項(xiàng)目3：線路斷面測(cè)量

1、 Page: 1 項(xiàng)目項(xiàng)目3 3：線路斷面測(cè)量：線路斷面測(cè)量 任務(wù)任務(wù)2 2：線路橫斷面測(cè)量：線路橫斷面測(cè)量 Page: 2 思思 考考 測(cè)量橫斷面有何意義？測(cè)量橫斷面有何意義？ Page: 3 任務(wù)任務(wù)2 2：線路橫斷面測(cè)量：線路橫斷面測(cè)量 2.1.2.1.線路橫斷面測(cè)量的目的線路橫斷面測(cè)量的目的 (2) (2)為路基設(shè)計(jì)、計(jì)算土石方數(shù)量以及施工放邊為路基設(shè)計(jì)、計(jì)算土石方數(shù)量以及施工放邊 樁之用。樁之用。 (1) (1)測(cè)定中樁處垂直于中線方向的地形起伏形態(tài)測(cè)定中樁處垂直于中線方向的地形起伏形態(tài), ,繪繪 制橫斷面圖制橫斷面圖; ; Page: 4 所有中線樁均應(yīng)施測(cè)。工程集中地段和所有中線

2、樁均應(yīng)施測(cè)。工程集中地段和 地質(zhì)不良地段應(yīng)加測(cè)。地質(zhì)不良地段應(yīng)加測(cè)。 （1 1）密度：）密度： （2 2）寬度：）寬度： 橫斷面測(cè)量的寬度由路基寬度及地形情況確定，橫斷面測(cè)量的寬度由路基寬度及地形情況確定， 一般在中線兩側(cè)各側(cè)一般在中線兩側(cè)各側(cè)151550m50m。 Page: 5 （1 1）直線段）直線段: : 曲線的法線方向，即半徑方向。曲線的法線方向，即半徑方向。 與中線垂直與中線垂直 （2 2）曲線段：）曲線段： Page: 6 1 1、水準(zhǔn)儀法、水準(zhǔn)儀法: : 2.42.4橫斷面測(cè)量的方法橫斷面測(cè)量的方法 測(cè)定橫斷面方向上測(cè)定橫斷面方向上地面坡度變化點(diǎn)地面坡度變化點(diǎn)相對(duì)于中樁相對(duì)于中

3、樁 的的水平距離水平距離和和高差高差。 2.4.12.4.1實(shí)質(zhì)：實(shí)質(zhì)： 2.4.22.4.2測(cè)量的方法測(cè)量的方法 適應(yīng)于地勢(shì)平坦、通視良好的地段適應(yīng)于地勢(shì)平坦、通視良好的地段,安置一次儀器可安置一次儀器可 測(cè)繪多個(gè)橫斷面。測(cè)繪多個(gè)橫斷面。 Page: 7 水準(zhǔn)儀測(cè)定水準(zhǔn)儀測(cè)定 水準(zhǔn)儀法 （1）橫斷面方向確定：）橫斷面方向確定： 方向架方向架 （2）水平距離測(cè)量：）水平距離測(cè)量： 皮尺丈量皮尺丈量 （3）高差測(cè)量：）高差測(cè)量： Page: 8 （4 4）測(cè)定橫斷面上點(diǎn)位）測(cè)定橫斷面上點(diǎn)位 在橫斷面方向的坡度變化點(diǎn)上立標(biāo)尺，用鋼尺在橫斷面方向的坡度變化點(diǎn)上立標(biāo)尺，用鋼尺( (或皮或皮 尺尺) )

4、量取相鄰地形變化點(diǎn)間的水平距離，用水準(zhǔn)儀測(cè)量相量取相鄰地形變化點(diǎn)間的水平距離，用水準(zhǔn)儀測(cè)量相 鄰地形變化點(diǎn)間的高差。鄰地形變化點(diǎn)間的高差。 Page: 9 （5 5）橫斷面測(cè)量記錄）橫斷面測(cè)量記錄 路線橫斷面測(cè)量記錄 前視讀數(shù) 2.35 20.0 距離 （左側(cè)） 后視讀數(shù) 樁號(hào)距離 前視讀數(shù) （右側(cè)） 12.7 1.84 11.2 0.81 9.1 1.09 6.8 1.53 0+050 1.68 12.4 0.44 20.0 0.14 Page: 10 由由B B、FF點(diǎn)坐標(biāo)反算點(diǎn)坐標(biāo)反算 2 2、全站儀法、全站儀法: : （1 1）全站儀法原理）全站儀法原理: : 如圖：假如測(cè)量中樁如圖：

5、假如測(cè)量中樁A A的橫斷面。的橫斷面。 首先置鏡首先置鏡B B點(diǎn)后視點(diǎn)后視M M點(diǎn)，在點(diǎn)，在A A 點(diǎn)橫斷面附近測(cè)量一點(diǎn)點(diǎn)橫斷面附近測(cè)量一點(diǎn)FF的的 坐標(biāo)坐標(biāo) ； FB )Y ,X( FF 由由B B點(diǎn)坐標(biāo)、點(diǎn)坐標(biāo)、 A A點(diǎn)點(diǎn) 坐標(biāo)、坐標(biāo)、 利用下式求利用下式求 F F點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo) FB 法A 測(cè)站點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)B B 后視點(diǎn)后視點(diǎn)M M N N A A F F F F F F F F AF S AF BF FF d Page: 11 FBBFBB AAAA sinXcosYS sinXcosYQ 法法 )sin(/ )sinSsinQ(Y )sin(/ )cosScosQ(X AFBAFBF A

6、FBAFBF 法法 法法 由由F F、FF坐標(biāo)求兩點(diǎn)間距離坐標(biāo)求兩點(diǎn)間距離 FF d 測(cè)量測(cè)量F點(diǎn)坐標(biāo)及高程點(diǎn)坐標(biāo)及高程 在在BFBF方向，由方向，由FF移動(dòng)移動(dòng) 到到F F 點(diǎn)點(diǎn) FF d 求相鄰變化點(diǎn)間距及高差求相鄰變化點(diǎn)間距及高差 Page: 12 橫 斷 面 圖 D K 1+ 050 D K 1+ 000 D K 1+ 100 D K 1+ 200 D K 1+ 150 繪制順序：繪制順序：在方格紙上在方格紙上 自下而上從左到右。自下而上從左到右。 2.52.5橫斷面圖繪制橫斷面圖繪制 作用：作用：路基橫斷面設(shè)計(jì)、路基橫斷面設(shè)計(jì)、 面積計(jì)算。面積計(jì)算。 比例尺：比例尺：水平和高程均水平

7、和高程均 為為1：200 Page: 13 2.62.6土方量的計(jì)算土方量的計(jì)算 (1)填挖斷面的確定 Page: 14 (2)填挖橫斷面面積的量測(cè)填挖橫斷面面積的量測(cè) 積距法積距法 n 1i in321 hbbhbhbhbhF Page: 15 坐標(biāo)法坐標(biāo)法 11 11 1 () 2 1 () 2 iii iii Fx yy Fy xx Page: 16 (3)土方計(jì)算土方計(jì)算 )kk)(FF( 2 1 V i1i1ii Page: 17 Page: 18 Page: 19 Page: 20 Page: 21 Page: 22 Page: 23 Page: 24 Page: 25 Page:

8、 26 Page: 27 Page: 28 Page: 29 Page: 30 Page: 31 Page: 32 Page: 33 Page: 34 Page: 35 Page: 36 Page: 37 Page: 38 Page: 39 Page: 40 Page: 41 Page: 42 Page: 43 Page: 44 Page: 45 Page: 46 Page: 47 Page: 48 Page: 49 Page: 50 Page: 51 Page: 52 Page: 53 Page: 54 1.3儀高法測(cè)高程原理儀高法測(cè)高程原理 視線高視線高 a H1 k1 H2 k2 b H

9、B HA H 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 A B K1 K2 中樁高程中樁高程H1H1 = =視線高視線高H-H-中視讀數(shù)中視讀數(shù)k1k1 前視轉(zhuǎn)點(diǎn)的高程前視轉(zhuǎn)點(diǎn)的高程HBHB = =視線高視線高H-H-前視讀數(shù)前視讀數(shù)b b 測(cè)站視線高測(cè)站視線高H =H = 后視點(diǎn)高程后視點(diǎn)高程HA+HA+后視讀數(shù)后視讀數(shù)a a Page: 55 從一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，逐個(gè)測(cè)定中樁的地面高程，附合從一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，逐個(gè)測(cè)定中樁的地面高程，附合 到下一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)上。相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)間構(gòu)成一條附合水準(zhǔn)路到下一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)上。相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)間構(gòu)成一條附合水準(zhǔn)路. . 1.41.4實(shí)施實(shí)施 BM1 ZD1 BM2 0+000 0+160 0

10、+180 0+200 0+220 0+240 0+080 0+100 0+120 0+040 Page: 56 1.5.1.5.記錄記錄 立尺點(diǎn)立尺點(diǎn) 水準(zhǔn)尺讀數(shù)水準(zhǔn)尺讀數(shù)視線高視線高 （m） 高程（高程（m）備注備注 后視后視中視中視前視前視 BM52.047103.340101.293 1）BM5位于位于K4+000樁的右側(cè)樁的右側(cè)50m 處。處。 已知水準(zhǔn)點(diǎn)已知水準(zhǔn)點(diǎn)BM5高高101.293m 2)視線高視線高=BM5高程高程101.293 +后視后視2.047=103.340 3)視線高視線高103.340減去轉(zhuǎn)點(diǎn)減去轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD1的的 前視前視1.012,得得ZD1的高程的高程 102.

11、328 4)視線高視線高103.340分別減去各中樁分別減去各中樁 中視中視,得各中樁高程。得各中樁高程。 K4+0001.92101.42 +0201.52101.82 +0402.01101.33 +0601.36101.98 ZD11.7341.012102.328 +0801.08 +1002.55 +1202.70 ZD21.2132.580 中平測(cè)量記錄計(jì)算表中平測(cè)量記錄計(jì)算表 Page: 57 1.6三角高程測(cè)量縱斷面 三角高程測(cè)量是三角高程測(cè)量是 根據(jù)兩點(diǎn)間的水平距根據(jù)兩點(diǎn)間的水平距 離和垂直角，計(jì)算兩離和垂直角，計(jì)算兩 點(diǎn)間的高差，如圖。點(diǎn)間的高差，如圖。 A B i v D

12、 hAB tanD 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 HA HB A、B兩點(diǎn)間的高差兩點(diǎn)間的高差hAB為：為： viDh ABAB tan B點(diǎn)的高程HB為： viDHhHH ABAABAB tan 1.6.1原理原理 Page: 58 1.6.21.6.2三角高程測(cè)量的施測(cè)三角高程測(cè)量的施測(cè) （1 1）安置全站儀在測(cè)站）安置全站儀在測(cè)站A A上，量?jī)x器高上，量?jī)x器高i i和反光鏡高和反光鏡高v v。 （2 2）用十字絲的中絲瞄準(zhǔn)）用十字絲的中絲瞄準(zhǔn)B B點(diǎn)棱鏡中心，盤(pán)左觀測(cè)，點(diǎn)棱鏡中心，盤(pán)左觀測(cè)， 讀取豎直度盤(pán)讀數(shù)讀取豎直度盤(pán)讀數(shù)L L和水平距離和水平距離D D，計(jì)算出豎直角，計(jì)算出豎直角。 1.6.2

13、.11.6.2.1置鏡已知點(diǎn)置鏡已知點(diǎn)A A測(cè)量中線樁點(diǎn)測(cè)量中線樁點(diǎn)B B高程高程 viDHhHH ABAABAB tan （3 3）利用下式計(jì)算中樁高程）利用下式計(jì)算中樁高程 Page: 59 所求點(diǎn) 起算點(diǎn) 平距D/m 垂直角 Dtan/m 儀器高i/m 棱鏡高v/m 高差h/m 起算點(diǎn)高程/m 所求點(diǎn)高程/m B A 36.286 622310 28.53 52. 1 76. 2 04.52 72.105 79.157 （4）三角高程測(cè)量的計(jì)算實(shí)例）三角高程測(cè)量的計(jì)算實(shí)例 Page: 60 1.6.2.21.6.2.2自由設(shè)站測(cè)量線路縱斷面自由設(shè)站測(cè)量線路縱斷面 當(dāng)路基填土較高時(shí)，有時(shí)置

14、鏡在已知水準(zhǔn)點(diǎn)上無(wú)法與當(dāng)路基填土較高時(shí)，有時(shí)置鏡在已知水準(zhǔn)點(diǎn)上無(wú)法與 線路中樁通視，為了測(cè)得線路中樁的高程，常在路基邊沿線路中樁通視，為了測(cè)得線路中樁的高程，常在路基邊沿 自由設(shè)站獲得儀器中心高程自由設(shè)站獲得儀器中心高程 （1）原理）原理 水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn)A A A H V tanD D 儀器中心 H vtanDHH A 儀器中心 路基路基 線路中心線線路中心線 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 Page: 61 用十字絲的中絲瞄準(zhǔn)用十字絲的中絲瞄準(zhǔn)中線樁上中線樁上棱鏡中心，盤(pán)左觀棱鏡中心，盤(pán)左觀 測(cè)，讀取豎直度盤(pán)讀數(shù)測(cè)，讀取豎直度盤(pán)讀數(shù)L L和水平距離和水平距離D D，計(jì)算出垂直角，計(jì)算出垂直角。 求取中樁

15、高程求取中樁高程。 在路基邊沿任選一點(diǎn)在路基邊沿任選一點(diǎn)B B自由設(shè)站自由設(shè)站, ,后視一個(gè)已知水準(zhǔn)后視一個(gè)已知水準(zhǔn) 點(diǎn)點(diǎn)A,A,量取棱鏡高量取棱鏡高v v，測(cè)量，測(cè)量BABA水平距離及豎直角，獲得儀器水平距離及豎直角，獲得儀器 中心高程中心高程 （2）實(shí)施）實(shí)施 Page: 62 三角高程測(cè)量的案例三角高程測(cè)量的案例 所求點(diǎn)所求點(diǎn) 起算點(diǎn)起算點(diǎn) 平距平距D/m 垂直角垂直角 Dtan/m 儀器高儀器高i/m 棱鏡高棱鏡高v/m 高差高差h/m 起算點(diǎn)高程起算點(diǎn)高程/m 所求點(diǎn)高程所求點(diǎn)高程/m B A 36.286 14859 38.50 0 30. 1 68.51 72.105 40.15

16、7 Page: 63 1.7 縱斷面圖的繪制縱斷面圖的繪制 Page: 64 在所有加樁和百米樁處繪制豎線，豎線在所有加樁和百米樁處繪制豎線，豎線旁的數(shù)字旁的數(shù)字 表示該樁到上一百米樁的距離。表示該樁到上一百米樁的距離。 （2 2）地面標(biāo)高）地面標(biāo)高 （1 1）加樁）加樁 豎線表示變坡點(diǎn)的位置，斜線表示坡度的方向，豎線表示變坡點(diǎn)的位置，斜線表示坡度的方向， 斜線上方的數(shù)字表示坡度的千分率（斜線上方的數(shù)字表示坡度的千分率（），斜線下方），斜線下方 的數(shù)字表示坡段長(zhǎng)度。的數(shù)字表示坡段長(zhǎng)度。 依次標(biāo)注所有中線樁的地面高程。依次標(biāo)注所有中線樁的地面高程。 （3 3）設(shè)計(jì)坡度）設(shè)計(jì)坡度 Page: 65

17、 即設(shè)計(jì)的路基肩部標(biāo)高。根據(jù)變坡的路肩標(biāo)高和即設(shè)計(jì)的路基肩部標(biāo)高。根據(jù)變坡的路肩標(biāo)高和 設(shè)計(jì)坡度，計(jì)算出所有位于該坡段上的中樁處的路肩設(shè)計(jì)坡度，計(jì)算出所有位于該坡段上的中樁處的路肩 設(shè)計(jì)標(biāo)高，并標(biāo)注在該欄內(nèi)。設(shè)計(jì)標(biāo)高，并標(biāo)注在該欄內(nèi)。 根據(jù)地質(zhì)調(diào)查或鉆探結(jié)果填寫(xiě)沿線地質(zhì)情況。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查或鉆探結(jié)果填寫(xiě)沿線地質(zhì)情況。 （4 4）路肩設(shè)計(jì)標(biāo)高）路肩設(shè)計(jì)標(biāo)高 （5 5）工程地質(zhì)特性）工程地質(zhì)特性 Page: 66 上凸折線上凸折線 表示線路向右轉(zhuǎn)曲線表示線路向右轉(zhuǎn)曲線 （6 6）線路平面）線路平面 中央直線中央直線 表示線路的直線段表示線路的直線段 下凸折線下凸折線 表示線路向左轉(zhuǎn)曲線表示線路向左轉(zhuǎn)

18、曲線 折線中間水平線折線中間水平線 表示圓曲線表示圓曲線 兩端的斜線兩端的斜線 表示緩和曲線。表示緩和曲線。 曲線起終點(diǎn)的里程只標(biāo)志百米以下的尾數(shù)，即該曲線起終點(diǎn)的里程只標(biāo)志百米以下的尾數(shù)，即該 點(diǎn)到上一百米樁的距離。點(diǎn)到上一百米樁的距離。 Page: 67 指消除了斷鏈以后，從線路起點(diǎn)開(kāi)始連續(xù)計(jì)算的指消除了斷鏈以后，從線路起點(diǎn)開(kāi)始連續(xù)計(jì)算的 里程。用短豎線表示公里標(biāo)的位置，其下的數(shù)字表示公里程。用短豎線表示公里標(biāo)的位置，其下的數(shù)字表示公 里數(shù)，短線左側(cè)的數(shù)字表示公里標(biāo)到上一個(gè)相鄰百米樁里數(shù)，短線左側(cè)的數(shù)字表示公里標(biāo)到上一個(gè)相鄰百米樁 的距離。的距離。 （7 7）連續(xù)里）連續(xù)里 程程 Page

19、: 68 Page: 69 Page: 70 Page: 71 Page: 72 2.1.22.1.2直線段逐樁坐標(biāo)計(jì)算直線段逐樁坐標(biāo)計(jì)算 1 1、直線段測(cè)設(shè)點(diǎn)規(guī)定、直線段測(cè)設(shè)點(diǎn)規(guī)定 線路直線段需測(cè)設(shè)如下點(diǎn)位：線路直線段需測(cè)設(shè)如下點(diǎn)位： u百米樁百米樁 u5050米樁米樁 u形變化點(diǎn)。形變化點(diǎn)。 Page: 73 2.2.直線段逐樁坐標(biāo)計(jì)算步驟直線段逐樁坐標(biāo)計(jì)算步驟 （1 1）判斷計(jì)算點(diǎn)落在哪兩個(gè)交點(diǎn)之間；）判斷計(jì)算點(diǎn)落在哪兩個(gè)交點(diǎn)之間； 如圖：如圖： （2)2)獲取計(jì)算點(diǎn)前一個(gè)獲取計(jì)算點(diǎn)前一個(gè)JDJD（或前一個(gè)曲線起點(diǎn)、后（或前一個(gè)曲線起點(diǎn)、后 一個(gè)曲線終點(diǎn)）坐標(biāo)及里程；一個(gè)曲線終點(diǎn)）坐標(biāo)及

20、里程； （3 3）獲取交點(diǎn)間坐標(biāo)方位角；）獲取交點(diǎn)間坐標(biāo)方位角； （4 4）利用支導(dǎo)線計(jì)算逐樁坐標(biāo)。）利用支導(dǎo)線計(jì)算逐樁坐標(biāo)。 Page: 74 3.3.直線段逐樁坐標(biāo)計(jì)算方法直線段逐樁坐標(biāo)計(jì)算方法 如圖：求如圖：求JD1JD1JD2JD2之間直線段之間直線段P P點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo) (1)(1)計(jì)算方法計(jì)算方法1 1：利用：利用JD2JD2求求P P點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo) )180sin()( )180cos()( 2122 2122 JDJDPJDJDP JDJDPJDJDP KTKYY KTKXX Page: 75 (2)(2)計(jì)算方法計(jì)算方法2 2：利用：利用ZYZY點(diǎn)求點(diǎn)求P P點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo) )si

21、n()( )cos()( 21 21 JDJDZYPZYP JDJDZYPZYP KKYY KKXX (3)(3)計(jì)算方法計(jì)算方法3 3：利用：利用ZHZH點(diǎn)求點(diǎn)求P P點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo) )180sin()( )180cos()( 21 21 JDJDPZHZHP JDJDPZHZHP KKYY KKXX Page: 76 2.1.32.1.3直線段逐樁坐標(biāo)計(jì)算案例直線段逐樁坐標(biāo)計(jì)算案例 計(jì)算計(jì)算K22+200K22+200點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo) Page: 77 （1 1）判斷）判斷K22+200K22+200點(diǎn)的位置點(diǎn)的位置 K22+200K22+200點(diǎn)在點(diǎn)在JD5JD5JD6JD6之間之間 （）計(jì)算交點(diǎn)（）計(jì)算交點(diǎn)6 6曲線上曲線上ZHZH點(diǎn)里程點(diǎn)里程 ZHZH點(diǎn)里程點(diǎn)里程=JD6=JD6里程里程T T =23596.509