外業(yè)勘測工作內(nèi)容及注意事項.doc

外業(yè)勘測工作內(nèi)容及注意事項1前言1.1編寫時間2011年9月17日 星期六 陰有陣雨1.2編寫背景本文依據(jù)2011年8月18日第一次出的外業(yè)襄樊北編組站改建上行系統(tǒng)經(jīng)歷的外業(yè)和計算的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)編寫。1.3編寫依據(jù)1. 工程測量（西南交大國家精品課程）2. 襄樊北編組站改建上行系統(tǒng)外業(yè)數(shù)據(jù)3. 站場專業(yè)定測工作量4. 鐵路線路設(shè)計規(guī)范鐵路運量設(shè)計5. 其他1.4補充（放到最后）本文是依據(jù)第一次出外業(yè)的經(jīng)歷編寫的，有許多個人理解的部分，同時也需要后期的不斷完善，以不斷提高進步.2鐵路線路測量概述本章主要是參考工程測量（西南交大國家精品課程）第十二章，如有不清楚詳見那一章。線路測量是指鐵路線路在勘測、設(shè)計和施工等階段中所進行的各種測量工作。它主要包括：為選擇、設(shè)計鐵路線路中心線的位置的各種測繪工作；（測繪）1. 為把設(shè)計的鐵路線路中心線標(biāo)定在地面上的測設(shè)工作；（測設(shè)）2. 為進行路基、軌道、站場的設(shè)計和施工的測繪和測設(shè)工作。（除了線路中心以外的路基、戰(zhàn)場等的測繪和測設(shè)）2.1初測定測在設(shè)計階段中的順序1.先在小比例尺地形圖上找出線路可行的方案和初步選定一些重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成可行性研究報告；（預(yù)可研然后是可研，如果項目比較小可直接進行到可研階段，對于是否進行預(yù)可研的相關(guān)內(nèi)容可觀看鐵路線路設(shè)計規(guī)范鐵路運量設(shè)計）。2.然后經(jīng)線路初測，通過初測提供沿線大比例尺帶狀地形圖以及地質(zhì)和水文資料，然后在內(nèi)業(yè)做初步設(shè)計，在初測提供的帶狀地形圖上選定線路中心線的位置，亦稱紙上定線。經(jīng)過經(jīng)濟、技術(shù)比較提出一個推薦方案；同時要確定線路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如線路等級、限制坡度、最小半徑等；3.把初步設(shè)計報上級部門批準(zhǔn)，批準(zhǔn)之后進行定測，把已經(jīng)上級部門批準(zhǔn)的初步設(shè)計中所選定的線路中線測設(shè)到地面上去，并進行線路的縱斷面和橫斷面測量；對個別工程還要測繪大比例尺的工點地形圖。4.定測之后進行施工圖設(shè)計，施工技術(shù)設(shè)計（施工圖）是根據(jù)定測所取得的資料，對線路全線和所有個體工程做出詳細設(shè)計，并提供工程數(shù)量和工程預(yù)算。2.2鐵路新線測量2.2.1鐵路新線初測(工程測量（西南交大國家精品課程）第七章)的原文，我只是摘抄了一部分。1. 插大旗主要是為確定根據(jù)方案研究中在小比例尺地形圖上所選線路位置，在野外用“紅白旗”標(biāo)出其走向和大概位置，并在擬定的線路轉(zhuǎn)向點和長直線的轉(zhuǎn)點處插上標(biāo)旗，為導(dǎo)線測量及各專業(yè)調(diào)查指出進行的方向。（現(xiàn)在大多都已不用了）2. 導(dǎo)線測量（打?qū)Ь€）初測導(dǎo)線是測繪線路帶狀地形圖和定測放線的基礎(chǔ)。導(dǎo)線測量的外業(yè)及內(nèi)業(yè)工作已在工程測量（西南交大國家精品課程）第七章中作了介紹。主要就是計算導(dǎo)線的坐標(biāo)。(1) 導(dǎo)線的布網(wǎng)形式導(dǎo)線是由若干條直線連成的折線，每條直線叫導(dǎo)線邊，相鄰兩直線之間的水平角叫做轉(zhuǎn)折角。測定了轉(zhuǎn)折角和導(dǎo)線邊長之后，即可根據(jù)已知坐標(biāo)方位角和已知坐標(biāo)算出各導(dǎo)線點的坐標(biāo)。按照測區(qū)的條件和需要，導(dǎo)線可以布置成下列幾種形式：u 附合導(dǎo)線 如圖7.3所示，導(dǎo)線起始于一個已知控制點，而終止另一個已知控制點?？刂泣c上可以有一條邊或幾條邊是已知坐標(biāo)方位角的邊，也可以沒有已知坐標(biāo)方位角的邊。 圖7.3 附合導(dǎo)線 圖7.4 閉合導(dǎo)線u 閉合導(dǎo)線 如圖7.4所示，由一個已知控制點出發(fā)，最后仍舊回到這一點，形成一個閉合多邊形。在閉合導(dǎo)線的已知控制點上必須有一條邊的坐標(biāo)方位角是已知的。u 支導(dǎo)線 如圖7.5所示，從一個已知控制點出發(fā)，既不符合到另一個控制點，也不回到原來的始點。由于支導(dǎo)線沒有檢核條件，故一般只限于地形測量的圖根導(dǎo)線中采用。 圖7.5 支導(dǎo)線圖(2) 導(dǎo)線測量的外業(yè)包括踏勘、選點、埋石、造標(biāo)、測角、測邊、測定方向。u 踏勘、選點及埋設(shè)標(biāo)志。踏勘是為了了解測區(qū)范圍,地形及控制點情況,以便確定導(dǎo)線的形式和布置方案；選點應(yīng)考慮便于導(dǎo)線測量、地形測量和施工放樣。選點的原則為：a) 相鄰導(dǎo)線點間必須通視良好；b) 等級導(dǎo)線點應(yīng)便于加密圖根點，導(dǎo)線點應(yīng)選在地勢高、視野開闊便于碎步測量的地方；c) 導(dǎo)線邊長大致相同；d) 密度適宜、點位均勻、土質(zhì)堅硬、易于保存和尋找。圖 7.6 導(dǎo)線點標(biāo)志和點之記選好點后應(yīng)直接在地上打入木樁。樁頂釘一小鐵釘或劃”+”作點的標(biāo)志。必要時在木樁周圍灌上混凝土（圖7.6a）。如導(dǎo)線點需要長期保存，則應(yīng)埋設(shè)混凝土樁或標(biāo)石（圖b）。埋樁后應(yīng)統(tǒng)一進行編號。為了今后便于查找，應(yīng)量出導(dǎo)線點至附近明顯地物的距離。繪出草圖，注明尺寸，稱為點之記（圖c）。u 測角 可測左角，也可測右角，閉合導(dǎo)線測內(nèi)角，精度要求見表7-2。u 測邊 傳統(tǒng)導(dǎo)線邊長可采用鋼尺、測距儀（氣象、傾斜改正）、視距法等方法。隨著測繪技術(shù)的發(fā)展，目前全站儀已成為距離測量的主要手段。u 測定方向 測區(qū)內(nèi)有國家高級控制點時，可與控制點連測推求方位，包括測定連測角和連測邊；當(dāng)聯(lián)測有困難時，也可采用羅盤儀測磁方位或陀螺經(jīng)緯儀測定方向。(3) 導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)計算u 坐標(biāo)的正算和反算 如圖7.7所示， 已知一點A的坐標(biāo)、邊長和坐標(biāo)方位角，求B點的坐標(biāo)、，稱為坐標(biāo)正算問題。最后得到的表格如下所示：（下表使用的是左角）具體的外業(yè)計算內(nèi)容見后面的基線計算的章節(jié)，基線和導(dǎo)線知識叫法不一樣，他們兩個的作用是一樣子的，計算方法和結(jié)果也是一樣的。點號觀測角/ 改正數(shù)/改正后的角值/ 坐標(biāo)方位角/ 邊長/m增量計算值(米)改正后的增量值(米)坐 標(biāo)(米)/m/m/m/mx/my/m123456789101112A93 56 15A(P1)186 35 22-3186 35 19167.81219.17100 31 3486.09-15.73 -1+84.64-15.73+84.63P2163 31 14-4163 31 10152.08303.8084 02 44133.06+13.80 -1+132.34+13.80+132.33P3184 39 00-3184 38 57165.88436.1388 41 41155.64 -1+3.55 -2+155.60+3.54+155.58P4194 22 30-3194 22 27169.42591.71103 04 08155.02-35.05 -2+151.00-35.05+150.98B(P5)163 02 47-3163 02 44134.37742.6986 06 52B892 10 53982 10 37529.81-33.43+523.58-33.44+523.52輔助 計 算 容許相對閉合差：導(dǎo)線略圖 (4) 導(dǎo)線聯(lián)測時的計算新線初測導(dǎo)線除了上面的計算坐標(biāo)值之外，有兩點需要注意：長度和坐標(biāo)換帶。（導(dǎo)線的兩化改正和坐標(biāo)換帶是為了聯(lián)測時候的統(tǒng)一，跟前面的計算方法沒有關(guān)系。）a) 導(dǎo)線長度的兩化改正當(dāng)初測導(dǎo)線與國家大地點聯(lián)測時，首先應(yīng)將導(dǎo)線測量成果改化到大地水準(zhǔn)面上，然后再改化到高斯平面上，才能與大地點坐標(biāo)進行比較檢核，為此要進行導(dǎo)線的兩化改正。設(shè)導(dǎo)線在地面上的長度為s，則改化到大地水準(zhǔn)面上的長度s0，可按下式計算；將再改化至高斯平面上，可按下式計算：b) 坐標(biāo)換帶計算在高斯平面直角坐標(biāo)系中，由于分帶投影，使參考橢圓體上統(tǒng)一的坐標(biāo)系被分割成各帶獨立的直角坐標(biāo)系。鐵路初測導(dǎo)線與國家大地點聯(lián)測，有時兩已知點會處于兩個投影帶中，因而，必須先將鄰帶的坐標(biāo)換算為同一帶的坐標(biāo)才能進行檢核，這項工作簡稱坐標(biāo)換帶。它包括6帶與6帶的坐標(biāo)互換、6帶與3帶的坐標(biāo)互換等。3. 高程測量初測高程測量的任務(wù)有兩個，一是沿線路設(shè)計水準(zhǔn)點，作為線路的高程控制網(wǎng)；二是測定導(dǎo)線點和加樁的高程，為地形測繪和專業(yè)調(diào)查使用?，F(xiàn)在一般利用GPS1來確定高程，初測高程控制網(wǎng)的高程測量一般不叫基平測量，比較粗略，但定測一定會有基平測量， 跟國家點聯(lián)測。當(dāng)然初測有的老總也按老的方式來，也進行基平計算。加樁是指導(dǎo)線點之間所釘設(shè)的板樁，它用于里程計算和專業(yè)調(diào)查，一般每100 m釘設(shè)一樁；在地形變化處及地質(zhì)不良地段，亦應(yīng)釘設(shè)加樁。 2.2.2鐵路新線定測新線的定測主要包括中線測量、線路縱斷面測量、線路橫斷面測量1. 線路平面組成和平面位置的標(biāo)志由于受地形、地質(zhì)、技術(shù)條件等的限制和經(jīng)濟發(fā)展的需要，鐵路線路的方向要不斷改變。為了保持線路的圓順，在改變方向的兩相鄰直線間須用曲線連接起來，這種曲線稱平面曲線。平面曲線有兩種形式，即圓曲線和緩和曲線。線路平面組成，見圖122。圓曲線是一段具有半徑相同的圓??；緩和曲線則是連接直線與圓曲線間的過渡曲線，其曲率半徑由無窮大逐漸變化到圓曲線的半徑。鐵路干線的平面曲線都應(yīng)加設(shè)緩和曲線，地方和廠礦專用線在行車速度不高時，可不設(shè)緩和曲線。在地面上標(biāo)定線路的位置，是將一系列的木樁標(biāo)定在線路的中心線上，這些樁稱為中線樁，簡稱中樁（因此也就有了中裝高程等）。中線樁除了標(biāo)出中線位置外，還應(yīng)標(biāo)出各個樁的名稱、編號及里程等。對線路位置起控制作用的樁稱線路控制樁，直線上的控制樁有交點樁（用JD表示）和直線轉(zhuǎn)點樁（用ZD表式）；曲線上也有一系列控制樁，詳見第124126節(jié)?？刂茦锻ǔＳ?5 cm見方的方樁釘入地面，樁頂應(yīng)與地面齊平，并訂一小訂表示它精確的點位。直線和曲線上的控制樁均應(yīng)設(shè)置標(biāo)志樁，標(biāo)志樁用寬58cm的板樁，上面寫明點的名稱、編號及里程。標(biāo)志樁釘在離控制樁3050 cm處，直線上釘在線路前進方向的左側(cè)，曲線上則釘在曲線的外側(cè)，字面向著控制樁（圖123）。為了詳細標(biāo)出直線和曲線的位置和里程，在直線上每50 m、在曲線上每20 m釘一中線樁；里程為整百米的稱百米樁，里程為整公里的稱公里樁，在地形明顯變化和線路與其他道路管線交叉處應(yīng)設(shè)置加樁。百米樁、公里樁和加樁用寬45 m的板樁釘設(shè)，上端標(biāo)明里程，字面背著線路前進方向，樁頂上也不需釘小釘。里程是指中線樁沿線路至線路起點的距離，它是沿線路中線計量，以km為單位。一般以線路起點為DK0000，圖123中為直線轉(zhuǎn)點（ZD）樁，該樁距線路起點為3 km又402.3l m。即3 402.3l m，DK表示定測里程。交點雖不是中線點，但它是重要的控制點，一般也要標(biāo)明它的里程，因此它只是一種相應(yīng)的里程。2. 中線測量中線測量包括放線和中樁測設(shè)兩部分工作。放線是把紙上定線各交點間的直線段測設(shè)于地面上；中樁測設(shè)是沿著直線和曲線詳細測設(shè)中線樁。a) 放線測量放線的任務(wù)是把中線上直線部分的控制樁（JD、ZD）測設(shè)到地面，以標(biāo)定中線的位置。放線的方法有多種，常用的有：撥角法、支距法和極坐標(biāo)法三種?？筛鶕?jù)地形條件、儀器設(shè)備及紙上定線與初測導(dǎo)線距離的遠近等情況，選擇一種或幾種交替使用。b) 中線測設(shè)放線工作完成之后，地面上已有了控制中線位置的轉(zhuǎn)點樁ZD和交點樁JD。依據(jù)ZD和JD樁，即可將中線樁詳細測設(shè)在地面上，這項工作通稱中線測量。它包括直線和曲線兩部分，此節(jié)先介紹直線測設(shè)，曲線測設(shè)在后面幾節(jié)中介紹。中線上應(yīng)釘設(shè)公里樁、百米樁和加樁。直線上中樁間距不宜大于50 m；在地形變化處或按設(shè)計需要應(yīng)另設(shè)加樁，加樁一般宜設(shè)在整米處。c) 中線曲線測設(shè)圓曲線，緩和曲線連同圓曲線，與障礙時的曲線，長大曲線和回頭曲線的測設(shè)具體見工程測量（西南交大國家精品課程）第七章。3. 線路高程測量鐵路新線的初測和定測階段都要進行高程測量。它包括水準(zhǔn)點高程測量和中樁高程測量。 1. 線路水準(zhǔn)點高程測量線路水準(zhǔn)點高程測量現(xiàn)場稱基平測量。它的任務(wù)是沿線布設(shè)水準(zhǔn)點、施測水準(zhǔn)點的高程，作為線路及其它工種測量工作的高程控制點。其測量方法與要求同初測水準(zhǔn)點高程測量。一般使用附和導(dǎo)線測量方法。定測階段水準(zhǔn)點的布設(shè)應(yīng)在初測水準(zhǔn)點布設(shè)的基礎(chǔ)上進行。首先對初測水準(zhǔn)點逐一檢核，其不符值在mm以內(nèi)時，采用初測成果（K為水準(zhǔn)路線長度，以km為單位）；若確認超限，方能更改。其次，若初測水準(zhǔn)點遠離線路，則重新移設(shè)至距線路l00 m的范圍內(nèi)。水準(zhǔn)點的布設(shè)密度一般2 km設(shè)置一個，但長度在300 m以上的橋梁和500 m以上的隧道兩端和大型車站范圍內(nèi)，均應(yīng)設(shè)置水準(zhǔn)點。水準(zhǔn)點設(shè)置在堅固的基礎(chǔ)上或埋設(shè)混凝土的標(biāo)樁，以BM表示并統(tǒng)一編號。4. 線路橫斷面測量橫斷面是指沿垂直線路中線方向的地面斷面線。橫斷面測量的任務(wù)，是測出各中線樁處的橫向地面起伏情況，并按一定比例尺給出橫斷面圖。橫斷面圖主要用于路基斷面設(shè)計、土石方數(shù)量計算、路基施工放樣等。要注意兩項： 橫斷面測量的密度和寬度在給外業(yè)隊提斷面的時候經(jīng)常用到他的密度和寬度，密度一般是25m一個，但是也要注意特殊地段的密度。一般應(yīng)在百米樁和線路縱、橫向地形明顯變化處及曲線控制樁處測繪橫斷面。在大橋橋頭、隧道洞口、擋土墻重點工程地段及地質(zhì)不良地段，橫斷面應(yīng)適當(dāng)加密。橫斷面測繪寬度，根據(jù)地面坡度、路基中心填挖高度、設(shè)計邊坡及工程上的需要來決定。應(yīng)滿足路基、取土坑、棄土堆及排水溝設(shè)計的需要和施工放樣的要求。看小黃本鐵四院鐵路勘察細則第五篇站場P13。 橫斷面方向的測定這兩點我都還沒仔細研究，回去多看看第十二章的內(nèi)容。2.3既有線和站場的測量既有鐵路線路測量的內(nèi)容主要有：線路縱向丈量（百尺標(biāo)等）、橫向調(diào)繪（線路調(diào)繪又稱橫向測繪，是對既有線路兩側(cè)3050 m以內(nèi)的地物、地貌的調(diào)查測繪）、水準(zhǔn)測量、橫斷面測量、線路平面測繪、地形測繪、站場測繪及繞行線定測等。詳見“襄樊北編組站改建上行系統(tǒng)的文件站場專業(yè)定測工作量”既有鐵路的勘測設(shè)計，一般應(yīng)分兩階段進行，即初測，初步設(shè)計；定測，施工設(shè)計。由于各勘測階段的目的不同，因面對某些測量資料要求的廣度和深度也不一樣。接下來幾張結(jié)合襄樊北編組站定測內(nèi)容介紹既有線和站場測量中的主要工作內(nèi)容。 4百尺標(biāo)和補地形（既有線的縱向丈量和橫向調(diào)繪）工程測量（西南交大國家精品課程）第十二章，12-11的二節(jié)4.1百尺標(biāo)是沿既有線丈量，定出公里標(biāo)、百米標(biāo)及加標(biāo)，作為勘測設(shè)計和施工的里程依據(jù)。公里標(biāo)、百米標(biāo)及加標(biāo)統(tǒng)稱里程樁。4.1.1提出問題當(dāng)時提出一個問題：為什么 我們的車場或既有線都要改造了我們還要測量要拆遷的線路的百尺標(biāo)，確定坐標(biāo)和高程？答：原因比較復(fù)雜，大概來說是新建或者改建線與既有線有交叉可能跨級有線、既有橋涵或者利用線路附近的高程或坐標(biāo)等。站場專業(yè)利用的既有線百尺標(biāo)以及引申出的計算數(shù)據(jù)如中平等較少，主要是線路等專業(yè)。這個工作量一般是線路專業(yè)提出來的，不過也可以有站場提出。4.1.2注意事項：1. 一般是從附近的車站中心或大型建筑物中心的既有里程引出，并應(yīng)與附近的公里標(biāo)里程核對，而且應(yīng)與既有線文件上的里程取得一致，按原里程方向連續(xù)推算。其“斷鏈”位置應(yīng)在車站、大型建筑物、曲線以外的直線百米標(biāo)上。2. 支線、專用線、聯(lián)絡(luò)線等，應(yīng)以聯(lián)軌道岔中心為里程起點。3. 丈量由兩組鋼卷尺獨立進行，當(dāng)兩組丈量結(jié)果的相對較差小于l2000時，則以第一組丈量的里程為準(zhǔn)。4. 曲線20m設(shè)一樁，直線50m，均應(yīng)用白油漆標(biāo)記，直線地段在左側(cè)鋼軌（面向下行方向分左、右）外側(cè)的腰部劃豎線；曲線范圍內(nèi)（包括曲線起終點40一80 m）的內(nèi)、外股鋼軌的外側(cè)腰部，均應(yīng)劃豎線。公里標(biāo)和半公里標(biāo)應(yīng)寫全里程，百米標(biāo)及加標(biāo)可不寫公里數(shù)，如圖所示。5. 重點加標(biāo)地方： 橋梁中心、大中橋的橋臺擋碴墻前緣和臺尾（橋胸墻、橋中，沒有胸墻既橋頭，記錄橋頭護軌尖端的坐標(biāo)）、隧道進出口、車站中心、進站信號機和遠方信號機等，取位至cm； 涵渠、渡槽（？）、平交道口、跨線橋、坡度標(biāo)、圓曲線和緩和曲線始終點標(biāo)、跨越鐵路的電力線（主要是高壓線）與通訊線及地下管線的中心，新型軌下基礎(chǔ)、站臺、路基防護及支擋工程等的起終點和中間變化點，取位至dm； 路堤和路塹最高處，填挖零點、路基寬度變化處、路基病害地段，取位至m。 擬設(shè)加標(biāo)處，最好在里程丈量之前，派人預(yù)先確認，并用粉筆在鋼軌腰部。在軌枕頭部注明名稱，以便記錄。4.1.3表格范例具體的計算的表格見“襄樊北編組站樁號表”4.2線路調(diào)繪線路調(diào)繪又稱橫向測繪，是對既有線路兩側(cè)3050 m以內(nèi)的地物、地貌的調(diào)查測繪（原有的地形比較老或者沒有，就需要進行橫向測繪以補充地形和地貌）。其目的是作為修改和補充既有線平面圖及作為拆遷建筑物、路基加寬、路基防護、排水系統(tǒng)布置、土方調(diào)配以及第二線左右側(cè)選擇等意見的依據(jù)。調(diào)繪時，以縱向里程為縱坐標(biāo)、橫向距離為橫坐標(biāo)，以支距法進行測繪；測繪比例尺為12 000或11 000；測繪結(jié)果必須在現(xiàn)場按比例描繪在記錄本上。根據(jù)縱向丈量記錄，先在室內(nèi)將所測地段的百米標(biāo)、加標(biāo)，自下而上抄錄在記錄本中的中線右側(cè)l cm以內(nèi)，以中線左右各1 cm寬度繪一直線表示路肩線，路肩上的各種標(biāo)志，如公里標(biāo)、坡度標(biāo)、信號機等，測繪在中線左側(cè)l cm之內(nèi)。測繪時，一人用方向架瞄準(zhǔn)施測點，兩人用皮尺以附近樁號為準(zhǔn)，量出該點的縱向里程；再以中線為準(zhǔn)量出橫向距離。繪圖時橫向距離一般減去3 m，以路肩線為零點，向兩側(cè)按比例繪圖。在30 m以外的地物、地貌可用目估測繪。（實際中被叫做“掃地形”，使用GPS掃描坐標(biāo)點和坐標(biāo)點的地形地貌。個人根據(jù)初次出外業(yè)的經(jīng)驗寫的不一定正確?，F(xiàn)在很少用手繪了，一般都是GPS相對動態(tài)定位技術(shù)）在記錄本上應(yīng)測繪的內(nèi)容包括：1路堤坡腳線、路塹邊坡頂，取土坑、棄土堆、排水溝等。2公路、房屋、電桿、河流、水塘等。3擋墻、橋涵、隧道洞口、平交道和立交橋等。道路和河流與線路相交時，要測出交角。4通訊線、電力線跨過線路時，要測出交角和在軌道面以上的高度。5對有拆遷可能的建筑物要詳細測繪。6對第二線左右側(cè)的意見。線路調(diào)繪記錄格式見圖1254。5.基平高程控制測量就是在測區(qū)布設(shè)高程控制點，即水準(zhǔn)點，用精確方法測定它們的高程，構(gòu)成高程控制網(wǎng)。高程控制測量的主要方法有：水準(zhǔn)測量和三角高程測量