公路施工放样

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.第1章 绪论 本章学习重点：公路工程施工放样的任务和依据；公路工程施工中使用的坐标系统和高程系统；公路工程中已知距离、已知角度、已知高程和点位的放样方法。11概述1111 公公路工程程施工放放样的任任务公路工程施施工放样样的主要要任务是是利用测测量技术术将设计计图纸上上的工程程构造物物的平面面位置和和高程在在实地标标定出来来，作为为施工的的依据。在在施工过过程中，检检测工程程构造物物的几何何尺寸，以以实现从从设计图图纸到工工程实物物的质和和量的转转变。在交通

2、土木木工程中中，工程程构造物物主要指指路基、路路面、桥桥涵、隧隧道及其其附属构构造物和和排水构构造物。在在路基施施工前，通通过测量量放样确确定路线线中线桩桩、公路路用地界界桩、路路堑坡顶顶、路堤堤坡脚、边边沟等构构造物的的施工位位置；在在桥涵施施工前，通通过测量量放样确确定基坑坑开挖、墩墩台建造造的施工工位置；在隧道道施工前前，利用用控制测测量结果果对隧道道定向定定位等都都是通过过测量放放样实现现的。在在施工过过程中，通通过测量量放样对对工程构构造物外外形几何何尺寸进进行控制制和检测测，及时时修正偏偏差，以以准确体体现设计计意图；在工程程竣工后后，通过过测量对对工程进进行质量量检查和和验收。实

3、实践证明明，精确确地测量量放样能能准确控控制施工工质量和和节约工工程成本本。因此此，施工工放样是是工程施施工过程程中的重重要一环环，它贯贯穿工程程施工全全过程。1122 公公路工程程施工放放样的依依据公路工程施施工放样样的依据据是公公路工程程技术标标准，各各种构造造物的施施工技术术规范、规规程、测测量规范范等以及及工程设设计图纸纸。测量量放样工工作应遵遵循从整整体到局局部的原原则，先先进行控控制测量量，再进进行细部部放样测测量。通通过控制制测量，建建立起平平面控制制点和高高程控制制点与工工程构造造物特征征点之间间的平面面位置和和高程的的几何联联系。以以平面控控制点的的坐标和和高程控控制点的的高

4、程为为依据，利利用传统统测量仪仪器进行行距离、高高程和角角度的测测量放样样或者利利用全站站仪和GGPS进进行三维维坐标放放样来确确定工程程构造物物特征点点在实地地上的空空间位置置。在放放样过程程中，工工程设计计图纸是是图解控控制点和和工程构构造物特特征点之之间几何何关系的的依据；现行的的施工技技术规范范、规程程，以及及测量规规范是核核查放样样结果精精度的依依据。只只有利用用精度符符合标准准的几何何数据，才能精精确地测测定工程程构造物物特征点点的准确确位置，以指导导施工。12 平面直直角坐标标的换算算工程构造物物特征点点的平面面位置是是用坐标标表示的的。在施施工放样样以前必必须了解解设计数数据所

5、提提供的点点的坐标标是用那那一种坐坐标系。只只有在坐坐标系统统一的条条件下，才能进进行行坐坐标、距距离、角角度的计计算和改改正。在在公路工工程测量量中有五五种坐标标系可供供选用。1211 国国家3带高斯斯正投影影平面直直角坐标标系工程建设是是在地球球曲面上上进行的的，工程设设计计算算是在平平面上进进行的，这样就就会有曲曲面上的的数据向向平面归归算的问问题，高高斯平面面直角坐坐标系就就是在此此基础上上建立起起来的。利利用它可可以解决决曲面数数据与平平面数据据的转换换问题。在在离中央央子午线线较近，地面平平均高程程较低的的地区，不必考考虑投影影变形的的影响，可直接接采用国国家统一一的3带高斯斯正投

6、影影平面直直角坐标标系。1）高斯投投影的几几何意义义高斯投影是是高斯平平面直角角坐标系系建立的的基础，其几何何意又如如图1-2-11所示。为了便于说说明高斯斯投影的的概念，将地球球椭球体体作为圆圆球看待待。在圆圆球表面面上选定定一个子子午圈，将投影影面卷成成一个圆圆柱，套在圆圆球上并并使其与与选定的的子午圈圈相切，这条切切线NBBS称为为轴子午午线(中央子子午线)。NAAS和NNCS是是两条和和NBSS经差为为3或1.55并关于于NBSS对称的的子午线线。这样样，球面上上的轴子子午线就就毫无变变形地转转移到圆圆柱面上上。此外外，将赤道道面扩大大使之与与圆柱体体相交，其交线线GH即与与轴子午午线

7、垂直直。当将将圆柱体体从两极极沿着圆圆柱轴线线切开，并展开开成平面面时，圆柱体体上的这这两条正正交的直直线，就是高高斯平面面直角坐坐标系统统的坐标标轴。其其中由轴轴子午线线投影的的直线NNBS是是高斯平平面直角角坐标系系的纵轴轴，称为X轴；而由赤赤道投影影的直线线GH是高高斯平面面直角坐坐标系的的横轴，称为Y轴；B为坐坐标原点点。由子子午线NNAS、NNCS所包包围而构构成的带带状称为为投影带带，若子午午线NAAS和NCSS经差为为6，称为6投影带带，若经差差为3，称为3投影带带。 图图1-22-1如上所述，每一个个高斯投投影的66带和3带都有有其自己己的坐标标轴和坐坐标原点点。横坐坐标的计计

8、算是以以轴子午午线以东东为正，以西为为负。纵纵坐标的的计算是是以赤道道以北为为正，以南为为负。为为了使横横坐标均均为正值值，我国轴轴子午线线的横坐坐标值加加上500kkm，即即将坐标标原点向向西平移移500kmm。如图图（1-2-1b）所示示。高斯平面的的特点：(1) 投投影后的的中央子子午线NNBS是是直线，长度不不变。(2) 投投影后的的赤道AABC是是直线，保持ABBC垂直直NBSS。(3) 离离开中央央子午线线的子午午线投影影是以两两级为终终点的弧弧线，离中央央子午线线越远，弧线的的曲率越越大，说明离离中央子子午线越越远投影影变形越越大。2）高斯平平面直角角坐标系系的建立立根据高斯平平

9、面投影影带的特特点，高斯平平面直角角坐标系系按下述四个规规则建立立：（1）X轴轴是中央央子午线线NBSS的投影影，北方为为正方向向；（2）Y轴轴是赤道道ABCC的投影影，东方为为正方向向；（3）原点点，即中央央子午线线与赤道道交点，用O表示；（4）四个个象限按按顺针顺顺序I、II、IIII、IVV排列，如图1-2-22所示。 图11-2-23）投影带带的中央央子午线线与编号号投影带的宽宽度以投投影带边边缘子午午线之间间的经度度差表示示。为避避免高斯斯投影带带的变形形太大，投影带带的宽度度，不能太太宽，一般宽度度取6或者3。高斯斯投影根根据经差差逐带连连续进行行，即将地地球曲面面展开成成平面。经

10、经差为6的6带高斯斯投影平平面，将全球球分为660个66的投影影带，各带的的中央子子午线的的经度与与投影带带的带号号有如下下对应关关系： (1-2-1)经差为3的3带高斯斯投影平平面，将全球球分为1120个个3的投影影带，各带的的中央子子午线的的经度与与投影带带的带号号有如下下对应关关系： (1-2-2)根据我国在在大地坐坐标系统统中的经经度位置置(744 1335)，从上上述公式式可见，我国用用到的66带的带带号在1323之之间，用到的的3带的带带号在225445之间间。4）高斯平平面直角角坐标表表示的地地面的位位置我国国家测测量大地地控制点点均按高高斯投影影计算其其高斯平平面直角角坐标。在

11、在图1-2-11a)中，球面点点P，大地坐坐标为，。在图图1-2-11b)中中的点是是的高斯斯投影点点，其高斯斯平面直直角坐标标是Xpp，Yp。它们的意义义是：xp表示P 点在高高斯平面面上到赤赤道的距距离；yp包括括有投影影带的带带号、附附加值5500kmm和实际际坐标YY三个参参数，即yp=带号号N + 500KKm + Yp (1-2-3)例如，某地地面点坐坐标x =244335586.6933m， y =388 51443666.1557m。其其中x表表示该点点在高斯斯平面上上到赤道道的距离离为244335586.6933m 。根根据式(1-2-3)，该地地面点所所在的投投影带带带号N

12、=38，是3带，地面点Yp坐标的实际值Yp=14366.157m（即去掉原坐标轴中代号38，并减去附加值500km），表示该地面点在中央子午线以东14366.157m；若y坐标实际值Y带负号，则表示该地面点在中央子午线以西。根据yp坐标的投影带带号，可以按式(1-2-2)推算投影带中央子午线的经度为=114。1222 补偿偿投影面面的3带高斯斯正形投投影平面面直角坐坐标系这种坐标系系仍采用用国家33带高斯斯正形投投影，但是投投影的高高程面不不用参考考椭球面面，而另选选用一个个高程参参考面，借以补补偿因高高斯投影影带来的的长度变变形。在在这个高高程参考考面上，投影长长度变形形为零。1233 任意

13、意带高斯斯正形投投影平面面直角坐坐标系任意高斯正正形投影影平面直直角坐标标系仍将将地面观观测结果果归算到到参考椭椭球面上上，但不采采用国家家3带统一一的分带带方法，而选择择过测区区边缘或或测区中中央或测测区内某某一点的的子午线线作为中中央子午午线，借以补补偿因实实测结果果归算至至参考椭椭球面带带来的长长度变形形。1244 高程程抵偿面面的任意意带高斯斯正形投投影平面面直角坐坐标系这种坐标系系通常是是把投影影的中央央子午线线选在测测区的中中央，地面观观测值归归算至测测区的平平均高程程面上，按高斯斯正形投投影计算算平面直直角坐标标。这是是综合补补偿投影影面的33带高斯斯正形投投影平面面直角坐坐标系

14、和和任意带带高斯正正形投影影平面直直角坐标标系这两两种坐标标系优点点的一种种任意高高斯平面面直角坐坐标系，是工程程中常用用的测量量坐标系系统。1255 工程程独立平平面直角角坐标系系这是一种对对测区面面积较小小时，可以把把该测区区的球面面当成平平面看待待，即可不不进行方方向和距距离改正正，将地面面点直接接沿铅垂垂线投影影到水平平面上，把局部部地球表表面作为为平面而而建立的的独立平平面直角角坐标系系。这种种坐标系系统可与与国家控控制网联联系，获取起起算坐标标及起始始方位角角；亦可采采用假定定坐标，公路路勘测规规范(JTJJ0611-99)规定定，二级(含二级级)以下公公路、独独立桥梁梁、隧道道及

15、其它它构造物物等小测测区方可可采用。在计算平面面点位放放样数据据时，如果点点的坐标标处于不不同的坐坐标系，要首先先进行坐坐标换算算(换算成成统一的的坐标系系)，再计计算放样样数据。1266 平面面直角坐坐标的换换算1）平面直直角坐标标换算的的一般方方法如图1-22-3所示，设、为P点在国国家控制网坐标标系中的的坐标；、为P点在工工程独立控制制网坐标标系中的的坐标；、为工程独立坐标标系原点点O在国家家坐标系系中的坐坐标；为两坐标系系纵坐标标轴的夹夹角。如如果一条条边PM在国家家坐标系系中的坐坐标方位位角为AA，而在在工程独立坐坐标系中中的坐标标方位角角为，则 图11-2-3可按下式计计算： (1

16、-2-4)当由工程独独立坐标标系中的的坐标（ ，）换算到国家坐标系中的坐标(，)时，其换算公式为 （1-2-55）当国家坐标标系换算算到工程程独立坐坐标系时时也可以以使用上上式。换换算时应应将式中中的，与 ，互换换，并且且。例题：已知知A、BB两点在在国家坐坐标系中中的坐标标为：，； ， 。在工工程独立立坐标系系中的坐坐标为，。试求求出两坐坐标系的的换算公公式。解：（1）工工程独立立坐标系系中的坐坐标换算算到国家家坐标系系中的坐坐标的实实用公式式： 由式（1-4）得得： 将A点在两两坐标系系中的坐坐标和以及之值值代入式式（1-2-55），计计算工程程独立坐坐标系原原点O在在国家坐坐标系中中的坐

17、标标，得：将B点在两两坐标系系中的坐坐标和以及之值值代入式式（1-2-55），计计算工程程独立坐坐标系原原点O在在国家坐坐标系中中的坐标标，得：取由A、BB两点算算得的、平均值值：设x、y为为某点在在工程独独立坐标标系中的的坐标，XX、Y为为该点在在国家坐坐标系中中的坐标标，将、及 三个个值带入入式（11-2-5）即即可得实实用公式式：（2）国家家坐标系系中的坐坐标换算算到工程程独立坐坐标系中中的坐标标实用公公式： 将式（1-2-55）中的的、和、互换，可可得：同样可算得得 将、和三个个值代入入式（11-2-6）即即得到实实用公式式： 式中：x、yy，、的含义义同上。2）应用最最小二乘乘法进行

18、行平面直直角坐标标换算考虑到两种种坐标系系的长度度比，将将式（11-2-5）改改写成 （11-2-7）式中为长度度比，或或者称为为尺度因因子，是是指同一一边长在在两种坐坐标系中中的长度度之比。由于式（11-2-7）中中有、和四个变变换参数数是要确确定的，所所以必须须有两个个公共点点，它们们在两种种坐标系系中的坐坐标、和、是已知知的。由由此列出出4个方方程，从从而解出出4个未未知参数数。当具具有两个个以上的的公共点点时，就就要用最最小二乘乘法原理理进行平平差，解解出参数数、和的最或或是值。下面举例说说明具体体的解算算方法。具具有4个个公共点点A、BB、C、DD，它们们在两个个坐标系系统中的的坐标

19、xx、y、XX、Y见见表1-1。求求由坐标标系x、yy 换算算到坐标标系X、YY的计算算公式。（1）按下下列公式式求出两两个坐标标系的重重心坐标标： （1-2-88）（2）按下下式计算算公共点点以重心心坐标为为原点的的坐标值值： （1-2-9） （1-2-110）（3）按下下列公式式计算MM、N、QQ： （1-2-111）（4）按下下列公式式计算换换算参数数： （1-2-112） （1-2-113） （11-2-14）（5）将换换算参数数代入式式（1-2-77）得坐坐标换算算的应用用公式： （1-15）（6）检核核计算：按求得的坐坐标换算算应用公公式（11-2-15）计计算经平平差后公公共点的

20、的、按下列公式式计算公公共点的的换算坐坐标的改改正数： （1-2-116）以下列公式式检核应应用公式式（1-2-115）计计算结果果的正确确性： （11-2-17）13 公公路工程程施工中中使用的的高程系系统1311 高程程系统的的一般概概念地面点高程程，是指指地面点点到某一一高程基基准面的的铅垂距距离。地地面点的的高程是是表示地地面位置置的重要要参数。地地面点高高程基准准面一经经认定，地地面点的的高程系系统就确确定了。一一般地，高高程系统统有大地地高系统统、正高高系统和和正常高高系统。1）大地高高系统以参考椭球球体面为为基准面面的高程程系统称称为大地地高系统统。大地地高，表表示地面面点到参参

21、考椭球球体面的的垂直距距离。2）正高系系统以大地水准准面为基基准面的的高程系系统称为为正高系系统。正正高表示示地面点点到大地地水准面面的垂直直距离。3）正常高高系统以似大地水水准面为为基准面面的高程程系统称称为正常常高系统统。正常常高表示示地面点点到似大大地水准准面的垂垂直距离离。 图图1-33-1图1-3-1表示示上述三三个基准准面的关关系，其其中大地地水准面面是在测测定平均均海水面面中得到到的高程程基准面面。我国国在山东东青岛设设验潮站站，长期期测定海海水面高高度，得得出我国国大地水水准面的的高程原原点，如如图1-3-1中QQ点。通通常，参参考椭球球体面、大大地水准准面、似似大地水水准面在

22、在Q处重合合。但是是，由于于地球内内部的物物质不均均匀性，参参考椭球球体面、大大地水准准面、似似大地水水准面在在其它地地方不重重合。如如图1-3-1中PP处，是大大地水准准面与参参考椭球球体面的的差距，是似大地水准面与参考椭球体面的差距。一般地,大大地水准准面与参参考椭球球体面的的差距难难以得到到,故无法法将测得得的地面面点正高高换算到到参考椭椭球体面面上。在在实际测测量工作作中，选选用的似似大地水水准面是是一个与与参考椭椭球体面面的差距距为的并并可以得得到的大大地水准准面。由由此可见见，差距距是可以以求得的的，故可可以将测测得的地地面点正正常高换换算到参参考椭球球体面上上。正常高系统统是我国

23、国国家高高程测量量采用的的高程系系统。国国家高程程点的高高程是正正常高。正正常高系系统是以以似大地地水准面面作为测测量基准准面的高高程系统统，我国国采用黄黄海平均均海水面面为似大大地水准准面，进进而确定定国家高高程基准准面的高高程，即即水准原原点的高高程。历历史上我我国采用用过两种种高程系系统：一一是19956国国家高程程基准，水水准原点点高程为为72.2899m；一一是19985国国家高种种基准，水水准原点点高程为为72.2600m。两两者相差差0.0029mm。这一一点在引引用国家家水准点点高程时时应注意意。2）公路工工程实际际应用中中的地面面点高程程的概念念在设计文件件中给定定的地面面点

24、的高高程，通通常采用用两种高高程系统统：一种种是国家家统一的的绝对高高程系统统；另一一种是独独立测区区所采用用的假定定的相对对高程系系统。（1）绝对对高程地面点沿其其铅垂线线到法定定的似大大地水准准面的垂垂直距离离称为绝绝对高程程。如图图1-3-1所示示,定义经经Q 点的的似大地地水准面面为法定定的似大大地水准准面，、表示A、B两点分分别到法法定的似似大地水水准面的的绝对高高程。绝绝对高程程是正常常高系统统所确定定的地面面点高程程。实际际工程应应用中，按按国家高高程点的的正常高高推算地地面点高高程，这这种工程程上的地地面点高高程属于于绝对高高程。在在远离国国家高程程控制网网的偏远远地区，也也可

25、采用用假定的的高程系系统，即即相对高高程系统统。（2）相对对高程地面点沿其其铅垂线线到假定定的大地地水准面面的垂直直距离称称为相对对高程。如如图1-3-1所示示，、分别表表示A 、B两点到到假定的的大地水水准面的的相对高高程。这这里所说说的相对对高程是是以假定定的大地地水准面面所确定定的地面面点高程程，假定定的大地地水准面面可理解解为通过过假定地地面上某某一点的的高程，而而得到假假定大地地水准面面的位置置。例如，P 点位于于偏远地地区，在在P 点所所在的区区域没有有国家高高程点，工工程建设设中要确确定该区区域地面面点的高高程,就要建建立一个个统一的的高程系系统。通通过假定定P 点的的高程，则则

26、假定大大地水准准面的位位置在从从P 点沿沿铅垂线线向下(上)距P点为的位位置上。实际应用中中，似大大地水准准面与参参考椭球球体面的的差距，由由大地测测量学解解决。在在一般工工程建设设中也可可以不考考虑这一一因素。 在计算放样点的高程数据时，应换算成统一的高程系统。例如，某独独立测区区P点的假假定高程程为，与与国家水水准点联联测得，则则假定大大地水准准面与似似大地水水准面的的高差为为45.025mm，该测测区内任任一点的的绝对高高程应为为相对高高程加上上45.0255m。14 施工放放样的基基本方法法141 已知距距离的放放样距离放样即即在地面面上测设设某已知知水平距距离，就就是在实实地上从从一

27、点开开始，按按给定的的方向，量量测出设设计所需需的距离离定出终终点。 11）钢尺尺量距在地面上丈丈量已有有两点间间的直线线距离时时，应先先用尺子子量出两两点间的的距离，再再考虑必必要的改改正数，以以求得正正确的水水平距离离。而在在地面上上定出已已给长度度的直线线时，其其程序恰恰恰相反反。先要要根据已已知的水水平距离离，结合合地面的的高低、钢钢尺的实实际长度度、丈量量时的温温度等，算算出地面面上应量量的距离离，并按按算出的的距离进进行丈量量。如图图1-44-1所所示。其计算公式式为： （1-4-1）式中：_名义义长度，实实地要测测设的长长度；_实实际长度度，需要要测设的的水平距距离；_尺长长改正

28、数数，钢尺尺在标准准拉力、标标准温度度条件下下钢尺的的实际长长度与钢钢尺的名名义长度度的差，即即=；_温度度改正数数，为钢尺尺的线膨膨胀系数数，一般般用251055，为为测设时时的温度度，为钢钢尺的标标准温度度（一般般为20）；_倾斜斜改正数数，为两端端点的高高差；为了计算以以上各改改正数，应应已知所所用钢尺尺的尺长长改正数数，测出出两端点点的高差差，并测测量测设设时的温温度。 图11-4-1例：用名义义长度为为30mm而实际际长度为为300066m的钢钢尺放样样2000m的距距离（钢钢尺的检检定温度度为200，丈量量时的环环境温度度为366）两端端点间的的高差不不计，试试说明其其放样的的方法

29、。解：（1）、计计算尺长长改正数数 因因钢尺的的实际长长度为3300006mm，即每每量出一一整尺段段的距离离就比名名义长度度30mm多了000006m。因因此每尺尺段应减减去00066m，即即尺长改改正数=300066m30mm=00066m。（2）、计计算温度度改正数数因钢尺的检检定温度度为200，丈量量时的环环境温度度为366，尺膨胀胀系数=2251055，则一一尺段的的温度改改正数是是30mm2251055（200366）=00006mm，即钢钢尺伸长长了00066m。因因此考虑虑尺长和和温度的的影响，每每量300m尺长长，就应应从尺上上读数减减少00122m。（3）、计计算实地地要测

30、设设的长度度当用这根个个钢尺去去放样2200mm的长度度时，应应在实地地测设的的距离为为： = =19999220m一般测量时时所用之之拉力应应与检定定时的拉拉力相同同，故可可不加拉拉力改正正。2）用光电电测距仪仪（全站站仪）测测设水平平距离在测量技术术飞速发发展的今今天，测测距仪或或全站仪仪的使用用越来越越普遍。而而且用测测距仪或或全站仪仪测距是是目前施施工测量量中较为为简捷和和精确的的一种方法。采采用具有有自动跟跟踪功能能的测距仪测设设水平距距离时，仪仪器自动动进行气象改正正并将倾倾斜距离离改算成成水平距离直接显显示。具具体方法法如下：测设时，将将仪器安安置在AA点， 图1-4-22测出气

31、温及及气压，并并输入仪仪器，此此时按测测量水平平距离功功能键和和自动跟跟踪功能能键，一一人手持持反光镜镜杆立在在终点附附近，只只要观测测者指挥挥手持反反光镜者者沿已知知方向线线前后移移动棱镜镜，观测测者即能能在测距距仪显示示屏上测测得顺时时的水平平距离。当当显示值值等于待待测设的的已知水水平距离离D时，即即可定出出终点。如如图1-4-22所示。1422 已已知水平平角的放放样1）盘左盘盘右分中中法如图1-44-3所所示，设设OA为为已知方方向，要要在O点点以OAA为起始始方向，顺顺时针方方向测设设出给定定的水平平角。具具体的测测设方法法是：在在O点安安置经纬纬仪，盘盘左位置置照准目目标A点点，

32、并将将水平度度盘配置置在 0附近（或或任意读读数L）。松松开照准准部制动动螺旋，顺顺时针方方向转动动照准部部，使水水平度盘盘读数为为L+，沿沿视线方方向在地地面上定定出点。为为了检核核和提高高测设精精度，倒倒转望远远镜成盘盘右位置置，重复复上述操操作，并并沿视线线方向定定出点，取取的中点点B，则则即为设设计的角角值。这这种方法法又称为为正倒镜镜分中法法。2）垂线改改正法当测设精度度要求较较高时，可可采用初初放水平平角与设设计水平平角进行行差值比比较，并并沿垂线线方向进进行改正正的方法法。如图图1-44-4所所示，先先按盘左左盘右分分中法初初步放样样，定出出，再用用经纬仪仪观测数数个测回回，测回

33、回数由精精度要求求决定，求求出各测测回的平平均角值值，当与的差值值超出限限差时，则则需改正正C的位位置。改改正时可可根据AAC的长长度和计计算其垂垂直距离离CC11： （单位为为秒）然后过C点点作ACC的垂线线，在垂垂线方向向上量出出CC11的长度度，定出出C1点，则则即为放放样的水水平角。若若为正，则则按顺时时针方向向改正CC1点；若若为负，则则按逆时时针方向向改正CC1点。为为检查测测设是否否正确，还还需进行行检查测测量。 图11-4-3 图1-4-44 1433 已已知高程程的放样样已知高程的的放样是是根据施施工现场场已有的的水准点点，用水水准测量量或三角角高程测测量的方方法，将将设计的

34、的高程测测设到地地面上，即即根据一一个已知知高程的的点，来来测设另另一个点点的高程程，使其其高差为为所指定定的数值值。1）水准测测量法如图1-44-5所所示，AA为已知知水准点点，其高高程为，BB为待测测设高程程点，其其设计高高程为。将将水准仪仪安置在在A和BB之间，后后视A点点水准尺尺的读数数为，则则B点的的前视读读数b应应为视线线高减去去设计高高程，即即： 图1-4-5测设时，将将B点水水准尺贴贴靠在木木桩的一一侧，上上、下移移动尺子子直至前前视尺的的读数为为b时，再再沿尺子子底面在在木桩侧侧面画一一刻线，此此线即为为B点的的设计高高程的位位置。例：已知水水准点AA的高程程，今欲欲测设BB

35、点，使使其高程程，试说说明放样样方法。解：（1）、安安置仪器器并读取取后视读读数 在在AB间间安置水水准仪，先先在A点点竖立水水准尺，读读取水准准尺读数数 ； （22）、计计算视线线高程 根根据后视视水准点点高程和和后视水水准尺读读数，得得出水准准仪的视视线高程程为： （3）、计计算前视视读数bb要使B点桩桩顶的高高程为，则则竖立于于B点水水准尺的的读数应应为： （4）、放放样高程程点位逐渐把B点点木桩打打入土中中，使桩桩顶水准准尺的读读数逐渐渐增加至至，这时时B点高高程即为为设计高高程。2）三角高高程法用三角高程程测量的的方法放放样已知知高程的的操作步步骤基本本和水准准测量的的方法相相同，具

36、具体操作作如下：（1）将仪仪器（经经纬仪和和测距仪仪或全站站仪）安安置于已已知高程程点A上上，量取取仪器高高；（2）在待待测高程程点B上上立棱镜镜，量取取觇标高高；（3）测出出A点与与B点间间的水平平距离DD和仪器器视线的的倾角，按按公式为为地球和和大气的的改正数数），并并于已知知高程进进行比较较；（4）改变变觇标高高，重复复第（33）部，直直至，即即放样完完成。1444 已已知点的的放样测设点的平平面位置置常用的的方法有有极坐标标法、直直角坐标标法、角角度交会会法和全全站仪法法。放样样时，应应根据控控制网的的形式、控控制点的的分布情情况、地地形条件件以及放放样精度度，合理理选用适适当的测测设

37、方法法。1）极坐标标法极坐标法是是指在建建立的极极坐标系系中，通通过待测测点的极极径和极极角，也也就是根根据水平平角和水水平距离离测设点点的平面面位置的的方法。此此方法适适用于经经纬仪配配合测距距仪或全全站仪测测设。在施工现场场通常是是以导线线边、施施工基线线或建筑筑物的主主轴线为为极轴；以某一一个已在在现场标标定出来来的点位位极点。放放样时先先根据待待测点的的坐标和和已知点点的坐标标，反算算待测点点到极点点的水平平距离DD（极径径）和极极点到待待测点方方向的坐坐标方位位角，再再根据方方位角求求算出水水平角（极极角），然然后由DD和进行行点的放放样，在在这里DD和称为为放样数数据。如图1-44

38、-6所所示，AA、B为为地面上上已有的的控制点点，其坐坐标分别别为、和、；欲测测设P点点，其设设计坐标标为、。则： 其中： 图11-4-6测设时，在在A点安安置经纬纬仪，瞄瞄准B点点，先测测设出角角，得AAP方向向线。在在此方向向线上测测设水平平距离DD，即得得到P点点。2）直角坐坐标法直角坐标法法是根据据直角坐坐标原理理测设地地面点的的平面位位置。当当施工现现场已建建立互相相垂直的的基线或或方格网网时,可采用用此法。如图1-44-7所所示,OA、OB为两两条互相相垂直的的基线,待测的轴线线与基线线平行。这这吋可根根据设计计图上给给出的M点和QQ点的坐坐标,用直角角坐标法法将构造造物的四四个角

39、点测设设于实地地。首先在O点点安置经经纬仪,瞄准A点，由由O点起沿沿视线方向测测设距离离15mm定出点，由由点继续续向前测设距离335m定定出点;然后在在点安置置经纬仪仪,瞄准 图11-4-7向左测设990角，沿沿此方向向从 点起测测设距离离25mm 定出M点，再再向前测测设距离离20mm定出P点。将将经纬仪仪安置于于点同法法测设出出N点和Q点。最最后应检检查构造造物的四四角是否否等于990，各边边长度是是否等于于设计长长度,误差在在允许范范围内即即可。上述方法计计算简单单、施测测方便，测测设点位位的精度度较高，应应用较为为广泛。3）角度交交会法角度交会法法又称方方向线交交会法。它它适用于于待

40、测设设点离控控制点较较远或量量距较为为困难的的地方。如图1-44-8所所示，A、B、C为控制制点，PP为待测测设点。测测设时，先先根据PP点的设设计坐标标及控制制点A、B、C三点的的坐标反反算出交交会角1、1、2、2。在在A、B、C三个控控制点上上安置经经纬仪测测设1、1、2、2各角角。并且且分别沿沿方向线线AP、BP、CP ，在P点附近近各插两两根测钎钎，并分分别用细细线相连连，其交交点即为为P点的位位置。由于测设误误差的存存在，若若三条方方向线不不交于一一点时，会会出现一一个很小小的三角角形，称称为示误误三角形形。对于于示误三三角形的的边长在在允许范范围内时时，可取取其重心心作为PP点的点

41、点位。如如超限，则则应重新新交会。 图1-44-8 图图1-44-94）距离交交会法距离交会法法是根据据两段已已知的距距离交会会出地面面点的平平面位置置。此法法适用于于待测设设点至控控制点的的距离不不超过一一整尺的的长度，且且便于量量距的地地方。在在施工中中细部的的测设常常用此法法。如图1-44-9所所示，先先根据控控制点AA、B的坐标标及P点的设设计坐标标，计算算出测设设距离DD1和D2。测设设时，用用钢尺分分别从控控制点AA、B量取距距离D1、D2后，其其交点即即为P点的平平面位置置。5）全站仪仪法目前由于全全站仪能能适合各各类地形形情况,而且精精度高，操操作简便便，在生生产实践践中已被被

42、广泛采采用。采采用全站站仪测设设时，将将全站仪仪置于测测设模式式，向全全站仪输输入测设设站点坐坐标、后后视点坐坐标(或方位位角)，再输输入待测测设点的的坐标。准准备工作作完成后后，用望望远镜照照准棱镜镜，按相相应的功功能键，即即可立即即显示当当前棱镜镜位置与与待测设设点的坐坐标差。根根据坐标标差值，移移动棱镜镜的位置置，直至至坐标差差为零，这这时所对对应的位位置就是是待测设设点的位位置。复习思考题题：1简述公公路工程程施工放放样的任任务和依依据；2某地的的大地经经度为东东经111623，试计计算它所所在的66带的带带号和33带的带带号，以以及其中中央子午午线的经经度；3公路中中线在直直线段每每

43、50mm测设一一个桩，钢钢尺的尺尺长方程程式为。测测设时的的温度为为10，所施施与钢尺尺的拉力力与检定定时的拉拉力相同同。求在在坡度%的斜坡坡上，测测设500m水平平距离的的地面测测设长度度是多少少？4在坑道道内要求求把高程程从A点点传递到到C点，已已知，要要求，观观测结果果A点的的后视读读数为11.9887m，试试问在CC点应有有的前视视读数cc应为多多少？5试述点点的平面面位置的的测设的的五种方方法。第2章 路线中中线的施施工放样样本章学习要要点：导导线控制制点和路路线控制制桩的复复测；对对高等级级公路，用用导线控控制点恢恢复公路路中线的的方法；对低等等级公路路，用路路线控制制桩恢复复公路

44、中中线的方方法；纵纵断面的的施工放放样等内内容。2.1概述述路线中线施施工放样样就是利利用测量量仪器和设备备，按设设计图纸纸中的各各项元素素(如公路路平纵横横元素)和控制制点坐标标(或路线线控制桩桩)，将公公路的“中心线线”准确无无误地放放到实地地，指导导施工作作业，习习惯上称称为“中线放样样”。 路路线中线线施工放放样是保保证施工工质量的的一个重重要环节节。这是是一项严严肃认真真、精确确细致的的工作，稍稍有不慎慎，就有有可能发发生错误误。一旦旦发生错错误而又又未能及及时发现现，就会会影响下下步工作作，影响响工作进进度，甚甚至造成成损失。因此，要严格按照有关规范、规程的要求，对测量数据认真复核

45、检查，不合格的成果一定要返工重测，要一丝不苟，树立质量重于泰山的意识。为确保施工测量质量，在施工前必须对导线控制点和路线控制桩进行复测，施工过程中要定期检查。放样时应尽量使用精良的测量设备，采用先进的测设方法。 路路线中线线施工放放样又称为恢恢复中线线。一般般有两种种方法：用沿线线导线控制制点放样样；用路线线控制桩桩(交点、直直圆、圆圆直等点点)放样。 用用导线控制制点放样样中线，放放样精度度能得到到充分的的保证。在在测量技技术飞速速发展的的今天，测测距仪的的使用越越来越普普遍。现现在，几几乎所有有的施工工单位都都有测距距仪或全全站仪，因因而这种种方法得得到了广广泛的应应用，成成为恢复复中线的

46、的主要手手段。公公路路基基施工技技术规范范(JTJ 0333-95)规定，对对高速公公路、一一级公路路，应用用坐标法法恢复路路线主要要控制桩桩。实际应应用中，二二级以上上的公路路勘察设设计，均均沿路线线建有导导线控制制点，作作为首级级控制，故故可采用用导线控制制点放样样中线。 用用路线控控制桩来来恢复中中线有两两种情况况：一是是公路两两旁没有有布设导导线控制制点，公公路中线线都是用用交点桩桩号、曲曲线元素素(转角、半半径、缓缓和曲线线长)标定，施施工单位位只有根根据路线线控制桩桩来恢复复中线，这这种情况况在修建建低等级级公路时时是常见见的；另另外一种种情况就就是由于于施工单单位没有有测距仪仪，

47、无法法利用控控制点，也也只好利利用路线线控制桩桩恢复中中线，但但这种方方法，常常用于低低等级公公路。2.1.11施工放放样测量量的精度度施工放样测测量的精精度取决决于公路路等级和和设计要要求以及及施工控控制测量量的精度度。测量量时应从从工程的的设计和和施工的的精度需需要出发发，确定定与之相相匹配的的测量技技术相应应的精度度等级，确确定满足足精度要要求的测测量方案案，使放样测量量的结果果满足施施工的需需要。具具体内容容参考测测量学。2.1.22施工放放样测量量的基本本要求1）熟悉设设计图纸纸和施工工现场 设设计图纸纸主要有有路线平平面图、纵纵、横断面面图、桥桥涵、构造物物图及附属属工程图图等。要

48、求求熟悉设设计图纸纸，充分分领会设设计图纸纸的设计计思路和和意图。核对图纸主要尺寸、位置、标高有无错误。在明了设计意图及在对测量精度要求的范围内，应勘察施工现场，找出各交点桩、转点桩、里程桩和水准点的位置，并应实测校核，为施工测量做好充分准备。了解工程施工组织计划，协调测量与施工进度的关系，合理安排施工放样测量工作。2）加强测测量标志志的管理理与保护护，注意意受损测测量标志志的恢复复2.2控制制点复测测控制点复测测是施工工测量前前必不可可少的准准备工作作，它包包括导线线控制点点和路线控控制桩的的复测。路线勘勘测设计计完成以以后，往往往要经经过一段段时间才才能施工工。在这这段时间间内，导导线控制

49、制点或路路线控制制桩是否否移位?精度如如何?需对其其进行复复测。另另外，由由于人为为或其它它原因，导导线控制制点或路线控控制桩丢丢失、或或遭到破破坏，要要对其进进行补测测；有的的导线点点在路基基范围以以内，需需将其移移至路基基范围以以外。只只有当这这一切都都完成无无误，方方能进行行施工放放样工作作。2.2.11导线控控制点的的复测、补补测和移移位 用导线控制制点恢复公公路中线线，适用用于高等等级公路路。实际际应用中中，二级级以上的的公路，均均沿路线线建有导导线控制制点，故故可采用用控制点点放样，即即用坐标标法恢复复公路中中线。在在恢复中中线之前前，首先先要对导导线控制制点进行行复测、补补测和移

50、移位，以以保证控控制点的的精度。1）导线控控制点的的复测导线控制点点的复测测主要是是检查它它的坐标标和高程程是否正正确。检检测方法法如图22-2-1所示示： 图 2-2-1第一步：根根据导线线点1n的坐坐标反算算转角（左左角）2n-11和导线线边长SS1Sn-1. （2-2-1） （2-2-2） （2-2-3） （2-2-4）第二步：实实地观测测各左角角i+11及导线线边长SSi。角度度观测可可取一个个测回平均值值，边长长测量可可取连续续测量334次次的平均均值。当当观测值值和计算算值满足足下式： （2-2-5） （2-2-6） 时，则认为为点的平平面坐标标和位置置是正确确的。另外，还要要对导

51、线线进行检检查，检检查时可可将图2-1中的11、2和和n、nn+1点点作为已已知点，1，2、和n，n+1作为已知坐标方位角，按二级导线的方位角闭合差和导线全长闭合差的精度要求进行控制。具体祥见测量学中导线测量的有关知识。第三步，水水准点高高程的检检查 在使用水准准点之前前应仔细细校核，并并与国家家水准点点闭合。水水准点高高程的检检查和水水准测量量的方法法一样。高速公路和一级公路的水准点闭合差按四等水准（）控制，二级以下公路水准点闭合差按五等水准（）控制。大桥附近的水准点闭合差应按公路桥涵施工技术规范（JTJ041-89）的规定办理。如满足精度要求，则认为点的高程是正确的。 一一般情况况下，公公

52、路两旁旁布设导导线点，其其坐标和和高程均均在同一一点上。因因此，在在复测坐坐标同时时可利用用三角高高程测量量的方法法检测高高程。水准点间距距不宜大大于1kkm。在在人工构构造物附附近、高高填深挖挖地段、工工程量集集中及地地形复杂杂地段宜宜增设临临时水准准点。临临时水准准点必须须符合精精度要求求，并与与相邻路路段水准准点闭合合。值得注意的的是，有有的施工工单位在在复测导导线点时时，只检检查本标标段的点点，而忽忽视了对对前后相相邻标段段点的检检查，这这样就有有可能在在标段衔衔接处出出现路中中线错位位或断高高。在实实际工作作中，应应引起重重视，防防止有这这种问题题发生。复复测导线线时，必必须和相相邻

53、标段段的导线线闭合。2）导线控控制点的的补测与与移位由于人为或或其它的的原因，导导线控制制点丢失失或遭到到破坏。如如果间断断性的丢丢失，则则可利用用前方交交会、支支点等方方法补测测该点，或或采用任任意测站站方法补补测导线线点。补补测的导导线点原原则上应应在原导导线点附附近；如如果连续续丢失数数点，则则要用导导线测量量的方法法补测。若若将路基基范围内内的导线线点移至至路基范范围以外外，可根根据移点点的多少少分别采采用交会会法或导导线测量量的方法法，并用“骑马桩桩”加以保保护。导导线点的的高程用用水准测测量或三三角高程程测量测测定(前方交交会、支支点、任任意测站站等方法法请参阅阅有关测测量教材材)

54、。应特别强调调的是，在在补点时时应尽量量将点位位选在路路线的一一侧、地地势较高高处，以以避免路路基填土土达到一一定高度度时影响响导线点点之间的的通视。施工期间应应定期(一般半半年)对导线线控制点点(特别是是水准点点)进行复复测。季季节冻融融地区，在在冻融以以后也要要进行复复测。发发现导线线控制点点丢失后后应及时时补上，并并做好对对导线控控制点(特别是是原始点点)的保护护工作。2.2.22路线控控制桩的的恢复与与固定对于低等级级公路或或沿线没没有布设设导线控控制点的的公路，只只能采用用路线控控制桩来来恢复公公路中线线（路线线控制桩桩主要是是交点桩桩、转点点桩和路路线的起起讫桩）。因因此，首首先要

55、对对路线控控制桩进进行恢复复与固定定。1）路线控控制桩的的恢复与与复测当原勘测设设计时所所钉的交交点桩或或转点桩桩基本完完好，只只有个别别点丢失失时，恢恢复中线线的测量量工作就就比较简简单，可可用角度度交会法法，将丢丢失或破破坏的路路线控制制桩恢复复出来，并并检测精精度，其其方法在在第一章章中已经经介绍，在在此不再再赘述。当原勘测设设计时所所钉的交交点桩或或转点桩桩大部分分丢失，路路线要恢恢复到原原来的位位置是比比较困难难的，一一般只能能恢复到到与原来来位置比比较接近近。恢复复时，根根据原勘勘测设计计的直线线曲线线转角一一览表，用用放样已已知水平平角和已已知长度度直线的的方法，放放出丢失失的交

56、点点桩。此此法在第第一章中中也已介介绍，在在此不再再赘述。路线控制桩桩的复测测主要是是检查其其平面位位置是否否正确。一一般有两两种情况况，一是是，路线线控制桩桩本来就就是由导导线控制制点（如果果沿线建建有导线线控制制制点）坐坐标放样样的。检检查的方方法可根根据放样样的原始始资料，按按导线控控制点复复测的方方法进行行，检测测精度控控制按式式（2-5，2-6）处理理；二是是，路线线两旁没没有布设设导线点点，或者者施工单单位没有有测距仪仪。这种种情况下下，路线线控制桩桩的复测测在直线线路段用用普通钢钢尺量距距来复测测路线控控制桩是是否正确确，曲线线路段可可按常规规的偏角角法来复复测桩位位。2）路线控

57、控制桩的的固定在施工过程程中，随随着路基基施工高高度的不不断变化化，有些些交点桩桩或转点点桩会被被掩埋或或挖掉，因因此，需需要对其其进行固固定，以以便在施施工时能能随时利利用他们们来恢复复或检查查公路中中线。固固定后，做做好记录录、绘制制草图，以以供随时时恢复查查寻。固固定方法法如下：（1）交点点桩的固固定如图2-22-2所示示，JDD1在实实地上的的位置测测定以后后，需要要加以固固定。在在JD11的前后后两条导导线的延延长线上上，分别别设置AA1、A2和B1、B2等四个个栓桩，将将全站仪仪置于JJD1上上，测定定这四个个栓桩相相互之间间的距离离L1、L2、L3、L4。在施施工时若若JD11的

58、位置置移动或或丢失，可可用全站站仪利用用这四个个栓桩进进行恢复复。上述述四个栓栓桩应设设置在路路基施工工范围以以外易保保存的地地方。图 2-2-22（2）转点点桩的固固定如图2-22-3所示，ZZD1、ZDD2 、ZDD3为已经经在实地地上标定定的或恢恢复出来来的路线线转点，为为避免破破坏应加加以固定定，可采采用两种种方法：第一种种，固定定ZD11时，在在ZD11上安置置全站仪仪后视ZZD2，归零零，向路路线左侧侧拔900角设置置栓桩AA1、A2，同时时测定他他们的之之间距离离L1、L2；同理，向向路线右右侧拔990角设置置栓桩AA3、A4，同时时测定他他们的之之间距离离L3、L4。在施施工时

59、若若ZD11的位置置移动或或丢失，可可用全站站仪利用用这四个个栓桩进进行恢复复。第二二种，固固定ZDD2时，如如果在转转点ZDD2的右侧不便便设置栓栓桩，可可在左侧设置置两个栓栓桩，如如图2-3所示示的A、BB，测出出L1、L2和1、2，恢复复时，将将全站仪仪安置在在A点后后视B点点，拔角角1，量距距L1的放样样点ZDD2；再将将全站仪仪安置在在B点后后视A点点，用同同样的方方法进行行校核。图 2-2-32.3用导导线控制制点恢复复中线用导线控制制点恢复复中线，实实质上就就是根据据导线点点坐标与与公路中中线坐标标之间的的关系，借借以高精精度的测测距手段段，将公公路中线线放到实实地。因因此，也也

60、可称之之为“坐标法法”。在公路勘勘测设计计时，根根据公路路等级的的不同，设设计文件件提供的的设计资资料也是是不一样样的。对对于高等等级公路路如高速速公路、一一级公路路和部分分二级公公路，设设计文件件中包括括公路中中线逐桩桩坐标表表，可用用坐标法法恢复路路线中桩桩。如图2-33-1所所示，PPi为公路路中线点点，坐标标为（XXp、Yp）；AA、B为为公路中中线附近近的导线线点，坐坐标分别别为 （XA、YA）、（XXB、YB），PP点与AA点的极极坐标关关系用AA点到PP点的距距离SAAP、坐坐标方向向AP表示示，即： （2-3-1） （2-33-2） 图 2-3-11 上式就是两两点间距距离和坐