路基施工测量

本文格式为Word版，下载可任意编辑——路基施工测量

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

摘要

马路工程测量在工程建设中发挥着十分重要的作用，其中最重要的一项基本工作就是测定与测设。随着设计单位对市政马路设计控制点的日益规范化、标准化,施工过程中的各个环节要求更为严格。

本文以马路测量施工前准备为介入点，包括路基的施工工艺与施工过程中贯穿始终的测量方法，如此段项目中马路的中线测设、中线坐标(直线段，圆曲线段，缓和曲线段)计算原理与内容、纵横断面的测定与绘制、土石方的计算方法、以及路基各个层面的超平方法等进行了阐述与分析。最终专题部分是圆曲线编程的原理、流程图、代码说明，输入卡西欧5800计算器中的应用。

关键词:马路工程；测定与测设；土石方计算；圆曲线编程

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

ABSTRACT

Highwayengineeringmeasurementplaysaveryimportantroleinengineeringconstruction,abasicjobisoneofthemostimportantmeasuringandtesting.Asthedesignunitsofthemunicipalroaddesigncontrolpointisbecomingmoreandmorestandardization,standardization,eachlinkismorestrictintheprocessofconstruction.

Basedonhighwayconstructionpreparationformeasuringpoints,includingtheroadbedconstructiontechnologyandconstructionprocessthroughoutthemeasurementmethod,sothecenterlineintheperiodofprojectlayout,CentralLinecoordinates(straightsegment,circularcurvesegmentandgentlecurvesegment)calculationprincipleanddeterminationofthecontent,andverticalandhorizontalsectionanddrawing,thecalculationmethodofconditionsofallaspectsofsubgradesuperflat,andmethodsareexpoundedandanalyzed.Theprojectssectioniscircularcurveprogrammingprinciple,flowchartandcode,inputCASIOcalculatorapplicationin5800.

Keywords:highwayengineering;Measuringandtesting;

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

目录

1概述11.1工程背景11.2工程项目11.3工程内容21.4工程目的22路基施工工艺及施工测量方法概述42.1准备工作42.1.1现场施工准备工作42.1.2施工关键和主要对策42.2路基主要施工测量方法52.2.1路基施工工序及流程52.2.2施工测量方法72.3道路工程施工技术措施92.3.1路基填筑92.3.2土方落实92.3.3路基软基处理及最终整修成型103中线测设113.1概述113.2中桩坐标计算113.3测设203.3.1交点的测设203.3.2转点的测设213.3.3圆曲线测设223.4施工过程中里程桩的设置253.4.1里程桩设置254纵横断面测绘及土石方计算314.1概述314.2纵断面测量314.2.1基平测量314.2.2中平测量324.2.3纵断面图的绘制33

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

4.2.4纵断面图的内容334.3横断面344.3.1横断面方向的测定344.3.2横断面测量的方法354.4土石方计算374.4.1断面法374.4.2数字地面模型法（DTM）375路基的施工放样395.1概述395.2路基横断面施工放样395.3顶面抄平445.3.1路基施工阶段各层次的抄平方法445.3.2线段路基顶面的抄平455.3.3线段路基顶面的抄平486专题部分—程序编写496.1圆曲线496.1.1圆曲线计算公式及例题展示496.1.2流程图516.1.3程序代码编写及说明51

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

源：该项目投资估算为31157万元。其中申请省交通运输厅补助7170万元，剩余23987万元由运城市人民政府筹措。

运城市环湖路东延工程Ⅰ标段，起点规划周西路口东至2000m，由中铁十八局集团建筑安装工程有限公司承包，规定工期从2023年08月28日至2023年07月31日完成合同规定的全部主要工程内容。

1.3工程内容

环湖路属交通性次干道，在规划设计时要统筹考虑环湖路的旅游功能。坚持“因地制宜、就地取材〞的原则，充分考虑本路段的工程地质特征，在保证质量的前提下，尽量降低工程造价。根据设计要求，本项目的工程内容主要分为地下管线工程、机动车道、非机动车道、人行道、其他等五个部分进行施工。

1.地下管线工程：排水（北侧排水明沟，南侧排水管道），跨路管涵，中水工程。2.机动车道：路基填方，2×15cm级配砂砾垫层，20cm5%水泥稳定碎石底基层，20cm6%水泥稳定碎石基层，PC-2乳化沥青透层，6cm中粒式沥青混凝土下面层，热沥青黏层（0.3-0.6Kg/m2），4cm细粒式沥青混凝土上面层。

3.非机动车道：路基填方，2×15cm级配砂砾底基层，20cm6%水泥稳定碎石基层，PC-2乳化沥青透层，5cm中粒式沥青混凝土下面层，热沥青黏层（0.3-0.6Kg/m2），3cm细粒式沥青混凝土上面层。

4.人行道：路基填方，2×15cm级配砂砾底基层，15cm6%水泥稳定碎石基层，2cmM5水泥砂浆结合层，6cm渗水砖。

5.其他：路沿侧平石，路肩石、人行道树池、砌石护坡、植草砖铺设、观景平台等。

1.4工程目的

在规划建设中与经济发展过程中，大城市的经济布局往往会出现大量问题，由于城市边缘地区的交通状况不良，而中心城区的工业企业又过分集中，造成城市用地日趋紧张，不仅是中心城区的商贸、金融、科技等多种功能无法发挥，而且城市环境也日益恶化；环湖路段的修建，改善了城市近郊区交通状况，使市政一级道路的若干“点〞上形成成一个区域优势，它吸引了资金，技术，劳动力等生产要素向这些点位聚集的同时，旅游业也得到很大的发展，也促进和带动城市经济的发展，更使其能够获得超长的“产业聚集经济效益〞。

2

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

加快运城市城镇化进程，加强运城市中心城市的城市建设，使之作为调整经济结构的战略支点，成为拉动经济增长的强劲动力，全面推进盐池旅游胜地的开发建设，从而为经济发展提供广阔的空间和强劲的支持。

3

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

2路基施工工艺及施工测量方法概述

2.1准备工作

2.1.1现场施工准备工作

首先进行组织准备，落实承受该工程的施工项目部，确定各职能人员。落实项目部人选，组建强有力的项目经理部，并落实参与本项目施工人员。

其次是对工程施工之前，要进行物质、技术、现场施工准备工作。第一，对材料市场进行调查、询价、订购、检验，储存原材料，施工机械设备的进场、安装和调试。其次，认真熟悉施工图纸、资料和有关文件，参与建设单位组织的设计交底和图纸会审并做好记录。根据设计文件、现场条件，各单位工程的施工程序及相互关系以及有关定额等编制施工组织设计。根据合同造价、施工图中的具体要求，确定正常状况下的企业管理费、财务费和施工成本，编制工程的成本计划。根据施工图纸工程量及工程相关要求编制工程材料总计划。并且做好现场踏堪，调查，确定施工方案。第三，修建施工现场材料存放场地，安置施工设备；修建为施工服务的使用、生产暂设工程及辅助、附属设施；并且组织施工力量，调整和健全施工组织机构；还要进行施工机具的维修、组装、试验、测试和鉴定。

2.1.2施工关键和主要对策

本工程设计的所在路段主要是位于通往村子的一条三级马路，工程施工必需考虑交通便利周边村民生活及行走等要求，为此须分两期施工，工程内容不多但是工序较繁杂，投入的设备、人员虽然不多，但仍需要加强管理，合理组织人员与机械协同施工，确保按期完工。关键工期：本工期控制的关键线路为：路基→路面。路基关键工序：施工准备→施工放样→清基清表→路基土石方→路基落实度→路基横坡→路基边坡。

采用重型落实标准，填方路基路槽以下0—80cm，零填以及路堑路床0—30cm范围应当大于94%；填方路基路槽以下80—150cm范围应当大于93%；填方路基路槽以下150cm应当大于90%。施工过程中，密切协同业主和监理，做好各方面工作，按国家验收标准对各工序进行验收。优化协同比和施工工艺，确保施工质量，精心组织、科学管理，利用公司整体的技术优势，严格依照ISO9002质量管理体系的要求，确保在工期内完成本工程。

4

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

2.2路基主要施工测量方法

2.2.1路基施工工序及流程

根据项目的总体施工安排，首先进行管道排水施工，在红线附近修筑纵横向施工便道，开挖纵、横向水沟将地表水排干。再进行路基地表面的杂物清除，清理场地（清表30cm）后对原地面进行平整、碾压、检测落实度，落实度≧90%。需进行地基处理的按处理方案执行。

路基施工过程中，进行测量放样和断面测量，计算出路基实际填筑高度。对低填及土质(包括全风化岩质)挖方段(填挖高度小于1.55m)，要进行超挖回填处理，纵向填、挖交界处施工首先认真清理填方路段的原地面，清理长度依据填土高度和原地面坡度而定，原地面清理应符合图纸要求及本合同段技术规范的规定。纵向填、挖交界处的开挖，必需待填方处原地面处理好并经监理工程师检查合格后,方可开挖挖方断面，对挖方中非适用性材料严禁用于填筑。

同时应协同岸屿村村民的生活及交通疏解的要求，分幅施工，先施工扩建部分的路基，现有道路照常通车，而后才在路基上摊铺沥青混凝土面层，以完成的改建村道的交通道路工程项目。

5

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

恢复定线校准水准地表清除挡墙砌筑土方挖运挖除淤泥原土碾压换填中粗检测密实检测含水自卸车备控制分层厚度控制边缘预留宽度推土机摊补充洒水自行式平地机整控制横坡落实检测密实平地机精监理批准光轮振动压路机碾压进行下一层填检测密实图1-1路基施工流程

6

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

2.2.2施工测量方法

1.排水施工应在路基填筑之前进行施工，土方开挖地段，则挖至路基面后，开挖埋设排水管的沟槽，铺设好排水管后，回填土方并落实：根据甲方提供的测量控制点、水准点及图上的点线位置，以及施工地段的地形地物，由测量人员测放出管中线及井位；

2.路基施工方法1)测量放样

（1）中线复测和固定

①复测并固定路线主要控制点，恢复失落的中桩。

②复测并固定为间接测量所布设的控制点，如三角点、导线点等桩。

③当路线的主要控制点在施工中有被挖掉或埋掉的可能时，则视当地地形条件和地物状况采用有效的方法进行固定。

（2）路线高程复测

中线恢复后，马上进行纵横断面的水平测量，以复测原水准基点标高和控制点地面标高。

（3）路基放样

①根据设计图表定出各路线中桩的路基边缘、路堤坡脚及路堑坡顶、边沟等具体位置，定出路基轮廓。根据分幅施工的宽度，作好分幅标记，并测出地面标高。

②路基放样时，在填土没有进行落实前，考虑预加沉落度，同时考虑修筑路面的路基标高校正值。

③路基边桩位置可根据横断面图量得，并根据填挖高度及边坡坡度实地测量校核。④为标出边坡位置，在放完边桩后进行边坡放样。采用麻绳竹竿挂线法结合坡度样板法，并在放样中考虑预压加沉落度。

⑤机械施工中，设置稳固而明显的填挖土石方标志，施工中随时检查，发现被碰倒或丢失马上补上。

2)软土处理

局部柔弱土层，首先清除淤泥，全部外运至弃土场，然后清理基底，换填中粗砂层。砂层摊铺后适当洒水，分层落实，落实厚度20cm。中粗砂层的摊铺宽度应宽出路基边脚1.0m，两端砌筑路基挡土墙，以免砂料流失。

3)路基填筑

7

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

（1）路基填筑材料利用路基开挖出的可作填方的土、石等适用材料。作为路基填筑的材料，应先作试验，并将试验报告及其施工方案提交监理工程师批准；

（2）路基采用水平分层填筑，最大层厚不超过30cm，水平方向逐层向上填筑，并形成2%的横坡以利排水，铺设宽度应超出每层路堤的设计宽度；

（3）在同一路段上要用到不同性质的填料时:

①不同性质的填料分别分层填筑，以免内部形成水囊或薄弱面，影响路堤稳定；②路堤的上部受车辆荷载的作用影响较大，故将水稳性较好的土壤填在路堤的上部；路堤的下部可能受水浸淹，也用水稳性好的土填筑；

③沿纵向同层次要改变填料种类时，做成斜面衔接，并将透水性好的填料置于斜面的上面；

④当路堤边坡高度小于8m时，边坡率为1:1.5。4)路基填料含水量调整

路基填料均需进行含水量调整，碾压前的土料含水量必需在最正确含水量范围（一般控制在最正确含水量±2%内），这是路基施工质量控制的关键环节。

当土料含水量过大时，经晾晒至最优含水量范围，对含水量适中的填料，尽量缩短施工作业时间，确保填料在碾压终止前满足含水量要求。含水量过小的填料采用洒水车洒水进行补充，然后拌和均匀，及时碾压以避免水分流失。

5)路基碾压

采用振动压路机碾压，碾压时横向接头的轮迹，重叠宽度为40～50cm，前后相邻两区段纵向重叠1～1.5m，碾压时做到无漏压、无死角并确保碾压均匀。碾压时，先压边缘，后压中间；先轻压，后重压。填土层在落实前应先整平，并应作2%的横坡。当路堤铺筑到结构物附近的地方，或铺筑到无法采用压路机落实的地方，使用夯锤予以夯实。

6)修整路基表面

落实作业后用平地机充分整平，保证被落实路堤各层均匀性。检查测量路床的中心线和标高，以及路基宽度和边坡坡度，路基整型后，路基范围内不得堆放废弃杂物。路基完工后应进行修整，路基表面采用推土机刮平，铲下的土不足以填补凹陷时，采用与路基表面一致的土填平夯实。

7)交工报验

8

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

路基的各检测项目均控制在设计和规范允许范围之内，并具有合格的外观。同时组织有关人员整理报验资料，对各检测项目经自检合格后，报请监理工程师对路基填筑工程进行验收。

2.3道路工程施工技术措施

2.3.1路基填筑

路基填筑是施工测量必不可少的环节，根据甲方设计的要求对本次环湖路段路基填筑的各个阶段要求如下：

1.填方作业应分层平行摊铺，每层松铺厚度，应根据落实设备、落实方法确定。不同土质的填料应分层填筑，且层数尽量减小。

2.路堤基底，在20cm范围内的落实度应不小于93％。基底未经监理工程师验收。不得开始填筑；下一层填土未经监理工程师检验合格，上一层填土不得进行。

3.在旧路面、混凝土或其它硬质材料上铺筑路堤时，表面应翻松15cm深。并精细破碎，予以整形，落实到与新路堤规定一致的落实度。

4.路堤填土高度（不包括路面厚度）大于1.0m时，对于土质基底应将原地面整平落实到无轮迹后才可填筑路堤。

5.用连接结构物的路堤工程，其施工方法应不能危害结构物的安全与稳定。6.用透水性不良或不透水的土填筑路堤时，在落实时的含水量应控制在最正确含水量的土2％范围内。

7.以透水性较小的土填筑路堤下层时，其顶部应做成4％的双向横坡；如用以填筑上层时，不应覆盖在透水性较大的土所填筑的下层边坡上。

8.任何靠落实设备无法压碎硬质材料予以清除或破碎，使其每块的任一尺寸不超过落实层厚度的1／4，并应使料径均匀分布；达到要求的落实度。

9.对用于工程每种类型的土（包括石料与土的混合料），承包人都应按JTJ051-85土301标准进行湿一密度试验和预先研究，以确定其最大密实度与最正确含水量以及达到满意的落实所要求的含水量范围。已经落实过的路堤密实度和实际含水量应由现场试验测定。

2.3.2土方落实

落实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场落实后的密度状况，落实度越高，密度越大，材料整体性能越好。对于路基本、路面半刚性基层及粒料类柔性

9

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

基层而言，落实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准击实试验所得最大干密度的比值；对沥青面层、沥青稳定基层而言，落实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。本次对于环湖路段东延一标段路基的土方落实要求如下：

1.落实设备的采用应根据各种设备的性能和落实试验确定，并应由监理工程师批准。

2.当进行每层（厚度在30～50cm之间）的落实时，要不断地进行整平，以保证均匀一致的平整度。

3.落实应使该层整个深度内落实度四处均匀，其落实后的落实度不得小于规定值。4.落实期间土壤的含水量应当均匀并要求能落实到要求的落实度。只有当材料的含水量在落实试验的界限范围之内时，落实工作才能进行。

5.必要时应调整摊铺材料的含水量。含水量的调整，应根据需要或将水参与土中并充分拌匀，或按规定的方法将材料风干到适合的含水量。

6.在摊铺下一层之前每一层的落实都需监理工程师批准。

7.土的落实应控制土在接近最正确含水量时进行。在施工过程中对土的含水量必需严加控制，及时测定，随时调整。

8.落实过程中，承包人应按以下规定取样试验，检查其是否符合规定落实度。注意：路槽底面（路基面）小于30cm的各层每1000m2取样一次；路槽底面（路基面）大于30cm的各层每2000m2取样～次；路堤基底以下各层每4000m2取样一次4。

2.3.3路基软基处理及最终整修成型

修路之前假使地基不够稳固，为防止整修后地基下沉拉裂造成路面不稳定等事故，这就需要对软地基进行处理，使其沉降变得足够稳固,提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求。首先，换填材料采用清白中、粗砂，含泥量不应大于5％。并将其中植物杂质除尽，也可采用自然级配砂砾料，其最大校径不应大于5厘米，砾石强度不低于四级。其次，当坑底为饱和软土时，须在与土面接触处铺一层细砂起反滤作用，其厚度不计入砂垫层设计厚度内。

路基与其他各种工程基本完工后，应对其处型进行修整，使之与设计图纸用符合，尺寸误差满足规定要求，且具有满意的外观。应恢复各项标桩，按设计图纸要求检查路基的中线位置、宽度、纵坡、横坡及相应的标高等。

10

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

3中线测设

3.1概述

1.道路组成

道路是一个空间三维的工程结构物。它的中线是一条空间曲线，其中线在水平面的投影就是平面线形。在路线方向发生改变的转折处，为了满足行车要求，需要用适当的曲线把前、后直线连接起来，这种曲线称之为平曲线。平曲线包括圆曲线和缓和曲线。道路平面线形是由直线、圆曲线、缓和曲线三要素组成。圆曲线是具有一定曲率半径的圆弧。缓和曲线（旋绕线）是在直线与圆曲线之间或两不同半径的圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。我国马路缓和曲线的形式采用旋绕线。

2.道路中线测设

根据定线设计把线路中心线上的各类点位测设到实地包括起止点、转折点、圆曲线主点和线路中心里程桩加桩。其次通过直线和曲线的测设，将道路中线的平面位置具体地敷设到地面上去，并标定出其里程，供设计和施工之用。①放线，把图纸上定线的各转向点间的直线测设到地面上，可将地面上的初测导线作为依据，或据图纸上定线的转向点坐标，预先在室内计算各线段的长度和转向角，在实地按计算数据定出中线。②中桩测设，在线路中线上测设百米桩、加桩、控制桩和曲线主点桩，它包括丈量线路的直线长度、详细测设曲线以及按规定要求设置中线桩。中线桩不仅表征线路中线在地面上的位置和离开线路起点的里程，而且是测绘线路纵横断面的依据。

3.2中桩坐标计算

1.路线交点偏角、交点间距、曲线要素及主点桩计算

如下图，设路线起点坐标JD0(XJ0,YJ0),任一交点i的坐标为

JDi(XJi,YJi),i?1,2,3,...n,则相邻两交点之间的坐标增量：

?Xi?1,i?XJDi?XJDi?1?Yi?1,i?YJDi?YJDi?1路线交点坐标计算：

XJDi?XJDi?1??Xi?1,iYJDi?YJDi?1??Yi?1,i

11

（3-1）

（3-2）

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

交点间距：

Si?1,i?(?Xi?1,i)2?(?Yi?1,i)2（3-4）

图3-1路线中桩坐标计算图

象限角?i?1,i?arctan?Yi?1,i?Xi?1,i

象限角与方位角A之间关系

?Xi?1,i?0,?Yi?1,i?0,时，?i?1,i位于第一象限，Ai?1,i??i?1,i

?Xi?1,i?0,?Yi?1,i?0,时，?i?1,i位于其次象限，Ai?1,i?180?－?i?1,i?Xi?1,i?0,?Yi?1,i?0,时，?i?1,i位于第三象限，Ai?1,i?180???i?1,i?Xi?1,i?0,?Yi?1,i?0,时，?i?1,i位于第四象限，Ai?1,i?360?－?i?1,i路线偏角?i等于后方位角减前方位角：???2??1一般状况下，?i为正时，曲线右偏；?i为负时，曲线左偏。

12

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

图3-2

2.直线段上中桩坐标计算

图中，设交点i的坐标为(,)，交点i前后相邻直线的方位角分别为Ai-1,i和Ai,i+1.则

ZH(或ZY)点的坐标:

XZHi?XJDi?Ticos(Ai?1,i?180?)YZHi?YJDi?Tisin(Ai?1,i?180)?（3-5）

HZ(或YZ)点的坐标:

XHZi?XJDi?TicosAi,i?1YHZi?YJDi?TisinAi,i?1（3-6）

设直线上加桩里程为L，ZHi、HZi表示曲线i的起、终点里程，则交点i前直线上任意点坐标（L?ZHi）。

X?XJDi?(Ti?ZHi?L)?cos(Ai?1,i?180?)Y?YJDi?(Ti?ZHi?L)?sin(Ai?1,i?180?)（3-7）

交点i后直线上任意点坐标（L?HZi）

X?XJDi?(Ti?L?HZi)?cosAi,i?1Y?YJDi?(Ti?L?HZi)?sinAi,i?113

(3-8)

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

3.平曲线上中桩坐标计算

（1）局部坐标系平曲线上任意点切线支距x,y的计算

图3-3切线支距的计算

如图示，平曲线上任意点切线支距x,y的计算，是以平曲线的直缓点ZH或缓直点HZ为坐标原点，以过原点的切线为x轴，过原点的半径方向为y轴，建立的局部坐标系。在此坐标系中，曲线上任意点的支距坐标可按下式计算。

缓和曲线上任意点的坐标

l5x?l?240R2lhy?ll?36Rlh336R3lh（3-9）

3h7

主圆曲线上任意点的坐标

90?2lm?lh?lm180??m??m??0????0?或?m??R???R?x?q?Rsin?my?p?R(1?cos?m)（3-10）

lm??圆曲线上任意点到缓和曲线起点HY或YH的圆曲线长(2)直线段的平面直角坐标的换算

14

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

要计算平曲线上任意点的中桩坐标X,Y，需要将该点在局部坐标系之中的切线支距坐标（x,y）利用坐标的平移和旋转公式，换算至以平面控制网为基础建立的平面直角坐标系之中。坐标的平移旋转公式如下：

X?X0?xcosA?ysinAY?Y0?xsinA?ycosA（3-11）

式中：X,Y??任意点在平面直角坐标系中的坐标X0,Y0??局部坐标系的原点在平面直角坐标系中的坐标

x,y??任意点在局部坐标系中的支距坐标A－－局部坐标系中x轴正向的方位角(3)平曲线上任意点的中桩坐标计算

根据局部坐标系中支距坐标x,y的计算公式，仍分为ZH-QZ和HZ-QZ两段，①

ZH-QZ段的中桩坐标计算

先计算出以ZH为原点的局部坐标系中的切线支距坐标（x,y）,然后通过坐标平移和旋转

图3-4曲线上坐标平移旋转图

公式将其转换为平面直角坐标（X,Y）,当平曲线为右偏时，计算公式如下：

Xi?XZHi?xicosAi?1,i?yisinAi?1,iYi?YZHi?xisinAi?1,i?yicosAi?1,i当平曲线为左偏时，应用上式计算，

15

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

yi要用反符号，即以yi??yi代入。②HZ-QZ段的中桩坐标计算

先计算出以HZ为原点的局部坐标系中的切线支距坐标（x,y）,然后通过坐标平移和旋转公式将其转换为平面直角坐标（X,Y）当平曲线为左偏时，计算公式如下：

Xi?XHZi?xicos(Ai,i?1?180?)?yisin(Ai,i?1?180?)Yi?YHZi?x?isin(Ai,i?1?180)?yicos(Ai,i?1?180?)整理后得简式：

Xi?XHZi?xicosAi,i?1?yisinAi,i?1Yi?YHZi?xisinAi,i?1?yicosAi,i?1当平曲线为右偏时，应用上式计算，yi要用反符号，即以yi??yi代入。4.环湖路段东延一标段中桩坐标计算数据：直线段：

起始桩号为：K0+0.0000x坐标为：3878010.4480y坐标为：503479.6070距离为：298.9836米方位角为：58°23′21.29″

K0+10.0000X=3878015.689Y=503488.123K0+50.0000X=3878036.655Y=503522.188K0+100.0000X=3878062.863Y=503564.770K0+150.0000X=3878089.070Y=503607.351K0+200.0000X=3878115.277Y=503649.933K0+250.0000X=3878141.484Y=503692.514K0+298.9836X=3878167.159Y=503734.230==========================================圆曲线段：

ZY点桩号为：K0+298.9840ZY点的x坐标为：3878167.1590

16

3-12）

3-13）

（（

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

ZY点的y坐标为：503734.2300圆曲线的曲线长度为：110.4900米路线方位角为：58°23′21.29″路线半径为：1000.0000转角:6°19′50.20″(右)切线长：55.3013

ZY(K0+298.9840)X：3878167.1590Y:503734.2300QZ(K0+354.2290)X：3878194.8014Y:503782.0539YZ(K0+409.4740)X：3878219.7610Y:503831.3312桩号：K0+298.9840：X=3878167.159Y=503734.230桩号：K0+300.0000:X=3878167.691Y=503735.096桩号：K0+350.0000:X=3878192.779Y=503778.340桩号：K0+400.0000:X=3878215.675Y=503822.784桩号：K0+409.4740:X=3878219.761Y=503831.331==========================================直线段:

起始桩号为：K0+409.4740x坐标为：3878219.7610y坐标为：503831.3310距离为：535.2918米方位角为：64°43′11.25″

K0+410.0000X=3878219.986Y=503831.807K0+450.0000X=3878237.067Y=503867.976K0+500.0000X=3878258.420Y=503913.187K0+550.0000X=3878279.772Y=503958.399K0+600.0000X=3878301.124Y=504003.610K0+650.0000X=3878322.477Y=504048.822K0+700.0000X=3878343.829Y=504094.033K0+750.0000X=3878365.181Y=504139.245

17

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

K0+800.0000X=3878386.533Y=504184.456K0+850.0000X=3878407.886Y=504229.668K0+900.0000X=3878429.238Y=504274.879K0+944.7658X=3878448.355Y=504315.358==========================================圆曲线段：

ZY点桩号为：K0+944.7660ZY点的x坐标为：3878448.3550ZY点的y坐标为：504315.3580圆曲线的曲线长度为：93.1100米路线方位角为：64°43′11.25″路线半径为：1000.0000转角:5°20′5.32″(右)切线长：46.5887

ZY(K0+944.7660)X：3878448.3550Y:504315.3580QZ(K0+991.3210)X：3878467.2492Y:504357.9019YZ(K1+37.8760)X：3878484.1430Y:504401.2791桩号：K0+944.7660：X=3878448.355Y=504315.358桩号：K0+950.0000:X=3878450.578Y=504320.097桩号：K0+960.0000:X=3878454.755Y=504329.182桩号：K0+970.0000:X=3878458.842Y=504338.309桩号：K0+980.0000:X=3878462.837Y=504347.476桩号：K0+990.0000:X=3878466.740Y=504356.683桩号：K1+0.0000:X=3878470.551Y=504365.928桩号：K1+10.0000:X=3878474.270Y=504375.211桩号：K1+37.8760:X=3878484.143Y=504401.279==========================================直线段：

起始桩号为：K1+37.8760

18

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

x坐标为：3878484.1430y坐标为：504401.2790距离为：326.8179米方位角为：70°3′16.97″

K1+50.0000X=3878488.279Y=504412.676K1+100.0000X=3878505.335Y=504459.677K1+150.0000X=3878522.391Y=504506.678K1+200.0000X=3878539.447Y=504553.679K1+250.0000X=3878556.503Y=504600.680K1+300.0000X=3878573.559Y=504647.680K1+350.0000X=3878590.616Y=504694.681K1+364.6939X=3878595.628Y=504708.494==========================================圆曲线段：

ZY点桩号为：K1+364.6940ZY点的x坐标为：3878595.6280ZY点的y坐标为：504708.4940圆曲线的曲线长度为：103.2700米路线方位角为：70°3′16.97″路线半径为：1000.0000转角:5°55′0.97″(左)切线长：51.6809

ZY(K1+364.6940)X：3878595.6280Y:504708.4940QZ(K1+416.3290)X：3878614.4869Y:504756.5557YZ(K1+467.9640)X：3878635.8012Y:504803.5799桩号：K1+364.6940：X=3878595.628Y=504708.494桩号：K1+370.0000:X=3878597.451Y=504713.477桩号：K1+400.0000:X=3878608.255Y=504741.463桩号：K1+450.0000:X=3878628.111Y=504787.346

19

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

桩号：K1+467.9640:X=3878635.801Y=504803.580==========================================直线段：

起始桩号为：K1+467.9640x坐标为：3878635.8010y坐标为：504803.5800距离为：582.0360米方位角为：64°8′15.84″

K1+470.0000X=3878636.689Y=504805.412K1+500.0000X=3878649.775Y=504832.407K1+550.0000X=3878671.586Y=504877.400K1+600.0000X=3878693.396Y=504922.392K1+650.0000X=3878715.207Y=504967.384K1+700.0000X=3878737.017Y=505012.376K1+750.0000X=3878758.828Y=505057.369K1+800.0000X=3878780.638Y=505102.361K1+850.0000X=3878802.449Y=505147.353K1+900.0000X=3878824.259Y=505192.346K1+950.0000X=3878846.070Y=505237.338K2+0.0000X=3878867.880Y=505282.330K2+50.0000X=3878889.690Y=505327.322

3.3测设

3.3.1交点的测设

在路线测设时，应先选定出路线的转折点，这些转折点是路线改变方向时相邻两直线的延长线相交的点，称之为交点。在地形图上进行纸上定线，对于确定的交点位置，假使需要在实地标定下来，可采用放点穿线法、拨角放线法、坐标放样法等。

1.放点穿线法

这种方法是利用地形图上的测图导线点与纸上路线之间的角度和距离关系，在实地将路线中线的直线段测设出来，然后将相邻直线延长相交，定出地面交点桩的位置。

20

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

具体测设步骤如下：（1）放点

在地面上测设路线中线的直线部分，只需定出直线上若干个点，即可确定这一直线的位置。

（说明：路线中线点与测量导线关系。采用支距法、极坐标法或其它方法。支距法放点，即垂直于导线边、垂足为导线点的直线与纸上定线的直线相交的点；极坐标法放点，即选择能够控制中线位置的任意点；测图导线边与纸上定线的直线相交的点。）

（2）穿线

定出一条尽可能多的穿过或靠近临时点的直线。穿线可用目估或经纬仪进行。（3）交点

当相邻两直线在地面上定出后，即可延长直线进行交会交出交点。2.拨角放线法

（1）在地形图上量出纸上定线的交点坐标，反算相邻交点间的直线长度、坐标方位角及路线转角。

（2）将仪器置于路线中线起点或已确定的交点上，拨出转角，测设直线长度，依次定出各交点位置。

3.坐标放样法

交点坐标在地形图上确定以后，利用测图导线按全站仪坐标放样法将交点直接放样在地面上。

（说明：拨角放线法这种方法外业工作迅速，但拨角放线的次数愈多，误差累积也愈大，故每隔一定距离应将测设的中线与测图导线联测，以检查拨角放线的质量。坐标放样法外业工作更快，由于利用测图导线放点，故无误差累积现象。）

3.3.2转点的测设

路线测量时，当相邻两交点间互不通视时，需要在其连线或延线上定出一点或数点，以供交点测角、量距或延长直线时瞄准之用，这样的点称为转点。

1.在两交点间设转点

例：设JD5、JD6为相邻两交点，互不通视，ZD′为粗略定出的转点位置。将经纬仪置于ZD′，用正倒镜分中法延长直线JD5—ZD′于JD6′。若JD6′与JD6重合或量取的偏

21

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

差f在路线容许移动的范围内，则转点位置即为ZD′，这时应将JD6移至JD6′，并在桩顶上钉上小钉表示交点位置。

（说明：当偏差f超过容许范围或JD6不许移动时，则须重新设置转点。设e为

ZD′应横向移动的距离，仪器在ZD′用视距测量方法测出距离a、b，则e=af/(a+b)，直角三角形相像）

2.在两交点延长线上设转点

例：设JD8、JD9互不通视，ZD′为其延长线上转点的概略位置。将经纬仪置于

ZD′，盘左照准JD8，在JD9处标出一点；盘右再瞄准JD8，在JD9处也标出一点，取两点的中点得JD9′。若JD9′与JD9重合或偏差f在容许范围内，即可用JD9′代替JD9作为交点，ZD′即作为转点。否则应调整ZD′的位置重设转点。设e为ZD′应横向移动的距离，用视距测量方法测出距离a、b，则e=af/(a-b)

3.3.3圆曲线测设

圆曲线是具有一定曲率半径的圆弧线，其测设一般分两步进行。先测设对圆曲线起控制作用的主点桩，即圆曲线的起点（ZY）、中点（QZ）和终点（YZ）；然后在主点桩之间进行加密，按规定桩距测设圆曲线的其它各点，称之为圆曲线的详细测设。1.圆曲线测设元素的计算

设交点JD的转角为α，圆曲线半径为R，则圆曲线的测设元素可按以下公式计算：

切线长曲线长外距切曲差T?RtanL?R??2?180??E?R?sec2?D?2T?L?????????1??????（3-14）

2.圆曲线主点测设

1)主点里程的计算

交点JD的里程是由中线丈量中得到，根据交点的里程和圆曲线测设元素，即可推算圆曲线上各主点的里程并加以校核。

22

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

ZY里程?JD里程?TYZ里程?ZY里程?LQZ里程?YZ里程?L/2JD里程?QZ里程?D2???????(校核)??（3-15）

（注意：圆曲线终点里程YZ应为圆曲线起点里程ZY加上圆曲线长L，而不是交点里程加切线长T，即YZ里程≠JD里程+T。由于在路线转折处道路中线的实际位置应为曲线位置，而非切线位置。）

2)主点的测设

本文通过对圆曲线的测设,计算圆曲线主点的桩号以及交点不能设站时测设主点的方法,了解道路转向怎样连结.3.圆曲线的详细测设1)圆曲线测设的基本要求

应按曲线上中桩桩距的规定进行加桩，即进行圆曲线的详细测设。中线测量中一般均采用整桩号法。

（1）整桩号法：将曲线上靠近曲线起点的第一个桩凑成为l0倍数的整桩号，然后按桩距l0连续向曲线终点设桩。这样设置的桩均为整桩号。

（2）整桩距法：从曲线起点和终点开始，分别以桩距l0连续向曲线中点设桩，或从曲线的起点，按桩距l0设桩至终点。

（3）对中桩量距精度及桩位限差应符合规定；曲线测量闭合差也应符合规定。2)圆曲线详细测设的方法（1）切线支距法

建立直角坐标：以圆曲线的起点ZY或终点YZ为坐标原点，以切线为x轴，过原点的半径方向为y轴。

曲线上各点坐标x、y计算：设Pi为曲线上欲测设的点位，该点至ZY点或YZ点的弧长为li，φi为li所对的圆心角，R为圆曲线半径，则Pi的坐标：

xi?Rsin?i???yi?R(1?cos?i)??；（?i23

?li180??R?）（3-16）

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

例：采用切线支距法并按整桩号法设桩，试计算各桩坐标。

表3-1切线支距法计算表

桩号各桩至ZY或YZ的曲线长度（li）05.9525.9545.9565.95Xi圆心角（φi）（m）0°00′00″1°08′11″4°57′22″8°46′33″12°35′44″05.9525.9245.7765.42（m）00.061.123.517.22YiZYk3+114.05+120+140+160+180QZk3+181.60+20049.149°23′06″48.924.02+22029.145°33′55″29.091.41+2409.141°44′44″9.140.14YZk3+249.1400°00′00″00（2）偏角法偏角法是以圆曲线起点ZY或终点YZ至曲线任一待定点Pi的弦线与切线方向之间的弦切角（这里称为偏角）?i和弦长ci来确定Pi点的位置。

li90??ili3?i??i?ci?2Rsin?i?li?ci?2；R?；2；24R2

例：采用偏角法按整桩号设桩，计算各桩的偏角和弦长。

24

?i

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

表3-2偏角法计算表

偏角值桩号各桩至ZY或YZ的曲线长度li（m）°′″偏角读数相邻桩间相邻桩间弦长（m）°′″弧长（m）ZY0K3+114.05+120+140+160+180QZ67.55K3+181.60+200+220+240YZ0K3+249.1400000000000049.1429.149.1444133246580522262700353330018.4035518272035713022035907389.1418.4020.0020.009.145.9525.9545.9565.950340522841423166175203405228414231661752627005.952020201.605.9520.0020.0020.001.600000000000003.4施工过程中里程桩的设置3.4.1里程桩设置

标定道路中线的具体位置。1.道路中线测量的基本要求

道路中线的边长测量要求同导线测量。

（1）中线上设有里程桩，里程桩亦称中桩。桩上写有桩号，表示该桩至路线起点的水平距离。如某桩至路线起点的水平距离为1234.56m，则桩号记为k1+234.56。

（2）中桩的设置应依照规定满足其桩距及精度要求。（说明：中桩桩距应按表的规定执行。

25

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

表3-3中桩间距表

直线（m）平原微丘区≤50区≤25山岭重丘曲线不设超高的曲线2560≥R≥3010R>60R

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

2.里程桩设置

（1）分类

里程桩包括路线起终点桩、公里桩、百米桩和一系列加桩，还有起控制作用的交点桩、转点桩、平曲线主点桩、桥梁和隧道轴线桩、断链桩等。

按其所表示的里程数，里程桩又分整桩和加桩两类。（2）整桩

按规定每隔20m或50m设置桩号为整数的里程桩。百米桩和公里桩均属整桩。（3）加桩

分地形加桩、地物加桩、曲线加桩和关系加桩等。

（说明：凡以下位置应设加桩：路线纵、横向地形变化处；路线交织处；拆迁建筑物处；桥梁、涵洞和隧道等构造物处；土质变化及不良地质地段起、终点处；省、地（市）、县级行政区划分界处；土地种类变化处；改建马路变坡点、构造物和路面面层类型变化处。加桩应取位至米，特别状况可取位至0.1m。对于人工构造物，在书写里程时，要冠以工程名称如“桥〞、“涵〞等。在书写曲线和关系加桩时，应在桩号之前加写其缩写名称。）

（3）断链桩

宜设于直线段，不得设在桥梁、隧道、立交等构造物范围之内。断链桩上应标明换算里程及增减长度。

27

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

表3-6平曲线主点名称及缩写表

名称交点转点圆曲线起点圆曲线中点圆曲线终点公切点第一缓和曲线起点第一缓和曲线终点其次缓和曲线起点其次缓和曲线终点简称直圆点曲中点圆直点直缓点缓圆点圆缓点缓直点汉语拼音缩写JDZDZYQZYZGQZHHYYHHZ英语缩写IPTPBCMCECCPTSSCCSST3.测量标志（1）测量标志

①主要控制桩：是指需要保存较长时间、反复用于各设计阶段和施工期间的控制性标志，主要有GPS点、三角点、导线点、水准点、桥隧控制桩、互通立交控制桩等。主要控制桩应为预制或就地浇筑混凝土桩；当有整体稳固岩石或建筑物时，可设置在岩石或建筑物上。

②一般控制桩：主要包括交点桩、转点桩、平曲线控制桩、路线起终点桩、断链桩及其他构造物控制桩等。一般控制桩为5×5×（30~50）cm或直径为5cm的木质桩。

③标志桩：主要用于路线中线上整桩、加桩和控制桩的指示桩。标志桩为(4~5)×(1~1.5)×(25~30)cm的木质或竹质桩。（2）桩志的埋设

①主要控制桩应选在基础稳定且易于长期保存的地点，埋入地下，桩顶应高出地面1~5cm，并加设指示桩。

②一般控制桩应打入地下，其顶面与地面齐平，并加设指示桩。

28

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

③标志桩应打入地下15~25cm，桩顶应露出地面5cm。标志桩作为中线桩时，书写桩号面应面向路线起点方向；作为交点桩桩、导线桩、三角点和曲线控制桩的指示桩时，应钉设在控制桩外侧25~30cm，书写桩号面应面向被指示桩。

④主要控制桩为混凝土桩时，应设中心标志，中心标志须面用精细十字线刻成中心点；位于岩石或建筑物上时，应凿成坑穴，埋入中心标志并浇灌混凝土。一般控制桩的木质方桩应钉小钉表示点位。位于岩石或建筑物上的中桩，应用红油漆标注“○〞（直径5cm）记号。

⑤建马路测量时，柔性路面地段可用铁钉打入路面与路面齐平；刚性路面可用红油漆作标记；并均在路肩上钉设指示桩。（3）桩志的书写

①所有桩志应采用黑色或红色油漆书写桩志名称及桩号。

②位于岩石或建筑物上的极志，应将岩石或建筑物表层刮清白，并在点位符号的旁边用红色油漆书写桩志的名称及桩号。

③交点桩、转点桩、曲线控制桩、公里桩、百米桩的指示桩等应写出里程号，不得省略。

④导线桩、交点桩、三角点桩、GPS点桩等应按各自的顺序连续编号。所有中线桩的后面应按1~10循环编号。

⑤有比较方案时，按比较方案的顺序，桩号前应冠以A、B??字样，并钉出起点桩和终点接线桩，在终点桩上还应标出与正线接线的相应里程桩号及断链长度。分开式路基测量，其左右侧路线桩号前应冠左右字母符号，并以左侧路线为准计算全程连续桩号。

（4）水准点桩

①水准点桩应为混凝土桩。混凝土桩可预制，也可就地浇筑。

②位于山区岩石地段的水准点桩也可利用坚硬稳固的整体岩石凿成凸面；在有稳固永久性建筑物可利用时，可在建筑物的项面凸出处设置，点位应用红油漆画上“回〞（8cm×10cm）记号。混凝土水准点桩顶面的钢筋应挫成球面，水准点桩与主要控制桩共用时，宜按水准点桩要求设置，其球形顶面应刻成“＋〞字记号。

③水准点桩应按顺序编号，用红油漆书写。定测时尽量利用初测水准点，如初测水准点丢失或需迁移而新设水准点时，前面应冠以D；宛如一编号水准点需增加，增加的

29

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

水准点后应冠A、B．．．．．．。

④水准点应写明测设单位及埋设的年月。（5）桩志的保护

①主要控制桩、水准点桩，测量完毕后应埋设40cm×40cm×40cm土堆或石堆并利用明显参照物作为指向标志，现场绘制固定桩志简图。

②一般控制桩的交点桩、转点桩、路线起终点桩及其它控制点桩，可采用标明附近的建筑物、电线杆、大树、岩石等方向及距离方式填写固定桩志表，也可采用堆土堆、石堆，或采用混凝土包桩方式予以保护。

（6）标旗

在测量作业过程中，凡导线点、三角点、交点、转点、水准点等，应设置标旗。标旗可采用红白旗，根据不同用途，采用不同颜色的标旗，标旗设置的高度一般为2m.

30

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

4纵横断面测绘及土石方计算

4.1概述

断面图是根据断面外业测量资料绘制而成，十分直观地表达了地面现状起伏状况，是工程设计和施工中的重要资料，也是铁路，马路设计的基础文件之一。

线路纵断面图表示了沿中线方向的地势起伏形状，设计中用于研究线路空间线型的起伏布置。

线路横断面图则反映了各中桩处垂直于线路中线方向的地面起伏状况，设计人员结合当地的地形、地质、气候和水文等自然因素，用于确定横断面的形式、各部分位置和尺寸，并为路基土石方量的计算提供依据。

土方量的计算是建筑工程的一个重要步骤。工程施工前的设计阶段必需对土石方量进行预算，他直接关系到工程的费用概算及方案优选。在现实中的一些工程项目中，因土方量计算的确切性而产生的纠纷也是经常遇到的。如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据快速确凿的计算出土方量就成了人们日益关心的问题。比较经常的几种计算土方量的方法有：方格网法、等高线法、断面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法等。

4.2纵断面测量

路线纵断面测量又称路线水准测量，它的主要任务是沿路中线设立水准点；测定路中线上各里程桩和加桩的地面高程；然后根据各里程桩的高程绘制纵断面图。

4.2.1基平测量

基平测量时，要先将起始水准点与国家水准点进行连测，以获得绝对高程式。在沿线其他水准点的测量过程中，凡能与附近国家水准点进行连测的均应连测，以进行水准路线的校核，假使路线附近没有国家水准点，则可根据气压计或国家小比例地形图上的高程作为参考，假定起始水准点高程。

水准点高程的测量，应按五等高程测量的要求，可以采用水准测量和测距仪三角高程测量，水准测量可用单仪器来回测法或双仪器同向测法，记录格式用高差法，其高差不符值的限差为

?平原与微丘区fh容=±30mm?山岭与重丘区fh容=±9mm

31

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

4.2.2中平测量

水准点测设后，根据水准点高程，用附合水准测量的方法，测定路中线各里程桩的地面高程，称为中平测量，即中桩高程测量。可采用DS3水准仪和5米塔尺进行水准测量或测距仪三角高程测量。限差为±50mm。其观测方法如下图。从水准点BM开始，首先置水准仪于Ⅰ站，在BM1立尺，读取后视读数，然后在测站视线范围上立尺并读数，称为中视读数。

图4-1中平测量

当水准仪视线不能继续读尺时（如读不到K0+200桩上的尺），在转点Z1立尺取前视读数，将仪器搬至下一站Ⅱ，以Z1为后视，继续观测下去。由于每站皆有中视读数，路线水准测量的记录格式采用视线高程法。中桩及转点的高程按下式计算：

视线高程=后视点高程+后视读数转点高程=视线高程-前视读数中桩高程=视线高程-中视读数

32

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

转点ZD起传递高程的作用，应保证读数正确，要求读至毫米，并选在较稳固之处，在软土处选转点时，应按尺垫并踏紧，有时也可选中桩作为转点。由于中间点不传递高程，且本身精度要求仅分米，为了提高观测速度，读数取至厘米即可。

4.2.3纵断面图的绘制

路线纵断面图是表示线路中线方向地面高低起伏形状和纵坡变化的剖视图，它是根据中平测量成果绘制而成。在铁路、马路、运河、渠道的设计中，纵断面图是重要的资料。

如下图，为马路纵断面图。为了明显表示地势变化，图的高程（竖直）比例尺寻常比里程（水平）比例尺大10倍，如水平比例尺为1：2000，则竖直比例尺应为1：200。

图4-2纵断面

4.2.4纵断面图的内容

纵断面图包括两部分，上半部绘制断面线，进行有关注记；下半部填写资料数据表。

1.坡度与坡长从左至右向上斜者为上坡（正坡），向下斜者为下坡（负坡），水平线表示平坡；线上注记坡度的百分数（铁路断面图为千分数）。线下注记坡长。

2.设计高程按中线设计纵坡计算的路基高程。

3.地面高程按中平测量成果填写的各里程桩的地面高程。

33

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

4.里程桩与里程按中线测量成果，根据水平比例尺标注的里程桩号。为使纵断面图明了，一般只标注百米桩和公里桩，为了减少书写，百米桩的里程只写1~9，公里桩则用符号O表示，并注明公里数。

5.直线和曲线为路线中线的平面示意图，按中线测量资料绘制。直线部分用居中直线表示，曲线部分用凸出的矩形表示，上凸者表示路线右弯，下凸者表示左弯，并在凸出的矩形内注明交点编号和曲线半径。

4.3横断面

4.3.1横断面方向的测定

1.直线上横断面方向的测定在直线上横断面应与路线方向相垂直，一般采用简易直角方向架来定向，如下图，方向架为稳固木料制成，长约1.5m，在上部两个垂直方向雕空，中间插入AB、CD相互垂直的两个觇板，下面镶以铁脚可以插入土中。将方向架插在中桩上，以AB觇板瞄准直线上另一中桩，则CD觇板即为横断面方向。

图4-3横断面测量工具十字架

2.曲线上横断面方向的测定

当中桩位于曲线上时，横断面方向应为该曲线的圆心方向，在实际工作中，多采用弯道求心方向架（即在一般方向架上增加一活动觇板）获得。如下图，首先置求心方向架于曲线起点ZY，用AB觇板瞄准JD方向，此时CD觇板即为圆心方向，然后旋转活动觇板EF瞄准曲线上1点，并用螺旋固定EF位置，合弦切角α不变，移方向架于1点，用CD觇板瞄准曲线起点ZY，此时，EF觇板所指的方向即为1点的圆心方向。

34

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

横断面测量方法(图解）

图4-4横断面测量方法

4.3.2横断面测量的方法

横断面测量的目的是测定路线两测变坡点的平距与高差，视线路的等级和地外形况，可以采用不同的方法。对于铁路、高速马路和一级马路应采用水准仪法或不低于经纬仪视距的方法测量，对于二级以下马路的断面可采用手水准皮尺法或标杆比抬法测量。

35

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

抬杆法：（图解）

图4-5抬杆法

横断面图也是绘在透明毫米方格纸的后面。在绘图前，先在图上标出中桩位置，注明桩号，一幅图上可绘制多个断面，一般是从左到右，由下到上依次测绘，如下图。

由于计算填挖方面积，横断面图的水平比例尺与竖直比例尺是一致的，寻常采用1：200。

横断面图：（图解）

图4-6横断面

36

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

4.4土石方计算

4.4.1断面法

在地形图上或碎部测量的平面图上，根据土方计算的范围，以一定的间距等分场地，将场地划分为若干个相互平行的横截面。依照设计高程与地面线所组成的断面图，计算每条断面线所围成的面积。以相邻两断面面积的平均值乘以等分的间距，得出每相邻两断面间的体积。将各相邻断面的体积加起来，求出总体积，这种方法称为断面法。

图4-7断面法

上图为一渠道的测量图形，利用横断面法进行计算土方量时，可根据渠LL，按一定的长度L设横断面A1、A2、A3??Ai等。则断面法的表达式为：V??i?2xLiVi??(Ai?1?Ai)2i?2x(4-1)

在（式4-1）中，Ai-1，Ai分别为第i单元渠段起终断面的填(或挖)方面积；Li为渠段长；Vi为填(或挖)方体积。

土石方量精度与间距L的长度有关，L越小，精度就越高。但是这种方法计算量大，特别是在范围较大、精度要求高的状况下更为明显；若是为了减少计算量而加大断面间隔，就会降低计算结果的精度；所以断面法存在着计算精度和计算速度的矛盾。

4.4.2数字地面模型法（DTM）

数字地面模型是用一群地面点的平面坐标和高程描述地表形状的一种方式。地表任一特征内容如土壤类型、植被、高程等均可作为DEM的特征值。以高程为特征值的DEM也称为数字高程模型。DEM是用数字形式X，Y，Z坐标来表达区域内的地貌形态，以缩微的形式再现了地表形态起伏变化特征，具有形象、直观、确切等特点，在生产中有广泛的使用价值。DEM不仅应用于各种工程规划和地形分析，而且也被用于土方工程量的计算。

37

太原理工大学阳泉学院—毕业设计说明书

从技术上看，DEM技术直接使用原始数据，且点子密度大，所以DEM所提供的任意点高程精度好，剖面图的可信度高。CAD技术的使用，代替了大量的手工作业，提高了作业精度和作业效率。所以在土方量计算中，寻常运用DEM结合CAD的方法。

基本原理。由DEM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标(X，Y，Z)和设计高程，通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量，最终累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界限。假使将DEM视为空间的曲面，填挖前后的两个DEM即为两个空间曲面，那么计算机便可以自动计算两个曲面的交线，也可以用一个铅垂面同时对两个曲面任意