道路橋梁施工測量.ppt

1、第11章 道路、橋梁施工測量,11-1.道路（線路）測量,線路在勘測設(shè)計階段的測量工作，稱為線路測量。 1.初測 對線路方案研究中有價值的幾條線路或某一條線路，結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，在實地進行選點，標出線路方向，在此基礎(chǔ)上進行導(dǎo)線測量、水準測量和帶狀地形圖測繪，稱為初測。 2.定測 把已批準的初步設(shè)計所選的線路方案，利用帶狀地形圖上的初測導(dǎo)線和設(shè)計圖上的線路的幾何關(guān)系，將選定的線路測設(shè)到實地上去，稱為定測。它包括中線測量、曲線測設(shè)、縱橫斷面測量和局部地形測繪。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-1.

2、道路（線路）測量,3.里程 從線路起點沿線路經(jīng)過的長度，稱為里程；把里 程表示為整公里數(shù)+不足整公里米數(shù)的形式以區(qū)別線 路上不同的點，稱為里程樁號，例如：K4+100。里 程樁分整樁和加樁。整樁是由線路起點開始，每隔 20m或50m設(shè)置一樁，加樁分地形加樁、地物加樁、 曲線加樁和關(guān)系加樁(圖11-1.b.c)，其中關(guān)系加樁是 指線路上的轉(zhuǎn)點(ZD)和交點(JD)樁。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-1.道路（線路）測量,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.

3、縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-2.中線測量,中線測量是通過直線和曲線的測設(shè)，將道路中心 線具體測設(shè)到地面上，它包括：中線各交點(JD)和轉(zhuǎn) 點(ZD)測設(shè)，量距和釘樁，測量路線各偏角()， 測設(shè)圓曲線等。 1.交點和轉(zhuǎn)點測設(shè) 交點可根據(jù)與地物關(guān)系測設(shè)，也可根據(jù)與導(dǎo)線點 關(guān)系用極坐標法、交會法、支距法等確定；轉(zhuǎn)點可 采用經(jīng)緯儀直接定線或經(jīng)緯儀正倒鏡分布法測設(shè)。 2.轉(zhuǎn)折角(偏角)測定 采用J6經(jīng)緯儀觀測一測回，半測回之差應(yīng)不超過 40。偏角有左、右之分，偏轉(zhuǎn)后方向位于原方 向左側(cè)稱為左偏角左，反之為右偏角右，一般觀 測路線右角 ，如圖11-2,1.道路(線路)測量 2.

4、中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-2.中線測量,則右=180- 3 左= 4 - 180,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-3.圓曲線測設(shè),線路由一個方向轉(zhuǎn)到另一個方向，若用圓曲線連接，則可根 據(jù)線路偏角、圓曲線半徑R計算測設(shè)數(shù)據(jù)進行放樣。測設(shè)分 兩步進行，先測設(shè)圓曲線的三個主點（直圓點ZY、曲中點QZ 和圓直點YZ），再詳細測設(shè)圓曲線上按規(guī)定樁距各副點(中樁 點)。圓曲線如下圖所示。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.

5、圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-3.圓曲線測設(shè),1.圓曲線的主要元素及計算公式： 切線長 T = Rtan(/2) 曲線長 L = R/180 外矢距 E = Rsec(/2)1 切曲差 D = 2TL 主點的樁號計算及檢核如下： ZY樁號 = JD樁號T QZ樁號 = ZY樁號L/2 YZ樁號 = QZ樁號L/2 = ZY樁號L JD樁號 = ZY樁號TD （檢核）,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-3.圓曲線測設(shè),2.圓曲線的主點的測

6、設(shè)過程： 在JD點安置經(jīng)緯儀（對中、整平），用盤左瞄準直圓方向，將水平度盤的讀數(shù)配到00000，在此方向量取T，定出ZY點； 倒轉(zhuǎn)望遠鏡，轉(zhuǎn)動照準部到度盤讀數(shù)為，量取T，定出YZ點； 繼續(xù)轉(zhuǎn)動照準部到度盤讀數(shù)為（180）/2，量取E，定出QZ點。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-3.圓曲線測設(shè),3.圓曲線詳細，最常用的方法有偏角法、切線支距法(直角坐標法)等 1）偏角法 （1）偏角計算,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7

7、.橋梁施工測量,11-3.圓曲線測設(shè),i = i /2 =li/2R (i 為圓曲線第i個樁點的偏角， i 為圓心角，li為 i 所對的相應(yīng)弧長) (2) 偏角法測設(shè)過程：在ZY點安置經(jīng)緯儀（對中、整平），用盤左瞄準JD，將水平度盤的讀數(shù)配到00000 ； 轉(zhuǎn)動照準部到度盤讀數(shù)為1，從ZY點量取C，定出1點； 轉(zhuǎn)動照準部到度盤讀數(shù)為i ，從第i1點量取C，與此方向交出第i點； 檢核，觀測者將水平度盤讀數(shù)放到/4 時，應(yīng)能看到QZ樁；將水平度盤讀數(shù)放到/2時，應(yīng)能看到Y(jié)Z樁，可用/2及l(fā)n所對弦長Cn進行檢核其閉合差為：半徑方向橫向應(yīng)小于0.1m，切線方向(縱向)應(yīng)小于L/1000 。(L為曲線

8、長),1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-3.圓曲線測設(shè),2）切線支距法(直角坐標法)計算如下： （1）坐標計算 選以ZY原點，其切線指向JD方向為X軸，其垂線指向圓心方向為Y軸，建立局部坐標系，則 Xi = Rsin i Yi = R( 1cos i ) 式中： i = li/R180/（i=1,2,3） （2）直角坐標法放樣過程： 從ZY點沿切線方向量取Xi ，自此 點沿垂直方向量取Yi ，定出1點 重復(fù)依次定出i點 檢查。用此法測定QZ點與預(yù)先測 定的QZ點應(yīng)相符，作為檢核。 此法適宜于平坦開

9、闊地區(qū)，使用 工具簡單，且測設(shè)點位誤差不累積 等優(yōu)點。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-3.圓曲線測設(shè),4.圓曲線遇到障礙時的測設(shè) 當受地形條件限制，在交點和曲線起點不能安置儀器或視線 受阻時，圓曲線的測設(shè)不能按常規(guī)方法進行，可根據(jù)現(xiàn)場情 況，采用相應(yīng)的方法。 例11-1 已知JD的樁號為K3+576.360，偏角=3436(右偏)，設(shè)計圓曲線半徑R=200m，計算圓曲線測設(shè)元素及主點里程？ 解：圓曲線測設(shè)元素 T=200tan1718=62.293m L=200 3436 /180=120.7

10、7m E=200(1/cos1718-1)=9.477m D=124.58-120.777=3.809m ZY里程(樁號)=JD-T=K3+511.067 QZ里程(樁號)=ZY+L/2=K3+571.455 YZ里程(樁號)=QZ+L/2=K3+631.844 檢核：JD里程(樁號)=YZ-T+D=K3+576.360,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-4.緩和曲線的測設(shè),為了保障車輛行駛安全，在直線與圓曲線之間加入一段 半徑由逐漸變化到R的曲線，這種曲線稱為緩和曲線。 目前常用的緩和曲線多為螺

11、旋線，它有一個特性，曲率 半徑與曲線長度l成反比。若緩和曲線長度為l0，與它相連 的圓曲線半徑為R，則數(shù)學表達式為： l = Rl0 = c（c為常數(shù)） 目前我國公路采用c= 0.035V3（V為車速，單位為 km/h），鐵路采用c = 0.09808V3，則公路緩和曲線的長度 為l0 = 0.035V3/R , 鐵路緩和曲線的長度為：l0=0.09808V3/R 。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-4.緩和曲線的測設(shè),1. 帶有緩和曲線的圓曲線的主點及主元素的計算 帶有緩和曲線的圓曲線的主點有

12、直緩點ZH、緩圓點HY、曲 中點QZ、圓緩點YH、緩直點HZ 。 帶有緩和曲線的圓曲線的主元素及計算公式： 切線長 TH = (Rp)tan(/2)+q或 TH = Rtan(/2)+ ptan(/2)+q=T+t， 曲線長 LH= R(20)/1802l0或 LH= R/180+ l0=L+ l0， 外矢距 EH = (Rp)sec(/2)R或 EH = (Rsec(/2)-R)+ psec(/2)=E+e 切曲差 DH = 2TH LH 切線加長 q = l0/2l03/(240R2) l0/2 圓曲線相對切線內(nèi)移量 p = l02/(24R) 緩和曲線角 0= l0/2R 180/ 式中

13、： 為線路轉(zhuǎn)向角，q、p、0緩和曲線參數(shù)。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-4.緩和曲線的測設(shè),1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-4.緩和曲線的測設(shè),2. 帶有緩和曲線的圓曲線的主點樁號計算及檢核 直圓點 ZH樁號 = JD樁號TH 緩圓點 HY樁號 = ZH樁號l0 曲中點 QZ樁號 = HY樁號L/2 圓緩點 YH樁號 = QZ樁號L/2 = HY樁號L = ZH樁號l0L 緩直點 HZ樁號 =

14、 YH樁號l0 = ZH樁號LH 檢核 JD樁號 = ZY樁號THDH （檢核）,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-4.緩和曲線的測設(shè),3. 帶有緩和曲線的圓曲線的主點的測設(shè)過程： (1) 在JD點安置經(jīng)緯儀（對中、整平），用盤左瞄準直圓方向，將水平度盤的讀數(shù)配到00000，在此方向量取TH，定出ZH點； (2) 從JD沿切線方向量取THXO，然后再從此點沿切線垂直方向量取YO , 定出HY點； (3)倒轉(zhuǎn)望遠鏡，轉(zhuǎn)動照準部到度盤讀數(shù)為，量取TH，定出HZ點； (4)從JD沿切線方向量取THXHY

15、，然后再從此點沿切線垂直方向量取YHY , 定出YH點； (5)繼續(xù)轉(zhuǎn)動照準部到度盤讀數(shù)為（180）/2，量取EH，定出QZ點。 注： xo= l0 l03/40R2，yo= l02/6R,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-4.緩和曲線的測設(shè),4. 偏角法測設(shè)帶有緩和曲線的曲線的詳細測設(shè) 1）偏角法計算：,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-4.緩和曲線的測設(shè),由圖11-7知，考慮到很小，因此可得: =

16、l2/(6Rl0) 上式表明偏角與曲線長度的平方l2成正比。因 此，可以得出 i1= li2 l12 HY點的總偏角0= l02/(6Rl0) = l0/(6R) =0/3 若用整樁距進行測設(shè)時，l2 = 2l1 ，l3 =l1 ， ， 由此可得: 1 = （l12/ l02）0 2 = 221 n = n21=0,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-4.緩和曲線的測設(shè),緩和曲線的偏角法測設(shè)過程： 在ZH點安置經(jīng)緯儀（對中、整平），用盤左瞄 準JD，將水平度盤的讀數(shù)配到00000；轉(zhuǎn)動照準部到度盤讀

17、數(shù)為1，從ZH點量取分 段弦長C，定出1點； 轉(zhuǎn)動照準部到度盤讀數(shù)為 i，從第i1點量取 分段弦長C，與此方向交出第i點； 檢核，觀測者將水平度盤讀數(shù)放到0/3 時，應(yīng) 能看到HY樁； 另一半緩和曲線在HZ點上按同樣方法測設(shè)。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-4.緩和曲線的測設(shè),圓曲線偏角法測設(shè)過程： 在HY點安置經(jīng)緯儀（對中、整平），后視ZH 點，配置水平度盤讀數(shù)為b0(當路線右轉(zhuǎn)時)，將水平 度盤的讀數(shù)改配為360 b0 。 轉(zhuǎn)動照準部使水平度盤讀數(shù)為00000，此 時望遠鏡照準的方向為HY

18、的切線方向，倒轉(zhuǎn)望遠 鏡； 按照圓曲線偏角法進行測設(shè)。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-4.緩和曲線的測設(shè),5.切線支距法測設(shè)緩和曲線 如圖11-8所示，只計算曲線上測設(shè)坐標數(shù)據(jù)： 在緩和曲線段上各點坐標： xi=li-li5/（40R2L02） yi=li3/(6RL0) 在圓曲線段上各點坐標： xi=Rsini+q=x+q yi=R(1-cosi)+p=y+p 式中：li為緩和曲線第i點弧長，l0為緩和曲線長度，R為圓曲 線半徑，q 、p為緩和曲線參數(shù)，i為圓曲線第i點弧長所對圓 心角，而其

19、測設(shè)方法同圓曲線切線支距法相同。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-5.縱橫斷面測量,1.縱斷面測量 線路的平面位置測設(shè)后，采用中平測量方法測出 個里程樁、加樁處的高程，一般采用單程水準測 量，起閉于基本測量所設(shè)水準點，高差閉合差允許 值為50Lmm。從而繪制表示沿線起伏情況的縱 斷面圖，這個過程稱為縱斷面測量。其最終目的是 便于進行線路縱向坡度、橋涵位置等的設(shè)計。 表中每一站的各項計算依次按下列公式進行： (1)視線高程 = 后視點高程 后視讀數(shù) (2)轉(zhuǎn)點高程 = 視線高程 前視讀數(shù) (3)中

20、樁高程 = 視線高程 間視讀數(shù),1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-5.縱橫斷面測量,縱斷面測量記錄表如下：,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-5.縱橫斷面測量,繪制的縱斷面圖如下：,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-5.縱橫斷面測量,2. 橫斷面測量 為滿足路基、橋涵等專業(yè)設(shè)計和土方計算的要 求，對線路兩

21、側(cè)地形起伏情況進行的測量工作稱為 橫斷面測量，以便繪制出橫斷面圖。在線路的百米 樁、加樁處都應(yīng)進行橫斷面測量。橫斷面的方向與 線路直線垂直或與線路曲線點的切線垂直。寬幅與 線路等級工程要求、地形等相關(guān)，一般取自中線兩 側(cè)各1030m。 （1）橫斷面測量的方法常用的有： 經(jīng)緯儀測量橫斷面、水準儀測量橫斷面、斷面儀 測量橫斷面和比高法測量橫斷面。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-5.縱橫斷面測量,（2）橫斷面測量記錄如下： 表中：分數(shù)的分母表示測段水平距離，分子表示測段兩端點的高差。,1.道路(線路

22、)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-5.縱橫斷面測量,（3）繪制的橫斷面圖形式如下： 根據(jù)橫斷面測量數(shù)據(jù)，按距離和高程取相同比例 尺（通常1:100或1:200）繪制的橫斷面圖。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-6.道路施工測量,道路施工測量主要進行線路中線的恢復(fù)，豎曲線、 施工控制樁和路基邊樁的測設(shè)。 （1）施工控制樁測設(shè)可以用與線路中心線平行的平 行線法測設(shè)（適用于地勢平坦地區(qū)直線段），還可 以切線延長線法控制

23、恢復(fù)JD點。如圖11-11和11-12。 （2）路基邊樁的位置由兩側(cè)邊樁至中樁的平距確定 常用圖解法和解析法，配合橫斷面來測設(shè)。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-6.道路施工測量,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-6.道路施工測量,（3）豎曲線測設(shè)時，考慮到豎曲線的坡度轉(zhuǎn)折角較小，可 以近似計算，簡化公式如下： = （i1 i2）/ 而tan(/2) /2, 此后，圓曲線的主元素簡化計算為： 切線長

24、 T = R（i1 i2）/2 曲線長 L = R（i1 i2） 外矢距 E = T2/(2R),1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-6.道路施工測量,例11-2 測設(shè)凹形豎曲線，已知i1=-1.141%,i2=+1.540%,變坡點 的樁號為K2+570，高程為76.80m，欲設(shè)置半徑R=3000m豎曲 線，試計算各測設(shè)元素及起點、終點樁號及高程？ 解：T=R（i1-i2）/2=40.21m L=R(i1-i2)=80.43m E=T2/(2R)=0.27m 起點樁號=K2+570-40.21=K

25、2+529.79 高程H起=76.80+i140.21=77.26m 終點樁號=K2+570+80.43=K2+610.22 高程H終=76.80+i240.21=77.42m,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-7.橋梁施工測量,橋梁按其軸線長度分特大型（大于500m長）、大型 (100500m)、中型(30100m)、小型(830m)等四類，不同類型 橋梁的施工測量方法及精度要求也不相同。橋梁施工測量的主 要內(nèi)容包括平面控制測量、高程控制測量、墩臺定位、墩臺基 礎(chǔ)及頂部放樣等。 1.小型橋梁施工

26、測量 (1) 橋梁中線與施工控制樁的測設(shè) 如圖11-14（即書原11-33 P198） (2) 基礎(chǔ)施工測量 基礎(chǔ)開挖梁，根據(jù)橋臺和橋墩的中心線定出基礎(chǔ)開挖邊界線，并測設(shè)坑壁水平樁作為控制挖深及基礎(chǔ)施工掌握高程的依據(jù)。 基礎(chǔ)完工后，應(yīng)根據(jù)橋位控制樁和橋臺控制樁用經(jīng)緯儀在基礎(chǔ)上測設(shè)出墩、臺中心及其互為正交的軸線，以此作為砌筑墩臺的依據(jù)。,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-7.橋梁施工測量,2.中型橋梁施工測量 （1）橋梁片面控制測量 橋梁平面控制網(wǎng)宜布設(shè)三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)等，也可布 設(shè)GPS網(wǎng)。

27、圖11-15（原書11-34）為布設(shè)三角網(wǎng)的兩種形式。 （2）橋梁高程控制測量 在橋梁施工階段，為建立兩 岸可靠而統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，需 要進行兩岸間的高程傳遞，一 般采用過渡水準測量的方法。 （3）方向交會法測設(shè)橋墩 位置 方向交會法是測設(shè)橋墩位置 的常用方法，如圖11-16(DA、 CA為基線) ：,1.道路(線路)測量 2.中線測量 3.圓曲線測設(shè) 4.緩和曲線的測設(shè) 5.縱橫斷面測量 6.道路施工測量 7.橋梁施工測量,11-7.橋梁施工測量,計算公式為: i = arctandi sin1 /(D1 -di cos1 ) i = arctandi sin2 /(D2 -dicos2 ) 為了檢核i、i ，參照求算i、i 的方法計算 i、i ： i= arctanD1 sin1 /(di -D1 cos1 ) i= arctanD2 sin2