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1、第九章 线状工程测量主要内容 线状工程测量的特点 铁路工程测量 公路工程测量 管线测量 线路勘测设计一体化9.1 线状工程测量的特点线路工程类型 公路、铁路、运河 输电线路、输油管道、输气管道 城市管线 大型工程附属设施 城市综合管网 索道工程 工作程序 方案论证 线路初测 线路定测 施工检查 竣工测量主要内容 中线测量 纵断面测量 横断面测量 带状地形测量 施工放样 竣工测量9.2 铁路工程测量线路选线 选线应从整体到局部,由粗略到详细,逐 步进行。 实地踏勘:了解经济、地理、地貌、地质 、水文等条件,以及居民地、资源、交通 、工农业发展、运输量等情况。 选定一、二个方案供进一步研究。 线路
2、要求:平、直、以大半径曲线连接, 坡度小。 测量工作分为初测和定测。 初测是为初步设计提供资料而进行的勘测工作。 初步设计的主要任务是在提供的带状地形图上选 定线路中心线的位置,亦即纸上定线,经过经济 、技术比较提出一个推荐方案。 初测对初步设计方案中认为有价值的线路进行实 测,即进行实地选点,定出线路方向,沿线进行 导线测量和水准测量,并测绘带状地形图。 定测是在初步设计批准后,结合现场的实际情况 确定线路的位置,并为施工设计收集必要的资料 。 9.2.1 勘测阶段的测量工作 初测阶段的测量工作 初测选点(插大旗) 导线测量 水准测量(基平、中平) 初测地形图选点插旗 根据方案研究中在大小比
3、例尺地形图上所 选线路位置,在野外用“红白旗”标出其 走向和大概位置; 在拟定的线路转向点和长直线的转向处插 上标旗,为导线测量及各专业调查指出进 行的方向; 在插旗的同时应进行初测导线的点位选择 。 初测导线的点位选择 点位应靠近大旗线路的位置,以便于实测 之用。 桥梁及隧道两端附近,严重地质不良地段 以及越岭垭口处均应设点。 点位应选在地势较高、视野开阔、易于保 存的地方,以保证前后通视及方便地形测 量。 导线点间距应取用400m左右,以避免因边 长过短而降低精度。使用全站仪时边长可 增到1 km。导线测量 导线水平角可用DJ2及DJ6级经纬仪以测回法测量 右角,观测一测回。 边长可采用全
4、站仪、钢尺和基线法测量。边长测 量的相对中误差不应大于1 / 2000。 导线起终点及不远于30 km应与国家大地点或其 它单位不低于四等的大地点联测。 导线所用的起算点与检核用的控制点应在同一高 斯投影带内。在检核前必须将所计算的坐标增量 改化至高斯投影面上 。 GPS定位(快速静态或RTK)施测线路导线成为今 后的一个重要发展方向。 高程测量 高程测量的主要工作有基平测量和中平测 量; 基平测量是沿线路布设水准点,作为线路 高程控制网; 中平测量是测定沿线各导线点、百米桩及 加桩点的高程,用以绘制线路纵断面图和 专业调查。 基平测量 水准点的密度一般沿线路每隔2 km左右设立一个 ,在地形
5、复杂路段可适当缩短水准点间距; 在300 m以上的大桥和隧道两端及车站附近应加 设水准点。 水准点布设位置应离开线路中线一定距离,以50 100 m为宜,以免线路施工时破坏。 基平测量应采用DS3级以上的水准仪,按一组往 返或两组单程的水准测量方法施测。 基平测量应与国家水准点或等级相当的其他水准 点联测。 基平测量也可用电磁波测距三角高程施测,可用 导线点兼作水准点。 中平测量 中平测量可采用单程水准测量,以基平测 量所测水准点为基准布设成附合水准线路 。 由于百米桩、加桩等间距较小,因此测量 中采用工程水准测量的方法。 线路定测的主要工作 中线测量 纵断面测量 横断面测量 中线测量 中线测
6、量是把在带状地形图上设计好的线 路中线测设到地面上,并用木桩标定出来 。 中线测量包括放线和中桩测设两部分工作 。 放线是把纸上各交点间的直线段测设于地 面上。 中桩测设是沿着直线和曲线详细测设中线 桩。 放线常用的方法有拨角法、支距法、极坐 标法和GPS(RTK)法。 中线测量内容 沿线路量距,测设里程桩。 包括:测设控 制桩、测设百米桩、放样曲线。 控制桩:起点、终点、桥涵端点,曲线上 的特征点。 里程桩:用米标志线路位置和距离,同时 也作为纵横断面的测量依据。 拨角放线法 拨角放线法是根据纸上定线交点的坐标,预先在 内业计算出两相交点间的距离及直线的转向角, 然后根据计算资料在现场放出各
7、个交点,定出中 线位置。 拨角放线法较其它方法放样导线工作量小,效率 高,并且放线点间的距离和方向均采用实测值,放 样中线的相对精度不受初测值的影响,可减少初测 导线的工作量和提高放样中线的质量。通过与初 测导线点或国家平面控制点联测能及时发现工作 中可能出现的错误,这种方法适用于无初测导线的 任何测区。支距放线法 这种方法适用于地形不太复杂且初测导线 与设计的线路中线相距较近的地区。 该方法的基本原理是在设计图上量出初测 导线点和线路中心线点的支距,然后根据 支距和实地的初测导线点点位进行实在放 样。 由于图解放样数据的误差及各个环节的测 量误差的影响,将造成同一直线上各转点 放样后不在一条
8、直线上,因此必须对它们 进行调整。 全站仪坐标法 全站仪坐标法放样简单灵活,适用于中线 通视差的测区。但放样工作量大,放样到 实地上的中线相对精度不高; 由于用初测导线点直接定测各放样点,比 其它放样法要求初测导线点的密度大,测 量精度高; 最后亦要通过穿线来确定直线段的位置。 GPS RTK法 该方法的作业效率,较其他方法有了很 大的提高。 水准测量 定测阶段的水准测量作业方法及精度要求 同于初测阶段,其基平测量应尽量采用初 测水准点的高程数据。 对于被破坏或将受施工影响的点位以及离 定测线路较远的点位应重新埋设。 对于水准点密度不能满足工程要求的地段 要增设新的水准点,组成新的水准线路进
9、行水准测量。 中平测量的任务是测出定测时设置的各中桩高程 ,为绘制纵断面图提供依据。中平测量一般采用水 准测量的方法进行,以相邻两水准点为一测段。 线路的纵横断面 纵向:确定各里程桩高程,以利坡度等计 算。 横向:桩上测横断面,供设计路基、计算 土石方,以及施工放样和检查路基形状用 。 横断面测量 水准仪法 经纬仪法 全站仪法 GPS(RTK)法 横断面绘制纵断面测量 水准测量法 GPS(RTK)法 纵断面编绘测前准备: 1 设计图纸的收集和校验 2 控制桩交接 3 控制桩检测 4 控制点的恢复、加密9.2.3 线路施工测量 恢复中线 1 检测和恢复中线桩 2精测曲线段特征数据(起点、终点、转
10、 角等) 3重新计算曲线段要素(差别大时用) 4改线路段的纵横断面测量(较少) 5附属工程的测设(涵洞、隧道、桥梁、 挡土墙)设置施工控制桩 平移中线; 测量移桩的高程。 路基放样 主要是放样路基的边线以及边坡的放样。 该项工作的精度要求一般不高。计算面积与土方 面积量算一般可采用方格法或求积仪法。 土方测量一般采用断面法、格网法,也可 采用EDM法。9.2.4 铁路既有线路测量 为了增强铁路运输能力,除修建新线之外,对既 有线进行技术改造亦是一种有效措施。 既有线的线路改造方式,主要是落坡和改善线路 平面;延长站线,修建复线插入段,增大曲线半 径,增建第二线等。 既有线改造的外业勘测与新线不
11、同,它是沿一条 运行铁路线进行的。 既有铁路线路测量的主要内容有:既有线里程丈 量、高程测量、横向调绘、横断面测量、线路平 面测绘、地形测绘、站场测绘及绕行线定测、设 备调查等。 既有线的里程丈量 1里程丈量从车站中心或桥、隧建筑物中心的既有 里程引出,按原有里程方向连续推算。 2里程丈量,直线地段可沿左轨轨面丈量;曲线测 量范围内沿线路中心丈量。 3里程使用钢卷尺丈量两次,较差在1 / 2000以 内时,以第一次丈量的里程为准。 4里程丈量时,设公里标、半公里标、百米标和加 标。公里标和半公里标写全里程,百米标和加标 可不写公里数。5在下列地点设加标,并分别规定里程取位:(1)曲线范围内,里
12、程为20 m整倍数的点;(2)桥梁中心、大中桥的桥台挡碴前缘和台尾、隧 道进出口、车站中心、进站信号机及远方信号机等, 取位至厘米;(3)涵渠、渡槽、平交道口、跨线桥、坡度标,跨 越铁路的电力线、通讯线、地下管道等中心,新型轨 下基础、站台、路基防护、支挡工程等的起、终点和 中间变化点,取位至分米;(4)地形变化处,路堤和路堑边坡的最高和最低处 ,路堤路堑交界处,路基宽度变化处,路基病害地段 ,取位至米。高程测量 1既有水准点的编号不变,并对遗失、损坏的既有 水准点进行补设,同时在大中桥头,隧道口,车 站等处增设水准点,并另编号。 2全线水准点高程应连续测量贯通。 3用水准仪进行水准测量时,在
13、成像清晰,稳定, 前后视距接近相等,并且视线长度不大于150 m 时进行。4中桩高程测量,直线段测左轨轨面,曲线段测 内轨轨面,并量测两次,较差在20 mm内以第一 次为准。横向测绘 横向测绘又称为线路调绘,是对既有线 路两侧30至50米以内的地物、地貌的测绘 调绘。其目的是作为修改和补充既有线平 面图以及拆迁建筑物、路基防护、排水系 统布置、土方调配以及第二线左右侧选择 等意见的依据。 站场测绘 站场平面图的比例尺为11000或12000, 其测绘范围根据需要确定。 站场内平面图的测量在已有控制点还存在时 采用已有控制点作图根点进行站场平面测绘 ;不存在已有控制点时采用任意坐标法,新 布设控
14、制点进行站场平面测绘,最后将布设 的控制点与国家等级点进行GPS联测。 桥涵测量 既有桥涵的丈量应根据有关资料和调查的 基础上进行。 丈量的数据必须检核校对,再现场填绘丈 量草图,并检查判明各部位的建筑材料等 有关情况。 9.3 公路工程测量 公路勘测与铁路勘测均属于线路勘测,其 勘测程序大体相同。 其任务也可分为踏勘(初测)和定测。 公路勘测分两阶段勘测和一阶段勘测两种 。所谓两阶段勘测,就是对路线进行踏勘 (初测)测量和详细(定测)测量,而一 阶段勘测则是对路线作一次定测。 公路工程的线型与铁路工程基本相同,由 此铁路、公路在勘测阶段的工作是大同小 异。 9.4 管线测量管线工程各阶段测量
15、工作: (1)收集确定区域内大中比例尺地形图、控制点资 料、原有各种管线的平面图及断面图等。 (2)地形图测绘。根据初步规划的线路,实地测量 管线附近的带状地形图或修测原有地形图。 (3)管线中线测量。根据设计要求,在地面上标定 出管道中心线的位置。 (4)纵、横断面图测量。测绘管线中心线和垂直于 中心线方向的地面高低起伏的情况。 (5)管线施工测量。根据定线成果及设计要求测设 施工过程中所需要的各种标志。 (6)竣工测量。将施工成果通过测量绘制成图,反 映实际施工情况,作为使用期间维修、管理的依 据。管道中心线测设 管道中心线测量,实际上就是把管道交 点及一些特殊点用各种方法在实地上标定 出来。 交点桩测设 各桩的里程、转角 联测各桩的坐标(点之记),有时需设加桩。 纵断面测量 横断面测量(用于土方量计算) 交叉管线的调查管道施工测量 准备工作:查找各交点桩、里程桩、加桩、水准点,加 设施工控制桩,设置辅助中心线,测设临 时水准点等。施工:确定管槽开挖边线及深度;埋设坡度板(坡 度钉,中心钉) 9.5 线路勘测设计一体化9.5.1 总体结构地面数据采集、资料获取、数据处理、 道路设计与优化直至成果输出等公