施工测量断高调整浅谈

.施工测量断高调整浅谈姬根杰Abstract: In construction leveling,changes in leveling network may give rise to different elevation at the same benchmark, which is also know as broken height. This thesis starts by figuring out the scope and location of broken height and moves on to analyzing its calculation principles. The adjustment of longitudinal gradien will also be discussed to work out solutions of handling broken height.Keywords：leveling broken height adjustment of longitudinal gradien摘 要：施工水准测量中,因水准网的等级变化可能会遇到同一水准点上出现不同的高程值，即产生了断高，从确定断高产生的范围、位置入手，进一步分析断高计算原理，探讨调整线路纵坡的计算，达到如何处理断高的目的。关键词：水准测量 断高 纵坡调整中南部铁路通道无砟轨道建设中，原设计500米以上的隧道由有砟变更为无砟轨道，根据无砟轨道测量精度的要求，原水准网由四等调整为二等。在施工测量中，因不同精度等级的水准网混合使用时，在同一水准点上可能出现不同的高程值，于是产生了断高。目前关于产生断高后如何调整线路纵坡的相关参考资料较少，又没有固定的处理方式，现就中南部铁路施工中遇到的断高情况，如何调整纵坡进行探讨。一、断高产生的原因原设计有砟隧道的水准网按四等进行控制，要求限差为20 mm，当变更为无砟轨道后，水准网按二等进行控制，要求限差为4 mm。由于精度要求不一样，在施工测量中，所使用的测量仪器、测量方法也不一样，随着测量线路的增长，二等与四等的限差要求值差别变大，导致在同一水准点上，出现一个四等网的高程值和一个二等网的高程值，两个不同的高程值产生了断高。如表1，在测量线路为10Km时，限差差别为50mm，断高有可能在076mm之间。 表1 不同测量路线长度的限差对比表水准测量等 级测段、路线往返测高差不符值随测量路线长度的限差对比L=1KmL=5KmL=10Km二等4 mm4 9 13 四等20 mm20 45 63 二、断高位置的确定原四等水准调整为二等水准后，按水准测量线路，对同一水准点的高程值列表对比，从第一个高程值之差开始变化至变化最大之间的范围，确定断高的具体位置。如表2，水准线路共计5个点，从B点开始至E点，同一点的二、四等高程值之差在增大，而EF之间变化仅为-1mm，因此可以判断断高产生在BE之间，断高点为E，断高为-41mm。表2 断高确定对比表结构物隧道（有砟变更为无砟道床）桥水准点BA.DEF二等高程100.000102.021102.340103.245105.372四等高程100.000102.022102.362103.286105.412高程差mm0-1-22-41-40三、断高的纵坡调整在铁路测量放样中，结构物的高程是以路肩高程为基础进行推算的，如表2中，AE之间为隧道采用二等高程，EF为已经完成的桥采用四等高程，如果按原设计的路肩高程接着施工无砟道床，轨道就会在E点处形成41mm的高差，因此为了保证线路纵坡的平顺，就必须在E点处调整路肩高程，在BE段或EF段调整纵坡。断高点路肩高程调整的计算是关键，也是大家经常感到困惑的方面，其计算原理是：同一个断高点，在二等水准网中路肩高程与水准点高程之差，等于四等网中路肩高程与水准点高程之差，见图1。在BE段或EF段调整纵坡，依据上述原理，将不同方案的路肩高程、所采用的水准点高程列表（表3），需要注意的是：BE段调整纵坡时，E点调整路肩高程X位于BE段a列，E点原设计路肩高程h位于EF段c列；EF段调整纵坡时则相反。表3 断高点E的断高值计算列表断高点E(同一断高点，路肩高程与水准点高程之差不变，a-b=c-d)BE段（二等水准）EF段（四等水准）abcdE路肩高程E水准点高程E路肩高程E水准点高程方案一 调整BE段XH(E二)hH(E四)方案二 调整EF段hH(E二)XH(E四)1、方案一 BE段段调整纵坡（EF段纵坡不变）结合表2、3、4中的数据实例进行分析，BE段为无砟轨道，采用二等水准，EF段采用四等水准，调整纵坡计算如下：第1步，计算E点处的断高值H,依据表3，X- H(E二)=h- H(E四)= X- h= H(E二等)- H(E四等)即断高H=H(E二等)- H(E四等)第二步，计算BE段调整范围内关键点（表3）：调整起点（里程L1）、变坡点（里程L2）、调整终点（里程L3）等调整后的高程值,即把断高按长度比例分配到相应关键点。Hn=hn+Hln/Lz 单位：米Hn：各关键点调整后的高程hn：各关键点调整前的高程H ：E点处的断高值ln：各关键点至调整起点的距离Lz：调整终点至调整起点的距离第三步，计算BE段调整后的坡度。计算可按表4列表计算。2、方案二 EF段段调整纵坡（BE段纵坡不变）结合表2、3、5中的数据实例进行分析，BE段为无砟轨道，采用二等水准，EF段采用四等水准，调整纵坡计算如下：第1步，计算E点处的断高值H,依据表3，h - H(E二)= X - H(E四)= X- h= H(E四等)- H(E二等)即断高H=H(E四等)- H(E二等)第二步，计算EF段调整范围内关键点（表4）：调整起点（里程L3）、调整终点（里程L4）等调整后的高程值,即把断高按长度比例分配到相应关键点。Hn=hn+Hln/Lz 单位：米ln：各关键点至调整终点的距离第三步，计算BE段调整后的坡度。3、 断高的纵坡调整方案的比选以上方案一、二在理论上都是可行的，如果桥隧构筑物没有施工前，采用任何一种都可以，但在实际应用中需加以认真选择。在中南通道建设中，由于隧道桥梁等已经按四等水准网施工完成，如果采用方案二就会出现以下两种问题：（1）BE段的路肩高程不变，但断高点水准高程由103.286（四等）调整为103.245（等），降低了41mm，测量E点附近的隧道拱顶也就比设计高程低了41mm。（2）EF段的路肩高程，在E点调高了41mm，但断高点水准高程由103.286四等不变，此时要么重新施工桥梁垫石增高厚度，要么桥面底砟增加41mm。如果采用方案一，E点采用的水准高程及隧道拱顶高程同时降低41mm，只是数据上的变化，对实际的构筑物几乎没有影响，所以经过方案比选后采用方案一。四 总结在施工测量中遇到断高时，首先明白断高产生的原因，进一步查找产生的范围，才能正确的划分调整线路纵坡的段落；其次注意在不同的水准网中，同一个断高点的路肩高程与水准点高程之差不变，是计算断高原