第十一章-線路測量

第十一章線路測量

第一節(jié)概述第二節(jié)中線測量第三節(jié)圓曲線測設(shè)第四節(jié)緩和曲線測設(shè)第五節(jié)復曲線測設(shè)第六節(jié)縱斷面和橫斷面測量

第一節(jié)概述

鐵路、公路、橋涵、隧道、城市道路、管道、架空索道、輸電線路等均勻?qū)儆诰€形工程，它們的中線通稱線路。各種線形工程在勘測設(shè)計階段、施工階段及運營管理階段所進行的測量工作稱為線路測量。一、勘測設(shè)計階段

線路工程的勘測設(shè)計是分階段進行的，一般先進行初步設(shè)計，再進行施工圖設(shè)計?？睖y設(shè)計階段測量的目的是為各階段設(shè)計提供詳細資料，可分為初測和定測。二、施工階段

線路工程施工階段的測量工作是按設(shè)計文件要求的位置、形狀及規(guī)格在實地正確地放樣道路中線及其構(gòu)筑物。施工階段的測量工作主要有復測中線及放樣等。三、運營管理階段線路工程運營管理階段的測量工作是為線路及其構(gòu)筑物的維修、養(yǎng)護、改建和擴建提供資料，包括變形觀測和維修養(yǎng)護測量等。第一節(jié)中線測量

中線測量是把線路初步設(shè)計的中線在實地進行測設(shè)的工作。由于線路的平面線型是由直線及曲線所構(gòu)成，所以中線測量就是要把這些直線與曲線在實地標定出來，作為測繪縱橫斷面圖、平面圖以及施工放樣的基礎(chǔ)和依據(jù)。中線測量的主要工作有：·測設(shè)線路的交點·測定轉(zhuǎn)向角·測設(shè)直線段的轉(zhuǎn)點樁和中樁曲線測設(shè)等

一、交點和轉(zhuǎn)點的測設(shè)

1.交點的測設(shè)線路上兩相鄰直線方向的相交點稱為交點，也叫轉(zhuǎn)向點。

交點的測設(shè)可根據(jù)實際情況的不同，采用以下幾種方法：·根據(jù)導線點測設(shè)·根據(jù)原有地物測設(shè)·穿線交點法2.轉(zhuǎn)點的測設(shè)當相鄰兩交點互不通視或直線較長時，需在其連線方向上測定一個或幾個轉(zhuǎn)點，以便在交點上測量轉(zhuǎn)向角及在直線上量距時作為照準和定線的目標。

二、路線轉(zhuǎn)向角的測定要測定轉(zhuǎn)向角，通常先測出線路的轉(zhuǎn)折角，轉(zhuǎn)折角一般是測定線路前進方向的右角，可用DJ6經(jīng)緯儀按測回法觀測一測回。

三、里程樁的設(shè)置

里程樁又稱中樁、中線樁，在線路中線上測設(shè)中樁的工作稱為中樁測設(shè)。中樁標定了中線位置、路線形狀和里程。中樁包括起終點樁、千米樁、百米樁、平曲線控制樁、橋梁或隧道軸線控制樁、轉(zhuǎn)點樁和斷鏈樁，并應(yīng)根據(jù)豎曲線的變化適當加樁。

第三節(jié)圓曲線測設(shè)一、圓曲線主點測設(shè)

圓曲線的主點包括圓曲線的起點ZY，圓曲線的中點QZ和圓曲線的終點YZ

1.圓曲線測設(shè)元素的計算圓曲線的測設(shè)元素有切線長T、曲線長L、外矢距E及切曲差q

2.主點樁號計算圓曲線上各主點的樁號通常根據(jù)交點的樁號來推算，如已知交點樁號，則可求出圓曲線主點的樁號。其計算公式如下：

3.主點測設(shè)二、圓曲線細部點測設(shè)1.極坐標法（1）測設(shè)數(shù)據(jù)的計算曲線起點(或終點)至曲線上任一點的弦線與切線之間的夾角（弦切角）稱為偏角。

（2）測設(shè)步驟

用極坐標法測設(shè)圓曲線細部點時，將儀器安置于ZY點，照準JD方向，使水平度盤讀數(shù)為0o00′00″，依次測設(shè)角及相應(yīng)的弦長，則得曲線上各點。例11-3已知一圓曲線的半徑R=150m，曲線起點樁號為4+75.88，曲線終點樁號為4+171.18，樁距為20m，用極坐標法測設(shè)圓曲線細部點時各點的測設(shè)數(shù)據(jù)見表11-2。2.偏角法（1）測設(shè)數(shù)據(jù)的計算通常偏角法按整樁號設(shè)樁，為使曲線上第一個細部點為整樁，曲線起點至的弧長一般為零數(shù)，偏角為；在以后的細部點測設(shè)時，各樁之間的弧長是相等的，設(shè)兩樁之間弧長為整數(shù)，偏角增量為；最后一段弧長為，其偏角增量為，則各樁的偏角可按以下公式計算：各點之間的弦長為：

例11-4已知一圓曲線的半徑R=150m，曲線起點樁號為4+75.88，曲線終點樁號為4+171.18，樁距為20m，用偏角法測設(shè)圓曲線細部點時各點的測設(shè)數(shù)據(jù)見表11-3。

（2）測設(shè)步驟

3.切線支距法切線支距法是以圓曲線起點或終點為原點，其切線為x軸，垂線為y軸，按曲線上各點的坐標值在實地測設(shè)曲線的方法，也叫直角坐標法。（1）測設(shè)數(shù)據(jù)的計算如圖所示，以ZY為原點，各細部點的坐標分別為、。設(shè)曲線上各點至曲線起點(或終點)的弧長為,所對的圓心角為，曲線半徑為R，則各點的坐標可用如下公式計算：4.全站儀自由設(shè)站極坐標法當用全站儀測設(shè)圓曲線時，可以用極坐標法測設(shè)。如用全站儀自由設(shè)站極坐標法測設(shè)則更為方便靈活。全站儀自由設(shè)站極坐標法測設(shè)的方法是先建立一個坐標系,如可以按切線支距法的方法計算出圓曲線上各點的坐標,然后在合適的位置自由選擇一點O,在O點安置全站儀，按全站儀內(nèi)置程序，后視ZY、QZ、JD、QZ等點，測出O點坐標，即可按全站儀極坐標法或全站儀坐標法測設(shè)出圓曲線細部點。第四節(jié)緩和曲線的測設(shè)一、緩和曲線的概念及公式

在直線和圓曲線之間插入的曲率半徑連續(xù)漸變的曲線稱為緩和曲線

二、帶有緩和曲線的圓曲線測設(shè)1．主點測設(shè)（1）內(nèi)移量和切線增量

（2）主點測設(shè)元素的計算帶有緩和曲線的圓曲線的主點測設(shè)元素包括切線長、曲線長、外矢距及切曲差。測出轉(zhuǎn)向角后，根據(jù)設(shè)計的圓曲線半徑、緩和曲線長度

（3）主點樁號計算（4）主點的測設(shè)

ZH、HZ、QZ點的測設(shè)與圓曲線主點測設(shè)方法相同，HY、YH點可根據(jù)緩和曲線終點坐標、用切線支距法測設(shè)。2．詳細測設(shè)第五節(jié)復曲線的測設(shè)一、復曲線的類型由兩個或兩個以上不同半徑的同向圓曲線組成的曲線稱為復曲線。在線路轉(zhuǎn)向時，如水平方向上受到地形的限制，可設(shè)置復曲線。按連接方式的不同，復曲線可分為以下三種類型。．由兩圓曲線直接連接而成。．兩端有緩和曲線，中間用兩圓曲線直接連接而成。．兩端有緩和曲線，圓曲線之間也用緩和曲線連接而成。二．不設(shè)緩和曲線的復曲線測設(shè)

1．測設(shè)元素計算（1）主圓曲線（2）副圓曲線2．復曲線測設(shè)（1）自分別向前、向后沿切線方向量取，定出ZY點和GQ點。（2）自沿切線方向向前量取，定出YZ點。（3）圓曲線其它主點及細部點的測設(shè)方法見圓曲線測設(shè)。第六節(jié)縱、橫斷面測量一、縱斷面測量測量中線上各樁地面高程的工作叫縱斷面測量。為了保證測量精度，路線水準測量通常分兩步進行，即先進行基平測量，然后進行中平測量。1．基平測量

基平測量是沿線路設(shè)立水準點，并測定其高程，以作為線路測量的高程控制。高速公路、一級公路高程控制測量采用四等水準測量，鐵路、二級及二級以下公路及其它線路工程可采用五等水準測量。2．中平測量

中平測量是測定線路中線上各中樁地面高程的工作。根據(jù)中平測量的成果繪制成縱斷面圖，可供設(shè)計線路縱坡之用。中平測量通常附合于基平所測定的水準點，即以相鄰水準點為一測段，從一水準點出發(fā)，逐個測出中樁的地面高程，然后附合至另一水準點上。

3.縱斷面圖的繪制縱斷面圖表示線路中線方向的地面高低起伏，它根據(jù)中平測量的成果繪制而成。縱斷面圖以距離(里程)為橫坐標，以高程為縱坐標，按規(guī)定的比例尺將外業(yè)所測各點畫出，依次連接各點則得線路中線的地面線。為了明顯表示地勢變化，縱斷面圖的高程比例尺通常比水平距離比例尺大10倍。縱斷面圖的比例尺通常如表11-5所示。

在縱斷面圖的下部通常注有地面高程、設(shè)計高程、設(shè)計坡度、里程、線路平面以及工程地質(zhì)特征等資料。4．縱斷面圖的繪制舉例二、橫斷面測量1.橫斷面方向的測設(shè)

對垂直于線路中線方向的地面高低起伏所進行的測量工作稱為橫斷面測量。線路上所有的百米樁、整樁和加樁一般都應(yīng)測量橫斷面。根據(jù)橫斷面測量成果可繪制橫斷面圖，橫斷面圖可供設(shè)計路基、計算土石方、施工放樣等使用。橫斷面方向的測設(shè)橫斷面的方向，通常用方向架或經(jīng)緯儀來測設(shè)。2．橫斷面的測量方法由于在縱斷面測量時，已經(jīng)測出了中線上各中樁的地面高程，所以測量橫斷面時只要測出橫斷面方向上各地形特征點至中樁的水平距離及高差。橫斷面測量的方法通常有以下幾種。水準儀皮尺法標桿皮尺法經(jīng)緯儀視距法全站儀法

3．橫斷面圖的繪制橫斷面圖表示在中樁處垂直于線路中線方向的地面起伏，它根據(jù)橫斷面測量成果繪制而成。繪制橫斷面圖時，以中線地面高程為準，以水平距離為橫坐標，以高程為縱坐標，繪出各地面特征點，依次連接各點便成地面線。為了便于計算面積，橫斷面圖的高程比例尺和水平距離比例尺是相同的，一般采用1∶100或1∶200。橫斷面圖繪