点 交叉点 分段点 里程桩号由导线测量所求 交点坐标换算的水平距离计算所得为准 两固定桩之间中桩误差在限差之内 应分配在该 段内 不允许连续累加在一起 3 2 2 测量内容包括主线 互通式立交 分离式立交 改河改路等 主线路线中桩链距为 20m 互通式立交匝道和分离式立交 跨线桥 改河改路段链距为 10m 3 2 3 中线量距精度和中桩位置限差 距离限差为 1 2000 桩位纵向误差 m 平原微丘 区为 s 2000 0 05m 山岭重丘区为 s 2000 0 1m 桩位点位中误差 平原微丘区为 5cm 山岭重丘区为 10cm 3 2 4曲线测量闭合差 纵向闭合差 平原微丘区 1 2000 山岭重丘区 1 1000 横向闭 合差均为 10cm 曲线偏角闭合差 60 3 2 5 中桩加桩要求 1路线与等级路相交时 应在路基坡脚 路肩 路中心及边沟处加桩 边沟加桩按第 4 条执行 2路线与铁路相交时 应在路基坡脚 坡顶及轨顶处加桩 铁轨 3路线与农田作业道相交时在道两侧加桩 路线与陡坎相交时 当坎高 30cm 时 应在坎上 坎下加桩 其它地形变化较大处同 上处理 5路线与沟渠相交时 当沟宽 50cm 时 应在沟顶边缘 沟底边缘 沟底中心加桩 当沟宽 50cm 时 应在沟顶边缘 沟底中心加桩 6路线与高压线相交时 应在交叉点加桩 同时测量高压线高度并记录测量时的温度同时测量高压线高度并记录测量时的温度 7路线与民房等建筑物交叉而无法采集整桩号时 应在墙壁外侧底部加桩 并指示出整 桩位的准确位置 8路线与水塘 干渠及河流交叉时 应在塘边及河流常水位边加桩 水塘应测量水深 正常20米一链放桩 路线前进方向 路线与光缆 油管 自来水管道等管线交叉处应加桩 土质变化及不良地质地段起终点处 除上述规定外 还应根据现场设计人员的工作要求进行加桩 加桩应取位至 0 1m 特 殊情况下取位至 0 01m 选择明显标记拴桩并记录 便于日后查找 3 2 6 对桩号标识的要求 路中心应用道钉加红布条标识 轨顶用红油漆标识 一般情况下 桩号正面应面向路线小桩号侧 特殊情况为便于读桩时 可将桩正面面向 路线大桩号侧 当遇有树木 庄稼 房屋等桩号位置不明显处 需在桩号附近明显处用红布条标识 比较线桩号前应标注比较线名称 例 CK163 000 表示 C 比较线 163km 如有改线 应在改线桩号前加 G 标识 改线测量起终点应至少与改线前线位重合 20m 整公里桩应为方桩 以区别于其它桩 为防止加桩丢失 造成漏测横断面 应对每公里以内加桩统一编排顺序号码 书写于桩 的背面 冬季作业应采取有效措施保证桩位固定 4 4 高程测量高程测量 高程测量应根据测区地势的实际情况 考虑采用几何水准测量 光电测距三角高程 GPS RTK 等方式进行 但应确保测量精度满足规范要求 水准测量应满足附合水准路线闭合差 30mm L 为水准路线长度 以公里计 的精L 度要求 需编制水准路线图 表及相应的测量精度统计表 中桩高程检测限差为 5cm 超 限的重测 附和水准路线的高程闭合差在限差规定以内时 可按距离进行平差计算各个中 桩高程 中桩高程取至厘米 测量路段的水准测量应连续 即一个工作段结束时附合到某 一水准点 下一工作段开始时 应从该水准点开始 以检查水准点的正确与否 各测段衔 接的水准点高程应一致 光电测距三角高程应控制测点距离 一般在 400m 左右 最远不能超过 500m 同时三角 高程路线应起闭于原四等高程控制点上 支导线转站点高程要求往返观测 取平均值为准 采用 GPS RTK 测量需要注意流动站距参考站的距离不超过 4km 高程以内插方式测定 尽量避免外推高程 地势变化大处 应增加拟和水准点的数量 缩短拟和路线长度 提高 精度 在采用 GPS RTK 测量高程前 应采取其它测量方式对 GPS 高程进行验证 要求保留 记录 检查高程外符合精度是否满足规范要求 以确保其精度满足要求 应特别注意路线经由下列各地形特征点的高程测量精度 这些地形特征点包括 已建 高速公路跨线部分 干线公路跨线部分 等级公路路面 铁路路基及轨面 堤坝顶等 这 些地形点的高程须采用几何水准方式测定 所测的高程检测互差应小于 2cm 测量水下高程时 水深的量取要准确 可靠 注意比较两岸的水边 或冰边 高程 同时注意取点密度能真实反映出河床情况 中桩高程应测量桩志处的地面标高 中桩高程观测一次 5 5 横断面测量横断面测量 5 15 1 测量方法的规定测量方法的规定 横断面测量精度的高低不仅关系到工程量计算的准确性 而且关系到征地线位置的准 确性 与老百姓的利益息息相关 横断面测量可采用水准仪配合皮尺量距 经纬仪视距 全站仪 光电测距仪等测量仪器 方法进行 对其它经过试验能保证测量精度的方法亦可 采用 但不得用担杆比高法 严禁目测估计 横断面测量应逐桩施测 其方向应和路线中 线垂直 曲线路段与测点切线垂直 须用仪器确定其方向 不可目测估计 5 25 2 测量范围的规定测量范围的规定 横断面应从道路中线向两侧进行测量 其测量宽度应根据路基填挖高度和沿线设施 互通式立交 分离式立交等的设计需要分段确定 对于双向四车道的高速公路 其主线横断面测量沿中线向两侧各自测量宽度不得少于 50m 对于大的挖方段 沿中线向两侧各自测量宽度不得少于 70m 若测量断面与已有公路 含已建高速公路 相交 则需测量出原有公路断面形状 分离式立交 跨线桥 断面测量自中心线开始 每侧测量宽度不得少于 30m 互通式 立交匝道断面测量自匝道中心线向两侧测量 每侧宽度不得少于 25m 断面测量的碎部点间距要适中 且具有一定的代表性 反映实地的真实状况 遇到地 形变化处或地物 碎部点取点方法类似于 3 2 5 节的加桩要求 距路中心线 100m 以内的铁 路 50m 以内的高压 线 电塔及重要建筑物应在横断面数据中反映其位置及形状 5 35 3 测量精度要求测量精度要求 横断面测量的距离读数取位至 0 1m 高程的读数取位至 0 01m 检测限差应符合要求 水平距离 L 100 0 1 m 高程 h 100 L 200 0 1 m 式中 L 测点至中桩的水平 距离 m h 测点至中桩的高差 m 横断面应在现场即时核对左右地物 地面线点位高程取至厘米 横断面测量记录中应 备注出耕地范围 土石分界 房屋 水渠 通讯线路 铁路 公路 等地物属性 当过水 塘 河流时还应注明水边线 6 6 地形测量地形测量 由于 1 2000 地形图比例尺较小 难以满足隧洞设计需要 所以要在隧洞洞口处进行 1 500 地形图测绘 测图范围按照设计人员指定范围进行 测量中需注意 6 1 使用的控制点坐标系统及高程系统应与 1 2000 地形图保持一致 包括图形要素的设 置 6 2 为保证成图精度 野外数据的采集方法 要求采用全站仪或 GPS RTK 可配合相应软 件现场直接成图 亦可绘制草图而内业成图 但不允许采用平板仪白纸成图的方法 基本 等高距视地势情况采用 0 5m 或 1m 等高距为 1m 时 当首曲线间距大于图上 5cm 时 应插 绘间曲线 6 3 地形测量的方法按有关规范规定执行 精度要求见下表 6 3 1 地物点的平面精度 表 1 图上地物点平面位置中误差 mm 地形类别平地 丘陵地山地 高山地 中误差 0 60 8 6 3 2 高程注记点的高程中误差 图上高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不应超过表 2 的规定 表 2 高程注记点的高程中误差 m 地形类别平地丘陵地山地高山地 中误差 等高距 1 3Hd1 2Hd2 3Hd1Hd 注 注 HdHd 为基本等高距 为基本等高距 6 3 3 等高线的高程中误差 等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差不应超过表 3 的规定 表 3 等高线插求点的高程中误差 m 地形类别平地丘陵地山地高山地 中误差 等高距 1 2Hd2 3Hd1Hd1Hd 注 注 HdHd 为基本等高距 为基本等高距 7 7 水文勘测水文勘测 7 1 洪水点测量 洪水点高程建议采用水准仪施测 水准点闭合差的限值为 30 mm L 以公里计 L 当高差过大或情况特殊时 可采用红外测距三角高程往返观测或变动两次仪器高度的方式 测定 洪水点的平面位置 可采用全站仪极坐标法 GPS RTK 经纬仪视距法或直线丈量法 等方法测定 其距离限差不应大于直线的 1 50 水面坡度的施测 长度应根据洪水点位 的分布情况 水文断面的位置和该段水文特征等情况确定 水位的测点间距一般为 20 50m 最长应不超过 100m 水位测量应根据河道的具体情况采用相应的测量方法 满 足精度要求 7 2 断面测量 水文断面两端点均应钉桩 断面上各点距离可采用直接丈量法 全站仪测距等方法测 定 其限差应不大于距离的 1 200 断面上各水面测点高程可采用水准仪或三角高程方法 测定 断面测量高程与水准点高程的闭合差的限值为 50mm 测点高程的限差应不大L 于 0 1m 水下断面测点高程 用水准仪配合测深杆 测深锤 回声测深仪等施测 两次 测深的差值 当水深小于 2m 应不大于 0 1m 当水深大于 2m 时 应不大于水深的 5 8 8 其它零星测量其它零星测量 其它零星测量包括改移工程 被交路轨迹测量等内容 8 18 1 测量方法测量方法 改移工程测量包括改河改路测量 进行改移工程测量 被交路轨迹测量需要按照现场 实际情况测量出需要改河 改路范围内原有路 河的真实走向 改河段可根据河流的水边 防护堤等地物进行测量 改路 被交叉路测量可测量原路边缘两侧 或根据实地量测出的 道路中心位置进行测量 平面位置及高程测量可同步进行 但高程测量采用几何水准测量 为宜 8 28 2 测量精度测量精度 上述测量平面位置检测误差应小于 7cm 高程误差应在 5cm 以内 9 其它要求其它要求 9 19 1 成果自检成果自检 一次定测成果是施工图设计最为重要的依据之一 因此供方必须加强对