道路工程測(cè)量素材

會(huì)計(jì)學(xué)1道路工程測(cè)量素材

道路施工測(cè)量按照設(shè)計(jì)要求，測(cè)設(shè)線路的平面位置和高程位置，作為施工的依據(jù)。

道路竣工測(cè)量將竣工后的線路工程通過(guò)測(cè)量繪制成圖，以反映施工質(zhì)量，并作為線路使用中維修管理、改建擴(kuò)建的依據(jù)。本章主要介紹線路定測(cè)中的中線測(cè)量、縱橫斷面測(cè)量和線路施工測(cè)量等內(nèi)容。第一節(jié)概述第九章道路工程測(cè)量第1頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量

線路的中線測(cè)量就是通過(guò)直線和曲線測(cè)設(shè)，將路中心線具體放樣到地面上去。中線測(cè)量包括線路的交點(diǎn)（JD）和轉(zhuǎn)點(diǎn)（ZD）的測(cè)設(shè)，線路轉(zhuǎn)角(α)的測(cè)定，中線里程樁的測(cè)設(shè)，線路圓曲線測(cè)設(shè)等。道路的平面線型如圖9-1：圖9-1一、交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)線路的平面線型是由直線和曲線組成的，線路改變方向時(shí)，兩相鄰直線延長(zhǎng)線的相交點(diǎn)稱(chēng)為線路的交點(diǎn)(用JD表示),它是詳細(xì)測(cè)設(shè)線路中線的控制點(diǎn)。而轉(zhuǎn)點(diǎn)是指當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)之間距離較長(zhǎng)或互不通視時(shí)，需要在其連線上或延長(zhǎng)線上定出一點(diǎn)或數(shù)點(diǎn)以供交點(diǎn)、測(cè)角、量距或延長(zhǎng)線時(shí)瞄準(zhǔn)使用。這種在道路中線測(cè)量中起傳遞方向作用的點(diǎn)稱(chēng)為轉(zhuǎn)點(diǎn)（用ZD表示）。通常對(duì)于一般低等級(jí)公路，可以采用一次定測(cè)的方法直接在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定；而對(duì)于高等級(jí)公路或地形復(fù)雜地段，則必須首先在初測(cè)的帶狀地形圖上定線，又稱(chēng)紙上定線，然后再用下列方法進(jìn)行實(shí)地測(cè)設(shè)，又叫現(xiàn)場(chǎng)定線。

第2頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量1.交點(diǎn)的測(cè)設(shè)

（1）放點(diǎn)穿線法放點(diǎn)穿線法是紙上定線放樣到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)常用的方法，具體做法如下：

1）在圖上量取支距

2）在實(shí)地放支距用皮尺和方向架（或經(jīng)緯儀）按圖上所量支距在實(shí)地標(biāo)定出路線點(diǎn)Ｐ1…Ｐ4作為臨時(shí)點(diǎn)。

3)穿線由于圖解數(shù)據(jù)和測(cè)設(shè)誤差的影響，所放的點(diǎn)一般不在一條直線上，這時(shí)可以采用目估法或經(jīng)緯儀法穿線，如圖9-3，適當(dāng)調(diào)整各點(diǎn)，使其位于同一條直線АВ上。

4）定交點(diǎn)如圖9-4，當(dāng)相鄰兩直線АВ、СＤ測(cè)設(shè)于實(shí)地后，即可延長(zhǎng)直線交會(huì)定交點(diǎn)(JD)，其操作步驟如下：①將經(jīng)緯儀安置在Ｂ點(diǎn)，盤(pán)左瞄準(zhǔn)А點(diǎn)，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡沿視線方向，在交點(diǎn)JD點(diǎn)附近，打下兩個(gè)木樁，俗稱(chēng)騎馬樁，并沿視線方向用鉛筆在兩樁頂上分別標(biāo)出和。②盤(pán)右仍瞄準(zhǔn)A點(diǎn)后，再倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，用與上述同樣的方法在兩樁頂上又標(biāo)出和。

第3頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量③分別取與、與的中點(diǎn)并釘上在兩樁上釘上小釘?shù)谩牲c(diǎn)④用細(xì)線將、兩點(diǎn)連接。（這種以盤(pán)左、盤(pán)右兩個(gè)盤(pán)位延長(zhǎng)直線的方法稱(chēng)為正倒鏡分中法。）⑤將儀器搬到C點(diǎn)，瞄準(zhǔn)D點(diǎn),同法定出c、d兩點(diǎn)，拉上細(xì)線。⑥在兩條細(xì)線交點(diǎn)出打下木樁，并釘上小釘，即為交點(diǎn)JD。圖9-4

（2）撥角放線法

根據(jù)在地形圖上定線所設(shè)計(jì)的交點(diǎn)坐標(biāo)，反算出每一段直線的距離和坐標(biāo)方位角，從而算出交點(diǎn)上的轉(zhuǎn)向角，從中線的起點(diǎn)開(kāi)始，，用經(jīng)緯儀在現(xiàn)場(chǎng)直接撥角量距定出交點(diǎn)位置。如圖9-5，N1、N2…為導(dǎo)線點(diǎn)，在N1安置經(jīng)緯儀，撥角β1，量出距離S1，定出交點(diǎn)JD1。在JD1安置經(jīng)緯儀，撥角β2，量出距離S2，定出JD2。依次可定出其它交點(diǎn)。第4頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量圖9-5

這種方法工作效率高，是用于測(cè)量控制點(diǎn)較少線路，缺點(diǎn)是放線誤差容易積累，因此一般連續(xù)放出若干個(gè)點(diǎn)后應(yīng)與初測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)閉合，以檢查誤差是否過(guò)大，然后重新有初測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)開(kāi)始放出以后的交點(diǎn)。方位角閉合差≤±40″，長(zhǎng)度閉合差≤1/5000。

2.轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)當(dāng)兩交點(diǎn)間距離較遠(yuǎn)但尚能通視或已有轉(zhuǎn)點(diǎn)需加密時(shí)，可采用經(jīng)緯儀直接定線或經(jīng)緯儀正倒鏡分中法測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)互不通視時(shí)，可用下述方法測(cè)設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。第5頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量

（1）兩交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)如圖9-6，JD4、JD5為相鄰而互不通視的兩個(gè)交點(diǎn)，ZD′為初定轉(zhuǎn)點(diǎn)。將經(jīng)緯儀置于ZD′，用正倒鏡分中法延長(zhǎng)直線JD4—ZD’至JD5′。設(shè)JD5′與JD5的偏差為,用視距法測(cè)定a、b，則ZD′應(yīng)橫向移動(dòng)的距離e可按下式計(jì)算：

（9-1）將ZD′按e值移至ZD。

圖9-6（2）延長(zhǎng)線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)

如圖9-7，JD7、JD8互不通視，可在其延長(zhǎng)線上初定轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD′。將經(jīng)緯儀置于ZD′，用正倒鏡法照準(zhǔn)JD7，并以相同豎盤(pán)位置俯視JD8，在JD8點(diǎn)附近測(cè)定兩點(diǎn)后取中點(diǎn)的JD8′。若JD8′與JD8重合或偏差值在容許范圍之內(nèi)，即可將ZD′作為轉(zhuǎn)點(diǎn)。否則應(yīng)重設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，量出值，第6頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量用視距法測(cè)出a、b，則ZD′應(yīng)橫向移動(dòng)的距離e可按下式計(jì)算：

（9-2）將ZD′按e值移至ZD。圖9-7第7頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量二、轉(zhuǎn)角的測(cè)定線路從一個(gè)方向轉(zhuǎn)向另一個(gè)方向時(shí)，偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向間的夾角稱(chēng)為轉(zhuǎn)角，用表示。在線路的轉(zhuǎn)彎處一般要求設(shè)置曲線，而曲線的設(shè)計(jì)要用到轉(zhuǎn)角，所以，設(shè)計(jì)前必須測(cè)設(shè)出轉(zhuǎn)角的大小。轉(zhuǎn)角有左右之分，偏轉(zhuǎn)后的方向在原方向的左側(cè)稱(chēng)為左轉(zhuǎn)角，反之稱(chēng)右轉(zhuǎn)角，如圖（9-8）。在線路測(cè)量中，一般不直接測(cè)轉(zhuǎn)角，而是先直接測(cè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上的水平夾角，然后計(jì)算出轉(zhuǎn)角。在轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，通常是觀測(cè)線路的水平右?jiàn)A角，因此轉(zhuǎn)角公式可按下式計(jì)算

，

，

，

（9-3）

右?jiàn)A角的測(cè)定，一般采用DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀觀測(cè)一測(cè)回，兩半測(cè)回角度差不大于，在容許值內(nèi)取平均值為觀測(cè)結(jié)果。為了保證測(cè)角精度，線路還需要進(jìn)行角度閉合差校核；高等級(jí)公路需和國(guó)家控制點(diǎn)連測(cè)，按附合導(dǎo)線進(jìn)行角度閉合差計(jì)算和校核；低等級(jí)公路可分段進(jìn)行校核，以3～5Ｋｍ或以每天測(cè)設(shè)距離為一段，用羅盤(pán)儀測(cè)出始邊和終邊的磁方位角。每天作業(yè)開(kāi)始與結(jié)束須觀測(cè)磁方位角，至少各一次，以便與根據(jù)觀測(cè)水平夾角值推算的方位角校核，其兩者之差不得超過(guò)2o。

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根據(jù)曲線測(cè)設(shè)的要求，在右角測(cè)定后，要求在不變動(dòng)水平度盤(pán)位置的情況下，定出角的分角線方向（圖9-9），并釘樁標(biāo)志，以便將來(lái)測(cè)設(shè)曲線中點(diǎn)。設(shè)測(cè)角時(shí)，后視方向的水平度盤(pán)讀數(shù)為,前視方向的讀數(shù)為，分角線方向的水平度盤(pán)讀數(shù)為。因則或

或

（9-4）

此外，在角度觀測(cè)后，還須用測(cè)距儀測(cè)定相鄰交點(diǎn)間的距離，以供中樁量距人員檢核之用。。因，則

圖9-8圖9-9三、里程樁的設(shè)置

為了確定線路中線的具體位置和線路長(zhǎng)度，滿(mǎn)足線路縱橫斷面測(cè)量以及為線路施工放樣打下基礎(chǔ)，則必須由線路的起點(diǎn)開(kāi)始每隔20ｍ或50ｍ（曲線上根據(jù)不同半徑每隔20ｍ、10ｍ或5ｍ）釘設(shè)木樁標(biāo)記，稱(chēng)為里程樁。樁上正面寫(xiě)有樁號(hào)，背面寫(xiě)有編號(hào)，樁號(hào)表示該樁至線路起點(diǎn)的水平距離。如某樁至路線起點(diǎn)距離為4200.75ｍ，樁號(hào)為Ｋ4+200.75。編號(hào)是反映樁間的排列順序，以9為一組，循環(huán)進(jìn)行。第9頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量

里程樁分為整樁和加樁兩種，整樁是按規(guī)定每隔20ｍ或50ｍ為整樁設(shè)置的里程樁，百米樁、公里樁和線路起點(diǎn)樁均為整樁。加樁分地形加樁、地物加樁、曲線加樁、關(guān)系加樁等。地形加樁是指沿中線地形坡度變化處設(shè)置的樁；地物加樁是指沿中線上的建筑物和構(gòu)筑物處設(shè)置的樁。曲線加樁是指曲線起點(diǎn)、中點(diǎn)、終點(diǎn)等設(shè)置的樁；關(guān)系加樁是指路線交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)（中線上傳遞方向的點(diǎn)）的樁。對(duì)交點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)和曲線主點(diǎn)樁還應(yīng)注明樁名縮寫(xiě)，目前我國(guó)線路中采用如表（線路主要標(biāo)志名稱(chēng)表）標(biāo)志點(diǎn)名稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)縮寫(xiě)標(biāo)志點(diǎn)名稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)縮寫(xiě)交點(diǎn)

JD公切點(diǎn)

GQ轉(zhuǎn)點(diǎn)

ZD第一緩和曲線起點(diǎn)直緩點(diǎn)ZH圓曲線起點(diǎn)直圓點(diǎn)ZY第一緩和曲線終點(diǎn)緩圓點(diǎn)HY圓曲線中點(diǎn)曲中點(diǎn)QZ第二緩和曲線起點(diǎn)圓緩點(diǎn)YH圓曲線終點(diǎn)圓直點(diǎn)YZ第二緩和曲線終點(diǎn)緩直點(diǎn)HZ

表9-1

第10頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量

在設(shè)置里程樁時(shí)，如出現(xiàn)樁號(hào)與實(shí)際里程不相符的現(xiàn)象叫斷鏈。斷鏈的原因主要是由于計(jì)算和丈量發(fā)生錯(cuò)誤，或由于線路局部改線等造成的。斷鏈有“長(zhǎng)鏈”和“短鏈”之分，當(dāng)線路樁號(hào)大于地面實(shí)際里程時(shí)叫短鏈，反之叫長(zhǎng)鏈。

路線總里程=終點(diǎn)樁里程+長(zhǎng)鏈總和—短鏈總和

四、圓曲線測(cè)設(shè)

路線是由直線與曲線連接而成的，而連接不同方向路線的線路稱(chēng)為平面曲線，平面曲線又分為圓曲線和緩和曲線。重點(diǎn)介紹圓曲線的測(cè)設(shè)方法。圓曲線的測(cè)設(shè)一般分以下兩步進(jìn)行：第一步，先測(cè)設(shè)圓曲線上起控制作用的點(diǎn)，如:起點(diǎn)（ZY），終點(diǎn)（YZ）和曲中點(diǎn)（QZ）,這步稱(chēng)為圓曲線上主點(diǎn)的測(cè)設(shè)；第二步，在已測(cè)定的主點(diǎn)間進(jìn)行加密，按規(guī)定樁距測(cè)設(shè)曲線上的其它各樁點(diǎn)，這步稱(chēng)為圓曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè)。

1.圓曲線的主點(diǎn)測(cè)設(shè)（1）圓曲線測(cè)設(shè)元素的計(jì)算第11頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量

如圖9-10，設(shè)線路交點(diǎn)（JD）的轉(zhuǎn)角為圓曲線半徑為（的設(shè)計(jì)可參考有關(guān)規(guī)定）。則圓曲線的測(cè)設(shè)元素可按下試計(jì)算；

切線長(zhǎng)（9-5）

曲線長(zhǎng)（9-6）

外矢距（9-7）

切曲差（9-8）

圖9-10

其中，用于主點(diǎn)測(cè)設(shè)，，，用于里程計(jì)算，在測(cè)設(shè)中，，，，一般是以和為引數(shù)，直接從曲線測(cè)設(shè)表中查取。

，

，，，，

例9-1某線路交點(diǎn)（JD）轉(zhuǎn)角α=45o00′，曲線設(shè)計(jì)半徑R=200米，求切線長(zhǎng)，外矢距及切曲差。解由式（9-5）、（9-6）、（9-7）、（9-8）可求出=82.84m=16.48m=157m=8.68m第12頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量

（2）里程計(jì)算交點(diǎn)（JD）的里程是經(jīng)實(shí)地測(cè)量得出的，圓曲線主點(diǎn)的里程則由圖9-10可知；

ZY里程=JD里程-YZ里程=ZY里程+QZ里程=YZ里程-/2JD里程=QZ里程+/2(檢核)接前面例題，設(shè)JD點(diǎn)的里程為K1+573.36，求ZY、YZ、QZ三點(diǎn)的里程，并檢核。JDk1+573.36-)

82.84ZY

k1+490.52+)

157YZ

k1+647.52-)/2

78.5QZ

k1+569.02+)/2

4.34JD

k1+573.36

第13頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算無(wú)誤（3）主點(diǎn)測(cè)設(shè)將經(jīng)緯儀安置在交點(diǎn)（JD）上，后視相鄰交點(diǎn)或轉(zhuǎn)點(diǎn)，沿視線方向量取切線長(zhǎng)度，得曲線起點(diǎn)（ZY），并檢查ZY點(diǎn)至相鄰里程樁的距離，較差應(yīng)在限差之內(nèi)后并打樁。再將望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)前視方向的交點(diǎn)或轉(zhuǎn)點(diǎn)，沿此方向量切線長(zhǎng)度，得曲線終點(diǎn)（YZ）。最后沿分角線方向量取外矢距，得到曲線中點(diǎn)（QZ）點(diǎn)。2.圓曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè)

曲線的主點(diǎn)定出以后，還應(yīng)沿著曲線加密曲線，才能將圓曲線的形狀和位置詳細(xì)地在地面上表示出來(lái)。圓曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè)就是測(cè)設(shè)除主點(diǎn)以外的一切曲線樁，包括一定距離的里程樁和加樁。圓曲線詳細(xì)測(cè)設(shè)方法有多種，現(xiàn)介紹幾種常用的方法。圖9-11

1）偏角法

偏角法是一種極偏角法是一種坐標(biāo)定點(diǎn)的方法，是利用偏角（弦切角）和弦長(zhǎng)來(lái)測(cè)設(shè)圓曲線的。圖9-11所示，它是以曲線的起點(diǎn)（或終點(diǎn)）至任一待點(diǎn)的弦線與切線間的偏角，（即弦切角）和相鄰點(diǎn)間的弦長(zhǎng)來(lái)測(cè)設(shè)點(diǎn)的位置。

11）偏角的計(jì)算采用偏角法測(cè)設(shè)曲線，一般采用整樁號(hào)法設(shè)樁，現(xiàn)設(shè)整弧段長(zhǎng)為，與其相對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)為。首尾兩零弧長(zhǎng)分別為、和中間幾段相等的整弧長(zhǎng)之和，即第14頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量

（9-9）弧長(zhǎng)和所對(duì)的相應(yīng)圓心角為及，可按下列公式計(jì)算

（9-10）

弧長(zhǎng)和所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)及計(jì)算公式為

(9-11)曲線上各點(diǎn)的偏角等于所對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角的一半，

第15頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第二節(jié)道路中測(cè)量第九章道路工程測(cè)量（9-12）

2）、測(cè)設(shè)方法如下：如圖9-11，經(jīng)緯儀安置在曲線起點(diǎn)ZY，瞄準(zhǔn)交點(diǎn)（JD），置水平度盤(pán)讀數(shù)為零；順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，使度盤(pán)讀數(shù)為，在此方向上量取弦長(zhǎng)，并打樁記為①點(diǎn)；然后把角撥至，將鋼尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)①點(diǎn)，從弦長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧與經(jīng)緯儀的方向相交于②點(diǎn)，其余依此類(lèi)推。當(dāng)撥至?xí)r，視線應(yīng)通過(guò)曲線終點(diǎn)YZ,最后一個(gè)細(xì)部點(diǎn)至曲線終點(diǎn)的距離為，以此檢測(cè)，即可測(cè)設(shè)出曲線各樁點(diǎn)。偏角法不僅可以在ZY點(diǎn)上安置儀器測(cè)設(shè)曲線，而且還可以在YZ或QZ點(diǎn)上安置儀器進(jìn)行測(cè)設(shè)，也可以將儀器安置在曲線任一點(diǎn)上測(cè)設(shè)。這是一種測(cè)設(shè)精度較高，實(shí)用性較強(qiáng)的常用方法。（2）切線支距法切線支距法也叫直角坐標(biāo)法，它是以曲線起點(diǎn)ZY或終點(diǎn)YZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，切線方向?yàn)閄軸，過(guò)原點(diǎn)的半徑方向?yàn)閅軸，利用曲線上的各點(diǎn)在此坐標(biāo)系中的坐標(biāo)測(cè)設(shè)曲線。如圖9-12所示，為待測(cè)點(diǎn)至原點(diǎn)間的弧長(zhǎng)，為曲線半徑，待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)可按下式計(jì)算，

第16頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量圖9-12

(9-13)(9-13)

式中

i=1,2,3……

測(cè)設(shè)時(shí)可采用整樁距法設(shè)樁，即按規(guī)定的弧長(zhǎng)（20m,10m或5m）設(shè)樁，但在測(cè)設(shè)第一個(gè)樁點(diǎn)時(shí)，為了避免出現(xiàn)零數(shù)的樁號(hào)，可先測(cè)一段小于的弧，得一整樁號(hào)，然后從此點(diǎn)開(kāi)始按規(guī)定的弧長(zhǎng)測(cè)設(shè)。具體施測(cè)步驟如下；

1）在ZY點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)交點(diǎn)JD定出切線方向，沿其視線方向從ZY點(diǎn)量取點(diǎn)橫坐標(biāo)，得垂足點(diǎn)；

2）在點(diǎn)用于方向架或經(jīng)緯儀測(cè)出直角方向，量出橫坐標(biāo)，即可定出曲線點(diǎn)；

3）曲線細(xì)部點(diǎn)測(cè)設(shè)完畢后，要量取QZ點(diǎn)至最近一個(gè)曲線樁的距離與其樁號(hào)做比較，來(lái)檢查是否超限。此方法適用在地勢(shì)平坦地區(qū)，具有測(cè)法簡(jiǎn)單，誤差不積累，精度高等優(yōu)點(diǎn)。

第17頁(yè)/共40頁(yè)第二節(jié)道路中線測(cè)量第九章道路工程測(cè)量

（3）極坐標(biāo)法

當(dāng)?shù)孛媪烤嗬щy時(shí)，可采用光電測(cè)距儀或全站儀測(cè)設(shè)圓曲線，這時(shí)用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)就顯得極為方便。如圖9-13，儀器安置于曲線的起點(diǎn)（ZY），后視切線方向，拔出偏角后，在儀器視線上測(cè)設(shè)出弦長(zhǎng)d1，即可放樣點(diǎn)P1。偏角計(jì)算方法與上述的偏角法相同，弦長(zhǎng)也可以參照偏角法弦長(zhǎng)計(jì)算公式，由弦長(zhǎng)C1對(duì)應(yīng)的圓心角和半徑R求出，即圖9-13

第18頁(yè)/共40頁(yè)第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

第九章道路工程測(cè)量

路線定測(cè)階段在完成中線測(cè)量以后，還必須進(jìn)行路線縱、橫斷面測(cè)量。路線縱斷面測(cè)量又稱(chēng)為中線水準(zhǔn)測(cè)量，它的任務(wù)是在道路中線測(cè)定之后，測(cè)定中線上各里程樁（簡(jiǎn)稱(chēng)中樁）的地面高程，并繪制路線縱斷面圖，來(lái)表示沿路線中線位置的地形起伏狀態(tài)，主要用于路線縱坡設(shè)計(jì)。橫斷面測(cè)量是測(cè)定中線上各里程樁處垂直于中線方向的地形起伏狀態(tài)，并繪制橫斷面圖，供路基設(shè)計(jì)、施工放邊樁使用，并通過(guò)計(jì)算橫斷面圖的填、挖斷面面積即相鄰中樁的距離便可計(jì)算施工的土石方數(shù)量。線路縱斷面包括路線水準(zhǔn)測(cè)量和線路縱斷面繪制兩項(xiàng)內(nèi)容。一、基平測(cè)量水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)根據(jù)需要和用途的不同，可設(shè)置永久性和臨時(shí)性的水準(zhǔn)點(diǎn)。路線起終點(diǎn)和終點(diǎn)、需長(zhǎng)期觀測(cè)的工程附近均設(shè)置永久性水準(zhǔn)點(diǎn)，永久性水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)標(biāo)石，也可設(shè)置在永久性建筑物的基礎(chǔ)上或用金屬標(biāo)志嵌在基巖上。水準(zhǔn)點(diǎn)密度應(yīng)根據(jù)地形和工程需要而定，在丘陵和山區(qū)每隔0.5-1km設(shè)置一個(gè)，在平原地區(qū)每隔1-2km設(shè)置一個(gè)。基平測(cè)量時(shí)，應(yīng)將起始水準(zhǔn)點(diǎn)與附近的國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，以獲得絕對(duì)高程，同時(shí)在沿線水準(zhǔn)測(cè)量中，也應(yīng)盡量與附近國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，形成附合水準(zhǔn)路線，以獲得更多的檢核條件，當(dāng)路線附近沒(méi)有國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)或引測(cè)有困難時(shí)，也可參考地形圖選定一個(gè)與實(shí)地高程接近的作為起始水準(zhǔn)點(diǎn)的假定高程?；綔y(cè)量應(yīng)使用不低于DS3級(jí)水準(zhǔn)儀，采用一組往返或兩組單程在水準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)行觀測(cè)。水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求，往返觀測(cè)或兩組單程觀測(cè)的高差不符值應(yīng)滿(mǎn)足：

第19頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

mm（平原微丘區(qū)）或mm（山嶺重丘區(qū)）式中為水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，以km計(jì)（具體可參考《公路勘測(cè)規(guī)范》（JTJ061-99））。若高差不符值在限差以?xún)?nèi)，取其高差平均值作為兩水準(zhǔn)點(diǎn)間高差，否則需要重測(cè)。最后由起始點(diǎn)高程及調(diào)整后高差計(jì)算各水準(zhǔn)點(diǎn)高程。m

第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

二、中平測(cè)量中平測(cè)量即線路中樁的水準(zhǔn)測(cè)量，一般以相鄰兩水準(zhǔn)點(diǎn)為一測(cè)段，從一水準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始，用視線高法逐點(diǎn)施測(cè)中樁的地面高程，附合到下一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)上。相鄰兩轉(zhuǎn)點(diǎn)間觀測(cè)的中樁，稱(chēng)為中間點(diǎn)。為了削弱高程傳遞的誤差，觀測(cè)時(shí)應(yīng)先觀測(cè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，后觀測(cè)中間點(diǎn)。轉(zhuǎn)點(diǎn)應(yīng)立在尺墊上或穩(wěn)定的固定點(diǎn)上，尺子讀數(shù)至毫米，視線長(zhǎng)度不大于150m；中間點(diǎn)尺子應(yīng)立在緊靠中樁的地面上，尺子讀數(shù)至cm，視線長(zhǎng)度可適當(dāng)放長(zhǎng)。如圖9-14所示，水準(zhǔn)儀置于I站后，后視水準(zhǔn)點(diǎn)為BM1，前視轉(zhuǎn)點(diǎn)為T(mén)P1，將觀測(cè)結(jié)果分別記入表9-2中的“后視”和“前視”欄內(nèi)，然后觀測(cè)0=000……，0=120等各中樁點(diǎn)，將讀數(shù)分別記入“中視”欄。將儀器搬到Ⅱ站，后視轉(zhuǎn)點(diǎn)為T(mén)P1，前視轉(zhuǎn)點(diǎn)為T(mén)P2，然后觀測(cè)各中樁地面點(diǎn)，用同法繼續(xù)想前觀測(cè)，直至附和到下一點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn)BM2，完成一測(cè)段的觀測(cè)工作。

第20頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

圖9-14

中樁水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求，一般取測(cè)段高差與兩端水準(zhǔn)點(diǎn)已知高差之差的限差為（二級(jí)及二級(jí)以下公路，以Km計(jì)），在容許范圍內(nèi)，即可進(jìn)行中樁地面高程的計(jì)算，否則應(yīng)重測(cè)。中間點(diǎn)的地面高程及前視點(diǎn)高程，一律按所屬測(cè)站的視線高程進(jìn)行計(jì)算。每一測(cè)站的計(jì)算公式如下：視線高程=后視點(diǎn)高程+后視讀數(shù)轉(zhuǎn)點(diǎn)高程=視線高程-前視讀數(shù)中樁高程=視線高程-中視讀數(shù)三、縱斷面圖的繪制

縱斷面圖是表示線路中線方向的地面起伏和設(shè)計(jì)縱坡的線狀圖，它反映中線方向的地面起伏，又可在其上進(jìn)行縱坡設(shè)計(jì)，是線路設(shè)計(jì)和施工的重要資料，也是線路縱向設(shè)計(jì)的依據(jù)。如圖9-15所示，在圖的上半部，從左至右繪有兩條貫穿全圖的線，表示帶有豎曲線在內(nèi)的經(jīng)縱坡設(shè)計(jì)后的中線，是縱坡設(shè)計(jì)時(shí)繪制的。第21頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

此外，在圖上還行還注有水準(zhǔn)點(diǎn)位置、編號(hào)和高程，橋涵的類(lèi)型、孔徑、跨數(shù)、長(zhǎng)度、里程樁號(hào)和設(shè)計(jì)水位，豎曲線示意圖及其曲線元素，同某公路、鐵路交叉點(diǎn)的位置、里程和有關(guān)說(shuō)明等。在圖的下部幾欄表格中，注記有關(guān)測(cè)量和縱坡設(shè)計(jì)的資料，其中包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容；直線與曲線直線與曲線為中線示意圖，曲線部分用直角的折線表示，上凸的表示右偏，下凸的表示左偏，并注明交點(diǎn)編號(hào)和曲線半徑。里程一般按比例標(biāo)注百米樁和公里樁，里程比例一般按1：1000、1：2000或1：5000，為突出地面坡度變化，高程比例是里程比例的10倍。地面高程按中平測(cè)量成果填寫(xiě)相應(yīng)里程樁的地面高程。

坡度從左至右向上斜的線表示上坡（正坡），下斜的線表示下坡（負(fù)坡），斜線上以百分?jǐn)?shù)注記坡度的大小，斜線下為坡長(zhǎng)，水平路段坡為零。土壤地質(zhì)說(shuō)明標(biāo)明路段的土壤地質(zhì)情況。設(shè)計(jì)高程按中線設(shè)計(jì)縱坡計(jì)算的路基的高程。根據(jù)設(shè)計(jì)縱坡坡度i和相應(yīng)的水平距離D，按下式便可從A點(diǎn)的高程HA推算B點(diǎn)的高程

HB=HA+iDab(9-15)第22頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

四、橫斷面測(cè)量橫斷面測(cè)量的任務(wù)是測(cè)定中樁兩側(cè)垂直于中線方向的地面起伏，然后繪制橫斷面圖，供路基設(shè)計(jì)、土石方量計(jì)算和施工放邊樁之用。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)15～50m。進(jìn)行橫斷面測(cè)量首先要確定橫斷面的方向，然后在此方向上測(cè)定中線兩側(cè)地面坡度變化點(diǎn)的距離和高差。第23頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

1.橫斷面方向的測(cè)定直線段橫斷面方向即是與路中線相垂直的方向，一般用方向架測(cè)定，如圖9-16，將方向架置于中樁點(diǎn)上，以其中一方向?qū)?zhǔn)路線前方（或后方）某一中樁，則另一方向即為橫斷面施測(cè)方向。

圖9-16

2.橫斷面測(cè)量方法

橫斷面測(cè)量中的距離和高差一般準(zhǔn)確到0.1m即可滿(mǎn)足工程的要求。因此橫斷面的測(cè)量方法多采用簡(jiǎn)易的測(cè)量工具和方法，以提高工作效率。下面介紹幾種常用的方法。第24頁(yè)/共40頁(yè)第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

第九章道路工程測(cè)量(1)標(biāo)桿皮尺法如圖9-17，A、B、C為橫斷面方向上所選定的變坡點(diǎn)，施測(cè)時(shí)，將標(biāo)桿立于A點(diǎn)，皮尺靠中樁地面拉平，量出至A點(diǎn)的平距，皮尺截取標(biāo)桿的高度即為兩點(diǎn)的高差，同法可測(cè)出A至B、B至C……等測(cè)段的距離和高差，此法簡(jiǎn)便，但精度較低。

圖9-17

(2)水準(zhǔn)儀法當(dāng)橫斷面測(cè)量精度要求較高，橫斷面方向高差變化不大時(shí)，多采用此法。施測(cè)時(shí)用鋼尺(或皮尺)量距，水準(zhǔn)儀后視中樁標(biāo)尺，求得視線高程后，再分別在橫斷面方向的坡度變化點(diǎn)上立標(biāo)尺，視線高程減去諸前視點(diǎn)讀數(shù)，即得各測(cè)點(diǎn)高程。(3)經(jīng)緯儀法在地形復(fù)雜橫坡較陡的地段，可采用此法。實(shí)施時(shí)，將經(jīng)緯儀安置在中樁上，用視距法測(cè)出橫斷面方向各變坡點(diǎn)至中樁間的水平距離與高差。橫斷面測(cè)量中高速公路、一級(jí)公路一般采用水準(zhǔn)儀皮尺法、經(jīng)緯儀法，二級(jí)及二級(jí)以下公路可采用標(biāo)桿皮尺法，但檢測(cè)限差應(yīng)符合規(guī)定。3.橫斷面圖的繪制第25頁(yè)/共40頁(yè)第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

第九章道路工程測(cè)量

根據(jù)橫斷面測(cè)量成果，在毫米方格紙上繪制橫斷面圖，距離和高程取同一比例尺（通常取1:100或1:200），一般是在野外邊測(cè)邊繪，這樣便于及時(shí)對(duì)橫斷面圖進(jìn)行檢核。繪圖時(shí)，先在圖紙上標(biāo)定好中樁位置，然后由中樁開(kāi)始，分左右兩側(cè)逐一按各測(cè)點(diǎn)間的距離和高程繪于圖紙上，并用直線連接相鄰點(diǎn)，即得該中樁的橫斷面圖。圖9-18為橫斷面圖上繪有設(shè)計(jì)路基橫斷面的圖形。圖9-18

五、土石方工程量計(jì)算

橫斷面圖畫(huà)好后，經(jīng)路基設(shè)計(jì)，現(xiàn)在透明紙上按與橫斷面圖相同的比例尺分別繪制出路塹、路堤和半填半挖的路基設(shè)計(jì)線稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)斷面圖，然后按縱斷面圖上該中樁的設(shè)計(jì)高程把標(biāo)準(zhǔn)斷面圖套到該實(shí)測(cè)的橫斷面圖上，俗稱(chēng)“套帽子”；也可將路基斷面設(shè)計(jì)線直接畫(huà)在橫斷圖上，繪制成路基斷面圖。圖9-19所示為半填半挖的路基斷面圖，通過(guò)計(jì)算斷面圖的填、挖斷面面積及相鄰中樁間的距離，便可以計(jì)算出施工的土石方量。圖9-19

第26頁(yè)/共40頁(yè)第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

第九章道路工程測(cè)量1.橫斷面面積的計(jì)算路基填、挖面積，就是橫斷面圖上原地面線與路基設(shè)計(jì)線所包圍的面積。橫斷面面積一般為不規(guī)則的幾何圖形，計(jì)算方法有積距法、幾何圖形法、求積儀法、坐標(biāo)法和方格法等，常用的有積距法和幾何圖形法，現(xiàn)做簡(jiǎn)單介紹：

(1)積距法積距法是單位橫寬b把橫斷面劃分為若干個(gè)梯形和三角形條塊，見(jiàn)圖9-20，則每一個(gè)小條塊的近似面積等于其平均高度hi乘以橫距bi，斷面積總和等于各條面積的總和，即

通常橫斷面圖都是測(cè)繪在方格紙上，一般可取粗線間距1cm為單位，如測(cè)圖比例尺為1:500，則單位橫距b即為5m,按上式即可求得斷面面積。平均高差總和Σhi可用“卡規(guī)”求得，如填挖斷面較大時(shí)，可改用紙條，即用厘米方格紙折成在條作為量尺量得。該法計(jì)算迅速，簡(jiǎn)單方便，可直接得出填挖面積。

圖9-20

第27頁(yè)/共40頁(yè)第三節(jié)縱橫斷面測(cè)量及土石方工程量計(jì)算

第九章道路工程測(cè)量(2)幾何圖形法幾何圖形法是當(dāng)橫斷面地面較規(guī)則時(shí)，可分成幾個(gè)規(guī)則的幾何圖形，如三角形、梯形或矩形等，然后分別計(jì)算面積，即可得出總面積值。另外，計(jì)算橫斷面面積時(shí)，應(yīng)注意：①將填方面積Аt和挖方面積AW分別計(jì)算；②計(jì)算挖方面積時(shí)，邊溝在一定條件下是定值，故邊溝面積可單獨(dú)計(jì)算出直接加在挖方面積內(nèi)，而不必連同挖方面積一并卡積距；③橫斷面面積計(jì)算取值到0.1mm2，算出后可填寫(xiě)在橫斷面圖上，以便計(jì)算土石方量。

第28頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第四節(jié)道路工程施工測(cè)量

道路施工測(cè)量就是利用測(cè)量?jī)x器和設(shè)備，按照設(shè)計(jì)圖紙中的各項(xiàng)元素（如道路平、縱、橫元素），依據(jù)控制點(diǎn)或路線上的控制樁的位置，將道路的“樣子”具體地標(biāo)定在實(shí)地，以指導(dǎo)施工作業(yè)。道路施工測(cè)量的主要任務(wù)包括：恢復(fù)中線測(cè)量、施工控制樁測(cè)設(shè)、路基邊樁和邊坡測(cè)設(shè)、豎曲線測(cè)設(shè)等。第四節(jié)道路工程施工測(cè)量一、路線中線的恢復(fù)道路勘測(cè)完成到開(kāi)始施工這一段時(shí)間內(nèi)，有一部分中線樁可能被碰或丟失，因此施工前應(yīng)進(jìn)行復(fù)核并進(jìn)行恢復(fù)。在恢復(fù)中樁時(shí)，應(yīng)將道路附屬物，如涵洞、檢查井和擋土墻的位置一并確定。對(duì)于部分改線地段，應(yīng)重新定線，并繪制相應(yīng)的縱橫斷面圖。二、施工控制樁的測(cè)設(shè)因中線樁在路基施工中都要被挖掉或堆埋，為了在施工中能控制中線位置，應(yīng)不易受施工干擾，便于引用、易于保存樁位的地方測(cè)設(shè)施工控制樁，測(cè)設(shè)方法如下：1、平行線法平行線法是在路基以外測(cè)設(shè)兩排平行于中線的施工控制樁，如圖9-22所示，此法多用于地勢(shì)平坦、直線段較長(zhǎng)的線路

第29頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第四節(jié)道路工程施工測(cè)量

圖9-22

圖9-22

2、延長(zhǎng)線法延長(zhǎng)線法是在道路轉(zhuǎn)彎處的中線延長(zhǎng)線上或者在曲線中點(diǎn)至交點(diǎn)連線的延長(zhǎng)線上，測(cè)設(shè)兩個(gè)能夠控制交點(diǎn)位置的施工控制樁。三、路基邊樁的測(cè)設(shè)1.路基邊樁的測(cè)設(shè)路基邊樁測(cè)設(shè)就是把設(shè)計(jì)路基的邊坡線與原地面線相交的點(diǎn)測(cè)設(shè)出來(lái)，在地面上釘設(shè)木樁（稱(chēng)為邊樁），以此作為路基施工的依據(jù)。將每一個(gè)橫斷面的設(shè)計(jì)路基邊坡線與實(shí)際地面的交點(diǎn)用木樁標(biāo)定出來(lái)，邊樁的位置由兩側(cè)邊樁至中樁的距離來(lái)確定，常用的放樣方法如下：第30頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第四節(jié)道路工程施工測(cè)量

2）解析法此法是根據(jù)路基填挖高度、邊坡高、路基寬度和橫斷面地形情況，先計(jì)算出路基中心樁至邊樁的距離，然后在實(shí)地沿橫斷面方向按距離將邊樁放出來(lái)。具體方法有以下幾種：①平坦地區(qū)的邊樁放樣如圖9-24(a)所示為填方路堤，坡腳樁至中樁的距離

圖9-24(b)所示為挖方路塹，路塹中心樁至邊樁的距離為

式中為路基寬度；為邊坡率(1:為坡度)；為填挖高度；為路塹邊溝頂寬。圖9-24

第31頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第四節(jié)道路工程施工測(cè)量

②傾斜地區(qū)的邊坡放樣在傾斜地段邊坡至中樁的平距隨著地面坡度的變化而變化，如圖9-25（a）所示是路堤坡腳至中樁的距離與，分別為

圖9-25

如圖9-25，路塹坡頂至中樁的距離與分別為

第32頁(yè)/共40頁(yè)第九章道路工程測(cè)量第四節(jié)道路工程施工測(cè)量

式中、為上、下側(cè)坡腳（或坡頂）至中樁的高差。其中、和為已知，故與隨、變化而變化。由于邊樁未定，所以、均為未知數(shù)。實(shí)際工作中，采用“逐點(diǎn)趨緊法”，在現(xiàn)場(chǎng)邊測(cè)邊標(biāo)定。如果結(jié)合圖解法，就更為簡(jiǎn)便。、

、

、

、

(1)用竹桿、繩索測(cè)設(shè)邊坡：如圖9-26，O為中樁，A、B為邊樁，CD=為路基寬度。測(cè)設(shè)時(shí)在C、D處豎立竹桿，于高度等于中樁填土高度H處C′、D′用繩索連接，同時(shí)由C′、D′用繩索