工程测量教程课件附表格二三

第14章路线测量

§14.1路线测量概述内容：路线勘测设计测量，路线施工测量。按《公路勘测规范》(JTJ061-99)执行。(1)路线勘测设计测量内容：初测，定测两个阶段。

初测任务：沿路线可能经过的范围布设导线，测量路线带状地形图，纵断面图，收集沿线地质、水文等资料，作纸上定线或现场定线，编制比较方案，为初步设计提供依据。定测任务：在选定设计方案的路线上进行路线中线、高程、横断面、纵断面、桥涵、路线交叉、沿线设施、环境保护等测量和资料调查，为施工图设计提供资料。高速公路、一级公路采用分离式路基时，应按各自中线分别进行定测。(2)路线施工测量路线设计完成后，需按设计图纸测设或恢复路线中线、测设路基边桩和竖曲线；工程逐项完工后，进行竣工验收测量，为工程竣工后的使用和养护提供基础资料。

§14.2路线中线测量将路线设计中心线测设到实地。路线中线的平面线型由直线和曲线组成，曲线又由圆曲线和缓和曲线组成。中线测量内容：测设中线交点JD和转点ZD、量距和钉桩、测量转点上的转角△、测设曲线等JD、ZD为公路测量符号。测量符号可采用英文(包括国家标准或国际通用)字母或汉语拼音字母。当工程需要引进外资或为国际招标项目时，应采用英文字母；为国内招标时，可采用汉语拼音字母。一条公路宜使用一种符号。《公路勘测规范》对公路测量符号有统一规定，常用符号列于表13-1。(1)路线交点和转点的测设纸上定线完成后，将图上确定的路线交点位置标定到实地。定线测量中，当相邻两交点互不通视或直线较长时，需要在其连线上测定一个或几个转点，用于交点测量转角和直线量距时作为照准和定线的目标。直线上一般每隔200m~300m设一转点，在路线与其它道路交叉处以及路线上需设置桥、涵等构筑物处，也应设置转点。(1)路线交点和转点的测设1)交点的测设①根据与地物的关系测设交点当交点JD位置已在地形图上选定，在图上量得该点至两房角和电线杆的距离，在现场用距离交会法测设JD。②

根据导线点测设交点根据导线点和交点的设计坐标编写一个格式为“点号,,y,x,0”的坐标数据文件，将其上传到全站仪内存文件中，然后在导线点上安置全站仪，使用仪器的放样功能测设交点的平面位置。2)转点的测设当两交点间距离较远但尚能通视或已有转点需要加密时，可采用经纬仪直接定线或经纬仪正倒镜分中法测设转点。当相邻两交点互不通视时，可采用下列方法测设转点。①两交点点间设转点点②延长线上设设转点(2)路路线转角的的测定在路线交点点上，应根根据交点前前、后的转转点测定路线的的转角。《公路勘测规规范》规定定：高速公公路、一级级公路应使使用精度不不低于DJ6级经纬仪，，采用方向观观测法测量量右测角一一测回。两半测回间间应变动度度盘位置，，角值相差的的限差在±±20″以以内取平均均值，取位位至1″；；二级及二级级以下公路路角值相差差的限差在在±60″″以内取平平均值，取位至30″。按右测角计计算路线转转角△时，，当<180°时为右右转角，表表示路线向向右偏转；；>180°°时为左转转角，表示示路线向左左偏转，转角的计算算公式为：：测定右测角角后，为便便于今后测测设圆曲线线中点QZ，在不变动水水平度盘位位置的情况况下，定出右测角角的分角线线方向。(3)里程桩的设设置作用：标定定路线中线线的位置和和长度，施测路线纵纵横断面的的依据。工作内容：：定线、量量距与打桩桩。距离测量可可用钢尺或或测距仪，，等级较低的的公路可用用皮尺。里程桩分———整桩和和加桩。桩号表示该该桩距路线线起点的里里程。1234.56m，记为K1+234.56。整桩是由路路线起点开开始，每隔10m，20m或50m的整倍数桩桩号而设置置的里程桩桩。加桩分分为地地形加加桩、、地物物加桩桩、曲曲线加加桩和和关系系加桩桩。地形加加桩———沿沿中线线地面面起伏伏突变变处、、横向向坡度度变化化处以以及天天然河河沟处处等所所设置置的里里程桩桩。地物加加桩———沿沿中线线有人人工构构筑物物的地地方，，如桥梁梁、涵涵洞处处，路路线与与其它它公路路、铁铁路、、渠道道、高高压线线等交交叉处处，拆迁建建筑物物处，，土壤壤地质质变化化处等等加设设的里里程桩桩。曲线加加桩———曲曲线上上设置置的主主点桩桩，如圆曲线起点ZY、圆曲线中点QZ、圆曲线终点YZ。关系加桩——路线线上的转点ZD桩和交点JD桩。§14.3圆曲曲线及其测设当路线由一个方向向转向另一个方向向时，应用曲线连连接。圆曲线是最基本的的平面曲线。圆曲线半径根据地地形条件和工程要要求选定，根据转角△和圆曲曲线半径R，可以计算出其它各各测设元素值。圆曲线的测设分两两步进行，先测设曲线的主点点(ZY、QZ、YZ)，再依据主点测设曲曲线上每隔一定距距离的里程桩，以详细标定曲线位位置。圆曲线要素计算图图1)主点测设元元素计算为测设圆曲线主点点ZY，QZ，YZ，应先计算出切线长长T、曲线长L、外距E、切曲差J这些元素称为主点点测设元素。2)主点桩号计计算曲线主点ZY，QZ，YZ的桩号根据JD桩号与曲线测设元元素计算。3)主点的测设设①测设曲线起点点(ZY)在JD点安置经纬仪，后后视相邻交点或转转点方向，自JD点沿视线方向量取取切线长T，打下曲线起点桩ZY。②测设曲线终点(YZ)经纬仪照准前视相相邻交点或转点方方向，自JD点沿视线方向量取取切线长T，打下曲线终点桩YZ。③测设曲线中点(QZ)沿测定路线转角时时所测定的分角线线方向，量外距，，打下曲线中点桩QZ。(2)圆曲线的详细测设设地形变化不大、曲曲线长度小于40m时，测设曲线的三个主主点已能满足设计计和施工的需要。。曲线较长，地形变变化大，除了测定三个主点点以外，还需按一一定的桩距，在曲线上测设整桩桩和加桩。《公路勘测规范》规规定的整桩间距l为：R>60m，l=20m；30m<R<60m，l=10m；R<30m，l=5m。测设曲线整桩和加加桩称为圆曲线的的详细测设，方法有偏角法、切切线支距法和极坐坐标法。1)偏角法以曲线起点ZY或终点YZ为测站，计算出测站至曲线线任一细部点的弦弦切角γ与弦长c使用fx-5800P程序PM4-1计算使用fx-5800P程序PM4-1计算[例13-4]结果汇总2)切线支距法法以曲线起点ZY(或终点YZ)为独立坐标系的原原点，切线为x轴，过原点的半径径方向为y轴，计算出曲线细部点点在该独立坐标系系中的坐标进行测测设。适合于使用钢尺作作为量距工具进行行测设。使用fx-5800P程序PM4-2计算使用fx-5800P程序PM4-2计算[例13-4]结果汇总3)极坐标法计算出圆曲线细部部点的测量坐标，，将其上传到全站仪仪内存，可实现在任意控制制点安置仪器测设设曲线点位。使用fx-5800P程序PM4-3计算使用fx-5800P程序PM4-3计算[例13-4]结果汇总(3)虚交点法法测设圆曲线主点点曲线测设中，有时时因地形复杂、地地物障碍，使圆曲线测设不能能按常规方法进行行，如JD，ZY点不能安置仪器或或视线受阻等，应根据现场的具体体情况，提出解决决方案。(4)顾及加加宽的圆曲线数数字化测设程序序PG6-3.exe光盘程序“\prog\路线曲线程序\PG6-3.exe”取自文献[36]，它能计算单交点点或双交点、单圆曲线或双圆圆曲线的中/边边桩坐标，程序运行前需按按下列格式编写写一个已知数据据文件：[title标题字符串]注释：本次曲线线计算的说明文文字jdZ,x,y,H,Δ注释：交点桩号号,坐标,转角角(左负右正)[abΔB,AB]注释：双交点点时，交点B的转角与基线线平距zdx,y,H注释：转点坐坐标r1R1注释：圆曲线线半径1[r2R2,Ly2]注释：圆曲线线半径2与圆圆弧长[widewL,wR,bx,lx]注释：左宽,右宽,加宽宽,超高加宽宽缓和段长[integerL0]注释：逐桩间间距[pegZj,wLj,wRj]注释：加桩桩桩号及加桩处处的左/右边边路宽已知数据文件件案例程序PG6-3.exe在Win98下的执行界面面§14.4基基本型平面面线形及其测测设直线为曲率半半径为无穷大大的圆曲线，，在直线与曲率率半径为R的圆曲线连接接处，曲率半径有突突变，带来离离心力的突变变。R较大时，离心心力突变不对对行车安全构构成不利影响响；R较小时，离心心力突变将使使快速行驶的的车辆进入或或离开圆曲线线时偏离原车车道，侵入邻近车道道，从而影响响行车安全。。解决方法是在在圆曲线段设设置超高或在直线与圆圆曲线之间增增设缓和曲线线，高等级公路既既设置超高缓缓和段又设缓缓和曲线。缓和曲线采用用回旋曲线。。基本型平面线形———缓和曲线~圆圆曲线~缓和曲线线。使用fx-5800P程序PM5-3计算使用fx-5800P程序PM5-3计算基本型曲线结结果汇总(5)顾及加宽的基本型型曲线数字化测设设程序PG6-4.exe光盘程序“\prog\路线曲线程序\PG6-4.exe”取自文献[36]，能计算单交点或双双交点、对称与非非对称基本型曲线线中/边桩坐标，程序运行前需按下下列格式编写一个个已知数据文件：：[title标题字符串]注释:本次曲线计计算的说明文字jdZ,x,y,H,Δ注释:交点桩号,坐标,转角(左左负右正)[abΔB,AB]注释:双交点时,交点B的转角与基线平距距zdy,x,H注释:转点坐标spiralA1,R,A2注释:缓曲1参数数,圆曲半径,缓曲2参数[widewL,wR,bx]注释:左边路宽,右边路宽,加宽宽[integerL0]注释:逐桩间距[pegZj,wLj,wRj]注释:加桩桩号及及加桩处的左/右右边路宽已知数据文件案例例程序PG6-4.exe在Win98下的执行界面§13.5路路线纵横断面测测量纵断面测量——路路线水准测量测定中线上各里程程桩的地面高程，，绘制路线纵断面面图用于路线纵坡设计计。横断面测量——测测定中线各里程桩桩两侧垂直于中线方向的的地面各点距离和和高程，绘制横断面图，用于路线工程设计计、计算土石方量量及施工放边桩。。纵断面测量分两步步：一是高程控制测量量(基平测量)，，沿路线方向设置水水准点，水准测量量测定点位高程；；中桩高程测量(也也称中平测量)，，用基平测量的水准准点，分段进行附附合水准测量，测定各里程桩的地地面高程。(1)基平测量量《公路勘测规范》对对高程控制测量的的规定公路高程系统，宜宜采用1985国国家高程基准。同一条公路应采用用同一个高程系统统，不能采用同一系统统时，应给定高程程系统的转换关系系。独立工程或三级以以下公路联测有困困难时，可采用假定高程。。公路高程测量采用用水准测量，水准测量确有困难难的山岭地带以及及沼泽、水网地区区，四、五等水准测量量可用光电测距三三角高程测量代替替。水准路线应沿公路路路线布设，水准点宜设于公路路中心线两侧50m~300m范围之内地基稳固、易于引引测以及施工时不不易受破坏的地方方。水准点间距宜为1km~1.5km；山岭重丘区可根据据需要适当加密；；大桥、隧道口及其其它大型构造物两两端，应增设水准准点。四、五等水准测量量使用光电测距三三角高程测量时，，应采用高一级的水水准测量联测一定定数量的控制点，，作为三角高程测量量的起闭依据。三角高程测量的视视距长度不得大于于1km，垂直角不得超过15°。高程导线的最大长长度不应超过相应等级级水准路线的最大大长度。(2)中平测量量中平测量——以两两个相邻水准点为为一测段，从一个水准点出发发，逐个测定中桩桩的地面高程，附合到下一个水准准点上。允许误差：：高速速公路、一级公路路为±30mm；二级及二级以下公公路为±50mm。中桩高程可观测一一次，取位至cm。中桩高程检测限差差：高速公路、一一级公路为±5cm；二级及二级以下公公路为±10cm。中桩高程应测量桩桩标志处的地面标标高。对沿线需要特殊控控制的建筑物、管管线、铁路轨顶等等，应按规定测出其标标高，其检测限差差为2cm。相对高差悬殊的少少数中桩高程，可可用三角高程测量量或单程支线水准准测量。每站的各项计算公公式①视线高程=后后视点高程＋后视视读数②转点高程=视视线高程－前视读读数③中桩高程=视视线高程－中视读读数各站记录后，应立立即计算各点高程程，直至下一个水准点点时计算高差闭合合差≤，，符合要求，但但不进行闭合差的的调整，以原计算的各中桩桩点高程作为绘制制纵断面图的数据据。(3)路线纵断断面图的绘制及施施工量计算以中桩里程为横坐坐标、其高程为纵纵坐标绘制。里程比例尺有1：：5000，1：：2000，1：：1000。高程比例尺比里程程为比例尺的10~20倍。自左至右绘制在透透明毫米方格纸的的背面，可防止用橡皮修改改时把方格擦掉。。路线设计纵断面图图图的上半部，从左左至右绘有贯穿全全图的两条线，细折线表示中线方方向的地面线，根据中平测量的中中桩地面高程绘制制；粗折线表示纵坡设设计线。注资料：水准点编编号、高程和位置置；竖曲线示意图及其其曲线元素；桥梁的类型、孔径径、跨数、长度、、里程桩号和设计计水位涵洞的类型、孔径径和里程桩号；(4)路线横断断面测量在各中桩处测定垂垂直于路线中线方方向的地面起伏，，绘成横断面图。是设计路基横断面面、计算土石方和施工时确定路基基填挖边界的依据据。横断面测量的宽度度，由路基宽度及及地形情况确定，，一般，在中线两侧侧各测15m~50m，高程、距离的读数数取位至0.lm，检测限差应符合下下表的规定。横断面测测量应逐逐桩施测测，方向与路路线中线线垂直，，曲线路段段与测点点的切线线垂直。。横断面测测量方法法：高速公路路、一级级公路———水准仪——皮尺法法、横断断面仪法法、全站站仪或经经纬仪视视距法，，二级及二二级以下下公路———手水水准皮尺尺法。②经纬纬仪视距距法经纬仪安安置在中中桩上，，照准横横断面方方向，量取仪器器横轴至至中桩地地面的高高度作为为仪器高高，用视距测测量的方方法测量量出地形特征征点与中中桩的平平距和高高差。适用于地地形困难难、山坡坡陡峻路路线的横横断面测测量。③全站站仪法全站仪法法的操作作方法与与经纬仪仪视距法法相同，，区别在于于使用光光电测距距的方法法测量出地地形特征征点与中中桩的平平距和高高差。在立棱镜镜困难的的地区，，可使用用无棱镜镜测距全全站仪。。3)横横断面图图的绘制制根据横断断面测量量的各点点间的平平距和高高差，在毫米方方格纸上上绘出各各中桩的的横断面面图。比例尺———1：：100或1：：200。经路基设设计，在在透明纸纸上按与与横断面面图相同同的比例例尺分别绘出出路堑、、路堤和和半填半半挖的路路基设计计线———标准断断面按纵断面面图上该该中桩的的设计高高程把标准断断面图套套在实测测的横断断面图上上——““戴帽子子”。图中粗实实线为半半填半挖挖的路基基断面图图。根据横断断面的填填、挖面面积及相相邻中桩桩的桩号号，算出施工工的土、、石方量量。§13.6路路线施施工测量量工作内容容——恢恢复路线线中线、、测设施工工控制桩桩、路基基边桩和和竖曲线线。复核测量量路线中中线桩点点，恢复与校校正已丢丢失或碰碰动的交交点桩、、里程桩桩(1)施施工控控制桩的的测设在不易受受施工破破坏、便便于引测测、易于保存存桩位的的地方测测设施工工控制桩桩。①平行行线法在设计路路基宽度度以外，，测设两排排平行于于中线的的施工控控制桩，，控制桩的的间距一一般取10m~20m。②延长长线法在路线转转折处的的中线延延长线及曲线中中点QZ至交点JD的延长线线上测设设施工控控制桩，，量出控制制桩至交交点的距距离并记记录。(2)路路基边边桩的测测设测设路基基的边坡坡与原地地面相交交的点。。对于设计计路堤为为坡脚点点，对于于设计路路堑为坡坡顶点。。路基边桩桩的位置置按填土土高度或或挖土深深度、边边坡设计计坡度及及横断面面的地形形情况而而定，1)图图解法在横断面面设计图图上量取取中桩至至边桩的的距离，，然后到实实地在横横断面方方向用皮皮