線路設計階段的測繪工作和基礎知識

1、線路設計階段的測繪工作和基礎知識2-1 線路設計的有關知識鐵路、公路、輸電線路以及輸油（氣）管道等均屬于線型工程，它們的中線通稱線路。一條線路的勘測和設計工作，主要是根據國家的計劃與自然地理條件，確定線路經濟合理的方案。線路在勘測設計階段的測量工作，稱為線路測量。線路測量是為線路設計收集一切必須的地形資料，并將所設計的線路中線測設于實地。線路設計除了地形資料以外，還必須考慮線路所經地區(qū)的工程地質、水文地質以及經濟等方面的因素，所以線路設計一般分階段進行，其勘測工作也要分階段進行。本章主要介紹線路初測、定測、線路縱橫斷面測繪等方面的知識，本節(jié)先介紹鐵路、公路、輸電線路、輸油（氣）管道勘測設計的有

2、關知識。一、鐵路工程建設的一般知識 根據我國鐵路工程技術規(guī)范規(guī)定，鐵路建設標準分為三級：級鐵路指在路網中起骨干作用的鐵路，要求遠期（運營10年后）年輸送能力大于1000萬噸（單車方向）。級鐵路指在路網中起輔助作用的鐵路，要求遠期年輸送能力為1000500萬噸。級鐵路指在某一地區(qū)服務的鐵路，年輸送能力小于500萬噸。1鐵路基本組成鐵路主要是由路基、軌道、橋涵、隧道、站場等工程建筑物所組成的一項綜合工程，此外還有附屬的設備和房屋如行車信號、車站內的站臺、天橋、地道、水塔等。 2鐵路工程建設的基本程序鐵路建設要經過勘測設計和施工的過程，建成后再交付運營。這些工作一般都由設計、施工和運營等部門分別承擔

3、。在鐵路建成后，隨著經濟的發(fā)展和運量的增長，常常要對既有線進行加強和改建。方案研究是為了找出線路的可能方案和確定一些重要技術問題，提出初步選擇意見。經過全面的分析比較后，提出方案研究報告。方案研究報告包括對線路可行的各個方案和主要技術標準，如限制坡度、牽引種類、運輸能力等提出選擇意見，并對工程費用提出初步估算。為了保證線路可以通行，需要對控制線路方向的局部重點地段（如跨越主要分水嶺的各個埡口、長隧道或橋渡、嚴重地質不良地段以及地形復雜地段），深入現(xiàn)場進行調查研究，掌握確切的資料，以作為方案研究的依據。方案確定后，即下達勘測設計任務書，這時就要進行初測。初測是初步設計階段的勘測工作。初測的主要任

4、務是提供沿線大比例尺帶狀地形圖以及地質和水文方面的資料。初步設計系由設計人員，在初測帶狀地形圖上，研究線路的方向、坡度、曲線半徑以及難易程度，選定一個經濟合理的方案，線路位置和重大工程基本上要確定，以及確定主要技術標準。由于這項工作在室內進行，故稱為紙上定線。在紙上定線之后，即可編制主要線路方案的詳細縱斷面圖及有關線路比較方案的簡明縱斷面圖。最后，進行工程費用概算。定測的主要任務是把初步設計中選定的線路中線測設到地面上去，測設時應結合現(xiàn)場的地形、水文、地質等實際情況盡量改善線路的位置，力求選出最經濟合理的線路位置。并為施工設計收集資料。施工設計是根據定測資料對線路全線和所有個體工程做出詳細設計

5、，并提供工程數量和各種表報。施工設計中最主要的是線路的平面和縱斷面設計。此外對橋涵、隧道、特殊路基以及車站等都要做出單獨設計。3鐵路工程建設中的測量工作勘測設計階段的測量工作有草測、初測和定測工作。在方案研究中，如無足夠的地形資料，就要進行草測。初測時要進行線路平面控制測量、線路高程測量和地形測量。定測中要進行放線交點工作，中線的測設（包括直線和曲線的測設），縱斷面測繪和橫斷面測繪。施工階段測量的任務主要是保證各種建筑物能按照設計位置準確地建立起來。施工階段的首項工作是進行“復測”。復測是為了檢查線路的主要控制樁的正確性和補設缺損的樁橛。在施工前要做“固樁”和“護樁”工作，以保證施工過程中樁點

6、不致丟失或便于隨時恢復。路基施工前還要進行路基邊樁的放樣。在施工過程中要隨時進行中線和高程測量，這些工作常常要反復進行多次，貫穿整個施工過程。各種工程結束后，則進行貫通全線的竣工測量。運營階段，當對既有線路進行改建，修建復線時，都需要進行一系列的測量，其測量工作的特點是以既有線路為基礎并對既有線路要作詳細的測量。為了更新資料，對線路現(xiàn)狀和沿線地形每隔一定年份要進行全線的測量，即所謂“舊線測量”。鐵路測量按不同的工程來分，有線路測量、橋梁測量、隧道測量和站場測量等。 鐵路測量的特點是測量和設計工作緊密結合，如初測中的導線測量工作，同時又有選線的作用，定測的放線也有同樣的特點。此外，鐵路測量中測量

7、和測設工作往往交錯進行，如定測中為了進一步詳細測繪地形資料供線路縱斷面和橫斷面設計之用，首先要把中線測設到地面。二、公路工程建設的一般知識公路是指連接城市、鄉(xiāng)村和工礦基地等，主要供汽車行駛，具備一定技術和設施的道路。按其重要性和使用性質，公路可劃分為：國家干線公路（國道）、省干線公路（省道）、縣公路（縣道）以及專用公路等。1公路等級公路根據其使用任務、功能和適應的交通量分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路五個等級。高速公路為專供汽車分向、分車道行駛并全部控制出入的干線公路。四車道高速公路一般能適應按各種汽車折合成小客車的年平均日交通量為2500055000輛；六車道為45000

8、80000輛；八車道為60000100000輛。其他公路為除高速公路以外的干線公路、集散公路、地方公路四個等級。 2公路的結構組成公路的結構組成主要包括：路基、路面、橋涵、隧道、路線交叉及沿線設施等。 3公路勘測設計階段公路勘測設計根據路線的性質和要求，可分為兩階段設計、一階段設計和三階段設計。（1）兩階段設計兩階段設計為公路勘測的主要階段，即通常一般公路所采用的勘測設計程序。分為踏勘和詳細測量兩個階段。公路踏勘主要是了解線路所經地區(qū)的自然地理條件（包括地形、土壤、地質、水文以及氣象等情況），選擇線路的大致位置，為初步設計收集資料，進行初測、編制初步設計和工程概算。公路詳細測量是全面深入地研究

9、線路的各項情況，精確地測定線路的長度和位置，編制施工圖和工程預算。 （2）一階段設計一階段設計適用于技術簡單、方案明確的小型公路工程。即進行一次詳細的定測，據以編制施工設計和工程預算。（3）三階段設計三階段設計適合于技術上復雜而又缺乏經驗的建設項目或建設項目中的個別路段、特殊大橋、互通式立體交叉、隧道等。三階段設計即初步設計、技術設計和施工設計三個階段。技術設計階段主要是對重大、復雜的技術問題，落實技術方案、計算工程數量，提出修正的施工方案，修正設計概算。其深度和要求介于初步設計和施工設計之間。不論采用哪種劃分階段設計，在勘測前都要進行實地調查，他是勘測前不可缺少的一個步驟，但不作為一個階段。

10、4公路道路設計的基本依據公路道路設計的基本依據有設計車輛、設計車速、設計交通量、通行能力和服務水平等。公路工程建設中的測量工作與鐵路工程建設基本一致，有初測、定測、施工測量、竣工測量等工作。三、輸電線路工程建設的一般知識1輸電線路的分類與組成目前我國采用的各種不同電壓等級有35、60、110、220、330、500kV。通常稱35220 kV的線路為高壓輸電線路，330500 kV的線路為超高壓輸電線路。此外，擔負分配電能任務的線路稱為配電線路。輸電線路按結構又可分為電纜線路和架空線路，架空線路與電纜線路相比有許多優(yōu)點，如結構簡單、施工周期短、建設費用低、散熱性能好、輸送容量大等。在此只介紹架

11、空輸電線路的組成。2輸電線路設計階段輸電線路設計，一般包括兩個階段，即初步設計與施工圖設計階段。 3輸電線路工程建設的測量工作輸電線路工程建設的測量工作包括距離測量與直線定向、架空輸電線路設計測量、線路施工復測和分坑測量、基礎的操平找正及桿塔檢查、架空線弧垂觀測及檢查等。四輸油（氣）管道工程建設的測量工作輸油（氣）管道工程建設的測量工作包括線路地形圖測量、站場測量、距離測量與直線定向、斷面測量、定位測量、架空管線及地下管（溝）道所進行的測量工作。五、線路測量的特點根據線路工程的作業(yè)內容，線路測量具有全線性、階段性和漸近性的特點。全線性是指測量工作貫穿于線路工程建設的全過程。例如鐵路、公路工程從

12、項目立項、決策、勘測設計、施工、竣工圖編制、營運監(jiān)測等都需進行必要的測量工作。階段性既體現(xiàn)了測量技術本身的特點，也是路線設計過程的需要。在不同的實施階段，所進行的測量工作內容與要求也不同，并要反復進行，而且各階段之間測量工作也不連續(xù)。漸近性說明了線路測量在項目建設的全過程中。歷經了由粗到精、由高到低的過程。線路工程項目高標準、高質量、低投資、高效益目標的實現(xiàn)，必須是嚴肅、認真、全面的勘察和科學、合理、經濟、完美的設計與精心、高質量施工等的完美結合。因此測量工作必須遵循“由高級到低級”的原則，分階段、分先后循序漸進逐步實施，同時也必須顧及到典型工程對測量的特殊要求。各種線型工程的勘測設計工作有許

13、多共同之處，其測量工作的內容和方法基本相同，只要掌握一兩種典型線型工程的測量內容、方法及精度要求等，可舉一反三，完成其他線型工程的測量工作。相比之下，以鐵路、公路的勘測設計對測量的要求較高、較為全面和細致，故下面以鐵路、公路為例介紹線路初測、定測等方面的測量工作。2-2 線路初測階段的測量工作根據初擬方案，進行現(xiàn)場踏勘，踏勘過程中，應根據不同地形特點和實際情況，進行線路總體方案布設，對初擬的路線方案和比較方案進行調整或修正，確定路線走廊帶，標出線路的走向和大致位置后進行初測。初測是鐵路、公路設計中一個重要的勘測階段，是初步設計的基礎和依據，是初步設計階段的測量工作。其外業(yè)為：線路平面控制測量、

14、線路高程測量和地形測量。這些測量工作的具體做法在數字測圖原理與方法、大地測量學等課程中已作了詳細介紹，因此本節(jié)只對鐵路、公路初測的特點作一些概述。 一、線路平面控制測量 控制測量：即平面控制測量和高程控制測量。是在已有交通規(guī)劃路線，在實地也有了規(guī)劃路線的基本走向的基礎上，在相應的規(guī)劃路線上進行測量。 線路平面控制網的建立，可采用GPS測量、導線測量、三角測量、三邊測量等方法。一、 GPS線路控制測量目前，GPS定位技術已大量應用于布設各等級線路控制測量，施工放樣等線路工程測量的各方面，它具有速度快、精度高、不要求點間通視等技術優(yōu)勢，顯著地提高了線路工程測量的效益，改變了傳統(tǒng)的線路測量作業(yè)模式和

15、質量標準，成為線路測量的一種主要方法。按線路測量規(guī)范的規(guī)定，線路測量采用的坐標系要納入國家大地測量坐標系。因此，線路的初測和定測導線必須與國家大地控制點聯(lián)測，利用GPS測量加密國家四等大地點。用GPS靜態(tài)相對定位法，可以為線路導線測量建立導線的起閉點。同時要顧及線路工程自身的特點和線路定線、施工放樣對控制點加密的需要，應分級建立GPS線路控制網。為此可將線路控制網分兩級布設：（1）建立邊長較長的高一級的GPS線路首級平面控制網；（2）用常規(guī)測量技術進行線路導線測量，各段導線兩端點應附合在高一級的GPS控制點上。GPS控制網的點位除滿足GPS要求外，尚需考慮有利于后續(xù)用全站儀加密布設符合導線或施

16、工放樣的需要。GPS線路控制網的點位應選在沿線路方向離線路中線50300m、穩(wěn)固可靠且不易被施工破壞的范圍內。一般每隔5km左右設置一對相互通視的、邊長為5001000m的GPS點。 2 導線測量（1）導線點的布設要求導線測量應在GPS測量加密的國家大地點或首級平面控制網的基礎上進行，首先要選擇導線點位。這時應注意： 導線點宜選在地勢較高的地方，且能前后互相通視； 導線點應選在開闊的地方，以便作為圖根控制，進行地形測量； 導線點間的距離要適中，不宜大于400m和小于50m，即使地勢平坦，視線清晰時，亦不應大于500m。若使用測距儀或全站儀時，導線點間的距離可增至1000m，并應在不遠于500m

17、處增設內分點。導線點應盡可能接近將來的線路位置，以便為定測時所利用。橋梁及隧道兩端附近，嚴重地質不良地段以及越嶺埡口處應設置導線點。在有比較線的地段，比較線按、順序編列。如比較線的里程樁號用C8DK（C8表示比較線第8個導線點）；比較線的里程樁號用C5DK等。對于比較線起、終點里程樁號與正線里程樁號的關系均須注明。為了便于實地查對，在比較線與正線銜接處應立一面標旗。經過方案比較后，當決定采用比較線時，正線C39DK13點以后的里程不必更改，只需在圖上及手薄上分別注明：（2）導線測量導線點選定后，即進行導線觀測。鐵路初測導線的水平角可用DJ 2及DJ 6級儀器以測回法觀測右角，觀測一測回。兩半測

18、回之間應變動度盤位置。兩半測回間角值之較差在15（DJ 2）或30（DJ 6）限差之內時取其平均值。鐵路初測導線的邊長可采用光電測距儀或全站儀測量，往返測量各一測回，邊長相對誤差應不大于1:2000。 （3）導線的檢核新建鐵路工程測量規(guī)范規(guī)定，導線的起、終點以及在中間每隔不遠于30km處應與國家平面控制點或其他單位不低于四等的平面控制點進行聯(lián)測。有條件時，可采用GPS加密四等以上大地點并代替初測導線測量。當缺乏平面控制點或聯(lián)測有困難時，應進行真北觀測（太陽高度法或北極星任意時角法）或用陀螺經緯儀定向（見第八章）檢核導線角度。 當初測導線與國家控制點聯(lián)測進行角度檢核時，角度閉合差若小于表2-1、

19、表2-2中的規(guī)定時，通常不進行平差。而利用坐標增量閉合差對導線進行檢核時，則需要調整角度閉合差，用平差后的角度來計算坐標增量。在利用國家控制點進行導線檢核之前，首先要考慮所用的控制點是否在同一個高斯投影帶內，若不在同一投影帶內則應進行換帶計算。鐵路測量中對換帶計算的精度要求較低，故可用坐標換帶簡表進行換算。 由改化至高斯平面上的坐標增量總和計算的坐標值與國家平面控制點閉合，從而求得導線全長的閉合差，當相對閉合差不大于1/2000時，可調整閉合差。導線點調整后，對已測帶狀地形圖不進行改動。二、線路高程測量線路高程測量采用水準測量和光電三角高程測量。其任務有兩類，一是建立沿線高程控制點，二是測定導

20、線點及中樁的高程。 1水準測量初測階段的水準測量根據工作目的及精度的不同，可分為基平測量和中平測量。（1） 基平測量系沿線路布設水準點。一般地段每隔約2km設立一點，在工程復雜地段1km設立一點，在300m以上的大橋兩端以及隧道洞口附近各設一點。水準點的高程采用一組往返或兩組單程水準測量的方法測定。水準儀的型號應不低于DS3型。水準點高程測量應與國家水準點或相當于國家等級的水準點聯(lián)測。當線路距上述水準點在5km以內時，應不遠于30km聯(lián)測一次.（2）中平測量是測定導線點及中樁高程。一般采用單程水準測量。水準路線應起閉于基平測量時所設立的水準點上。導線點應作為轉點，轉點高程取位至毫米，中樁高程取

21、位至厘米. 2光電三角高程測量基平測量用光電三角高程測量時，可與導線測量合并進行，導線點作為高程轉點，高程轉點間的距離和豎直角必須往返觀測，并宜在同一氣象條件下完成。用光電三角高程進行中樁測量時，其高程路線應起閉于基平測量中測定過高程的導線點上，其路線長度不宜大于2km。 三、地形測量初測中的地形測量是測量沿線帶狀地形圖，應盡量以導線點作為測站，必要時可設置一個測站點。但在地貌、地物復雜處，設置一個測站點尚不能測出隱蔽的測點時，可繼續(xù)設置第二個測站點。地形圖的比例尺，一般為1:2000，地形簡單的平坦地區(qū)可用1:5000，困難地區(qū)使用1:1000。測圖帶的寬度應能滿足紙上定線的需要，一般在選點

22、時根據現(xiàn)場情況決定。對于1:2000測圖，測圖帶寬度在平坦地區(qū)約為400600m，在丘陵地區(qū)約為300400m。測量的方法與一般地形測量方法相同。初測目前已較多地采用航測方法測繪地形圖。 2-3 線路定測階段的測量工作線路定測是根據初步設計及鑒定意見作了紙上定線之后進行的。定測的主要任務是準確地把初步設計的紙上線路測設到實地上，并且結合現(xiàn)場的具體情況改善線路的位置。定測是初步設計與施工設計中間進行的測量工作，因此，定測階段要為施工設計準備必要的資料。將紙上線路測設到實地上的工作，稱為中線測量。它是依據初測導線點定出設計的紙上線路，再沿此線路測設中線樁（百米樁和加樁）和曲線（曲線測設見第七章）。

23、線路由直線和曲線組成，在沒有測設曲線之前，線路是由一系列連續(xù)的折線所確定，此時定線的任務是把直線段在地面上測設出來，測設直線的各交點和直線上的轉點。 在定測工作中將紙上線路測設到實地的方法如下：一、穿線放線法此法適用于地形不太復雜，且定測中線離初測導線不遠的地區(qū)。其放線的步驟為： 1室內選點：在初測地形圖上，根據紙上線路與初測導線的相互關系，選擇定測中線轉點位置。其位置一般要選擇在地勢較高，且互相通視的地方，并且紙上線路的每條直線段最好有三個以上的點，以便核對。2測設數據準備：如圖2-8所示，Cl、C2C5為初測導線點，從初測導線上作垂線與紙上線路相交，得交點ZD3、ZD4，以它們作為定測的中

24、線轉點。在圖上量出初測導線點到紙上線路的支距長度。有時，根據需要也可在圖上選出便于放線的明顯地物點。如果用ZD2作為定測的中線轉點時，也可量取ZD2相對于初測導線的極坐標，例如圖中1 = 52.5，極距為。按照上述方法，找出紙上線路各轉點與初測導線的相互關系，作為放線的依據。 3現(xiàn)場放線：用經緯儀和光電測距儀或全站儀實地測設各中線轉點的支距，以嚴格控制線路位置。定測中線轉點放出后，如果個別點的位置不太合適，可以根據現(xiàn)場的實際情況調整支距或角度，使其位于適當的地點。4穿線：根據實地上已放出的點位，用經緯儀檢查這些點是否在一條直線上。如偏差不大時，可以適當調整其位置，使位于一條直線上。5交點：在穿

25、線時，應估計出交點（如JD5）的位置，在JD5前后各打一騎馬樁A、B，如圖2-9所示。在定出另一直線段ZD6ZD7后，兩直線段相交即得交點JD5。為便于JD5交點樁的恢復，在ZD6ZD7的延長線上也打兩個騎馬樁C、D。交點也可用兩臺經緯儀從兩個方向同時交出，考慮到日后恢復交點和交點樁以后的固樁，仍宜打上騎馬樁。 交點定出后，在交點上觀測一個測回，然后計算偏角，并注明其左偏或右偏。偏角計算公式為： 左偏角 右偏角 如果交點遇到障礙或位于不能置鏡處或交點較遠時，一般采用測設副交點的方法來解決。所謂副交點就是當交點不能設樁時，在兩切線適當位置選擇的輔助點。副交點通常選在便于測角量邊處，并且要注明副交

26、點與交點的關系。如圖2-10（a）所示，在切線上適當的位置選定兩個副交點A、B。測定其角度、及輔助線AB的距離，則偏角 。 二、撥角放線法撥角放線法是根據在紙上所量得的設計線路各交點的縱橫坐標，計算出每一段直線的距離和方向，從而算得交點上的轉向角。外業(yè)人員按照這些資料，在現(xiàn)場直接撥角測距，而定出所設計的線路。它適用于不論有無初測導線的任何地區(qū)，例如用航測圖作紙上定線，因控制樁較少，只能用此法放線。此法放線可循序前進，較穿線法簡便，工效高，但放線誤差容易累積。因此一般連續(xù)放出若干個交點后應與初測導線點閉合，以檢查偏差是否過大，然后重新由初測導線點開始放出以后的交點，以免誤差積累。在地形、地質復雜

27、的地段，更應經常地與初測導線閉合，以保證中線的正確位置。其工作方法如下：1放線資料的內業(yè)計算如圖2-11所示，C1、C2、C6等點為初測導線點，JD1、JD2JD5為定測中線的交點，由初測地形圖上依次量取每個交點的縱、橫坐標（x、y）至米。然后，按表2-3計算出各交點之間直線長度和各交點上的偏角以及各點的撥角值，并用地形圖上的圖解值進行校核。數據計算也可用掌上電腦或可編程計算器（如CASIO fx-4800P）等編程計算。2放線定交點放線資料計算完畢并經復核無誤后，便可進行外業(yè)放線。根據表2-3的計算資料，首先將儀器置于C1點上后視C2點，撥角度1 = 1437.7，測量距離L，定出交點JD1

28、。然后將儀器搬到JD1，后視C1點，撥角度2 = 5539.8，測量距離L，定出交點JD2。用同法依次可定出其他各交點。 3與初測導線聯(lián)測在實地放出若干個交點后，應與初測導線聯(lián)測。如圖2-12， JD3與JD4 分別為紙上線路的交點JD3與JD4放在實地上的位置。在JD4上與初測導線點C5聯(lián)測，聯(lián)測的精度要求與初測導線相同。然后，按照表2-4計算的坐標JD4與JD4 JD3的方位角，與表2-3中JD4的坐標和JD3JD4的方位角進行比較，可求得方向閉合差：而求得坐標閉合差也在允許限差以內。若閉合差超過限差時，應檢查不閉合的原因，并予以改正。閉合差在允許的范圍內時，一般不進行調整，而 是采用為新

29、的起點，重新計算 和紙上線路交點JD5的長度以及在 處的撥角，并且根據 和紙上線路交點JD5、JD6兩點計算出在JD5處的撥角5。然后就可以由上述計算數據定出JD5和JD6。以后的各交點又可從JD6開始按表2-3中計算的數據繼續(xù)測設。交點定出后，即可進行曲線測設，并沿線路定出百米樁及加樁。在中線測量中，其角度觀測的要求與初測導線一致。距離測量需進行兩次，兩次測量的較差應不大于邊長的1/2000，距離取至厘米。三GPS（ RTK）法實時動態(tài)（RTK）測量系統(tǒng)是GPS測量技術與數據傳輸技術相結合而構成的組合系統(tǒng)，是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術。RTK技術是GPS測量技術發(fā)展中的一

30、個新的突破和里程碑。它不僅具有GPS技術的所有優(yōu)點，而且可以實時獲得觀測結果及精度，大大地提高了作業(yè)效率并拓寬了GPS的應用領域。因而GPS RTK技術在線路測量中的應用受到極大的關注，在線路初測、定測、施工測量等領域發(fā)揮了巨大作用。用RTK進行線路中線定測時，首先應在室內根據設計數據計算出各待定點的坐標，包括整樁、曲線主點、橋位等加樁，然后將這些數據送到手持機中，有了坐標以后在實測前還應作坐標轉換參數的計算，以便把GPS測量結果轉換到工程采用的坐標系統(tǒng)。這樣便可在野外進行測設工作。具體測設方法可參見第六章。四全站儀極坐標法全站儀是當今地面測量工作走向自動化、數字化的核心測量儀器，具有自動化、

31、數字化、可編程等強大的功能。目前線路地面測量的外業(yè)工作與部分內業(yè)數據處理幾乎都可在全站儀中完成。且全站儀極坐標法具有放樣方法簡單、靈活的優(yōu)點，在線路中線定測中普遍使用。利用前面介紹的穿線放線法和撥角放線法所準備的放樣數據，采用全站儀極坐標法可以很方便地完成中線測設工作。 2-4 線路縱橫斷面的測繪斷面圖是根據斷面外業(yè)測量資料繪制而成，非常直觀地體現(xiàn)了地面現(xiàn)狀的起伏狀況，是工程設計和施工中的重要資料，也是鐵路、公路設計的基礎文件之一。一、線路縱斷面的測繪線路的平面位置在實地測設之后，應測出各里程樁處的高程。從而繪制表示沿線起伏情況的縱斷面圖，以便進行線路縱向坡度、橋面位置、隧道洞口位置的設計。定

32、測階段的高程測量，應盡量采用初測水準點的高程數據。當水準點被破壞或受到施工影響時，應補設新點。新設水準點的測量要求與基平測量相同。初測水準點檢測后，以中平測量的要求測出各里程樁、加樁處的高程，并繪制縱斷面圖。斷面圖采用直角坐標法繪制，其橫坐標表示水平距離，縱坐標表示高程。線路縱斷面圖是以中樁的里程為橫坐標，以其高程為縱坐標而繪制的。常用的里程比例尺有1:2000和1:1000。在縱斷面圖上，為明顯表示地形起伏狀態(tài)，通常使高程比例尺為水平比例尺的1020倍。圖2-13為定測階段結束后，上交的線路詳細縱斷面圖實例。圖中連續(xù)里程，系扣除斷鏈后貫串線路全長的累計里程。二、線路橫斷面的測繪在鐵路、公路設

33、計中，只有線路的縱斷面圖還不能滿足路基、隧道、橋涵、站場等專業(yè)設計以及計算土石方數量等方面的要求，因此，必須測繪橫斷面圖。線路橫斷面測量的主要任務是在各中樁處測定垂直于道路中線方向的地面起伏，然后繪制橫斷面圖。橫斷面圖是設計路基橫斷面、計算土石方和施工時確定路基填挖邊界的依據。橫斷面測量的寬度，由路基寬度及地形情況確定，一般在中線兩側各測1550m。1確定橫斷面方向在線路上，一般應在曲線控制點、公里樁和線路縱、橫向地形明顯變化處測繪橫斷面。在大中橋頭、隧道洞口、擋土墻等重點工程地段，適當加密橫斷面。橫斷面的方向，在直線地段與線路方向垂直；在曲線地段與各點的切線方向垂直。其確定方法可用方向架、經

34、緯儀等進行。2橫斷面上點位的測定橫斷面上中樁的地面高程已在縱斷面測量時測出，橫斷面上各地形特征點相對于中樁的平距和高差可用經緯儀、水準儀皮尺法、全站儀等測定。（1） 采用經緯儀測量橫斷面時，是將儀器置于中線樁上，讀取中線樁兩側各地形變化點的視距和垂直角，計算各觀測點相對中樁的水平距離與高差。此法宜用于地形起伏變化較大的山區(qū)。 （2） 采用水準儀皮尺法測量橫斷面時，由方向架確定斷面方向，皮尺量距，水準儀測量高差。該法適用于施測橫斷面較寬的平坦地區(qū)。（3） 采用全站儀測量橫斷面時，可將儀器置于中線樁上，直接測量中線樁兩側各地形變化點的水平距離與高差。3繪制橫斷面圖繪制橫斷面圖的縱橫比例尺相同，一般

35、采用1:100或1:200。根據橫斷面測量中得到的各點間的平距和高差，檢驗橫斷面測量成果，橫斷面測量檢測限差為：式中 H為檢查點至中樁的高差；L為檢查點至中樁的水平距離，單位為米。檢查合格后，繪出各中樁的橫斷面圖（圖2-14）。在橫斷面圖上應標定中樁位置和里程，并逐一將地面特征點畫在圖上，再連接相鄰點，即繪出橫斷面圖。2.5 既有線路測量為了增強鐵路、公路的運輸能力，除修建新線之外，對既有線路進行技術改造也是一種有效措施。既有線路的勘測設計與新建線路一樣，即經過方案研究、初測、初步設計、定測和施工設計。既有線路的勘測工作主要集中在初測階段，包括：線路的平面測繪，縱橫斷面測繪，地形測繪等，定測的

36、測量工作應盡量利用初測資料，定測與初測的內容基本上相同，主要區(qū)別在于：初測中可做得較為簡略，而定測時應作詳細的測繪。既有線勘測的主要特點是：勘測基本上沿著既有線進行，較之新線勘測減少了大量的選線測量工作，由于改建和增建工程是在既有線的基礎上進行，所以勘測中主要內容之一是對既有線路及各種建筑物作詳細測繪。既有線平面測繪實質上是新線勘測中測設中線的反轉過程，新線勘測中是把設計好的中線測設到地面，根據計算好的曲線要素、長度和轉角測設曲線。而既有線平面測繪則是把已經建成的線路測繪出來，根據測繪的資料反過來求算曲線的轉角、半徑、長度等曲線要素，以便在此基礎上設計新的曲線。既有線路測量的主要內容有：既有線

37、里程丈量、線路調繪、高程測量、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、設備調查等。一、既有線的里程丈量里程丈量是為了在既有線路上定出公里樁、百米樁和加樁的位置，作為勘測設計和施工的里程依據，也是既有線平面坐標計算的長度依據。二、線路調繪線路調繪又稱為橫向測繪，是對既有線路兩側3050m以內的地物、地貌進行調查和測繪。其目的是作為修改和補充既有線平面圖以及拆遷建筑物、路基加寬、防護、排水系統(tǒng)布置以及第二線左右側選擇等意見的依據。三、既有線高程測量既有線高程測量的目的是：沿線路檢測已有水準點和補設新的水準點，測量沿線所有百米樁和加樁處鋼軌頂面的高程。測量工作分為水準點高程測量和中

38、樁高程測量。四、站場測繪站場平面圖的比例尺為1:2000或1: 1000，其測繪范圍根據需要確定，除了要測繪站場及其周圍的地形外，還要對站內既有建筑和設備進行測繪，測量的主要內容有：基線測量、高程測量、橫斷面測量、站場平面測繪、地形測繪、站內股道及線路測量、道岔測量等。五、橋涵測量1既有橋涵丈量應在調查和有關資料的基礎上進行。丈量的數據必須核對，并查明各部位的建筑材料等有關情況。2既有橋涵的精度要求：六、既有曲線測量既有曲線測量的基本原理與新線勘測中測設曲線相同，只是因目的不同，方法上稍有差異，新線勘測中是將設計好的曲線測設到地面，既有曲線測量中則要測繪既有曲線的詳細現(xiàn)狀。既有曲線測量采用全站

39、儀極坐標法、偏角法、矢距法等。另外，用RTK技術進行既有線測量時，基準站安置在道軌旁的已知點上，流動站安置在可在軌道上開行的任何一種平板車上， 隨著平板車的運動，RTK測量系統(tǒng)將實時地得出線路中線各點的三維坐標，一次性完成平面與高程測量。2-6 航測、遙感技術在線路勘測中的應用線路勘測設計的過程可分為外業(yè)勘測和內業(yè)設計，內業(yè)設計部分主要取決于計算機硬、軟件水平的提高與發(fā)展；外業(yè)勘測部分主要是地形數據采集的高精度與自動化，這取決于各種新技術、先進設備的支持。外業(yè)勘測中最關鍵的問題是如何高效、準確、及時的獲取設計所需線路的各類地形數據。 地形數據的獲取一般有三種方法：野外實測采集地形數據；已有大比例尺地形圖的數字化；航測遙感方法采集地形數據。野外實測數據可采用GPS和全站儀等方法從野外實測獲得地形數據；地形圖數字化有手扶跟蹤數字化和全自動數字化；航測遙感采集地形數據視其采集設備的不同有模擬法、解析法、全數字測圖以及遙感判釋等幾種方式。隨著計算機技術、信息技術、光電技術、測繪技術、遙感技術等高新技術的進步以及學