鐵路和道路測量,勘測設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營階段的測量工作

1、鐵路和道路測量,勘測設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營階段的測量工作    測繪行業(yè)帶來了新的變革，測繪儀器和測繪手段逐步被先進(jìn)的儀器 和方法所取代。本文結(jié)合我院的生產(chǎn)，談?wù)勲娮悠桨鍦y圖系統(tǒng)EPSW應(yīng)用于工程測量中的體會(huì)。 1 EPSW電子平板測圖系統(tǒng)概述 電EPSW電子平板測圖系統(tǒng)是北京山維新技術(shù)開發(fā)公司與清華大學(xué)土木系合作開發(fā)的適合野 外使用的電子平板野外測圖系統(tǒng)。該軟件變“測記”為現(xiàn)場一次成圖，現(xiàn)場即測即顯，隨時(shí)編輯、 校核，設(shè)計(jì)了一套“無記憶編碼系統(tǒng)”，圖式符號符合國家規(guī)范，并可自行定義，既提高了成圖速 度，又提高了測圖的準(zhǔn)確性和真實(shí)性；電子平板的設(shè)計(jì)采用全屏幕漢

2、字提示，利用中文Windows 環(huán)境開發(fā)，測量人員只要稍經(jīng)培訓(xùn)即能順利操作?，F(xiàn)場可建立數(shù)字地面模型、繪制等高線，設(shè)計(jì) 中考慮了地性線斷裂線，確保等高線的正確，另外軟件實(shí)現(xiàn)了等高線遇地物自動(dòng)斷開，高程注記 自動(dòng)篩選，自動(dòng)圖廓整飾注記，大大減輕了工作量；系統(tǒng)設(shè)計(jì)面向地物目標(biāo)，信息齊全，能與地理 信息系統(tǒng)接軌，具有良好的發(fā)展前景。 2 EPSW電子平板測圖 電利用EPSW電子平板側(cè)圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)地形圖內(nèi)外業(yè)一體化成圖，主要分為控制測量和地形 （碎部點(diǎn)）測量兩部分。 2.1 控制測量 211 EPSW97為用戶實(shí)施內(nèi)外業(yè)一體化控制測量提供了一套完整的解決方案。外業(yè)數(shù)據(jù)的 采集十分方便，生產(chǎn)過程中原始數(shù)據(jù)可

3、通過傳輸電纜直接從全站儀輸送到便攜機(jī)上。也可以使 用系統(tǒng)附帶的控制測量本ELER或EB-NAS電子手簿采集數(shù)據(jù)。由于內(nèi)業(yè)系統(tǒng)支持與網(wǎng)絡(luò)無 關(guān)的各種平差方法，用戶可布設(shè)任意形式的網(wǎng)圖以及進(jìn)行任意分割和合并操作。其內(nèi)容主要包括： 電(1) 根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)完成控制點(diǎn)的選點(diǎn)、埋石，儀器檢驗(yàn)以及電子手薄的安裝，通信端口設(shè)置。 系統(tǒng)初始化等準(zhǔn)備工作。 電（2）數(shù)據(jù)采集：以測站為單位，使用全站儀通過傳輸電纜自動(dòng)讀取觀測數(shù)據(jù)，也可以先記錄下 來后手工輸 電（3）啟動(dòng)NASWE平差程序進(jìn)行平差。 電(4)輸出平差計(jì)算成果。 2，12 注意事項(xiàng) 電(1)平差前最好先備份，以便在需要時(shí)使用； 電（2）注意查看各種閉合

4、結(jié)果，若出現(xiàn)超限時(shí)可先參照系統(tǒng)指出的最大誤差，通過考察閉合差 及條件路線的任意組合，以及對每個(gè)觀測值的權(quán)、 觀測分量等方法分析原因。必要時(shí)可使用 帶有粗差定位能力的平差計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算，以獲得粗差定位參考，但要實(shí)地驗(yàn)證。 電 （3）必要時(shí)也可通過電子表格人工輸入觀測數(shù)據(jù)，但應(yīng)保持輸入的格式一致，并嚴(yán)格校對輸 入的數(shù)據(jù)，確保準(zhǔn)確無誤。 電 （4）注意確定合理的觀測值精度指標(biāo)，以獲得滿意的平差結(jié)果勘測設(shè)計(jì)階段的測量工作主要是在地圖上研究和實(shí)地勘測的基礎(chǔ)上選定最經(jīng)濟(jì)合理的線路，然后把線路標(biāo)定在地面上。鐵路勘測分初測及定測兩個(gè)階段。在初測前要進(jìn)行現(xiàn)場踏勘。道路勘測分踏勘和定測兩個(gè)階段。 踏勘根據(jù)在 1:

5、50000的國家基本地圖上選定的線路比較方案進(jìn)行實(shí)地勘察，提出方案研究意見。 初測對踏勘中認(rèn)為最有價(jià)值的比較方案，進(jìn)行較為詳細(xì)的測量，測出各方案沿線的1:2000或1:5000比例尺帶狀地形圖，并全面詳細(xì)地收集有關(guān)資料，供初步設(shè)計(jì)之用。初測工作包括沿線導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量和測繪沿線帶狀地形圖及橋梁、隧道和其他工程需要的地形圖。在帶狀地形圖上作紙上定線，進(jìn)行線路初步設(shè)計(jì)。在比較平坦的地區(qū)，一般采用地面人工測量方法；在地面起伏較大地區(qū)，主要采用航空攝影測量方法。地面人工測量。對于導(dǎo)線測量，在比較方案線路沿線布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)，以電磁波測距儀（或鋼尺等）測量邊長，以經(jīng)緯儀測角。在導(dǎo)線的起訖點(diǎn)以及在中間每隔不遠(yuǎn)

6、于30公里處，要求與國家平面控制點(diǎn)聯(lián)測。有困難時(shí)，要求用太陽高度法、北極星任意時(shí)角法或陀螺經(jīng)緯儀測定真北方向，以此檢查導(dǎo)線測角誤差。高程測量沿線路每二公里設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，采用水準(zhǔn)測量或電磁波測距，三角高程方法測量水準(zhǔn)點(diǎn)及導(dǎo)線點(diǎn)高程。 地形測量盡量以導(dǎo)線點(diǎn)為測站。 用經(jīng)緯儀，電磁波測距儀或電子速測儀施測。航空攝影測量。按線路方案和測圖要求確定的航攝范圍進(jìn)行航空攝影（比例尺1:80001:20000）,在航攝地區(qū)進(jìn)行外業(yè)控制測量和像片調(diào)繪，然后進(jìn)行內(nèi)業(yè)測圖。外業(yè)控制測量以測段為單位沿航線布設(shè)平面高程點(diǎn)（平高點(diǎn)）和高程點(diǎn),用鎖、網(wǎng)插點(diǎn)法,交會(huì)法，導(dǎo)線等方法測量平面位置，用水準(zhǔn)測量或三角高程測量測定高程。

7、目前已采用電磁波測距儀測距、測高。內(nèi)業(yè)工作為像片曬印、縮小和復(fù)照、電算加密和測圖儀測圖。測圖方法有微分法、全能法及綜合法等，成圖比例尺一般為1:2000或1:5000?，F(xiàn)代解析空中三角測量區(qū)域網(wǎng)平差方法已用于控制點(diǎn)加密。在航空攝影無法攝得的地面隱蔽部分，采用地面人工測量或地面攝影測量方法進(jìn)行補(bǔ)測。 定測根據(jù)初步設(shè)計(jì)將線路的位置用木樁標(biāo)定在地面上，并進(jìn)一步收集資料，供施工設(shè)計(jì)之用。定測工作包括中線測量、線路水準(zhǔn)測量、橫斷面測量和地形測量。中線測量。包括放線、測設(shè)交點(diǎn)和中線樁。按照初測地形圖上設(shè)計(jì)的路線（紙上定線）與導(dǎo)線的幾何關(guān)系把設(shè)計(jì)路線測設(shè)到地面上去，將各直線延長交出直線交點(diǎn)，根據(jù)交點(diǎn)和直線上

8、的轉(zhuǎn)點(diǎn)樁釘設(shè)中線樁（每百米里程樁及地形、地物加樁）。在直線轉(zhuǎn)向處要測設(shè)曲線、釘設(shè)中線樁（里程、主點(diǎn)及曲線點(diǎn)樁）。平面曲線的測設(shè)。路線平面圖形由直線和曲線組成。曲線有圓曲線和緩和曲線兩種，如圖直線和平面曲線圖所示。圓曲線是具有一定曲率半徑的圓弧；緩和曲線是連接直線（或圓曲線）和圓曲線的過渡曲線，其曲率半徑由無窮大（或某一圓半徑）逐點(diǎn)變?yōu)閳A曲線半徑。測設(shè)工作分為主點(diǎn)測設(shè)和曲線點(diǎn)測設(shè)。圓曲線的主點(diǎn)為直圓點(diǎn)(ZY)、曲中點(diǎn)(QZ)及圓直點(diǎn)(YZ)；緩和曲線的主點(diǎn)為直緩點(diǎn)(ZH)、緩圓點(diǎn)(HY)、曲中點(diǎn)(QZ)、圓緩點(diǎn)(YH)及緩直點(diǎn)(HZ)。首先根據(jù)交點(diǎn) (JD、JD)及轉(zhuǎn)點(diǎn)(ZD)按直線轉(zhuǎn)向角及曲線

9、要素測設(shè)曲線主點(diǎn)。曲線要素為曲線的切線長()、曲線的外矢距()及曲線長()，其值系由實(shí)測直線轉(zhuǎn)向角()、設(shè)計(jì)實(shí)用的圓曲線半徑()及緩和曲線的長度()按三角幾何關(guān)系計(jì)算而得。曲線點(diǎn)測設(shè)的方法有：切線支距法、偏角法、弦線偏角法、弦線偏距法等。此外，還可以用電磁波測距儀置于曲線上或曲線附近任一地點(diǎn)，用極坐標(biāo)法測設(shè)曲線。應(yīng)用上述直線和曲線測設(shè)方法，還可以進(jìn)行鐵路連接線、梯線、三角線及環(huán)形線等的放樣。 施工階段的測量工作包括線路施工、橋梁施工、隧道施工中的測量工作和竣工測量。 線路施工測量分線路復(fù)測和施工放樣。線路施工前應(yīng)將定測時(shí)所標(biāo)定的線路進(jìn)行復(fù)測，以作為施工放樣的基礎(chǔ)。線路施工放樣的主要內(nèi)容有：路基

10、放樣、道路路面放樣、道路交叉連接線放樣和線路變坡處豎曲線的放樣等。 橋梁施工測量見橋梁測量。 隧道施工測量包括地面控制測量、地下控制測量和洞內(nèi)外聯(lián)系測量。地面平面控制一般視隧道的長度和施工地區(qū)的自然條件采用導(dǎo)線網(wǎng)、測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)或邊角網(wǎng)，洞內(nèi)采用導(dǎo)線測量；洞內(nèi)、外高程控制采用水準(zhǔn)網(wǎng)（見工程控制測量）。洞內(nèi)外的聯(lián)系、橫洞、斜井一般采用導(dǎo)線及水準(zhǔn)測量，豎井則采用鋼絲垂線投點(diǎn)、傳遞方位（見地下工程測量）。近年已采用電磁波測距儀測距、測高，電子經(jīng)緯儀測角，采用半閉合(角度閉合)導(dǎo)線環(huán)三維控制網(wǎng)建立洞內(nèi)、外控制。洞內(nèi)并用陀螺經(jīng)緯儀加測導(dǎo)線邊的方位，豎井聯(lián)系測量采用光學(xué)投點(diǎn)儀或激光垂準(zhǔn)儀投點(diǎn)、電磁波測距儀

11、測深和陀螺經(jīng)緯儀定向。洞內(nèi)施工時(shí)已用激光導(dǎo)向等方法。 鐵路和道路竣工測量用以檢查工程建筑物是否符合設(shè)計(jì)要求，其成果作為工程驗(yàn)收和運(yùn)營管理的基本依據(jù)。分為施工過程中的竣工測量和工程全部完成后的竣工測量。 線路工程竣工測量要求全面復(fù)測平面及高程控制點(diǎn)，路基中線轉(zhuǎn)點(diǎn)、直線交點(diǎn)、主點(diǎn)及里程樁；加固或重建標(biāo)志，埋設(shè)永久性標(biāo)石；復(fù)測路基及站場縱橫斷面；繪制竣工圖、表，詳加數(shù)據(jù)注記及說明。 運(yùn)營階段的測量工作主要是線路及建筑物維修、改擴(kuò)建工程測量以及橋梁、隧道的變形觀測。根據(jù)竣工圖表資料及平面、高程控制點(diǎn)標(biāo)志進(jìn)行里程、高程、縱、橫斷面、地形圖測量及細(xì)部放樣；建立較高精度控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行橋梁、隧道變形觀測。鐵路樞紐站場的改建和擴(kuò)建，為了不影響列車運(yùn)行或不受列車通行的干擾，多采用航空攝影測量或地面攝影測量方法，獲取1500或更大比例尺的地形圖（或平面圖）。 近代電磁波測距儀及電子速測儀已廣泛應(yīng)