工程测量员培训附自测试题四

《测量学》

第十章

道路桥梁隧道工程测量

193§10-1道路工程测量概述道路工程包括铁路和公路工程。铁路工程分为高速铁路、主干铁路、地方铁路，道路工程分为联系城市之间的公路(包括国道和高速公路)、城市道路(包括高架道路地下铁路)、工矿企业的专用道路以及为农业生产和农民生活服务的农村道路,由此组成全国道路网。道路工程测量也应遵循“先控制后细部”的原则。道路工程为线形工程，控制网只沿线路方向布设，是一个长度达数公里、数十公里甚至数百公里而宽度只有数十米或数百米的狭长带状控制网，并且需要与国家或城市控制网联测，以纳入统一的大地坐标系统。传统上用导线布设道路工程的平面控制网，用水准路线布设高程控制网。全球导航卫星系统（GNSS）技术为道路测量建立控制网提供了新的方法。293道路GNSS控制网某高速公路中的一段的GNSS控制网图393初测—在路线范围内，测绘带状地形图、纵断面图，收集地质、水文等资料，为初步设计提供依据。定测—在选定设计方案的路线上进行中线测量、纵、横断面测量、带状地形图测绘。为道路工程建立高程控制的路线水准测量称为基平测量，常用三﹑四等水准测量来建立。GNSS高程测量也可用于路线测量中的基平测量。路线勘测一般分为“初测”和“定测”两个阶段。道路经过定测后进行技术设计，它的平面线型、纵坡、横断面等已有设计数据和图纸，即可进行道路施工。施工前和施工中，需要恢复中线、测设路基边桩和竖曲线等。这些测量工作总称为道路施工测量。以下主要介绍道路定测和施工测量。493§10-2道路中线测量道路中线的平面几何线型由直线和曲线组成。中线测量工作主要包括：测设中线上各交点(JD)和转点(ZD)、量距和钉桩、测量交点上的偏角、测设圆曲线和缓和曲线的主点(直圆ZY,曲中QZ,圆直YZ,圆缓YH,缓圆HY)和细部点等。ZY—直线和圆曲线连接点QZ—圆曲线的中点YZ—圆曲线和直线连接点YH—

圆曲线和缓和曲线连接点HY—缓和曲线和圆曲线连接点593上图的圆曲线和缓和曲线组成一组反向曲线段山区道路的反向曲线段693一、路线的交点和转点测设交点—路线的相邻直线段的相交之点。是详细测设道路中线的控制点。在初测的带状地形图上进行纸上定线，设计交点的位置，然后实地测设。转点—路线直线段上的点。定线测量中，当相邻两交点互不通视或直线段较长时，每隔200～3O0m设一转点,以便在交点测量转折角和直线量距时作为照准和定线的目标。(－)交点测设

图上量得与地物的关系测设路线交点

(例如用距离交会法)道路中线道路中线交点房屋电线杆793根据导线点测设路线交点893穿线法测设路线交点导线导线道路中线道路中线导线点交点测设的转点不严格在一条直线上。用目估法或经纬仪视准法定出一条直线，使尽可能靠近这些测设点，这一工作称为穿线。测设点P1P2P3P4不在一直线上导线沿道路中线布设，可按邻近的导线点用极坐标法测设交点。路线的相邻直线段(AB,CD)用穿线法定出后,可用延长相交法测设交点(JD)。方法：将经纬仪安置于B点，瞄准A点，倒转望远镜，在视线方向上,接近交点JD的概略位置前、后打下两个桩（称为骑马桩）采用延长直线的“正倒镜分中法”在该两桩上定出a，b两点，并钉以小钉,拉上细线；将经纬仪搬至C点,后视D点,同法在交点概略位置前,后打下两个骑马桩,定出c,d两点,拉上细线；在两条细线相交处打下木桩,并钉以小钉,得到交点JD。DJDABC993abcd二、路线转折角的测定路线前进方向1093在路线的交点上，应根据交点前、后的转点测定路线的转折角。通常测定路线前进方向的右角β，用DJ2或DJ6级经纬仪观测一个测回。按β角计算出路线交点处的偏角α，当β＜180°时，为右偏角（路线向右转折），当β＞180°时，为左偏角（路线向左转折）。最后定出转折角的分角线方向三、里里程桩的的设置里程桩的的作用：标定路线线中线的的位置,注明类别别和离起起点的距距离；(例:JD3+135.12—交点,离起点3135.12m)测量路线线纵、横横断面的的依据；；便于计算算工程量量。1193距离为50m整数的整整桩地物加桩桩(涵洞)曲线主点点桩(ZY)方桩(标明点位位)扁桩(指明方桩桩所在和和性质)§10-3道路圆曲曲线的测测设一、圆曲曲线主点点测设主点测设设元素的的计算:1293切线长曲线长外矢距曲切差根据主点点元素测测设圆曲曲线主点桩号号的计算算计算检核核：YZ桩号=JD桩号+T-J1393桩号计算：道路中线线不经过过交点,圆曲线中中点和终终点的桩桩号必须从圆圆曲线起起点的桩桩号沿曲曲线的长长度推算算而得。而而交点桩桩的里程程已由中中线测量量获得,因此可根根据交点点的里程程桩号及及圆曲线线测设元元素计算算出各主主点的里里程桩号号。一、圆圆曲线主主点的测测设1.曲线起点点(ZY)的测设经纬仪安安置在JD点,后视相邻邻交点,按视线方方向测设设切线长长T，即为ZY点。2.曲线终点点(YZ)的测设经纬仪前前视相邻邻交点,按视线方方向测设设切线长长T,即为YZ点。3.曲线中点点(QZ)的测设测设路线线转折角角的分角角线方向向(曲线中点点方向),测设外矢矢距E,即为QZ点1493（用极坐坐标法测测设—方向,距离）二、圆曲曲线的细细部点测测设偏角法测测设数据据计算:(偏角即弦弦切角)细部点P1P2P3P4(整桩),l0整桩间弧弧长(整弧),l1ln+1(非整弧)所对圆心心角分别别为φ0φ1φn+1：1593（一）偏偏角法(曲线上的的细部点点为应设设置的里里程桩)9316根据弦切切角为同同弧所对对圆心角角之半：：同弧所对对的弦长长为：根据弦切切角和弦弦长,以切线为为起始方方向,用极坐标标法测设设Pi9317曲线里程桩号相邻桩点弧长(m)偏角△弦长C(m)相邻桩点弦长c(m)ZY3+091.05P13+100P23+120P33+140P43+160YZ3+175.528.9520.0020.0020.0015.520°00’00”2°08’12”6°54’41”11°41’10”16°27’39”20°10’00”08.9528.8848.6168.0182.748.9519.9819.9819.9815.51QY3+133.2910°05’00”42.02表10-1圆曲线细细部点偏偏角法测测设数据据(R=120m)测设方法法：经纬纬仪(或全站仪仪)置于ZY点,以JD定向,转过偏角角按短弦弦c(相邻点距距离)或长弦C(起点至该该点)测设点位位Pi。(二)圆曲线细细部点测测设的极极坐标法法1893计算各细细部点坐坐标,置全站仪仪于控制点点,用极坐标标法测设设点位是功功效最高高的方法法。主点和细细部点坐标计算算方法：：1.按交点坐坐标和圆曲线线元素计算曲线线主点坐标；2.按圆曲线线起点坐标根根据偏角Δ和长弦C计算Pi点坐标。。9319曲线里程桩号偏角方位角α弦长C(m)坐标x(m)y(m)ZY3+091.05P13+100P23+120QZ3+133.29P33+140P43+160YZ3+175.520°00’00”2°08’12”6°54’41”10°05’00”11°41’10”16°27’39”20°10’00”52°16’30”54°24’42”59°11’11”62°21’30”63°57’40”68°44’09”72°26’30”8.9528.8842.0248.6168.0182.746821.356826.566836.156840.856842.696846.026846.315599.385606.665624.185636.605643.065662.765678.27表10-2圆曲线细细部点坐坐标计算算(按偏角和和长弦)§10-4道路缓和和曲线的的测设一、缓缓和曲线线计算2093车辆在平平面线型型为圆曲曲线的公公路或铁铁路上行行驶，会会产生离离心力,正比于车车速,反比于曲曲线的半半径。离离心力影影响行车车安全，，须用公路外侧侧超高或铁路外轨超高高使车辆向向曲线内内侧倾斜来来抵消这这种离心力力。超高高不应突然然产生，，因此需要要在直线线段与曲线线段之间间插入一段段“缓和曲线”作为过渡渡。高速公路路的圆曲曲线两端端必须设设置缓和和曲线使外侧超超高均匀匀地增加加2193曲线部分分的路基基横断面面（一）缓缓和曲线线的理论论2293圆曲线半径R缓和曲线半径径r=∞→R缓和曲线弧长长li缓和曲线全长长lS任意常数C缓和曲线的数学关系式：：r=Rr=8半径与弧长成反比缓和曲线和圆圆曲线的独立立坐标系2393为了求得缓和和曲线长度与与点位的关系系,建立以ZH为原点,以切线方向为为纵轴的独立立坐标系。β为缓和曲线上任一点的切切线方位角βo为HY点的切线方位位角,Βj为圆曲线点的的切线方位角角缓和曲线圆曲线缓和曲线点和和圆曲线点的的独立坐标系系坐标2493缓和曲线点坐坐标：9325HY点坐标：圆曲线点坐标：：切垂距：内移距：9326缓和曲线原素的的计算公式：切线长外矢距圆曲线长曲线全长曲线独立坐标与与大地坐标的变变换：式中：XiYi为大地坐标,XoYo为ZH或HZ点坐标,xiyi为独立坐标系坐标标。五、缓和曲线利利用AutoCAD计算与绘图2793在AutoCAD系统软件中，用用Visual-LISP语言编制“具有有缓和曲线的圆圆曲线计算程序序”(E-CURVE.LSP)，有计算、绘图图和数据文件输输出功能，其框框图如下：*原程序在本书书CD-ROM“7.工程测量LISP程序及应用”具有缓和曲线的的圆曲线计算程程序(E-CURVE.LSP）执行程序时的数数据输入对话框框28932993具有缓和曲线的的圆曲线计算程程序(E-CURVE.LSP）执行程序后的图图形屏幕输出*路线中桩及边边桩的坐标输出出见书附CD-ROM“7.工程测量LISP程序及应用”§10-5路线纵横断面测测量一、路线纵断面面测量（一）基平测量—高程控制测量（按四四等水准测量））（二）中平测量—按桩号依次测定定中桩的地面高高程(路线水准测量,两端附合于基平平水准点)30939331（三）全站仪路路线纵断面测量量在道路工程测量量中，应用全站站仪的三维坐标标测量和测设的的方法，在测设设道路中桩的同同时，测定其高高程，并自动记记录这些点的桩桩号和三维坐标标等。这些数据据可与计算机联联机通讯，实现现路线测量的自自动化和路线纵纵断面图的机助助成图。（四）纵断面图图的绘制及施工工量计算纵断面图是以中中桩的里程为横横坐标、以其高高程为纵坐标而而绘制的。常用用的里程比例尺尺有1∶5000、l∶2000和l∶1000几种。为了明显显地表示地面起起伏，一般取高高程比例尺比里里程比例尺大10倍或20倍。例如里程比比例尺用1∶1000时，则高程比例例尺取1∶100或l∶50。道路设计纵断面面3293二、路线横断断面测量（一）横断面测测量方法3393路线横断面测量量的主要任务是是在各中桩处测测定垂直于道路路中线方向的地地面起伏，然后后按每一中桩桩桩号绘成横断面面图。横断面图图是设计路基横横断面、计算土土石方和施工时时确定路基填挖挖边界的依据。。横断面测量的的宽度一般在中中线两侧各测15～50m。二、横断面图图的绘制3493一般采用1∶100或l∶200的比例尺绘制路路线横断面图。。绘制时，先标标定中桩位置(图虚线)，由中桩开始逐逐一将地形特征征点画在图上，，用线连接而成成地面线，地面面线上注记桩号号，地面线下注注记地面高程。。中桩位置地面高程桩号3593横断面图上进行行路基断面设计计：图(a)为设计路基面高高于地面,为路堤断面(填方断面)图(b)为设计路基面低低于地面,为路堑断面(挖方断面)图(c)为半填半挖的路路基断面图。根据横断面的填填、挖面积及相相邻中桩的桩号号(相减即得两断面面间的水平距离离),可以算出施工的的土、石方量(填、挖的土石方方体积)。填方断面挖方断面半填半挖断面§10-6道路施工测量一、施工控制制桩测设(一)平行线法测设施施工控制桩道路边桩道路中心线1+2601+2201+2403693道路边桩平行线法是在设设计的路基宽度度以外,测设两排平行于于中线的施工控制制桩,控制桩的间距一一般取10～20m。设计道路边线设计道路边线（二）延长线法法测设施工控制制桩3793延长线法是在路路线转折处的中中线延长线上以以及曲线中点至至交点的延长线线上测设施工控控制桩，量出控控制桩至交点的的距离并作记录录。必要时可以以随时恢复JD,ZY,QZ,YZ等点的位置。施工控制桩JD1JD2施工控制桩二、路基边桩测测设（一）平坦地段段路基边桩测设设3893路基施工前要把把设计路基的边边坡与原地面相相交的点测设出出来。该点对于于设计路堤为坡脚点，对于设计路堑堑为坡顶点。路基边桩的位位置按填土高度度或挖土深度、、边坡设计坡度度及横断面的地地形情况而定,设计数据可从CAD图上量测。设计路堤设计路堑坡脚点边桩坡顶点边桩坡脚点边桩坡顶点边桩（二）山坡地段段路基边桩测设设3993山坡地段测设路路堑的路基左、、右边桩离中桩桩的距离分别为为：边沟宽边坡中桩挖深左边桩右边桩l左，l右的数值可以从CAD设计图上量测而而得。在实地从从中桩沿横断面面方向量距测设设路基边桩。路面宽三、竖曲线的的测设4093在设计路线纵坡坡的变更处，考考虑行车的视距距要求和行车的的平稳,在竖直面内用圆圆曲线连接,这种曲线称为竖曲线。如图所示示：路线上有三三条相邻的纵坡坡，其坡度分别别为：i1(+—上坡)、i2（-—下坡）、i3(+—上坡)在坡度为i1和i2的纵坡之间设置置凸形竖曲线，在坡度为i2和i3的纵坡之间设置置凹形竖曲线。路线前进方向三、竖曲线的测测设4193竖曲线的设计半半径为R,竖曲线的计算元元素:竖向偏角α,切线长T,曲线长L,外矢距E,高差改正yi。可以采用与平平面圆曲线计算算主点测设元素素同样的公式。。竖曲线的设计计半径R较大，而α角又较小，因此此可以用下列近近似公式计算：：偏角：切线长：曲线长：外矢距：按yi在曲线范围内里里程桩上测设竖竖曲线的高程§10-7桥梁工程控制测测量4293在铁路公路和城城市道路等的线线路上，通过河河流、山谷或与与其他道路立交交需要修建桥梁梁。有铁路桥梁梁,公路桥梁,铁路公路两用桥桥梁等。高架道道路也是属于桥桥梁结构。桥梁梁工程在勘测设设计建筑施工和和运营管理阶段段都需要进行测测量工作。南京长江大桥—铁路公路两用桥桥9343一、桥梁平面控控制测量桥梁平面控制网网的图形一般为为包含桥轴线的的双三角形、具具有对角线的四四边形或双四边边形。桥梁平面面控制网的观测测可以采用常规规观测角度和边边长的边角网，计算各平面控控制点的坐标。。大型桥梁平面面控制网也可以以采用GNSS方法测定。桥梁轴线桥梁平面控制网网桥梁平面控制网网（一）过河水准准测量4493过河水准测量主主要问题:①前后视距不等②②远尺距离过过长解决方法:①测站河立尺点布布设对称图形,采用对向观测；；②远尺上加装觇觇牌,有利于远距离瞄瞄准；③用多测回观测测取平均值,提高精度。测站近尺视线远尺视线二、桥梁高程程控制测量4593由观测者根据据水准仪横丝丝指挥远尺立立尺者上下移移动觇牌，使使觇牌中部的的横条或三角角形图案被水水准仪的横丝丝所平分。由立尺者根据据觇牌中心孔孔的指标线在在水准尺上读读数。觇牌上图案设设计成有利于瞄准准9346（二）电磁波波测距三角高高程测量（三）GNSS高程测量用全站仪可进进行电磁波测测距三角高程程测量。在河河的两岸布置置A、B两个临时水准准点,在A点安置全站仪仪,量取仪器高i；在B点安置棱镜，，量取棱镜高高l；全站仪瞄准准棱镜中心,测观天顶距Z和斜距S,计算出A,B点间的高差。。由于过河的的距离较长,高差测定受到到地球曲率和和大气垂直折折光的影响。。应采用对向向观测的方法法,能抵消地球曲曲率和大气垂垂直折光的影影响。用GNSS测量布设的桥桥梁平面控制制网也可以用用GNSS高程测量的方方法进行两岸岸控制点高程程的联测。河河面宽阔的特特大桥梁，用用过河水准测测量和三角高高程测量有困困难时更为合合适。§10-7桥梁工程施工工测量4793一、中小型桥桥梁施工测量量（一）桥梁中中轴线和施工工控制桩测设设根据道路中线线上的桥位施施工控制桩k1,k2,k3,k4，测设出桥台台和桥墩的中中心桩位A,B,C,D点,然后分别在这这些点上安置置全站仪，在在与桥梁中轴轴线垂直的方方向上测设桥桥台和桥墩的的施工控制桩桩位a1,a2,b1,b2,…，每侧要有两两个控制桩。。（二）桥梁基基础施工测量量根据桥台和桥桥墩的中心线线定出基坑开开挖边界线。。基坑上口尺尺寸应根据坑坑深、边坡坡坡度、土质情情况和施工方方法而定。基基坑挖到一定定深度后，应应根据水准点点高程在坑壁壁测设距基底底设计面为一一定高差（例例如1米）的水平桩桩,作为控制挖深深及基础施工工的高程依据据。9348基础完工后，，应根据上述述的桥位控制制桩和墩、台台控制桩用经经纬仪或全站站仪在基础面面上测设墩、、台中心及其其相互垂直的的纵、横轴线线，根据纵、、横轴线即可可放样桥台、、桥墩的外廓廓线，作为砌砌筑桥台和桥桥墩的依据。。（一）桥梁墩墩台定位测量量9349二、大中型桥桥梁施工测量量大型桥梁的施施工必须布设设平面控制网网和高程控制制网。控制网网布设后,用较精密的方方法进行墩台台定位和架设设梁部结构的的定位。大桥的水中桥桥墩大桥的梁部结结构方向交会法测测设桥墩9350A-B为桥轴线，C,D为桥梁平面控控制网中的控控制点，Pi点为第i个桥墩设计的的中心位置。。用方向交会会法测设桥墩墩中心位置时时，需要计算在桥梁控控制点上的交交会角：α,β,γ,δ。桥梁轴线控制点控制点方向线相交的的角度应近于90°方向交会法的的误差三角形形5193由于测量误差差的影响，从从C,A,D点指来的三条条方向线一般般不可能正好好交会于一点点，而构成方方向交会定点点位的“误差差三角形”(Pa-Pb-Pc)。如果误差三角角形在桥轴线上的边长长(Pa-Pb)为容许范围之之内(一般规定：对于于墩底放样,为2.5cm;对于墩顶放样，为1.5cm），则取C,D两点指来方向线的交点PC在桥轴线上的的投影点Pi作为桥墩放样样的中心位置置。误差三角形桥墩中心点极坐标法测设设桥墩在使用全站仪仪进行桥梁墩墩台定位时，，用极坐标法法放样桥墩中中心位置，则则更为方便。。对于极坐标标法，原则上上可以将仪器器放于任何控控制点上，按按计算的放样样数据（角度度和距离）测测设点位。9352测设桥墩中心心位置，最好好是将仪器安安置于桥轴线线点A或B上，瞄准另一一轴线点作为为定向，然后后指挥棱镜安安置在该方向向上测设APi或BPi的距离,即可定出桥墩墩中心位置Pi点。（二）桥梁梁梁部架设施工工测量桥梁的梁部结构一般较为复杂杂,要求对墩台的的方向、距离离和高程用较高高精度测设，，作为架梁的的依据。9353桥梁中心线方方向测定,在直线部分采采用准直法,用经纬仪或全站仪正倒倒镜分中法,刻划方向线。。如果跨距较较大(＞100m),应逐个桥墩观观测左、右角角。在曲线部部分则采用偏偏角法或极坐法。。相邻桥墩中中心点间距离离用测距仪观观测，在中心标板上刻划划里程线,与已经刻划的的墩台方向线线正交,形成代表墩台中心心的十字。墩台顶面高程程用精密水准准测定,构成水准路线线,附合到两岸水准点上上。如果梁的拼装装系自两端悬臂、跨中合拢，则合拢前的的测量重点应放放在两端悬臂臂的相对关系系上。中心线线方向偏差,高程差和距离离差要符合设设计和施工的的要求。三、大型斜斜拉桥施工测测量大型斜拉桥主主要由索塔(墩塔)、斜拉索、主梁三大部分组成成，塔、索、、梁三者之间间的联系一般般常用双塔三三跨连续梁布布置。9354固定于索塔的的斜拉索每隔隔一定索距对梁进进行提拉，将将梁的荷载传至索索塔，再传至至塔墩基础。斜拉拉桥的结构特特点有利于用悬臂臂法架设主梁梁。(包括预制拼装装或现场浇注注)双塔三跨连续续梁的斜拉桥桥上海杨浦大桥桥5593下图的上半部部分为斜拉桥桥完成索塔建建造后主梁开开始用悬臂法法施工,下半部分为悬悬臂施工,中间合拢后的的示意图。斜拉桥的施工工施工中的斜拉拉桥预制梁块的分分段吊装5693两端悬臂施工工逐步向中间合合拢9357竣工后的斜拉拉桥—典型的双塔三三跨连续梁（一）塔柱施施工测量索塔的的下半半部分分为基基础和和塔墩墩，其其施工工定位位测量量同一一般大大桥的的定位位。其其上半半部分分为塔塔柱，，其结结构较较为复复杂，，一般般由下下塔柱柱、下下横梁梁、中中塔柱柱、上上横梁梁、上上塔柱柱等几几部分分组成成，如如右图图所示示。5893塔柱施施工测测量的的重点点是保保证塔塔柱各各部分分的倾倾斜度度、铅铅垂度度和外外形几几何尺尺寸以以及一一些构构件的的空间间位置置等符符合设设计要要求。。索塔平平面基基准投投影索塔建建造的的平面面基准准是塔塔墩的的中轴轴线和和桥梁梁的中中轴线线(相互垂垂直),塔墩中中心点点的垂垂直投投影是是塔柱柱施工工测量量的关关键。。在墩墩中心心点及及两边边平面面控制制点的的旁边边预留留有垂垂准孔孔，垂垂直投投影(铅垂线线测设设)的方法法有垂垂准仪仪法和和全站站仪天天顶观观测法法。5993通过垂垂准孔孔向上上垂直投投影施施工索索塔上部部结构构桥梁中中轴线线索塔中中轴线线6093（二））主梁梁施工工测量量斜拉桥桥的主主梁施施工是是由索索塔下下双向向对称称悬臂臂架设设、跨跨中合合拢的的动态态施工工方法法。主主梁架架设分分为现现场浇浇注和和预制制标准准构件件拼装装两种种基本本方法法。主主梁施施工是是从索索塔下下的““零号号梁块块”开开始,向两侧侧悬臂臂伸展展。主梁施施工测测量是是保证证斜拉拉桥成成桥线线型符符合设设计要要求。。零号梁梁块零号梁梁块矩形控控制网网主梁横横断面面线型型测量量主梁横横断面面的梁梁底线线型是是每一一节段段由前前端梁梁底1，2，3，4四个测测点的的标高高来表表示。。用水水准测测量方方法测测定梁梁顶面面上高高程线线性点点2’3’点的标标高，，推算算出梁梁底测测点的的标高高,用斜拉拉索调调整。。6193梁体中中轴线线主梁横横断面面斜拉索索斜拉索索6293索道管管定位位测量量斜拉索索是连连接索索塔和和主梁梁并使使之构构成整整体斜斜拉桥桥的重重要组组成部部分，，而索索道管管是将将缆索索两端端分别别锚固固在索索塔和和主梁梁上的的重要要构件件。为为了使使缆索索能正正确定定位，，对索索道管管顶口口和底底口中中心的的三维维坐标标位置置的定定位提提出了了很高高的精精度要要求（（例如如±5mm）93631.塔柱索索道管管定位位测量量塔墩靠靠近岸岸边，，可以以在岸岸上布布置平平面控控制点点，建建立通过塔塔柱中中线和和墩中中线的的竖直直基准准面。。在控控制点点上安安置经纬仪仪或全全站仪仪，瞄瞄准基基准点点的方方向后后，利利用望望远镜镜视准轴的的上、、下转转动建建立上上述基基准面面，再再用测测距、、方向向交会等方方法测测设待待放样样的索索道管管口中中心点点的三三维坐坐标。。远离岸岸边的的塔墩墩，可可以利利用塔塔柱施施工测测量时时留下下的控制点点和垂垂准孔孔建立立垂准准线和和竖直直基准准面。。高程程测设设可以采用用高层层建筑筑高程程传递递的方方法。。2.主梁索索道管管定位位测量量利用主主梁施施工矩矩形控控制网网,用经纬纬仪或或全站站仪,水准仪仪和钢钢卷尺尺测设设索道道管口口中心心的三三维坐坐标。。§10-9桥梁工工程变变形观观测桥梁工工程在在施工工和建建成后后的运运营期期间，，由于于各种种内在在因素素和外外界条条件的的影响响，会会产生生各种种变形形。例例如，，桥梁梁的自自重对对基础础产生生压力力，引引起基基础、、墩台台的均均匀沉沉降或或不均均匀沉沉降，，从而而会使使墩柱柱倾斜斜；梁梁体在在动荷荷载的的作用用下产产生挠挠曲；；高塔塔柱在在日照照和温温度的的影响响下会会产生生周期期性的的扭转转或摆摆动；；等等等。为为了保保证工工程施施工质质量和和运营营安全全，验验证工工程设设计的的效果果，应应对大大型桥桥梁工工程定定期进进行变变形观观测。。93649365一、桥桥梁变变形观观测内内容垂直位位移观观测—对各桥桥墩、、桥台台进行行沉降降观测测水平位位移观观测—对桥墩墩、桥桥台在在水平平方向向位移移的观观测（桥轴轴线方方向和和垂直直于桥桥轴线线方向向）倾斜观观测—对高桥桥墩和和斜拉拉桥的的塔柱柱进行行铅垂垂线方方向的倾斜观测测挠度观测—对梁体在静静荷载和动动荷载的作作用下产生生的挠曲和振动动的观测二、桥梁变变形观测方方法常规测量仪仪器方法—用精密水准准仪测定垂垂直位移,用全站仪测定水水平位移，，用垂准仪仪作倾斜观观测专用仪器测测量方法—用流体静力力水准仪测测定挠度等等摄影测量方方法—用地面近景景摄影测量量方法GNSS方法—桥梁的变形形观测已可可用GNSS方法激光三维扫扫描法—采集桥梁的的点云数据据用于变形形分析§10-10地下工程测测量概述地下建筑工工程包括铁铁路,公路,水利工程方方面的隧道道,城市地下道路,地下铁道,越江隧道,人防工程的的地下洞库库,工厂,电站,医院等。先先在地面建建立测量控控制网,再从地面通通过地下工程的洞口口或竖井传传递到地下，，建立地下下控制网，据据此开挖建建造各种形式式的地下建建筑物、构筑筑物和通道道(公路隧道,越江隧道,地下铁道)。9366山区隧道的的对向开挖挖山区公路直直线隧道93676893地下建筑工工程中,测量工作的的重要性：：例如隧道道和地下铁铁道施工的的掘进方向向在贯通前前无法与终终点通视,完全依据敷敷设支导线线的坐标和和方位角指指示掘进位位置和方向向,指导施工。。城市地下铁铁道掘进施施工示意图图6993地下工程施施工中对测测量工作的的精度要求求，要视工工程的性质质、隧道长长度和施工工方法而定定。在对向向开挖隧道道的贯通面面上，其中中线如果不不能完全吻吻合，这种种偏差称为为“贯通误差”:纵向误差△t、横向误差△u、高程误差△h。其中，纵纵向误差仅仅影响隧道道中线的长长度，一般般只规定贯贯通面上横向限差Δu及高程限差Δh，例如规定定：△u＜50mm～100mm，△h＜30mm～50mm。贯通面贯通误差§10-11地下工程地地面控制测测量7093一、平面控控制测量（一）直接接定线法对于长度较较短的山区区直线隧道道,采用直接定定线法。A,D两点是设计计选定的直直线隧道的的洞口点,在地面测设设出位于A-D直线方向上上的B,C两点，作为为洞口点A，D向洞内引测测中线方向向时的定向向点。（二）三角角网法7193对于隧道较较长、地形形复杂的山山岭地区或或城市地区区的地下铁铁道，地面面的平面控控制网一般般布设成三三角网形式式，其中包包括隧道洞洞口控制点点A和B，用全站仪仪测定三角网的的边角，使成为边角角网。（三）GNSS法用GNSS定位技术作作地下建筑筑施工的地地面平面控控制时，只只需要在洞洞口布设洞洞口控制点点和定向点点。直线隧道具有圆曲线线的隧道洞口控制点点二、地下工工程高程控控制测量7293地下工程高高程控制测测量是按规规定的精度度施测隧道道洞口（包包括隧道的的进出口、、竖井口、、斜井口和和坑道口））附近水准准点的高程程，作为高高程引测进进洞内的依依据。水准路线应应选择连接接洞口最平平坦和最短短的线路，，达到到设设站少,观测快,精度高的要要求。每每一洞口埋埋设的水准准点应不少少于3个，且以能能安置一次次水准仪即即可联测，，便于检测测其高程的的稳定性。。两端洞口口之间的距距离大于1km时，应在中中间增设临临时水准点点。高程控制通通常采用三三、四等水水准测量的的方法，按按往返观测测或闭合水水准路线施施测。一、隧道洞洞口联系测测量§10-12地下工程联联系测量7393（一）掘进进方向测设设数据计算算为了求得A点洞口隧道道中线掘进进方向及掘掘进后测设设中线里程程桩S1，计算下列列极坐标法法测设数据据：（二）洞口口掘进方向向标定7493隧道贯通的的横向误差差主要由测测设隧道中中线方向的的精度所决决定,进洞时的初初始方向尤尤为重要。。在隧道洞洞口,要埋设若干干个固定点点，将中线线方向标定定于地面上上，作为开开始掘进及及以后洞内内控制点联联测的依据。用1，2，3，4号桩标定掘掘进方向。。再在洞口口点A和中线垂直直方向上埋埋设5，6，7，8号桩作为校校核。山区公路曲曲线隧道洞洞口7593（三）洞内内施工点位位高程测设设对于平洞，，根据洞口口水准点，，用一般水水准测量方方法，测设设洞内施工工点位的高高程。对于于深洞，则则采用深基基坑传递高高程的方法法(见第九章““建筑工程程施工测量量”),测设洞内施施工点的高高程。9376二、竖井联联系测量在隧道施工工中,可以用开挖挖竖井的方方法来增加加工作面，，将整个隧隧道分成若若干段，实实行分段开开挖。城市市地下铁道道的建造,每个地下车车站是一个个大型竖井井,在站与站之之间用盾构构进行掘进进，施工可可以不受城城市地面密密集建筑物物和繁忙交交通的影响响。为了保证地地下各开挖挖面能准确确贯通，必必须将地面面控制网中中的点位坐标、方位角和高程经过竖井传传递到地下下，建立地地面和井下下统一的工工程控制网网三维坐标标系统，项项工作称为为“竖井联系测测量”,其中关键是方位位角传递。7793方位角传递递误差：由于竖井的的井口直径径（圆形竖竖井）或宽宽度（矩形形竖井）有有限，用于于传递方位位的两根铅铅垂线的距距离相对较较短（一般般仅为3～5m），垂直投投影的点位位误差会严严重影响井井下方位定定向的精度度。设V1V2=5m,V1V1′=V2V2′=1mm，则产生的方方位角误差差=1’12”要求投点误误差应小于于0.5mm。竖井的方方位角传传递误差差7893（一）一一井定向向通过一个个竖井口口，用垂垂线投影影法将地地面控制制点的坐坐标和方方位角传传递至井井下隧道道施工面面，称为为“一井井定向””。全站仪全站仪垂准仪垂直投影影投影接受觇牌一井定向向联系三三角形1．井上联联系三角角形解算算(△A-V1-V2)7993井上部分分井下部分分反算已知知点方位位角b,c边方位角计算V1V2点坐标计算联系系边边长方位位角2．井下联联系三角角形解算算(△B-V1-V2)9380计算三角角形内角β推算V2B边方位角角计算B点坐标推算BT边方位角角(二)二井定向向8193井上和井井下的联联系测量量可以采采用“两两井定向向”的方方法，以以克服因因一井定定向时两两个投影影点相距距过近而而影响方方位角传传递精度度的缺点点。井上联系系测量井下联系系测量(无定向导导线)A,B,C－地面控控制点V1-E-F-V2－地下导导线V1V2－垂直投投影点（三）陀螺全站站仪(经纬仪)测定井下下方位角角8293在经纬仪仪或全站站仪的支支架上方方安装陀陀螺仪