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1、第2章 线路测量技术 线路测量：是指铁路、公路、管道、输电线 路、水渠、河道等线状工程在勘测设计、施 工建造和运营管理三个阶段中所进行的测量 工作的总称。 线路测量的任务: 在勘测设计阶段：为线路工程的各设计阶 段提供充分、详细的地形资料。 在施工建造阶段：是在施工开始之前和 整个施工过程中，配合施工的进度，将线 路中线及其构筑物按设计文件要求的位置 、形状和规格，正确地放样于地面。 在运营管理阶段：检查、监测线路的运 营状态，并为线路上各种构筑物维修、养 护、改建、扩建提供资料。 本章主要介绍铁路和公路工程中，线路 测量的有关工作。 勘测设计的阶段划分： 规划设计阶段（可行性研究）收集已有的
2、 地形图，相片图，控制点资料 初步设计阶段（技术设计）测绘大比例尺 带状地形图 施工设计阶段（施工图设计）将初步设计 的线路测设于地面，进一步测定沿线地形 2-1 初测阶段的测量工作 控制点布设（大旗）：根据批准的方案报告， 结合现场的实际情况，选点插旗（标旗，红白 旗），在地面上标定线路的大致位置和走向。 导线测量：沿着大旗指导的方向，布设导线。 经过导线外业观测和内业计算求得初测导线点 的坐标，作为施测带状地形图的平面控制。 一、初测导线的布设于观测 GPS导线 要求： 导线点间距一般不大于1000m； 每个点至少与1个相邻点通视； 导线起讫点和每延伸不远于30km与 高级控制点联测。 全
3、站仪导线 要求： 导线点间距一般不大于1000m； 在地形变化和重要地物交叉处增设加桩； 导线边长往返观测； 可以同时测定； 高程导线起讫点和每延伸不远于30km与高 级控制点联测。 仪器型号 项目 DJ2 DJ6 水平角 检 测 时 较 差（）2030 闭 合 差 () 附 合 导 线 和 闭 合 导 线 25 30 延 伸 导 线 两端测真北 25 30 一端测真北 2530 长 度 检 测 较 差 光 电 测 距 仪 和 全 站 仪（mm） 2 mD2 mD 其 它 测 距 方 法 1/20001/2000 相 对 闭 合 差 光 电 测 距 仪 和 全 站 仪 水平角平差1/6000
4、1/4000 水平角不平差 1/30001/2000 其它测距方法 水平角平差1/4000 1/2000 水平角不平差 1/20001/2000 附合导线长度（km） 30 30 注：表中，n为置镜点总数，mD为光电测距仪或全站仪的标称精度，导线长度相对闭合差应为经过两化改正后的值。 铁路初测导线测量限差 铁路和公路的初测导线，必须与国家的 测量控制点或其它单位的高级控制点进行 联测，以构成附合导线检查测量精度。 国家标准工程测量规范中, 铁路工 程与一般公路工程对初测导线的限差要求 基本相同。 新建铁路工程测量规范（以后简称 测规），对初测导线的各项限差规定如 表42。 二、初测导线的成果检
5、核 附合导线导线两端均附合在高级控制点上。 延伸导线一端或两端均不与高级点联系，仅 观测真方位角进行角度测量成果的检核。 1角度闭合差计算 0 导线起始边坐标方位角 n 导线终边坐标方位角 导线右角 n 角度观测值的个数（包括连接角） 附合导线的角度闭合差计算公式: 导线长度闭合差：根据已知高级控制点的坐标 进行计算。 高级控制点：高斯坐标系表示其点位坐标。 初测导线的长度：地面上测量。 导线长度的检核： 改化 改化 导线测量成果 大地水准面 高斯平面 （两化改正） 2.导线长度闭合差的计算与检核 将导线长度归化到 大地水准面上。 设地面上两点之间 的距离为S,对应的 大地水准面上的距 离为S
6、0,由 3.归化改正： 得 按泰勒级数展开后取至Hm / R的一次项，得 令 H S Hm / R 则 S0S +H 4.投影改正： 将大地水准面上的长度S0改化到高斯平面 上。可按下式计算 式中，H 称为归化改正数； g 称为投影改正数。 某初测导线两端分别与东山三角点和石 岗三角点联测，两点的坐标和高程已列入表 43中，导线全长17.266km，试计算该导线 的相对闭合差。 例43 坐标增量闭合差的计算列入表43中， 则经两化改正后，该初测导线的长度闭合差为 相对闭合差 说明该初测导线观测合格。 解 序号计算项目X（m）Y（m）H（m）计算方法与说明 1 东山三角点 3880 627.51
7、 16 706 127.911996.78已知数据 2 石岗三角点3882 955.6216 719 181.812203.56已知数据 3石岗点推算值3882 952.3516 719 172.58 由1经导线推算 4fx，fy3.27 9.23 32 5 X， Y2324.8413044.67 31 6 Hm 2100.17（1+2）/2 7Hm / R 0.000330 0.000330 6/6371000 8 H0.774.30 75 9 Ym（km） 212.65 （1+2）/2500km 10 Ym2/2R20.000557 0.000557 11 g+1.30+7.27 105
8、12X，Y2325.3713047.64 5+8+11 13改化后石岗点3882952.8816719175.55 1+12 14fx，fy2.746.26 132 导线长度闭合差计算表 其长度闭合差和相对闭合差为 将得出该初测导线角度观测不合格的结论。 如果不作两化改正， A B B y1 y2 将初测导线两端联测的大地点坐标换算成同 一坐标系的坐标，或将3带与6带的坐标进 行相互换算。 5.坐标换带计算 坐标换带计算的基本公式 三、水准点高程测量 亦称基平。要求： 每隔2公里左右埋设水准基点 起讫点和每延伸不远于30km与高级控制点联测 方法：S3水准仪往返观测，往返测较差 附合路线长：3
9、0km，附合路线闭合差 精度：每km水准测量偶然中误差 任务：以基平水准基点为依据，测定所有导 线点和加桩的高程，作为施测带状地形图的高 程控制。 1、使用仪器：水准仪不低于S10级。 2、作业方法：单程观测，但应起闭于水准点 构成附合路线。导线点必须作为转点，其高程 应取位至mm。 亦可采用光电三角高程测量，与平面导线和 水准点高程测量同时进行。 四、导线中桩高程测量 已知某条初测水准测量线路两端高级控 制点间的高差为42.381米，各段路线长度、 往返测高差观测值如表47 所列，检核该水 准测量成果是否在允许闭合差范围内，并计 算该水准路线每千米水准测量的偶然中误差 。 例 在下列水准测量
10、平差表中进行计算。解 （1）附合路线闭合差 fhh （H终 H始）+125（mm） 闭合差的限差 Fh30 157 （mm） fhFh （2）每千米高程观测偶然中误差 成果检核： 导线中桩高程测量 亦称中平。要求： 测定所有导线点和加桩的地面高程 与水准基点构成附合路线 方法： S3水准仪单程观测； GPS高程测量； 光电测距三角高程测量。 附合路线闭合差： 单独进行中桩高程测量时，附合路线的闭合差应 不大于下表的规定。 注：K 为相邻水准点间水准路线长度；L 为附合水准路 线长度；D为光电测距边的长度。K、L、D均以 Km 为单位 。 任务：测绘1:20001:5000带状地形图 1、测绘宽
11、度： 平坦地区 初测导线两侧200-300m 丘陵地区 初测导线两侧150-200m 山区 根据实际情况酌减 2、测绘方法 航空摄影测量 地面数字化测图法 五、初测地形测绘 3、草图法数字测图注意事项： 草图测点编号与仪器记录一致； 草图绘制符号与测点地形编码对应； 地形图上应有的注记与地物间的相互关系一 致，草图上也应标记清楚； 草图上要描绘地性线。 4、等高距和最大观测距离的确定 测绘1:2000地形图，基本等高距一般2米，平 坦地区（地面横坡1:5以下）基本等高距为1米。 全站仪最大观测距离不应超过700米。 5、测绘检查（全站仪数字化测图法） 每一站数据采集开始前和结束后，应 检核后视
12、点的距离和高程，距离较差不得 大于1mm测图比例尺分母，高程较差不 得大于1/6基本等高距。 对照草图检查采集数据。 定测的任务： 将图纸上设计的线路中线放样到地面上，并 以各种桩点予以标定，做为进一步测绘线路纵 横断面图和日后施工的依据。 定测的工作内容： 1. 放线测量 2. 中线测量 3. 纵横断面测量 2-2 定测放线和中桩测设 任务：将线路中线直线部分的控制桩（JD，ZD ）测设到地面上。 拨角法 常用方法 极坐标法 GPS方法 一、放线测量 由坐标反算得 相邻交点的水平距离S 测设各段直线 相邻直线的转向角 1拨角法放线 例46 纸上定线的交点与初测导线点的位 置关系见图，C1，C
13、2， 为初测导线点， JD1，JD2，为纸上定线的交点，试计算拨 角法放线的放线资料，进行联测检核，并进行 调整。 点 号 坐标 坐标增量 距离S （m） 方位角 “ 拨角值 “ 转向角 “ x （m） y （m） x （m ） y （m ） C2235 18 30 C116 26354 311 143 07 36 36 52 24 （左） -138-46145.46198 26 06 JD116 12554 265 55 39 43 124 20 17（左 ） +153+537558.37 74 05 49 JD216 27854 802 187 12 40 7 12 40 （右 ） +85
14、+556562.46 81 18 29 JD316 36355 358 170 34 41 9 25 19 （ 左 ） +228+697733.34 71 53 10 JD416 59156 055 235 42 04 5 42 04 （右 ） -458+595750.86 127 35 14 JD516 13356 650 放线资料计算资料经检核无误后，即可进行 现场放线。 先将全站仪安置在初测导线点C1上，后视 C2，用正倒镜分中法拨角365224，定出C1 JD1方向，再沿此方向测设水平距离145.46 米，标定出JD1，然后在JD1、JD2、上 安置仪器，用同样的方法测设出其余交点。
15、（1）放线 防止放线误差累积过大，一般35公里 应与初测导线进行联测，闭合差限差与初 测导线相同。 （2）联测检核 点 号 观测角 “ 方位角 “ 距离S （m） 坐标增量 坐标 x （m） y （m） x （m） y （m） C4 121 38 30 C5 16 45756 110 323 40 36337 57 54144.89+134.31-56.34 JD4 16 591.3156 055.64 266 05 12 251 52 42 JD3 根据初测导线的已知方位角推算出JD4 JD3的坐标方位角后，与放线资料的计算结果 进行比较可求得放线的方向误差： f71524271531028” 比较JD4和表410中JD4的坐标，可以求得 纵横坐标闭合差： x16591.3116591+0.31m y56055.6456055+0.64m 角度允许闭合差检核： F25 , f F 距离相对闭合差检核： m , s是由初测导线和定测中线构成的闭合 环总长度，分别由初测导线坐标计算表和放 线资料计算表中查取后相加而得。 以放出的最后一个交点JD4为新得起点，重新 计算该点至下一个纸上定线交点JD5的坐
