【大學(xué)課件】道路工程測量

道路工程測量道路工程測量是現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它為道路設(shè)計、施工和維護提供精確的地形數(shù)據(jù)和空間信息。本課程將全面介紹道路工程測量的理論與實踐。測量的重要性精確設(shè)計測量為道路設(shè)計提供精確的地形數(shù)據(jù)，確保設(shè)計方案的可行性。施工指導(dǎo)測量結(jié)果指導(dǎo)施工過程，保證道路按設(shè)計要求建造。質(zhì)量控制測量有助于監(jiān)控施工質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)和糾正偏差。成本管理準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)有助于優(yōu)化資源利用，降低工程成本。測量工作的基本原則1準(zhǔn)確性確保測量數(shù)據(jù)的精確度和可靠性。2系統(tǒng)性采用科學(xué)的測量方法和流程。3效率性優(yōu)化測量過程，提高工作效率。4安全性保障測量人員和設(shè)備的安全。測量工作流程1準(zhǔn)備階段收集資料，制定測量方案，準(zhǔn)備儀器設(shè)備。2實地測量按照既定方案進行實地測量，記錄數(shù)據(jù)。3數(shù)據(jù)處理整理和分析測量數(shù)據(jù)，進行必要的校正。4成果輸出生成測量報告，繪制地形圖和設(shè)計圖紙。工程測量方法水準(zhǔn)測量測定地面點的高程和高差。角度測量測定水平角和垂直角。距離測量測定點與點之間的水平距離。坐標(biāo)測量確定地面點的平面位置。水準(zhǔn)測量定義水準(zhǔn)測量是測定地面點高程和高差的基本測量方法。它在道路工程中起著關(guān)鍵作用。應(yīng)用水準(zhǔn)測量用于確定道路縱斷面、橫斷面的高程，為道路設(shè)計和施工提供重要依據(jù)。水準(zhǔn)儀的選擇與使用選擇標(biāo)準(zhǔn)精度要求、測量距離、環(huán)境條件、操作便利性。使用步驟安置、整平、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)、記錄。注意事項定期校準(zhǔn)、防震防潮、輕拿輕放。維護保養(yǎng)清潔鏡頭、保護鏡筒、定期檢修。水準(zhǔn)測量的方法和步驟選點布線根據(jù)地形特點確定測量路線和測點位置。儀器安置將水準(zhǔn)儀安置在合適位置并進行整平。觀測讀數(shù)瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，讀取前后視讀數(shù)。記錄計算記錄讀數(shù)并計算高差。校核檢查進行閉合差校核，確保測量精度。水準(zhǔn)測量的誤差分析1儀器誤差由水準(zhǔn)儀本身精度和校準(zhǔn)狀態(tài)引起的誤差。2觀測誤差由操觀測和讀數(shù)過程中引起的誤差。3環(huán)境誤差由溫度、氣壓、地面振動等環(huán)境因素引起的誤差。4系統(tǒng)誤差由測量方法或程序引起的固定偏差。水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)的處理1數(shù)據(jù)收集整理原始觀測數(shù)據(jù)。2誤差分析計算閉合差，判斷是否超限。3數(shù)據(jù)校正根據(jù)閉合差進行誤差分配。4高程計算計算各測點的最終高程值。測角測量定義測角測量是測定地面點之間水平角和垂直角的過程。它是道路工程測量中的重要環(huán)節(jié)。應(yīng)用測角測量用于確定道路線形、曲線放樣、控制網(wǎng)建立等多個方面，對道路設(shè)計和施工至關(guān)重要。角度的測量經(jīng)緯儀法使用經(jīng)緯儀測量水平角和垂直角。羅盤法使用羅盤測量方位角。全站儀法使用全站儀同時測量角度和距離。GPS法利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)間接測定角度。導(dǎo)線測量定義導(dǎo)線測量是通過測量相鄰點間的角度和距離來確定一系列點位置的方法。類型包括閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線和自由導(dǎo)線。應(yīng)用用于建立控制網(wǎng)、確定道路中線位置等。優(yōu)勢操作簡單、精度可控、適用性強。導(dǎo)線測量的步驟1踏勘選點實地考察，選擇合適的測站點。2埋設(shè)標(biāo)志在選定點位埋設(shè)永久性或臨時性標(biāo)志。3角度測量測量導(dǎo)線各轉(zhuǎn)折點的水平角。4距離測量測量導(dǎo)線相鄰點之間的距離。5數(shù)據(jù)處理計算導(dǎo)線點坐標(biāo)，進行誤差分析和調(diào)整。導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)整理整理原始觀測數(shù)據(jù)，檢查有無明顯錯誤。角度平差計算角度閉合差，進行角度平差。坐標(biāo)計算利用平差后的角度和距離計算各點坐標(biāo)。誤差分析計算導(dǎo)線閉合差，評估測量精度。坐標(biāo)測量定義坐標(biāo)測量是確定地面點在某一坐標(biāo)系中位置的過程。它是道路工程測量的基礎(chǔ)工作。重要性坐標(biāo)測量為道路設(shè)計、施工和管理提供了統(tǒng)一的空間參考系，確保各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)一致。坐標(biāo)系的建立1選擇基準(zhǔn)確定坐標(biāo)系的原點和方向。2控制網(wǎng)布設(shè)建立平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。3測量基準(zhǔn)點精確測定基準(zhǔn)點的坐標(biāo)。4坐標(biāo)轉(zhuǎn)換在不同坐標(biāo)系之間進行轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)測量的方法全站儀法利用全站儀測量角度和距離，計算坐標(biāo)。GPS測量利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)直接獲取坐標(biāo)。攝影測量通過航空攝影或近景攝影獲取坐標(biāo)。激光掃描使用激光掃描儀獲取點云數(shù)據(jù)。坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)的處理1數(shù)據(jù)采集收集原始觀測數(shù)據(jù)。2坐標(biāo)計算根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算點位坐標(biāo)。3誤差分析評估坐標(biāo)精度，進行必要的調(diào)整。4成果輸出生成坐標(biāo)列表和圖形資料。高程測量定義高程測量是確定地面點相對于某一基準(zhǔn)面高度的過程。它是道路縱斷面設(shè)計的基礎(chǔ)。重要性高程測量對于道路排水設(shè)計、路基填挖方計算、橋涵設(shè)計等至關(guān)重要。高程測量的方法幾何水準(zhǔn)測量使用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺進行高程測量，精度高。三角高程測量通過測量垂直角和距離計算高程，適用于地形復(fù)雜區(qū)域。GPS高程測量利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取高程，效率高但精度較低。激光掃描測量使用激光掃描儀獲取大范圍高程數(shù)據(jù)，適用于復(fù)雜地形。高程測量數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)整理整理原始觀測數(shù)據(jù)，剔除明顯錯誤。高程計算根據(jù)觀測數(shù)據(jù)計算各點高程。誤差分析計算閉合差，評估測量精度。高程平差根據(jù)閉合差進行高程調(diào)整。成果輸出生成高程點表和等高線圖。道路線形設(shè)計定義道路線形設(shè)計是確定道路平面和縱斷面幾何形狀的過程。它是道路工程設(shè)計的核心內(nèi)容。要素包括平面線形（直線、圓曲線、緩和曲線）和縱斷面線形（坡度、豎曲線）的設(shè)計。線形設(shè)計的基本要求安全性確保行車安全，避免危險路段。舒適性保證行車平順，減少顛簸感。經(jīng)濟性優(yōu)化工程量，降低建設(shè)成本。環(huán)保性減少對環(huán)境的影響，保護生態(tài)。線形設(shè)計的基本步驟1資料收集收集地形圖、地質(zhì)資料、交通數(shù)據(jù)等。2方案比選提出多個線形方案并進行綜合比較。3平面設(shè)計確定平面線形要素，包括直線、圓曲線和緩和曲線。4縱斷面設(shè)計確定縱斷面線形，包括坡度和豎曲線。5橫斷面設(shè)計設(shè)計路基寬度、橫坡、邊坡等要素。設(shè)計橫斷面定義橫斷面設(shè)計是確定道路橫向結(jié)構(gòu)和尺寸的過程。它直接影響道路的通行能力和安全性。要素包括車道寬度、路肩寬度、中央分隔帶、排水設(shè)施、邊坡等。橫斷面設(shè)計的基本要求交通功能滿足設(shè)計車輛的通行需求，確保足夠的通行能力。安全性提供足夠的視距和超車條件，設(shè)置適當(dāng)?shù)陌踩O(shè)施。排水要求確保路面排水通暢，防止積水和水毀。經(jīng)濟合理在滿足功能的前提下，優(yōu)化橫斷面尺寸，節(jié)約用地和材料。橫斷面設(shè)計的步驟確定設(shè)計等級根據(jù)交通量和道路功能確定設(shè)計等級。選擇典型橫斷面根據(jù)設(shè)計等級選擇合適的典型橫斷面。調(diào)整橫斷面要素根據(jù)具體情況調(diào)整各要素尺寸。設(shè)計特殊段落設(shè)計橋梁、隧道等特殊段落的橫斷面。施工放線定義施工放線是將設(shè)計圖紙上的道路幾何形狀放樣到實地的過程。它是道路施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。重要性準(zhǔn)確的放線確保道路按設(shè)計要求建造，是實現(xiàn)工程質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。放線的方法和步驟1控制點復(fù)測復(fù)測已有控制點，建立施工控制網(wǎng)。2中線放樣放樣道路中心線，確定道路平面位置。3斷面放樣放樣橫斷面，確定路基寬度和邊坡位置。4高程控制設(shè)置高程控制點，指導(dǎo)路基填筑和路面鋪設(shè)。5檢查復(fù)核定期檢查放線成果，及時糾正偏差。放線數(shù)據(jù)的處理1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備整理設(shè)計資料，提取放線所需數(shù)據(jù)。2坐標(biāo)計算計算各特征點的坐標(biāo)。3放線偏差分析分析實際放線與設(shè)計的偏