道路與橋梁的施工放樣ppt課件

1、第十章 道路與橋梁的施工放樣10-1 10-1 導(dǎo)線復(fù)測與恢復(fù)中線測量導(dǎo)線復(fù)測與恢復(fù)中線測量10-2 10-2 公路豎曲線的測設(shè)公路豎曲線的測設(shè)10-3 10-3 路基、路面的施工測量路基、路面的施工測量10-4 10-4 橋梁施工測量橋梁施工測量10-1導(dǎo)線復(fù)測與恢復(fù)中線測量一、導(dǎo)線復(fù)測一、導(dǎo)線復(fù)測以下兩種情況均屬于導(dǎo)線復(fù)測的范疇：以下兩種情況均屬于導(dǎo)線復(fù)測的范疇：施工前進(jìn)行復(fù)測核對；施工前進(jìn)行復(fù)測核對；導(dǎo)線點過稀，施工時不便使用，或?qū)Ь€點在施工范圍內(nèi)，導(dǎo)線點過稀，施工時不便使用，或?qū)Ь€點在施工范圍內(nèi)，可能遭到破壞?？赡茉獾狡茐?。 導(dǎo)線復(fù)測的實質(zhì)就是導(dǎo)線測量，具體作業(yè)方法見第五章導(dǎo)線復(fù)測的實

2、質(zhì)就是導(dǎo)線測量，具體作業(yè)方法見第五章第二節(jié)。第二節(jié)。精度要求：精度要求：角度閉合差角度閉合差16n1/2 （n是測站數(shù)）是測站數(shù)）距離相對閉合差距離相對閉合差1/10000二、恢復(fù)中線測量二、恢復(fù)中線測量恢復(fù)中線測量分傳統(tǒng)法和全站儀任意設(shè)站法兩恢復(fù)中線測量分傳統(tǒng)法和全站儀任意設(shè)站法兩種。種。（一傳統(tǒng)法（一傳統(tǒng)法直線和圓曲線測設(shè)見第九章第二節(jié)、第三節(jié)。直線和圓曲線測設(shè)見第九章第二節(jié)、第三節(jié)。有緩和曲線的圓曲線測設(shè)有緩和曲線的圓曲線測設(shè)緩和曲線的作用：緩和曲線的作用： 車輛從直線段進(jìn)入圓曲線或從大半徑駛?cè)胲囕v從直線段進(jìn)入圓曲線或從大半徑駛?cè)胄“霃降膱A曲線時，所產(chǎn)生的離心力對行車小半徑的圓曲線時，所

3、產(chǎn)生的離心力對行車安全及車輛的使用壽命都不利。因此在公路安全及車輛的使用壽命都不利。因此在公路建設(shè)中，把圓曲線線部分的路面修建成向內(nèi)建設(shè)中，把圓曲線線部分的路面修建成向內(nèi)側(cè)傾斜的單向坡即超高）。為了逐漸過渡側(cè)傾斜的單向坡即超高）。為了逐漸過渡到設(shè)計超高或加寬的部分而加設(shè)的曲線稱為到設(shè)計超高或加寬的部分而加設(shè)的曲線稱為緩和曲線。緩和曲線。有緩和曲線的圓曲線應(yīng)用公式超高值計算公式：超高值計算公式： h0 = 11.8 v2 / Rh0_超高值，超高值，mR 圓曲線半徑，圓曲線半徑，mv 汽車的規(guī)定時速，汽車的規(guī)定時速，km/h我國公路設(shè)置的緩和曲線常采用回旋曲線。我國公路設(shè)置的緩和曲線常采用回旋曲

4、線?；匦€的特點：曲線上任一點的曲率半徑回旋曲線的特點：曲線上任一點的曲率半徑R與該點至曲線起點與該點至曲線起點的曲線長成反比。即的曲線長成反比。即 R= c / li c = Rli當(dāng)當(dāng)li= l0 時，緩和曲線的半徑時，緩和曲線的半徑R = R，此時緩和曲線半徑的變化，此時緩和曲線半徑的變化率率 c = Rl0 c曲線半徑變化率，為常數(shù)曲線半徑變化率，為常數(shù) l0緩和曲線長度緩和曲線長度 R圓曲線半徑圓曲線半徑有緩和曲線的圓曲線元素計算 當(dāng)圓曲線兩端加入緩和曲線后，圓曲線應(yīng)內(nèi)移一段距離，才能使緩和曲線當(dāng)圓曲線兩端加入緩和曲線后，圓曲線應(yīng)內(nèi)移一段距離，才能使緩和曲線與直線銜接。與直線銜接。

5、 內(nèi)移圓曲線有兩種方法：移動圓心，縮短半徑。我國一般采用內(nèi)移圓心法。內(nèi)移圓曲線有兩種方法：移動圓心，縮短半徑。我國一般采用內(nèi)移圓心法。 圓曲線的圓心圓曲線的圓心O1沿著圓心角的平分線移至沿著圓心角的平分線移至O2，那么，那么 O1O2 = psec(/2) p為曲線的移動量為曲線的移動量切線長切線長T= m+(R+p)tg /2曲線長曲線長L= R(-20)/180+2l0外矢距外矢距E= (R+p) sec(/2)-R切曲差切曲差q= 2T - Lm加入緩和曲線后切線增長值，加入緩和曲線后切線增長值，稱為切垂距稱為切垂距p 圓曲線移動量，稱為內(nèi)移距圓曲線移動量，稱為內(nèi)移距0緩和曲線角度緩和曲

6、線角度 (緩和曲線起緩和曲線起點切線與終點切線的交角點切線與終點切線的交角)公路中線的轉(zhuǎn)折角公路中線的轉(zhuǎn)折角R圓曲線半徑圓曲線半徑m、p、 0稱為緩和曲線常數(shù)，其稱為緩和曲線常數(shù)，其計算公式如下：計算公式如下： m = l0 / 2 - l03 / 240R2 p = l02 / 24R 0 = l0 / 2R曲線主點里程的計算ZH=JD-THY=ZH+L0QZ=ZH+L /2YH=HY+LHZ=ZH+L L為圓曲線長度，其值為：為圓曲線長度，其值為：L = R(-20)直緩點直緩點ZH）直線與緩和曲線的連接點直線與緩和曲線的連接點緩圓點緩圓點HY）緩和曲線與圓曲線的連接點緩和曲線與圓曲線的連

7、接點曲中點曲中點QZ）曲線的中點曲線的中點圓緩點圓緩點YH）圓曲線與緩和曲線的連接點圓曲線與緩和曲線的連接點緩直點緩直點HZ）緩和曲線與直線的連接點緩和曲線與直線的連接點緩和曲線的圓曲線上中樁的坐標(biāo)計算建立直角坐標(biāo)系：以建立直角坐標(biāo)系：以ZH點為原點，過點為原點，過ZH點的緩和曲線切線為點的緩和曲線切線為x軸，軸，ZH點上緩和曲線的半徑為點上緩和曲線的半徑為y軸。軸。緩和曲線終點緩和曲線終點HY的坐標(biāo)公式：的坐標(biāo)公式： x0 = l0 - l03 / 40R2 y0 = l02 / 6R帶有緩和曲線的圓曲線主點的測設(shè)1. 在在JD點安置經(jīng)緯儀點安置經(jīng)緯儀,定出兩切定出兩切線方向線方向,自自JD

8、點起點起,沿切線方向分沿切線方向分別量取別量取T 的長度，即得的長度，即得ZH點、點、HZ點；點；2. 以以HZ點為零方向，測設(shè)水平點為零方向，測設(shè)水平角角180）2，可得外，可得外矢距的方向，沿此方向，從矢距的方向，沿此方向，從JD量外矢矩量外矢矩E ，即得，即得QZ點；點；3. 從從ZH、HZ兩點分別沿切線方兩點分別沿切線方向測設(shè)向測設(shè)x0得得HY1點、點、YH1點，過點，過這兩點分別作垂線，在垂線方這兩點分別作垂線，在垂線方向上丈量向上丈量y0，即得，即得HY、YH點。點。偏角法測設(shè)緩和曲線部分把緩和曲線長度 l0 分成 n 等份。各點的弦長以弧長 l0 / n 替代；各點的偏角的計算：

9、1 =0/3n2i = i2 1 0 緩和曲線角度 i 1，2，3， ，n測設(shè)方法同圓曲線（第九章第三節(jié)）偏角法測設(shè)圓曲線部分偏角法測設(shè)圓曲線部分圓曲線的偏角計算與第九章第圓曲線的偏角計算與第九章第 三節(jié)所述方法相同三節(jié)所述方法相同。測設(shè)方法：測設(shè)方法：1 1、安置經(jīng)緯儀于、安置經(jīng)緯儀于HYHY點，照準(zhǔn)點，照準(zhǔn)切線切線方向，水平度盤置零。（切線方向，水平度盤置零。（切線方向方向與與ZHHYZHHY方向延長線夾角為方向延長線夾角為0 0 0 0 ）。）。2 2、松開照準(zhǔn)部，撥偏角、松開照準(zhǔn)部，撥偏角11，沿視沿視線方向自線方向自HYHY點量取弦長點量取弦長C1C1得曲得曲線線上第一點，打一木樁并

10、標(biāo)注樁上第一點，打一木樁并標(biāo)注樁號。號。3 3、撥偏角、撥偏角22，從第一點量取，從第一點量取弦長弦長C C與視線相交得第二點。與視線相交得第二點。4 4、同法可測出其余各點。、同法可測出其余各點。（二全站儀任意設(shè)站法1、中線恢復(fù)測量：、中線恢復(fù)測量：如圖，因有障礙物，在如圖，因有障礙物，在A、B導(dǎo)線點無法測設(shè)出公路中線上的里程樁如導(dǎo)線點無法測設(shè)出公路中線上的里程樁如D點或控制樁如點或控制樁如JD點）。點）?？稍谕ㄒ暳己玫牡胤竭x可在通視良好的地方選一點一點C，利用支導(dǎo)線測，利用支導(dǎo)線測量方法測出量方法測出C點坐標(biāo)，點坐標(biāo)，然后在然后在C點設(shè)站，根點設(shè)站，根據(jù)據(jù)D點、點、JD點坐標(biāo)即點坐標(biāo)即可測

11、設(shè)出可測設(shè)出D點和點和JD點。點。2、公路中線樁坐標(biāo)的計算、公路中線樁坐標(biāo)的計算1直線段中線樁的坐標(biāo)計算直線段中線樁的坐標(biāo)計算已知已知JDixi，yi）、）、JDj （xj，yj），直線段方位角為），直線段方位角為0則任一點則任一點D的坐標(biāo)為：的坐標(biāo)為：xD= xJDi+Lcos0 yD= yJDi+Lsin0LD點樁號與點樁號與JDi樁號的里程之差樁號的里程之差2只有圓曲線段的坐標(biāo)計算只有圓曲線段的坐標(biāo)計算圓曲線上任一點圓曲線上任一點D的坐標(biāo)為：的坐標(biāo)為：L圓曲線上圓曲線上D點點樁號與直圓點樁號樁號與直圓點樁號的里程之差的里程之差R圓曲線的半徑圓曲線的半徑3帶有緩和曲線的圓曲線段的坐標(biāo)計算帶

12、有緩和曲線的圓曲線段的坐標(biāo)計算（1緩和曲線部分，任一點緩和曲線部分，任一點D的坐標(biāo)為：的坐標(biāo)為：L D點樁號與點樁號與ZH點樁號的里程之差點樁號的里程之差L0 緩和曲線的長度緩和曲線的長度R 圓曲線半徑圓曲線半徑 緩和曲線切線的方位角緩和曲線切線的方位角（2圓曲線部分，任一點圓曲線部分，任一點 i 的坐標(biāo)為：的坐標(biāo)為：10-2公路豎曲線的測設(shè)公路建設(shè)中，當(dāng)不同坡度的兩坡段相交時，就出現(xiàn)了變坡點，為公路建設(shè)中，當(dāng)不同坡度的兩坡段相交時，就出現(xiàn)了變坡點，為保證車輛安全、平穩(wěn)地通過變坡點，須用豎曲線將兩坡段連接起保證車輛安全、平穩(wěn)地通過變坡點，須用豎曲線將兩坡段連接起來。來。凸形豎曲線凸形豎曲線變坡

13、點在曲線的上方變坡點在曲線的上方凹形豎曲線凹形豎曲線變坡點在曲線的下方變坡點在曲線的下方豎曲線可用圓曲線或二次拋物線。（我國一般采用圓曲線）豎曲線可用圓曲線或二次拋物線。（我國一般采用圓曲線）豎曲線元素的計算豎曲線元素的計算相鄰兩縱坡的坡度為相鄰兩縱坡的坡度為i1、i2，由于公路縱坡的允許值不大，故可認(rèn)為，由于公路縱坡的允許值不大，故可認(rèn)為變坡角變坡角= i1 - i2切線長切線長T = R(i1 - i2 ) / 2曲線長曲線長L = 2T外矢距外矢距E = T2 / 2R豎曲線半徑豎曲線半徑R的選用原則：的選用原則：在不過分增加工程量的情況下，宜選用較大的豎曲線半徑；在不過分增加工程量的情

14、況下，宜選用較大的豎曲線半徑；前后兩縱坡的代數(shù)差較小時，更應(yīng)選用大半徑的豎曲線；前后兩縱坡的代數(shù)差較小時，更應(yīng)選用大半徑的豎曲線；當(dāng)遇地形限制或其他特殊困難時，才能選用極小的半徑；當(dāng)遇地形限制或其他特殊困難時，才能選用極小的半徑；選用豎曲線時，應(yīng)以獲得最佳的視覺效果為標(biāo)準(zhǔn)。選用豎曲線時，應(yīng)以獲得最佳的視覺效果為標(biāo)準(zhǔn)。各等級公路豎曲線半徑和最小半徑長度見下表：各等級公路豎曲線半徑和最小半徑長度見下表：單位：米各等級公路豎曲線半徑和最小長度豎曲線的測設(shè)豎曲線的測設(shè)計算豎曲線元素計算豎曲線元素T、L和和E。推算豎曲線上各點的樁號：推算豎曲線上各點的樁號：曲線起點樁號曲線起點樁號 = 變坡點樁號變坡點

15、樁號 - T曲線終點樁號曲線終點樁號 = 曲線起點樁號曲線起點樁號 + L根據(jù)豎曲線上細(xì)部點距曲線起點或終點的弧長，求相應(yīng)的根據(jù)豎曲線上細(xì)部點距曲線起點或終點的弧長，求相應(yīng)的 y值，按下式計算各點高程：值，按下式計算各點高程： Hi = H坡坡 yi （凹形豎曲線取（凹形豎曲線取“+”，凸形豎曲線，凸形豎曲線取取“-”）Hi豎曲線細(xì)部點豎曲線細(xì)部點i的高程的高程H坡坡細(xì)部點細(xì)部點i的坡段高程的坡段高程從變坡點沿路線方向向前或向后丈量切線長從變坡點沿路線方向向前或向后丈量切線長T，分別得豎曲線，分別得豎曲線的起點和終點。的起點和終點。由豎曲線起點或終點起，沿切線方向每隔由豎曲線起點或終點起，沿切

16、線方向每隔5m在地面上標(biāo)定在地面上標(biāo)定一木樁。一木樁。測設(shè)各個細(xì)部點的高程，并在相應(yīng)點的木樁上注明地面高程與測設(shè)各個細(xì)部點的高程，并在相應(yīng)點的木樁上注明地面高程與豎曲線設(shè)計高程之差即填或挖的高度）。豎曲線設(shè)計高程之差即填或挖的高度）。10-3路基、路面的施工測量 典典 型型 路路 基基 不同等級公路的路面： 高速公路、一級公路 用中央隔離帶分為對向行駛的四車道，當(dāng)交通量加大時，車道數(shù)可按雙數(shù)增加； 二、三級公路 保證汽車正常運(yùn)行的同時，允許自行車、拖拉機(jī)和行人通行，對向行駛雙車道； 四級公路 一般采用3.5m的單車道路面和6.5m的路基，當(dāng)交通量較大時，可采用6.0m的雙車道和7.0m的路基。

17、路基邊樁的放樣路基放線根據(jù)設(shè)計斷面圖和各中樁的填挖高度，把路基兩旁的邊坡與原地面的交點在地面上標(biāo)定出來，作為路基的施工依據(jù)。常用的放樣方法有兩種：利用橫斷面圖放樣邊樁1先在橫斷面圖上量出路基的坡腳點或坡頂點與中樁的水平距離。2然后用皮尺沿橫斷面方向在實地量出水平距離，并釘上木樁。3同法放樣出各斷面的坡腳點和坡頂點，將這些邊樁連起來便是路基施工開挖或填方線。1平坦地面的路基邊樁放樣平坦地面的路基邊樁放樣如圖：路堤坡腳至中樁的距離如圖：路堤坡腳至中樁的距離D左左= D右右= B/2 + mH解析法放樣路基邊樁解析法放樣路基邊樁如圖：路塹坡頂至中樁的距離如圖：路塹坡頂至中樁的距離D左左= D右右=

18、B/2 + mHB路基設(shè)計寬度，路基設(shè)計寬度，mB1路基寬與兩側(cè)邊溝的總和，路基寬與兩側(cè)邊溝的總和，mm邊坡設(shè)計坡率邊坡設(shè)計坡率H路基設(shè)計填挖量路基設(shè)計填挖量,m根據(jù)計算的距離，沿橫斷面方向自中心樁向兩側(cè)分別量根據(jù)計算的距離，沿橫斷面方向自中心樁向兩側(cè)分別量D左、左、D右，釘出路基邊樁。右，釘出路基邊樁。2傾斜地面的路基邊樁放樣傾斜地面的路基邊樁放樣 如右圖所示：如右圖所示： D左左 = B/2 + m(H + h左左) D右右 = B/2 + m(H - h右右) h左、左、h右是隨著右是隨著D左、左、D右變化而右變化而變化，由于左右邊樁位置待定，故變化，由于左右邊樁位置待定，故 h左、左、

19、h右均是未知的，因而無法直右均是未知的，因而無法直接放出?？裳刂鴻M斷面方向采用逐接放出?？裳刂鴻M斷面方向采用逐點接近的方法測設(shè)邊樁。點接近的方法測設(shè)邊樁。例例10-1：已知：已知B=10m，H=3.5m，路堤邊坡，路堤邊坡m=1.5，通過計算說明逐點接近測設(shè)邊樁的方法。，通過計算說明逐點接近測設(shè)邊樁的方法。解：確定左邊樁的位置。地面坡度約解：確定左邊樁的位置。地面坡度約0.5，可以算出，可以算出D左左=0.510+1.5(3.5+5 0.5)=14.0m。先假定左側(cè)邊樁距中心樁的距離為。先假定左側(cè)邊樁距中心樁的距離為D左左 = 14.0m，用水準(zhǔn)，用水準(zhǔn)儀測量儀測量14.0m處的高差處的高差h

20、 =3.20m。 將將h 代入公式代入公式D左左 = B/2 + m(H + h左左)=15.05m。因。因D左左 D左左 ，說明假，說明假定的邊樁位置較近，應(yīng)該更遠(yuǎn)一些定的邊樁位置較近，應(yīng)該更遠(yuǎn)一些 。 然后再假定然后再假定D左左 = 14.5m，測得，測得14.0m處高差為處高差為2.833m，同法算得，同法算得D左左=14.5m。 因因D左左= D左左 ，說明假定值與計算結(jié)果相符，該點即為路堤下側(cè)的邊樁點，說明假定值與計算結(jié)果相符，該點即為路堤下側(cè)的邊樁點位。同法可放出路堤上側(cè)邊樁的點位。位。同法可放出路堤上側(cè)邊樁的點位。如下圖：如下圖：D左左 = B1/2 + m(H - h左左)D右

21、右 = B1/2 + m(H + h右右)例例10-2：已知路塹的挖方深度：已知路塹的挖方深度H=5.0m，m=1.0，B1=12.0m。用逐點接近法放樣路塹的開挖用逐點接近法放樣路塹的開挖邊樁。邊樁。解：解：1根據(jù)橫斷面圖，先確定下側(cè)左側(cè)路邊樁的概略距離根據(jù)橫斷面圖，先確定下側(cè)左側(cè)路邊樁的概略距離D左左 。 2設(shè)設(shè)D左左 =9.2m，用水準(zhǔn)儀測得，用水準(zhǔn)儀測得9.2m處的高差處的高差h左左 =2.14m，代入公式，代入公式D左左 = B1/2 + m(H - h左左) =8.86m。因。因D左左規(guī)定：鋼梁構(gòu)件的長度誤差不得超過規(guī)定：鋼梁構(gòu)件的長度誤差不得超過其設(shè)計長度的其設(shè)計長度的1/500

22、0，支座墊板的安裝限差為，支座墊板的安裝限差為 5mm。) 解：由題意可知全橋聯(lián)與聯(lián)之間有解：由題意可知全橋聯(lián)與聯(lián)之間有3個支座，全橋總長為：個支座，全橋總長為： D = 12120+32.0 = 1446m 每聯(lián)的誤差主要由支座安裝誤差和鋼梁制造誤差決定，每聯(lián)每聯(lián)的誤差主要由支座安裝誤差和鋼梁制造誤差決定，每聯(lián)的極限誤差為的極限誤差為 2 =12 + N n (S / 5000) +22 = 16.75mm 其中：其中： 1、2支座的安裝誤差支座的安裝誤差 N 每一聯(lián)的孔數(shù)，每一聯(lián)的孔數(shù)，N=3 n 每一孔上下弦桿數(shù)，每一孔上下弦桿數(shù)，n=10 S 上下弦桿長，上下弦桿長，S=12m 全橋鋼

23、梁的架設(shè)極限誤差為：全橋鋼梁的架設(shè)極限誤差為： D = = 33.49mm，中誤差，中誤差md = D / 2 = 16.75mm 全橋鋼梁架設(shè)的相對中誤差為：全橋鋼梁架設(shè)的相對中誤差為：md / D = 16.75 / 1446000=1/90000 因三角測量誤差為鋼梁架設(shè)誤差的因三角測量誤差為鋼梁架設(shè)誤差的1/ ,所以控制網(wǎng)在橋軸所以控制網(wǎng)在橋軸線上的邊長相對中誤差為：線上的邊長相對中誤差為： 1/90000 (1/ ) = 1/123000。422 根據(jù)橋墩放樣的允許誤差確定控制網(wǎng)的精度 由于放樣橋墩時，一般采用高精度儀器，并強(qiáng)制對中或嚴(yán)格對中，所以橋墩位置誤差主要由控制網(wǎng)邊長誤差決定。 在橋梁的施工中，一般要求橋墩中心位置在橋軸線方向上的位置中誤差1520mm。 設(shè)M為放樣后所得點位的總誤差，m為控制點所引起的誤差。一般情況下認(rèn)為：m 0.4M 則當(dāng)M=20mm時，m0.4M=8mm。 例如，當(dāng)河寬S=1000米時，三角網(wǎng)最弱邊的相對中誤差為： m/S = 8/1000000 = 1/12