测量学课件.ppt

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11.5交通运输工程测量（线路测量）,线路工程施下测量:

线路测量包括铁路、公路、渠返以及城市管线的测量工作，除渠道、管道不设曲线外，各种线路测量的程序和方法大致相同。

线路测量的任务分:

初测和定测。

为线路的初步设计提供带状地形图和有关资料，称为初测；技术设计阶段进行中线测量、纵横断面测量，为施工提供依据，称为定测。

工程完成后，还要进行竣工验收测量。

以上所述，线路工程的初步设计以及施工阶段的测量工作，统称线路工程施下测量。

施工前准备在勘测设计阶段，首先要进行综合调查，然后在1:

100001:

50000比例尺地形图上选线，做出几个方案进行比选，一且方案确定，即进行线路的初测。

初测是沿着方案确定的走向和图上的位置施测带状地形图，包括:

地形、地质及水文等进行较为详细的测量，其比例尺一般为1：

2000。

带状地形图的宽度视道路的等级和要求不同而异，一般为100m一250m。

测绘带状地形图时，首先要建立平面控制和高程控制。

这些控制点均沿线路布设，它不但为测绘带状地形图提供依据，同时也是定测放样的控制基础。

定测阶段首先要在地面上测设线路中线，然后根据定测的点位进行中线测量和纵、横断面测量，以此为计算土石方量提供依据。

线路施工测量的基本特点施工测量贯穿于整个工程建设的始终，从工程的规划设计、施工到竣工管理等各环节都离不开测量工作。

在不同的施工阶段，应根据施工的特点、设计要求和施工进度进行相应的施工测量工作，以确保施工的进度和质量。

交通运输工程施工测量从规划设计、施工到竣工管理经历一个从粗到精的过程，工程的完美设计需要通过勘测、设计、施工与监理人员的完美配合才能逐步实现。

1、定线测量,定线测量的任务是：

将初步设计阶段在图上确定的中心线点的位置，根据导线点（控制网）把中心线点测设于实地。

这些中线点是线路上的特征点，一般要求选在高处，并且在每一直线段上至少选取3个，以便校核。

常用的测设中线方法有穿线边和拨角法等。

（书本P254介绍的方法：

穿线法、拔角法目前很少应用）,2、线路中线测量,线路的起点、终点和转向点统称为线路主点。

主点的位置及线路的方向是根据设计确定的。

线路中线测量是将线路设计中线的位置在实地进行测设的工作。

由于线路中线的平面线型是由直线及曲线所构成，所以中线测量就是要把这些直线与曲线在实地标定出来，作为测绘纵横断面网、平面图以及施工放样的依据。

线路中线测量的主要工作有：

中线交点和转点测设、转角测定、里程桩（百米桩和加桩）设置等。

交点的符号表示：

公路测量符号可采用英文（包括回家标淮或国际通用）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；国内招标时，可采用汉语拼音字母。

一条公路应使用一种符号，公路勘测规范对公路测量符号有统一的规定，常用符号：

交点测设：

线路的转折点或两相邻直线方向的相交点称为交点，也叫转向点，JD点。

交点是布设线路、详细测设直线和曲线的基本控制点，对于低等级的线路，常采用一次定测的力法直接在现场测设出交点的位置。

对于高等级的线路或地形复杂的地段一般先在初测的带状地形图上进行纸上定线，然后实地标定交点位置。

交点测设主要有以下几种方法：

1、根据原有地物测设2、根据平面控制点测设3、全站仪极坐标测量方法4、差分GPS测量方法（最先进、最简便）,里程桩设置里程桩又称中桩。

在线路中线上测设中桩的工作称为中桩测设，其作用是标定线路中线的位置、形状和长度，是施测线路纵横断面的依据。

里程桩设置包括定线、量距和打桩等工作。

测设时，自线路起点通过钢尺量距或电磁波测距（等级较低的公路可用皮尺量距）设置，每个桩的桩号表示该桩距线路起点的里程。

某桩号为K3十091.05，则该桩距线路起点的距离为309105m。

里程桩分整桩和加桩两种，整桩是由线路起点开始，每隔10m、20m或50m的整倍数桩号而设置的里程桩。

加桩是地形变化处，线路的起点、交点、转点、终点，曲线的起点、中点、终点以及桥梁、涵洞、隧道洞口等处设置的桩。

线路圆曲线测设,当线路由“一个方向转向另一个方向时，必须用曲线来连接。

曲线的形式有多种，如圆曲线、缓和曲线及回头曲线等，圆曲线是最常用的一种平面曲线。

圆曲线测设分主点测设和详细测设。

对于光学经纬仪测设前需要计算曲线要素。

而全站仪只要知道各点坐标直接用放样测量即可。

这里主要介绍圆曲线的主点桩号计算和详细测设方法。

主点桩号的计算：

圆曲线主点ZY、QZ和YZ的桩号（或里程）可根据交点JD的桩号和曲线测设要素按下式进行计算：

（主点要素）,圆曲线详细测设：

圆曲线的详细测设是指：

当地形变化不大、曲线长度小于40m时，仅测设曲线的三个主点就能满足设计和施工的要求，无须进行曲线加桩测设。

如果地形变化大，或者曲线较长，仅测没曲线的三个主点不能确切地反映曲线的线型。

此时，为了满足施工的要求，应在曲线上按一定的桩距测设整桩和加桩的位置。

常用的圆曲线详细测设的方法有极坐标法、直角坐标法、切线支距法和GPS（RTK）法等。

3、线路水准测量,定测阶段的水准测量分：

基平测量和中平测量两种。

（1）、基平测量主要是沿线路中心线布设水准点进行水准测量。

每公里布设一个水准点，水准路线距线路中线一般为50一100m。

每2530km埋设一个永久水准点。

水准路线不超过30km即与国家水准点联测一次。

基平测量要求用DS3水准仪，用双面尺往返观测，其较差不超过。

水准路线允许闭合差为。

水淮点要埋设在地基稳固、易于引测以及施工不被破坏之处，以便保存。

（2）、中平测量是沿线路中心线测定整桩和加桩的高程，为绘制纵断面图提供高程依据。

其测量方法与基平相同，但要起闭于基平的水准点L，闭合差不超过mm。

L以km计算。

4、纵、横断面断的测绘,纵、横断面的测绘是指：

沿线路中线方向的断面称纵断面、它主要表示线路中线上地面起伏变化的状况；垂直于线路中线方向的断面称横断面，多设在中线的整桩和加桩处，主要表示垂直中线方向的地形变化情况。

1、纵断面图的测绘在中平测量完成后，中线上各桩的高程为已知。

在此基础上即可绘制纵断面图。

纵断面图的水平比例尺有1：

5000，1：

2000，1：

1000种。

高程比例尺视地形起伏的大小不同而异，常用的是水平比例尺的10倍或20倍。

例如l：

2000的水平比例尺横断面图，高程比例尺可用1：

100，如果地势起伏很大可用1：

200。

纵断面图一般绘制在透明毫米方格纸的背面。

（见现代普通测量学P257）,2、横断面图测绘在线路整桩和加桩处均要测绘线路横断面图，以供路基设计使用。

一般在中线两侧各测2050米。

距离测量精确到0.1米，高城精确到0.01。

不论是直线还是曲线，横断面力向均要与其正交，,

（1）、标定横断面方向横断面方向可用经纬仪、方向架标定。

（2）、横断面测量水准法；红外测距法；绘制横断面图：

5、道路工程施工测量,道路施工测量的内容:

道路工程主要指:

铁路工程和公路工程.铁路线路由路基和轨道组成.公路线路由路基和路面所构成.道路施工测量是将道路中线及其构筑物在实地按设计文件要求的位置、形状及规格正确地进行放样。

道路施工测量的主要内容包括：

恢复中线测量、施工控制桩测设、路基边桩与边坡测设及竖曲线测设等。

1）、恢复中线测量为什么要进行恢复中线测量？

从工程勘测、设计到开始施工这段时间里，往往有一部分道路中线桩（包括交点校和里程桩）点被碰动或丢失。

为了保证线路中线位置的准确可靠，施工前应根据原定测资料进行复核，并将丢失损坏或碰动过的中线桩恢复和校正好，以满足施工的需要。

这项工作称为恢复中线测量，其方法与中线测量相同。

2）施工控制桩测设为什么要设立施工控制桩？

施工开挖后，道路中线桩将要被挖掉，为了在施工中能及时、方便、准确地控制道路中线位置需在不易受施工破坏、便于引测、易于保存桩位的地方测设施工控制桩（也称护桩）。

通常有平行线法和延长线法两种测设方法。

（1）平行线法：

平行线法是在设计路基宽度以外，距线路中线等距离处分别测设两排平行于中线的施工控制桩。

平行线法通常用于地势平坦、直线段较长的线路。

为了便于施工，控制桩的间距为10一20m。

（大家考虑不用平行线法行不行？

）,

（2）延长线法：

延长线法是在道路转弯处的中线延长线上以及曲线中点至交点的延长线上，分别设置施工控制桩，主要用于控制交点桩的位置。

延长线法通常用于地势起伏较大、直线段较短的山区道路。

为了便于恢复损坏的交点，应量出各控制桩至交点的距离。

3）、路基测设路基测设包括：

路基边桩测设和路基边坡测设两方面内容。

（1）路基边桩测设路基施工前，应实地测设路基边桩（即设计路基两侧的边坡与原地面相交的坡脚点或坡顶点）的位置，以便施工。

边桩的位置按路基的填土高度或挖土深度、边坡设计坡度及边坡处的地形情况而定，其测设方法主要有图解法和解析法两种。

图解法：

在绘有路基设计断面的横断面图上，直接量出中桩至坡脚点（或坡顶点）的水平距离，然后在实地用卷尺沿横断面方向测设出该长度，即得边桩的位置。

解析法：

解析这是通过计算求出路基中桩至边桩的水平距离，然后现场测没该距离，得到边桩的位置。

对于智能型全站仪，可直接输入路基设汁参数进行自动计算，并现场测没边桩位置。

在平地与山区计算和测设的方法不同。

路基水平时的测设方法什么是路堤？

什么是路垫？

路基倾斜时的测设方法,（传统方法见土木工程测量精编本P253例题）已知中桩位置、L左和L右的距离已知、挖掘的深度h已知、边坡的斜率已知、边沟距离S已知。

要解决的问题是：

如何在实地里把边桩的位置实际放样出来？

用全站仪能否找出一个和传统方法不一样的方法？

YES！

4）路基边坡的测设标定边坡桩后，还要放样出路基的边坡以便施工，方法有：

（1）竹竿绳索法：

将高差h标于竹竿上，由此用细绳连结边坡桩，即得路基边坡。

如果路基填筑较高时，可分层拉线。

（2）边坡样板法测设前先按照设计边坡坡度做好边坡样板，施工时利用边坡样板放样。

如图，为活动边被样板测设边坡的情形。

当边坡样板上的水准器气泡居中时，边坡尺斜边指示的分向即为设计边坡，借此可指示与检查路堤边坡的填筑。

如图为固定边坟样板测设边坡的情形。

在开挖路垫时，在坡顶桩外侧校设计边坡设立固定样板，施工时可随时指示开挖及检查修整路堑边坡。

5）竖曲线测设什么是竖曲线？

为了保证行车安全，当道路相邻坡度值之差超过一定数值时，必须在道路纵坡的交换处竖向设置成曲线，使坡度逐渐改变这种曲线称为竖曲线（即在道路竖直面上连接相邻不同坡道的曲线）。

竖曲线可分为凸形竖曲线和凹形竖曲线，其线形通常为圆曲线，竖曲线的设计取决于公路等级、行车速度、线型、地形情况等因素，设计时应严格执行公路工程技术标准。

关键要素是：

确定路面的高程，即可确定曲面，用高程控制路面。

（竖曲线测设例子见精编本的P255-P256）,6、桥梁施工测量,不管哪种桥粱，都要经过勘测选址、设计和施工三个阶段。

在这三个阶段中，都要求测量工作与其紧密配合。

其工作内容是

（1）桥梁控制测量；

（2）桥址地形测量；（3）桥址断面测量；（4）桥梁施下测量；（5）变形观测。

桥梁按功能可分为铁路桥、公路桥、铁路公路两用桥、人行桥等。

按轴线长度可分为特大桥（500M）、大桥（100500m）、中桥（30一100m）、小桥（30m）等。

按结构类型可分为梁式桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等。

桥梁结构通常可分力上部结构和下部结构。

上部结构是桥台以上部分，一般包括梁、拱、桥面和支座等，下部结构包括桥墩、桥台及其基础。

为了保证桥梁施工的精度，施工时必须做好各部分的测量工作，施工测量的方法及精度要求随桥梁轴线长度而定。

桥梁施工测量的内容主要包括：

桥梁施工控制网的建立、桥梁墩台测设及桥梁上部结构的测设等。

1）桥梁施工控制网（平面）,设置桥梁施工控制网的主要目的是：

依据规定的精度求得桥梁轴线的长度，并据此进行墩、台的定位（放样）。

设置桥梁施工控制网的主要目的是：

依据规定的精度求得桥梁轴线的长度，并据此进行墩、台的定位（放样）。

桥轴线在两岸的控制桩A、B间的距离，称桥的轴线长度。

施工测量时，首先要将桥墩、台测设于轴线上。

轴线长度是设计墩、台位置的依据。

（注意：

桥梁的控制点应选在不被水淹和施工干扰的地方。

桥位的控制桩包含在桥的三角网中，边长一般为河宽的0.5-1.5倍）,2）桥梁高程控制测量,桥梁施工阶段，为了在河流两岸建立可靠而统一的高程系统，需将高程由河的一岸传递到另一岸。

桥梁高程控制可采用跨河水准测量或光电测距三角高程的方法建立。

（也可以应用差分GPS测量的方法建立平面和高程控制点）当水准路线路越江河，视线长度在200m以内时，可用普通水准测量方法。

当视线长度超过200m时，应根据跨河宽度和仪器设备等情况，选用跨河水淮测量或光电测距三角高程方式进行观测。

3）桥梁墩台定位测量,桥梁中线长度测定后，即可根据设计桥位的桩号在中线上测设出桥梁墩台的中心位置，再根据墩台的设计尺寸测设出各部分的位置。

桥梁墩台定位测量是桥梁施工测量中的关键件工作。

测设方法:

有直接丈量法、方向交会法和极坐标法等。

（1）、直接丈量法直接丈量法只适用于直线桥梁的墩台测设。

首先根据桥轴线控制桩（A、B）、各桥墩中心（P1、P2、P3）的里程计算控制桩至桥墩中心的距离，然后用钢尺、测距仪或全站仪沿桥梁中线方向测设各段距离，定出墩台中心的位置，并进行相应的检核。

（注意要量取温度、压力等，计算改正数（见现代普通测量学P77页）,（3）极坐标法（光电测距或全站仪法）实际上就是全站仪放样测量，根据控制点已知坐标放样出桥墩的位置。