测量学 19铁路工程测量.ppt

1、第19章铁路工程测量19-1概述一、铁路工程概况(1)1号线路基：轨道基础，包括路基体、排水设备、防护及加固建筑物等。轨道：包括轨道、枕木、道床、连接件、防攀爬设备、辅助设备和道岔等。(2)桥梁是铁路线路穿越河流、渠道、山谷或公路、铁路交通线路的主要建筑物。1桥梁的类型分为：梁桥；拱桥；刚架桥；斜拉桥。桥梁结构桥梁结构分为上部结构和下部结构。上部结构是桥台以上所有部分的总称，也称为桥跨结构，一般包括梁、拱、桥面板和支座等。下部结构包括桥墩、桥台及其基础。此外，桥头堡锥体保护建筑也属于桥梁范围。3桥梁基础，(3)涵洞涵洞是当线路穿过小溪或运河时设置在路基下的溢流结构。(4)隧道(Tunnel T

2、unnel)是在山区修建铁路时从山上开凿出来的一条地下通道，使线路能够笔直顺畅地通过。隧道一般由以下几个部分组成：(1)隧道体；(2)内衬；(3)大卫。铁路建设基本程序铁路建设基本程序可分为三个主要阶段：第一阶段是前期工作，以可行性研究为核心，确定建设规模和概算；第二阶段是设计和施工的基本施工阶段，是勘察工作的主要集中阶段，包括初步设计和施工设计；第三阶段是验收和投资效果反馈的调试阶段。3.铁路工程建设中勘测工作的勘测设计阶段是勘测工作最集中的阶段，包括前期勘测、前期勘测和最终勘测等不同阶段的工作。草测时应进行视距导线测量和小比例尺地形测绘。初步测量在初步设计阶段之前进行，包括旗帜放置、导线测

3、量、高程测量和地形测量。目前，航空测量主要用于绘制地形图，有时也使用地面摄影测量。施工设计前应进行固定测量，包括交点放样、中线测设(直线测设和曲线测设)、纵断面测设和横断面测设等。勘察设计阶段的勘察任务由设计部门负责。施工阶段的第一项工作是交桩和复测。路基施工前，应对路基边桩进行放样。在施工过程中，应随时检测中心线和标高。对于大型桥梁和隧道工程，施工前需要有施工控制网。施工阶段的测量主要由承担该项目的工程局负责。验收阶段的测量任务是进行全线竣工测量，协助验收部门检查施工质量，提交施工成果图纸等。在运营阶段，往往需要进行线路的维护、改建和扩建，还需要进行一系列的测量，包括既有线的详细测量和施工放

4、样，与新建铁路设计和施工阶段的测量任务相同，但集中程度不同。19-2初始铁路测量1中的测量工作。在初始铁路测量中插入大旗有双重任务：一方面，必须选择线路的基本方向，另一方面，必须选择导线点的位置。2.铁路初步测量中的导线测量(1)导线敷设的基本要求。初步测量导线是铁路带状地形图测绘和定测放线的基础。导线布局应首先满足这两个基本要求，同时便于导线本身的角度测量和边缘测量。(2)导线测量方法水平角度测量主要采用J2和J6经纬仪，测量一次返回。用光电测距仪来回测量边长，读数来回测量两次。(三)导线检查铁路测量技术规程规定，联合测量应在开始时进行最后，用修正后的坐标增量计算导线闭合误差。当附合导线两端

5、的已知控制点不在同一投影区域时，相邻区域的控制点在计算前应转换为同一区域。(4)导线点的绘制。(3)铁路初步测量中的水准测量铁路初步测量阶段有两种水准测量任务：一是沿线建立高程控制点，为地形测量、未来固定测量、施工测量和竣工测量服务；二是测量导线点的高程。初步测量中的水准测量应按照五级(外部水准测量)的要求进行。在铁路测量中，水准测量通常被称为“水准测量”。根据不同的工作目标和精度，水准测量分为水准点高程测量(俗称基准水准，即水准基点的水准测量)和中间桩高程测量(俗称中间水准，即中线桩的水准测量)。(a)基准面的任务是在该线附近建立一个水准点，并测量其高程。水准测量线应在国家级控制点开始和结束

6、，当线长时，应与国家级控制点共同测量。(2)钟平钟平在初始测量中的任务是确定导线点的高程。中间桩高程测量采用单向水准路线，并附在水准基点上。三角形高程测量可用于地形起伏较大的地区。4.铁路初步测量中的地形测量铁路初步测量中的地形测量是测量沿线的带状地形图，作为线路设计和方案比较的依据。比例尺一般为12，000，简单地形地区为15，000，复杂地形地区为11，000。测量宽度在平坦区域为每边200，300米，在丘陵区域为150，200米。测量方法与一般地形测量的细部测量相同。19-3铁路定线测量的任务是校准图纸上设计的线路中心线的位置(即纸面位置)或现场选择的线路中心线(即现场定线)在地面上的位

7、置，即设置线路各直线段到地面的控制点和交点。穿线法是先根据控制线在直线上设置必要的转向点，然后用经纬仪检查这些校准点是否在一条直线上，并延伸两条相邻直线的交点，达到对准的目的。(1)设置步骤(1)室内点选择。(2)计算校准元素。(3)现场放线。(4)穿线。(5)确定交点。(2)穿线法放线的特点(1)每条直线都是根据最初测量的导线独立放线的，所以一条直线的误差不会影响下一条直线，测量误差也不会累积，精度也比较一致。(2)适用于地形起伏较大、直线端点可视性差的路段。(3)要求设计路线靠近初始测量导线，如果太远，会影响放线的精度和效率。(4)步骤多，工序复杂，工作效率低。角度放样法角度放样法是根据图

8、纸位置计算每个交点的转角和相邻交点之间的距离，然后根据现场标定要素依次放样每个交点。在图中，C2 C1是初始测量导线点，而A、B和C是纸张位置的每条直线的交点。布局步骤为： (1)计算校准元素、等。(2)现场放线。首先，根据标定元素确定直线交点a；然后在a点设一站，根据标定要素得到交点b，同时测量直线上的中心线桩和转折点桩；接下来，将仪器移动到点B，根据校准元素获得交点C，然后继续。(3)连续布设35公里后，应附在初步测试导线上检查一次。中线测设的任务是在地面上详细标定线路中线的位置。在地面上，校准线用一系列钉子钉在中心线上直线的平面曲线包括圆曲线、缓和曲线和转弯曲线等。圆曲线分为单曲线和复曲

9、线。在改变斜率的点上，不同的斜率必须通过曲线连接，这被称为垂直曲线。首先，圆曲线的布局圆曲线的布局分为两个步骤。首先，布置曲线的主要点，即直点(ZY)、曲线中点(QZ)和圆直点(YZ)。然后进行曲线的详细布置，即在曲线上每隔10m或20m布置一个曲线桩。(1)圆曲线的主要点的校准元素及其计算的圆曲线半径r、线转向角、切线长度t、曲线长度l、外矢量距离e和弯曲差q称为圆曲线的校准元素。(2)圆曲线主点里程的计算(3)主点放样时，将经纬仪放置在转折点JD处，依次瞄准两个切线方向，沿切线方向测量切线长度t，标定曲线的起点ZY和终点YZ。然后针对ZY点，布置(180-)/2角度，刻划角度线方向JD Q

10、Z，并测量沿该方向的外矢量距离，得到曲线中点QZ。19-5 1号线纵横断面测绘。线路纵剖面测绘线路纵剖面测绘的任务是沿地面已建线路测量所有中线桩的高程，并根据测得的各桩的高程和里程绘制线路纵剖面，为线路纵剖面的设计服务，从而确定线路的坡度、路基高程、填挖高度以及沿线桥梁和隧道的位置。线路的纵剖面应通过水准测量方法从初始测量中建立的水准基点开始测量。线路纵断面图以线路里程为横坐标，中间桩的高程为纵坐标。横坐标比例尺一般为110000或15000，高程比例尺为11000或1500。根据线条的方向从左向右画。二是直线横断面图的测绘横断面方向垂直于直线段中的直线方向；在曲线部分，它垂直于每个点的切线方

11、向。(1)经纬仪测量横断面。将仪器放在中心线上，读取中心线桩两侧地形变化点的视距和垂直角度，计算各点相对于中心线桩的水平距离和高差。(2)横截面由液位计测量。首先用方向框确定横断面方向，用卷尺测量横断面上各特征点到中心线桩的距离，然后测量高差。横截面图通常画在毫米见方的纸上。为了计算面积和设计路基断面，水平距离和标高具有相同的比例，通常为1200。19-6线路施工测量一、线路施工复测(1)复测步骤首先，检查相邻两个转折点之间的中心线桩是否在同一条线上；第二，重新测试转向角并测量切线长度；第三，复测曲线桩；最后，重新测量固定桩之间的距离，并测量线路的实际长度。(2)复测精度要求(3)中线固定桩保

12、护；(2)路基施工放样是在中线桩两侧的垂直线方向，用边桩或边坡模板标出路堤的坡脚位置和路堑的顶部位置。(一)直接测量法根据横断面设计图纸的尺寸，直接测量施工现场路肩、坡脚、排水沟等特征点到中心线桩的距离，并确定边桩位置。(2)渐进法是施工现场最常用的方法，尤其适用于地形复杂的地区。(3)平行线法(3)竣工测量竣工测量的任务是最终确定铺轨线中心线的位置，检查路基施工质量是否符合设计要求。竣工测量包括中线测量、中等测量和横断面测量。19-7桥梁测量一、桥梁测量一、桥梁测量的目的和任务桥梁测量的目的是常用的水深测量工具包括测深杆、测深锤或回声测深仪。(3)水文断面和测速水文断面应位于河道平直、河床狭

13、窄、河床稳定且靠近桥梁轴线的位置，断面垂直于水流方向。测量流速的仪器包括浮标和海流计等。(4)洪水位和水面坡度的测量水面坡度也称为水面坡度，它等于两个水面高程差与同一时刻两个地点之间的距离之比。沿水流方向的梯度称为纵向梯度，垂直于水流方向的梯度称为水平梯度。水面坡度随水位变化，水位低时水面坡度较小，水位高时水面坡度较大。水面坡度应在不同水位下测量。2.桥梁施工测量(1)在桥梁轴线和控制桩的布设过程中，首先在线路中线上，根据桥梁的桩数，准确标出桥台和桥墩的中心桩，并测量河流两岸的桥梁控制桩F1、F2、F3和F4。然后，在各点放置经纬仪，并放出桥台和桥墩的中心线，以及两个以上的控制桩，如1、2、3、4等。应设置在两侧。如果仪器不能放置在桥台和桥墩的中心，如、等。可以先在两岸布设控制点，然后用交会法确定各轴线。(2)基础施工测量：根据桥台和桥墩的中心线，标出基坑开挖边界线。基坑上口的大小取决于坑深、坡度、土质和施工方法。当基