道路勘測設計實習指導手冊

1、第一部分 外 業(yè)道路勘測設計實習外業(yè)是在室內(nèi)紙上定線的基礎上，在野外進行實地放線并測量中樁平面坐標和高程的過程。圖1-1實習外業(yè)的分工與作業(yè)流程一、紙上定線本階段的主要任務為根據(jù)給定路線的等級、設計速度和相關的技術指標以及路線的起終點（設計任務書見附錄1），結合數(shù)字地形圖和地形、地物等現(xiàn)場條件，確定路線方案，利用設計軟件定出路線的交點、確定曲線參數(shù)，完成路線的平面設計并生成供后續(xù)作業(yè)所用的逐樁坐標表。1. 基本設計資料太白校區(qū)1:2000地形圖。公路等級：四級。設計速度：20km/h。地質情況：泥質頁巖。技術指標：根據(jù)標準、規(guī)范及有關技術規(guī)范，本路段設計采用的主要技術指標如表1-1-1所示。

2、項 目技 術 標 準項 目技 術 標 準路基寬度(m)2×3.25超高漸變率1/100土路肩寬度(m)0.25停車視距(m)20 平曲線一般最小半徑(m)30超車視距一般值(m)100平曲線極限最小半徑(m)15路面加寬1類加寬不設超高最小半徑(m)150回頭曲線設計速度（km/h）20平曲線一般最小長度(m)40圓曲線最小半徑(m)15回旋線最小長度(m)20回旋線最小長度(m)20最大縱坡(%)9超高橫坡度(%)6最短坡長(m)60雙車道路面加寬值(m)3路基設計洪水頻率1/25最大縱坡(%)4.5表1-1-1 主要技術標準2. 山嶺、重丘區(qū)紙上定線步驟2.1初定導向線1) 分析

3、地形，找出各種可能的走法；2) 放坡定坡度線；3) 確定中間控制點，分段調(diào)整縱坡，定導向線。2.2修正導向線1) 試定平面和縱斷面；2) 通過縱斷面一次修正導向線，避免縱向大填大挖；3) 通過橫斷面二次修正導向線，避免橫向填挖過大。2.3定線按照二次修正導向線上各特征點的性質和可活動范圍，經(jīng)過反復試線定出滿足要求的中線。定線的具體操作可以采用直線形定線方法，具體步驟如下：1) 路線標定。參照導向線，先固定穿過大多數(shù)控制點的直線，相鄰直線相交確定交點。2) 曲線設置。在定出交點后，根據(jù)技術標準和地形條件，通過試算或反算的方法確定圓曲線半徑R以及緩和曲線長度Ls。3.計算機輔助設計目前進行路線設計

4、時，基本均采用計算機輔助設計。下面介紹運用緯地道路輔助設計系統(tǒng)HintCAD 數(shù)模版5.88進行路線輔助設計的相應操作。3.1運行軟件圖1-1-1程序界面3.2建立設計項目點擊“項目”“新建項目”，指定項目名稱、路徑，新建公路路線設計項目。3.3打開數(shù)字地形圖應用AutoCAD打開數(shù)字化地形圖。3.4平面線形設計3.4.1打開“主線平面設計”對話框點擊“設計”“主線平面設計”，打開主對話框，如下圖所示。 圖1-1-2主線平面設計對話框對于已有項目，“主線平面設計”啟動后，自動打開并讀入當前項目中所指定的平面交點數(shù)據(jù)。用戶點按“計算繪圖”后便可在當前屏幕瀏覽路線平面圖形。3.4.2確定交點1)

5、單擊主線平面設計對話框上的【拾取】按鈕，從圖中選擇路線起點位置，獲得路線起點的坐標，并顯示在對話框上（圖1-1-3）。也可以在鍵盤上直接輸入起點的坐標。圖1-1-3 起點的坐標2) 單擊對話框上的【插入】按鈕，從圖中選擇（或者鍵盤輸入）路線其它交點的坐標，可以連續(xù)選擇多個交點的位置，也可以只選擇一個交點的位置，按“ESC”鍵退出交點位置的選擇，返回主線平面設計對話框。結果見圖1-1-4。交點4交點3交點2交點1路線起點圖1-1-4路線交點說明：（1）“交點序號”、“交點名稱”“交點序號”顯示的是軟件對交點的自動編號，起點為0，依次增加?！敖稽c名稱”編輯框中顯示或輸入當前交點的名稱，交點名稱自動

6、編排，一般默認為交點的序號，可以改成其它的任何名稱，如起點改為BP，終點改為EP。在調(diào)整路線時，如果在路線中間插入或刪除交點，系統(tǒng)默認增減交點以后的交點名稱是不改變的。如果需要對交點名稱進行重新編號，可在交點名稱處單擊鼠標右鍵，系統(tǒng)即彈出交點名稱自動編號的選項菜單（如圖1-1-5所示），選擇對當前項目的全部交點進行“全部重新編號”，或“從當前交點開始重新編號”，或“以當前交點格式重新編號”。圖1-1-5交點編號（2）“X(N)”、“Y(E)”編輯框輸入或顯示當前交點的坐標數(shù)值。（3）“插入”、“刪除”按鈕“插入”用來在當前交點位置之后插入一個交點；“刪除”用來刪除當前的交點。（4）“拾取”、“

7、拖動”按鈕“拾取”可以從地形圖上直接點取交點坐標；“拖動”可以實現(xiàn)交點位置的實時拖（移）動修改功能。（5）可以使用AutoCAD的“l(fā)ine（直線）”命令和“pline（多段線）”命令在當前屏幕直接繪制路線的交點導線，將導線調(diào)整好以后，打開主線平面設計對話框，單擊對話框中的“拾取”按鈕，在右鍵菜單中選擇“E拾取交點線”或根據(jù)CAD命令行提示輸入E回車，拾取屏幕中繪制的交點導線，系統(tǒng)即自動將其轉換為HintCAD當前項目的交點導線。3.4.3插入平曲線1) 拖動主線平面設計對話框中的橫向滾動條控制向前和向后移動，選擇需要設置平曲線參數(shù)的交點；2) 單擊“請選取平曲線計算模式”右側的，根據(jù)交點曲線

8、的組合類型和曲線控制來選擇當前交點的計算方式和各種曲線組合的切線長度反算方式，可以根據(jù)不同的需要選擇適合的計算或反算方式（圖1-1-6）。單曲線、S型曲線和回頭曲線的具體設計方法見附錄2。圖1-1-6平曲線計算模式3) 根據(jù)計算模式輸入相應的設計參數(shù)或者采用“拖動R”或者采用“實時修改”的方式獲得平曲線設計參數(shù)；4) 單擊對話框上的【計算繪圖】按鈕，計算并顯示平面線形。說明：（1）“前緩和曲線”、“圓曲線”、“后緩和曲線”中的編輯框“前緩和曲線”、“圓曲線”、“后緩和曲線”中的編輯框用來顯示和編輯修改當前交點的曲線參數(shù)及組合控制參數(shù)。編輯框的控件組將根據(jù)選擇的計算或反算方式的不同而處于不同的顯

9、示狀態(tài)，以顯示、輸入和修改各控制參數(shù)數(shù)據(jù)。半徑輸入9999表示無窮大?！鞍霃絉O”、“長度S1”、“參數(shù)A1”分別顯示或控制當前交點的前部緩和曲線起點曲率半徑、長度、參數(shù)值；“切線T1”當前交點的第一切線長度?！鞍霃絉c”、“長度Sc”、“外距”分別顯示控制當前交點圓曲線的半徑、長度、外距?！鞍霃絉D”、“長度S2”、“參數(shù)A2”分別顯示和控制當前交點的后部緩和曲線的終點曲率半徑、長度、參數(shù)值；“切線T2”當前交點的第二切線長度。（2）“拖動R”按鈕該按鈕可以實現(xiàn)通過鼠標實時拖動修改圓曲線半徑大小的功能。拖動過程中按鍵盤上的“S”或“L”鍵來控制拖動步距。（3）“實時修改”按鈕用動態(tài)拖動的方式

10、來修改當前交點的位置和平曲線設計參數(shù)。（4）“試算”按鈕計算包括本交點在內(nèi)的所有交點的曲線組合，并將本交點數(shù)據(jù)顯示于對話框右側的“數(shù)據(jù)顯示”內(nèi)。在計算成功的情況下，點“計算繪圖”按鈕可直接實時顯示路線平面圖形；而當計算不能完成時，對話框中的數(shù)據(jù)將沒有刷新，并且在AutoCAD命令行中將出現(xiàn)計算不能完成的提示信息，用戶在調(diào)整參數(shù)后可繼續(xù)進行計算。（5）“控制.”按鈕單擊“控制”按鈕，彈出圖1-1-7所示的“主線設計參數(shù)控制”對話框。該對話框用于控制平面線形的起始樁號和繪制平面圖時的標注位置、字體高度等。根據(jù)圖形的比例來設置字體的高度，如果平面圖的比例為1:2000，則宜按圖1-1-7設置標注文字

11、的字高。注意在使用進行路線平面設計及拖動時，將“控制.”對話框中的“繪交點線”按鈕點亮。圖1-1-7主線設計及顯示控制（6）注意對話框右側“數(shù)據(jù)顯示”中的內(nèi)容，以控制整個平面線形設計和監(jiān)控試算結果。結合工程設計中的實際情況，主線平面設計允許前后交點曲線相接時出現(xiàn)微小的相摻現(xiàn)象，即“前直線長”或“后直線長”出現(xiàn)負值。但其長度不能大于2mm，否則系統(tǒng)將出現(xiàn)出錯提示。3.4.4保存數(shù)據(jù)“確定”按鈕用于關閉對話框，并記憶當前輸入數(shù)據(jù)和各種計算狀態(tài)，但是所有的記憶都在計算機內(nèi)存中進行，如果需要將數(shù)據(jù)永久保存到數(shù)據(jù)文件，必須點擊“另存”或“存盤”按鈕。“取消”按鈕可以關閉此對話框，同時當前對話框中的數(shù)據(jù)改

12、動也被取消。 “存盤”和“另存”按鈕用于將平面交點數(shù)據(jù)保存到指定的文件中，得到*.jd數(shù)據(jù)和*.pm數(shù)據(jù)。使用時，最后會彈出如圖1-1-8的詢問對話框，詢問是否將交點數(shù)據(jù)轉換為平面曲線數(shù)據(jù)，一般選擇“是”即可。圖1-1-8詢問對話框 3.5建立數(shù)字地面模型通過數(shù)字地面模型內(nèi)插縱斷面和橫斷面地面線數(shù)據(jù)，是快速獲得路線縱斷面和橫斷面地面線數(shù)據(jù)的方法，為山區(qū)公路路線方案的優(yōu)化和比選提供了方便快捷的支持。建立數(shù)字地面模型的操作過程如下：3.5.1開始新數(shù)模第一次建立數(shù)模，應先進行系統(tǒng)初始化。操作如下：單擊菜單【數(shù)?！俊拘聰?shù)?！?，彈出圖1-1-9所示“點數(shù)據(jù)高程過濾設置”對話框，設置對高程數(shù)據(jù)的控制。其

13、中“采用高程過濾器”選項用于控制是否在讀入數(shù)據(jù)時自動啟動高程過濾器，即可將高程為零或高程超出用戶指定范圍的粗差點或廢棄點自動剔除，保證數(shù)模構網(wǎng)的準確性。圖1-1-9點數(shù)據(jù)高程控制3.5.2三維數(shù)據(jù)讀入 1) 單擊菜單【數(shù)?！俊救S數(shù)據(jù)讀入】【dwg和dxf格式】，根據(jù)提示選取要讀入三維數(shù)據(jù)的dwg文件，程序從中提取出所有的圖層信息，列于圖1-1-10所示的對話框中。2) 單擊計曲線所在的圖層25，單擊“數(shù)據(jù)類型”下方的下拉菜單，選擇“約束線”；3) 單擊首曲線所在的圖層27，單擊“數(shù)據(jù)類型”下方的下拉菜單，選擇“約束線”；4) 單擊地形點所在的圖層29，單擊“數(shù)據(jù)類型”下方的下拉菜單，選擇“地

14、形點”；5) 單擊流水線所在的圖層34，單擊“數(shù)據(jù)類型”下方的下拉菜單，選擇“約束線”；6) 單擊陡坎所在的圖層44，單擊“數(shù)據(jù)類型”下方的下拉菜單，選擇“約束線”；7) 設置“SPLINE搜索”選項為“控制點”；8) 單擊“開始讀入”按鈕，程序開始從該DWG文件中分類提取三維地形數(shù)據(jù)。完成后，AutoCAD命令行中顯示所提取到的三維點的總數(shù)目。圖1-1-10讀入dwg格式三維數(shù)據(jù)3.5.3數(shù)據(jù)預檢在進行三角構網(wǎng)前對需要對原始三維數(shù)據(jù)進行檢查，對已經(jīng)讀入內(nèi)存的所有三維點進行排序、檢索等操作，同時檢查并逐一記錄數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的問題。1) 單擊菜單【數(shù)模】【數(shù)據(jù)預檢】，彈出數(shù)據(jù)預檢設置對話框（圖1-1

15、-11）；2) 選擇需要控制的選項，單擊【確定】按鈕。圖1-1-11設置數(shù)據(jù)預檢選項3.5.4數(shù)模構網(wǎng)數(shù)模構網(wǎng)為根據(jù)已經(jīng)讀入的三維地形數(shù)據(jù)來構建三維數(shù)字地面模型。單擊菜單【數(shù)?！俊救菢嬀W(wǎng)】，程序完成三維數(shù)字地面模型的構建。3.5.5數(shù)模的優(yōu)化數(shù)模的優(yōu)化主要考慮在三維數(shù)據(jù)采點的密度和位置不十分理想的情況下，所形成的三角網(wǎng)格不能貼切地反應實際地面的變化，如出現(xiàn)平三角形等，需要進行優(yōu)化。1) 單擊菜單【數(shù)?！俊救蔷W(wǎng)優(yōu)化】，啟動三角網(wǎng)優(yōu)化程序，彈出對話框如圖1-1-12所示；2) 單擊【開始優(yōu)化】按鈕，系統(tǒng)開始對當前數(shù)模中的三角網(wǎng)進行優(yōu)化。優(yōu)化完成后將在命令行中顯示優(yōu)化結果。一般經(jīng)優(yōu)化處理后余留的

16、平三角形以紅色顯示，這些平三角形都是無法避免的。圖1-1-12數(shù)模優(yōu)化注意：優(yōu)化程序只有在網(wǎng)格線全部顯示的條件下才可以使用。3.5.6數(shù)模組管理與保存一般情況下，一個數(shù)模的總點數(shù)宜控制在2060萬個之間。如果路線里程較長，需要根據(jù)路線的里程和地形情況分若干段分別建模，同一個公路項目可以用數(shù)模組來管理。1) 單擊菜單【數(shù)模】【數(shù)模組管理】，啟動數(shù)模組管理功能，見圖1-1-13；2) 單擊【保存數(shù)模】按鈕，保存數(shù)模。圖1-1-13數(shù)模組管理利用數(shù)模組管理功能可以建立、刪除、激活某個數(shù)模。數(shù)模組管理對話框中各個按鈕的功能如下：“打開數(shù)?！卑粹o將對話框中用戶指定的某一數(shù)模打開（即激活），并讀入到內(nèi)存中

17、，以便對其進行編輯、顯示或進行數(shù)模的高程內(nèi)插應用?！靶陆〝?shù)?！卑粹o的功能與“新數(shù)?！辈藛雾椆δ芑鞠嗤糜陉P閉已打開的數(shù)模?！疤砑訑?shù)模”按鈕用于將對話框中用戶指定的某一數(shù)模添加到數(shù)模組中?！皠h除數(shù)?！卑粹o僅用于將數(shù)模組中某一數(shù)模項刪去，但并不直接將保存到硬盤上的數(shù)模文件（*.dtm）刪除?！氨４鏀?shù)模組”按鈕將用戶在同一個項目中建立的若干個數(shù)模的信息保存到*.gtm文件（系統(tǒng)中稱為數(shù)模組文件）中，并自動將*.gtm文件增加到“項目管理器”中，這樣用戶下次重新打開項目時，便可方便地瀏覽到上次所建立的各個數(shù)模。3.6設置設計向導平面定線完成后，使用 “設計向導”來設置與整個設計任務有關的其它設計標

18、準和參數(shù)。通過設計向導，軟件根據(jù)項目的等級和標準自動設置超高與加寬過渡區(qū)間、以及相關數(shù)值，設置填挖方邊坡、邊溝排水溝等設計控制參數(shù)。具體操作步驟如下：1) 單擊菜單【項目】【設計向導】，彈出圖1-1-14所示對話框。2) 選擇項目類型；3) 設置本項目設計起終點范圍；4) 設置項目標識、選擇樁號數(shù)據(jù)精度；5) 單擊【下一步】，彈出圖1-1-15所示對話框；進入本項目設置下一步；圖1-1-14設置路線參數(shù)圖1-1-15分段第一步6) 在“緯地設計向導（分段1第一步）”對話框中輸入項目第一段的分段終點樁號，系統(tǒng)默認為平面設計的終點樁號。如果設計項目分段采用不同的公路等級和設計標準，可逐段輸入每個分

19、段終點樁號并分別進行設置。本實例項目不分段，即只有一個項目分段，則不修改此樁號；7) 選擇“公路等級”；8) 選擇“設計速度”；9) 單擊【下一步】，彈出圖1-1-16所示對話框。圖1-1-16分段第二步10) 在“緯地設計向導（分段1第二步）”對話框中選擇斷面類型（即車道數(shù)）；選擇或者輸入路幅寬度數(shù)據(jù)；11) 為路幅每個組成部分設置詳細數(shù)據(jù)，包括寬度、坡度、高出路面的高度；設置完成后，單擊【檢查按鈕】來檢查設置是否正確；12) 單擊【下一步】，彈出圖1-1-17所示對話框。圖1-1-17分段第三步13) 在“緯地設計向導(分段1第三步)”對話框中設置項目典型填方邊坡的控制參數(shù)，根據(jù)需要設置填

20、方任意多級邊坡臺階參數(shù)；14) 單擊【下一步】，彈出圖1-1-18所示對話框。圖1-1-18分段第四步15) 在“緯地設計向導(分段1第四步)”對話框中設置項目典型挖方邊坡的控制參數(shù)，根據(jù)需要設置挖方任意多級邊坡臺階參數(shù)；16) 單擊【下一步】，彈出圖1-1-19所示對話框。圖1-1-19分段第五步17) 在“緯地設計向導分段1第五步”對話框中設置項目路基兩側典型邊溝的尺寸；18) 單擊【下一步】，彈出圖1-1-20所示對話框，進入項目分段設置第六步。圖1-1-20分段第六步19) 在“緯地設計向導（分段1第六步）”對話框中設置項目路基兩側典型排水溝的尺寸；20) 單擊【下一步】，彈出圖1-1

21、-21所示對話框，進入項目設置第七步。圖1-1-21分段第七步21) 在“緯地設計向導（分段1第七步）”對話框中設置路基設計采用的超高和加寬類型、超高旋轉方式、超高漸變方式及外側土路肩超高方式、曲線加寬類型、加寬位置、加寬漸變方式項；22) 單擊【下一步】，彈出圖1-1-22所示對話框。圖1-1-22加寬超高設置23) 在“緯地設計向導（最后一步）”對話框中單擊“自動計算超高加寬”按鈕，系統(tǒng)根據(jù)前面所有項目分段的設置，結合項目的平面線形文件計算每個曲線的超高和加寬過渡段；24) 單擊【下一步】，彈出圖1-1-23所示對話框。圖1-1-23結束項目設置25) 在“緯地設計向導（結束）”對話框中可

22、以修改輸出的四個設置文件名稱；設置樁號文件中輸出的樁號序列間距；26) 單擊【完成】按鈕，完成項目的有關設置。最后系統(tǒng)生成路幅寬度文件（*.wid）、超高設置文件（*.sup）、設計參數(shù)控制文件（*.ctr）和樁號序列文件（*.sta），并將這四個數(shù)據(jù)文件添加到緯地項目管理器中。注意：由設計向導自動生成的設置超高與加寬過渡區(qū)間、以及相關數(shù)值，設置的填挖方邊坡、邊溝排水溝等設計控制參數(shù)只是項目典型參數(shù)，并不能完全滿足設計的需要，用戶需要根據(jù)項目的實際情況，在控制參數(shù)輸入或緯地數(shù)據(jù)編輯器中對有關設置參數(shù)進行分段設置或添加、刪除等修改。3.7數(shù)字地面模型內(nèi)插縱斷面地面線數(shù)據(jù)1) 單擊菜單【數(shù)?！俊緮?shù)

23、模組管理】，彈出圖1-1-24所示“數(shù)模組管理”對話框；2) 選擇已經(jīng)建立的數(shù)模文件，單擊對話框右側的【打開數(shù)?！堪粹o，打開已經(jīng)建立的數(shù)模；3) 單擊對話框右側的【關閉】按鈕，關閉“數(shù)模組管理”對話框；4) 單擊菜單【數(shù)?！俊緮?shù)模應用】【縱斷面插值】，彈出圖1-1-25所示“內(nèi)插縱斷面地面線”對話框；圖1-1-24打開數(shù)模圖1-1-25內(nèi)插縱斷面地面線5) 輸入“樁號范圍”，并選擇“插值控制”中的選項；“插值控制”中的“路面左邊線”和“路面右邊線”控制中樁插值時，是否同時內(nèi)插出路基左右側邊線的對應地面高程，這主要為路基橫斷面設計和支擋構造物設計提供設計參考。只需要路線中線縱斷面地面線時，不選擇

24、“路面左邊線”和“路面右邊線”選項，一般應該選擇“包含地形變化點”選項；6) 單擊【開始插值】按鈕，彈出圖1-1-26所示的對話框，輸入文件名（*.dmx）后系統(tǒng)開始進行插值計算。提示：“樁號范圍”的默認值為路線的總長度，需根據(jù)當前數(shù)模的邊界范圍重新輸入插值的起終點樁號范圍，否則有些樁無法內(nèi)插地面高程；如果項目中已存在該文件，系統(tǒng)會提示是否覆蓋原地面線文件。圖1-1-26輸入縱斷面地面線文件名7) 單擊菜單【設計】【縱斷面設計】，彈出圖1-1-27所示縱斷面設計對話框，并自動顯示縱斷面地面線。圖1-1-27縱斷面設計對話框3.8數(shù)字地面模型（DTM）內(nèi)插橫斷面地面線數(shù)據(jù)1) 打開數(shù)模（步驟與內(nèi)

25、插縱斷面地面線相同）2) 單擊菜單【數(shù)模】【數(shù)模應用】【橫斷面插值】，彈出圖1-1-28所示“內(nèi)插縱斷面地面線”對話框；圖1-1-28內(nèi)插橫斷面地面線3) 選擇“插值方式”，一般選擇所有地形變化點；4) 輸入“兩側寬度”，確定內(nèi)插左右兩側橫斷面地面線的寬度范圍；5) 設定“輸出格式”，一般采用系統(tǒng)默認的方式即可。6) 輸入“樁號范圍”；7) 單擊【開始插值】按鈕，指定橫斷面地面線數(shù)據(jù)文件名稱，系統(tǒng)進行插值計算。提示：如果項目中已存在該文件，軟件會提示是否覆蓋原地面線文件，插值完成后系統(tǒng)自動將文件添加到項目管理器中。8) 單擊菜單【設計】【橫斷面設計繪圖】，打開“橫斷面設計繪圖”界面（圖1-1-

26、29）；9) 單擊【繪橫斷面線】，程序自動繪制所有中樁的橫斷面地面線。圖1-1-29橫斷面設計-設計控制二、中樁放樣紙上定線后需將道路中線在地面上標定，供落實核對以及詳細測量和施工之用。實地放線就是將紙上定線定好的路線敷設到地面上。具體做法是以設計路線的中樁為待放樣點，采用全站儀根據(jù)放樣點坐標在實地標出放樣點的平面位置。表1-2-1中樁組的儀器、物品序號儀器名稱數(shù)量備注序號儀器名稱數(shù)量備注1全站儀主機1個含電池2塊5大、小背包1+1個腳架1個全站儀專用6鐵釘、紅布、木樁若干棱鏡2個與全站儀配套7其它棱鏡支架2個2鐵錘1把3記號筆2支4中樁記錄本1本1放樣前的準備1.1準備中樁數(shù)據(jù)公路中線的位置

27、是用“中樁”來表示和控制的，中樁包括公里樁、百米樁、曲線主點樁和加樁。每天出工放樣前將足夠多的中樁坐標數(shù)據(jù)輸入全站儀中（見附錄4）。1.1.1 生成逐樁坐標表1) 單擊菜單【表格】【輸出逐樁坐標表】，彈出圖1-2-1所示對話框；2) 根據(jù)逐樁的樁號數(shù)據(jù)來源情況選擇“樁號來源”，根據(jù)輸出文件格式選擇“輸出方式”，單擊【輸出】按鈕，程序根據(jù)用戶選擇的“輸出方式”啟動相應的軟件，生成逐樁坐標表。圖1-2-1輸出逐樁坐標表設置說明：路線中樁間距不應大于表1-2-2的規(guī)定。表1-2-2中樁間距直 線 (m)曲 線 (m)平原微丘區(qū)重丘山嶺區(qū)不設超高的曲線R6030R60R30502525201051.1

28、.2 設置加樁緯地輸出的逐樁坐標表不包括加樁。路線經(jīng)過下列位置應設加樁:(1) 路線縱、橫向地形變化處；(2) 路線與其它線狀物（道路、鐵路、水渠、管道、電訊線，電力線等）交叉處；(3) 拆遷建筑物處；(4) 橋梁、涵洞、隧道等構造物的中心及大中橋，隧道的兩端；(5) 土質變化及不良地質地段起、終點處；(6) 道路輪廓及交叉中心；(7) 省、地(市)、縣級行政區(qū)劃分界處；(8) 改、擴建公路地形特征點、構造物和路面面層類型變化處。當加樁與公里樁、百米樁、曲線主點樁重疊或距離很近時，可以取消加樁，但公里樁、百米樁、曲線主點樁一般情況下不允許取消。1.2架設儀器1.2.1安放三角腳架1) 將三腳架

29、三個架腿拉伸到合適位置上，緊固鎖緊裝置；2) 將腳架架設在一個已知的控制點上，使底座保持水平，如下圖所示。1.2.2安置全站儀1) 打開儀器箱，小心地把全站儀放在三腳架上；2) 擰緊三腳架上的中心螺栓使儀器與三腳架聯(lián)結緊固； 3) 安裝電池，并打開全站儀開關。 1.2.3對中、整平儀器目前有兩種方法，主要區(qū)別在對中步驟上。1）方法一（1）對中。先移動腳架，使激光對點器發(fā)射的紅色激光點（或光學對點器的分劃板中心）與地面標志點精確重合。 激光對點器 光學對點器如果是松軟的土地，將架腿踩實，方法如下圖所示。 在儀器非常不平整的情況下，激光對點器將自動打開。激光對點器的控制開關為。（2）粗平。通過伸縮

30、腳架，用圓水準器整平儀器。 （3）精平。轉動腳螺旋，用（電子）長水準器精確整平儀器。 萊卡全站儀電子長水準器 JOHANNA全站儀長水準器（4）再次檢查是否對中。如不對中，松開全站儀與腳架的連接螺栓，在腳架底座上平移儀器使對中。重復3）、4）步驟，直至儀器對中并精確整平。2）方法二（1）對中。如果是松軟的土地，先將架腿踩實。轉動腳螺旋，使激光對點器發(fā)射的紅色激光點（或光學對點器的分劃板中心）與地面標志點精確重合。之后步驟與方法一一致。1.2.4架設棱鏡棱鏡的垂直立桿的端部應與地面標志點重合。調(diào)整棱鏡面與全站儀視準軸保持垂直。用于定向的后視點處一般用三角架棱鏡桿，用于放樣點時，用單桿即可。全站儀

31、照準正中心，距離遠看不清時，利用邊框上的三個黃色三角形 1.2.5照準棱鏡1) 首先進行目鏡對光，即轉動目鏡螺旋，使十字絲清晰。2) 利用望眼鏡筒上的粗照準器瞄準棱鏡后，轉動物鏡使棱鏡清晰。3) 調(diào)節(jié)水平和豎直微動螺旋，使十字絲精確對準棱鏡中心。注意：物鏡對光應仔細，使眼睛上下移動時，十字絲與棱鏡中心不產(chǎn)生相對運動。水平微動螺旋目鏡物鏡粗照準器垂直微動螺旋水平微動螺旋 2.定向定向就是利用測站和后視點的坐標確定測量所用的整個坐標系統(tǒng)，使測量或放樣時地面上的點都對應這一個坐標系統(tǒng)，正北方向的水平角為0。2.1萊卡全站儀操作步驟2.1.1設置作業(yè)第一次開始外業(yè)時應設置工作文件夾名稱。通過左右方向鍵

32、在已經(jīng)存在的文件名中選擇，或者通過方向鍵將光標移到【新作業(yè)】按確定建立新的工作文件夾。2.1.2設置測站點設置作業(yè)完成后，按回車鍵，返回程序設置頁面。通過左右方向鍵輸入測站點名稱。如果是已知點的話，系統(tǒng)自動調(diào)出相應的坐標數(shù)據(jù)并顯示，如下圖所示。如果輸入的是新點號，則出現(xiàn)坐標輸入界面，按左右方向鍵進入輸入狀態(tài)，按上下方向鍵選擇相應的數(shù)字或字母（輸入狀態(tài)下按shift鍵，在數(shù)字和字母之間切換），如下圖所示。測站點數(shù)據(jù)輸入之后，按確定鍵完成設站工作。注意：高程數(shù)據(jù)根據(jù)測設需要確定是否輸入。如果需要測設高程，除了在此處輸入測站點高程值H之外，還需在之前輸入測站點名稱時，接著輸入儀器高hi，如下圖所示。

33、儀器高為對中點地面到全站儀豎盤中心的高度，用小鋼尺手工量測得到。2.1.3設置后視點后視點是能與測站點通視的已知坐標的控制點。在用全站儀設置后視點數(shù)據(jù)之前，首先將棱鏡在后視點處架設好。輸入后視點點號和坐標數(shù)據(jù)。過程如輸入測站點一樣，分為已知點和新點。注意：如果需要測設高程，還需在此處輸入后視點棱鏡高hr。棱鏡高直接從棱鏡桿的刻度上讀取。后視點數(shù)據(jù)輸入完成并確定之后，出現(xiàn)如下圖所示界面。這時要注意先照準后視點棱鏡，確認照準無誤后再按確定鍵。2.2 JOHANNA全站儀操作步驟2.2.1選擇坐標數(shù)據(jù)文件注意：在放樣模式下僅可以選擇現(xiàn)有的坐標數(shù)據(jù)文件，不能創(chuàng)建新文件。2.2.2設置測站點1）利用內(nèi)存

34、中的坐標設置 2）直接輸入測站點坐標 2.2.3設置后視點確認儀器顯示放樣菜單界面1）利用內(nèi)存中的坐標設置 2）直接輸入后視點坐標 3.實施放樣3.1萊卡全站儀操作步驟3.1.1輸入放樣點坐標如果是已知點的話，可以通過左右方向鍵從內(nèi)存中調(diào)用已知點號的坐標值；如果是新點的話，輸入新點號后，按系統(tǒng)提示輸入坐標值。3.1.2確定放樣點位置1）調(diào)出放樣數(shù)據(jù)用全站儀放樣中樁，主要采用極坐標法。輸入放樣點坐標后，按SHIFT和下方向鍵，進入極坐標放樣界面，如下圖所示。2）確定放樣點方向轉動全站儀，使全站儀上顯示的水平角差dHz（視線方向的方位角與放樣點方位角的差值，由全站儀自動計算）為零后，全站儀水平制動

35、；沿全站儀視線方向，指揮前棱鏡手移動，使棱鏡位于視線方向。3）確定放樣點距離沿全站儀視線方向，前棱鏡手站定后，用全站儀照準棱鏡。按測距鍵DIST，根據(jù)顯示的距離差dHD（棱鏡到置儀點的距離與極距的差值，由全站儀自動計算）小于所規(guī)定的距離時（如下表所示），在地面定出放樣點。否則根據(jù)距離差dHD的正負號指揮前棱鏡手繼續(xù)背離或朝向全站儀視線方向移動，如下圖所示。注意：當定出放樣點之后，輸入放樣點棱鏡高hr，按【Dist】可以測量放樣點高程。表1-2-3中樁樁位精度公 路 等 級中樁位置中誤差 (cm)樁位檢測之差 (cm)平原微丘重丘山嶺平原微丘重丘山嶺高速公路、一、二級公路±5±

36、;101020三級及以下公路±10±1520303.2JOHANNA全站儀操作步驟3.2.1輸入放樣點坐標1）如果放樣點是已知點的話，可以通過點號從內(nèi)存中調(diào)用坐標值2）如果是新點的話，則直接輸入坐標值按F1（輸入）鍵，然后輸入點號。3.2.2確定放樣點位置1）調(diào)出極坐標顯示界面用全站儀放樣中樁，主要采用極坐標法。全站儀根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)自動計算出視線方向的方位角與放樣點方位角的差值并顯示，2）確定放樣點方向轉動全站儀，使顯示屏幕上顯示的水平角差dHR為零后，全站儀水平制動；沿全站儀視線方向，指揮前棱鏡手移動，使棱鏡位于視線方向。3）確定放樣點距離沿全站儀視線方向，前棱鏡手站定后

37、，用全站儀照準棱鏡。按測距鍵，根據(jù)顯示的距離差dHD（棱鏡到置儀點的距離與極距的差值，由全站儀自動計算）小于所規(guī)定的距離時，在地面定出放樣點。否則根據(jù)距離差dHD的正負號指揮前棱鏡手繼續(xù)背離或朝向全站儀視線方向移動。4.樁志樁志是指中樁的標志極其相關的說明和要求等。4.1樁的尺寸要求中樁所用的樁子一般采用木質樁，斷面不小于5cm×5cm、長度不小于30cm。指示樁（指示中樁位置的樁）采用木質樁或竹質樁，斷面不小于5cm×1.5cm、長度不小于30cm（圖1-2-2 a）。4.2中樁的書寫要求1）所有中樁均應寫明樁號。公里樁、百米樁、橋位樁應寫出公里數(shù)。曲線主點樁應標出樁名（

38、ZH（ZY）、HY、QZ、HZ（YZ）、GQ等）（圖1-2-2 b）。3）為了便于找樁，避免漏樁，所有中樁都應在樁的背面編寫09的循環(huán)序號并作明顯標記，以利查找（圖1-2-2 c、d）。4）般用紅色油漆書寫（在干旱地區(qū)或急于施工的路線也可用墨汁書寫）。字跡應工整醒目，寫在距樁頂5cm10cm范圍內(nèi)，否則將被埋于地面以下無法判別里程樁號。a) b) c) d)圖1-2-2樁志4.3中樁打樁要求（1）中樁打樁，不要露出地面太高，一般以能露出樁號為宜，釘設時將樁號面向起點方向，使序號朝向前進方向，如圖1-2-2 c）、d）所示。（2）用于對點的中樁，樁頂要釘入小鐵釘。（3）中樁位于柔性路面上時，可打

39、入大鐵帽釘，并在路旁一側打上指示樁，注明距中線的橫向距離，并以箭頭指示中樁位置及其樁號（圖1-2-3）。（4）遇到剛性路面無法打樁時，應在路面上用紅色油漆標記“”表示樁位，并寫明樁號、序號等（如圖1-2-2 b），并在路側打上指示樁。（5）遇到巖石地段無法打樁時，應在巖石上鑿刻標記“”表示樁位，并寫明樁號、序號等（如圖1-2-2 b），并在附近松軟的地方打上指示樁。（6） 雜草叢生的地方，應在中樁附近的草木上系上紅布條做指示。圖1-2-3指示樁三、中平測量本階段的主要任務是在道路沿線設置滿足測設與施工所需要的水準點，建立路線高程控制測量，然后測出放樣后每個中樁處的地面高程，從而得到道路中線的高

40、低起伏變化情況，為后續(xù)縱斷面設計提供地面高程資料。表1-3-1水平組的儀器、物品序號儀器名稱數(shù)量備注序號儀器名稱數(shù)量備注1水準儀水準儀2臺4背包2個腳架2個5鐵錘2把水準尺4個6小鐵釘、木樁若干出工前帶夠尺墊4個7記號筆2支紅色2記錄本2本8計算器2個學生自備3測傘2把可選91.設置路線水準點2.1位置選擇和標注水準點的設置既要靠近路線，又要估計不致為日后施工或行車等所破壞。一般應選擇高程不變，不易風化的基巖，或永久性建筑物等牢固的地方(在立尺點鑿上“”記號，并用紅油漆染色)來設置。水準標點應按順序編號，用紅油漆標明BM編號、測量單位(簡稱)和年月等（如圖1-3-1）。圖1-3-1 水準路線及

41、水準點標注方法2.2設置數(shù)量水準點設置的數(shù)量要滿足測設、施工需要，要求路線相鄰高程控制點之間的距離以11.5km為宜，特大型構造物每一端應埋設2個（含2個）以上高程控制點；高程控制點距路線中心線的距離應大于50m，宜小于300m。2.基平測量基平測量的主要任務是測定沿線設置的水準點的高程，建立路線高程控制測量，作為后續(xù)中平測量、施工放樣及竣工驗收的依據(jù)?；綔y量采用水準測量的方法，觀測時采用一臺水準儀在水準點間作往返觀測，也可用兩臺水準儀分別作單程觀測。2.1水準儀安置1) 架設儀器首先打開三腳架使高度適中，用目估法使架頭大致水平。如果是松軟的土地，將腳架踩實。然后打開儀器箱，用連接螺旋將水準

42、儀器連接在三腳架上。2) 整平若水準儀架設在土質比較堅實的地面上或者水泥地面上，通過移動三腳架的兩個腳架將水準儀粗略整平；若水準儀架設在土質比較松軟的土地上，通過伸縮架腿來粗略整平儀器。然后轉動腳螺旋，使圓水準氣泡居于圓指標圈正中。3) 瞄準水準尺首先進行目鏡對光，即轉動目鏡對光螺旋，使十字絲清晰。再用準星瞄準粗瞄水準尺，轉動物鏡對光螺旋進行對光，使水準尺清晰。再轉動微動螺旋，使豎絲對準水準尺。物鏡目鏡微動螺旋準星2.2數(shù)據(jù)觀測1) 無需設轉點時的觀測方法假設欲測定、兩水準點之間的高差?？稍?、兩點上分別豎立有刻劃的尺子水準尺，并在、兩點之間安置一臺水準儀，盡量使水準儀分別到兩尺的視距相等。根據(jù)

43、儀器的水平視線，在點尺上讀數(shù)，設為；在點尺上讀數(shù)，設為；則、兩點間的高差為： （1-3-1）若已知A點高程，B點高程為： （1-3-2）圖1-3-2 無需轉點的觀測方法2) 需設轉點時的觀測方法當兩水準點相距較遠或高差很大時，就需要連續(xù)多次安置儀器以測出兩點的高差。如圖1-3-3，已知水準點的高程，現(xiàn)擬測量水準點的高程，其觀測步驟如下：在距離點適當位置選定轉點1（ZD1），在、1兩點上分別立水準尺。在距點和點1等距離的處，安置水準儀。后視點上的水準尺，讀數(shù)。旋轉望遠鏡，前視ZD1上的水準尺，讀數(shù)。后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)得到高差。此為一個測站上的工作。ZD1上的水準尺不動，把點上的水準尺移到ZD

44、2，儀器安置在ZD 1和ZD 2之間，同法進行觀測和計算，依次測到點。顯然，每安置一次儀器，便可測得一個高差，即將各式相加，得則B點的高程為 （1-3-3）注意：水準點上立尺時不用尺墊，轉點上立尺時需用尺墊。HA圖1-3-3 水準測量的實例3) 觀測數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄格式見下表。表1-3-2基平數(shù)據(jù)記錄表格記錄：張三 復核：李四 時間：2008.04.12 天氣：晴 測量儀器：DS3 水準儀測點水準尺讀數(shù)高差（m）高程備注后視前視+-BM21.467627.3540.343ZD11.3851.1240.289ZD21.8691.6740.926ZD31.4250.9430.213ZD41.367

45、1.2120.365BM31.732第 頁2.3誤差控制和數(shù)據(jù)計算水準路線是閉合的，各段高差的代數(shù)和理論值應等于零，即：由于存在著測量誤差，必然產(chǎn)生高差閉合差： 若高差閉合差不超過容許值（見下表）說明觀測精度符合要求，可按與測站數(shù)（或距離）成正比例反符號分配的原則進行閉合差的調(diào)整；否則必須重測。第i段改正數(shù)計算如下：（或）第i段調(diào)整以后的高差記為 = +，則待測水準點的高程為：。表1-3-3 水準測量的主要技術要求測量等級往返較差、附合或環(huán)線閉合差(mm)檢測已測測段高差之差(mm)平原、微丘重丘、山嶺五等注：計算往返較差時，l為水準點間的路線長度（km）；計算附合或環(huán)線閉合差時，l為附合或環(huán)

46、線的路線長度（km）；n為測站數(shù)。Li為檢測測段長度（km），小于1km時按1km計算。 2.4結果統(tǒng)計觀測計算出各水準點的高程后，應填寫“水準點表”，見表4-7。表1-3-4水準點表 道路 段水準點編號高程位置備注路線中心樁號說明12345BMi600.245K1+240在K1+240左側20m水泥混凝土樁上水準點位置為水泥混凝土樁上鋼筋頂部編制： 復核：3.中平測量根據(jù)基平測量測定的水準點高程，分段測定路線各中樁的地面高程，作為繪制路線斷面地面線的依據(jù)。測量時一般是以兩相鄰水準點為一測段，從一個水準點開始，逐個測定中樁的地面高程，直至閉合于下一個水準點上。在每一個測站上，除了傳遞高程，觀測

47、轉點外，應盡量多的觀測中樁。相鄰兩轉點間所觀測的中樁，稱為中間點，其讀數(shù)為中視讀數(shù)。兩相鄰水準點間形成為復合水準路線。3.1水準儀安置方法同基平測量。3.2數(shù)據(jù)觀測如圖1-3-4，水準儀置于站，后視水準點BM1，將讀數(shù)記入表1-3-5后視、前視欄內(nèi)。然后觀測BM1與ZD1間的中間點K0+000、+020、+040、+060、+080，最后前視轉點ZD1，將讀數(shù)記入中間點欄。再將儀器搬至站，后視轉點ZD1，前視轉點ZD2，然后觀測各中間點+100、+120、+140、+160、+180，將讀數(shù)分別記入后視、前視和中視欄。按上述方法繼續(xù)前測，直至閉合于水準點BM2。注意：觀測中樁時，因測量的是地面

48、標高，所以水準尺應立于緊靠中樁的地面上。水準點和中樁處不用尺墊，轉點處用尺墊。圖1-3-4 中平測量表1-3-5中平數(shù)據(jù)記錄表格記錄：張三 復核：李四 時間：2008.04.12 天氣：晴 測量儀器：DS3 水準儀樁號或測點編號水準尺讀數(shù)視線高程（m）高程（m）備注后視中視前視BM12.191514.505512.314BM1的高程為基平所測基平測的BM2高程為524.824K0+0001.62512.89+201.90512.61+400.62513.89+602.03512.48+800.90513.61ZD13.1621.006516.661513.499_1000.50516.16+1

49、200.52516.14+1400.82515.84+1601.20515.46+1801.01515.65ZD22.2461.521517.386515.140.K1+2402.32523.06BM20.606524.782第 頁3.3誤差控制和數(shù)據(jù)計算中平測量只作單程測量。一測段觀測結束后，應按下式計算測段閉合差。測段高差閉合差應符合中樁高程測量精度要求（二級及以下公路為mm），否則應重測。 （1-3-4）其中為起終水準點高程，a為后視讀數(shù)，b為前視讀數(shù)，為測段閉合差。當時，按式（1-3-5）進行下列計算。 （1-3-5）圖1-3-5 中平測量計算原理圖四、橫斷面測量本階段的任務是現(xiàn)場實測

50、每個中樁處道路法線方向的地面線，以供路基橫斷面設計、橋涵設計、擋土墻設計和土石方數(shù)量計算之用。表1-4-1橫斷面組的儀器和物品序號儀器名稱數(shù)量備注序號儀器名稱數(shù)量備注1花桿5根7繪圖板1塊大于45cm×30cm2手水準2個8計算器12學生自備3皮尺2把50m9大三角板1副學生自備4方向架1個帶定向桿10量角器1個5橫斷面記錄本1本11小背包1個6米厘紙若干出工前帶夠1. 確定橫斷面方向橫斷面測量應逐樁施測，其方向應與路線中線切線垂直，曲線路段與測點的切線垂直。一般可采用方向架、方向盤定向，精度要求高的橫斷面定向可用經(jīng)緯儀、全站儀定向。2.1方向架法2.1.1直線段1) 將方向架（如圖

51、1-4-1）所示，置于直線段準備測量橫斷面的中樁A上。在直線段上其他任一中樁B上立一根花桿。2) 方向架上有兩個相互垂直的固定片，用其中一個三點一線瞄準該直線上其他任一中樁，則另一個固定片的指向即為該中樁的橫斷面方向。3) 沿該橫斷面方向立一根花桿C，花桿與A點連線即為橫斷面方向。CBA圖1-4-1方向架確定橫斷面方向2.1.2曲線段圓曲線段和緩和曲線段均照此法進行。1) 先將方向架立在曲線段的起點A（如測曲線后半段，則放于終點，便于測量）上，將方向架的某一固定片YY軸后視對準相鄰直線段的某一中樁或交點樁（即曲線段切線方向），轉動定向桿ZZ前視對準準備測量點B。然后擰緊螺母將ZZ桿方向固定；2

52、) 將方向架移至測點B，以方向架的另一固定片XX軸后視對準圓曲線起點A，此時定向桿ZZ所指的方向即為曲線上B點的橫斷面方向，如圖1-4-2所示。3) 沿ZZ軸方向立一根花桿，花桿與B點連線即為橫斷面方向。圖1-4-2方向架定曲線橫斷面方向2.2全站儀法1) 根據(jù)某中樁切線方位角，計算該中樁橫斷面方位角；2) 在中樁左或右側取一定距離L（或為半幅路幅寬），計算坐標值，由中樁坐標（x0,y0），推算邊樁坐標，；3) 由兩已知導線點，一點安置全站儀，一點作為后視點，放樣（x0,y0）及（x1,y1）兩點，這兩點連線即為橫斷面方向。注意，對于中樁切線方位角，直線路段為路線方位角；圓曲線路段為直緩點切線方位角+L0/2*R*(180/)+(圓曲線某點里程-緩圓點里程)