《线状工程测量》PPT课件.ppt

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1km。,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30km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2km左右设立一个，在地形复杂路段可适当缩短水准点间距； 在300m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50100m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，里程为20m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，在成像清晰，稳定，前后视距接近相等，并且视线长度不大于150m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20mm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路勘测设计全过程都实现自动传递，达到勘测与设计的真正信息共享，计算机不仅参与勘测设计计算绘图工作，而且还参与勘测设计各阶段工作的管理、协调和质量控制等，这就是所谓的勘测设计一体化。,9.5.2 数据采集的主要方法,GPS技术用于线路信息采集的方案,平面控制测量 线路中线测量（RTK) 既有线路测量,9.5.2.2 基于高分辨率卫星影像和数字摄影测量技术数据获取,基于摄影测量与遥感方法的线路勘测信息系统的数据库建库工作内容包括：基础数据的采集与编辑，DEM，DOM的采集和制作，三维线路建模，数据库的建立等。 数据采集系统主要有全数字摄影测量工作站、遥感图像处理工作站等。,9.5.2.3 全站仪线路勘测信息数据采集技术,全站仪数字测绘分为三个阶段：数据采集、数据处理和电子地图数据的输出。 不同型号的全站仪均有内存或磁卡记录测量数据，通过接口程序，可将其转换为地形数据文件，数据内容通常包含地形点的序号、三维坐标、编码和属性。,9.5.2.4 利用既有线路空间基础数据获取数据,就国内工程测量的现状，电子平板等测绘工具的应用还未达到十分普及的程度，大量测图成果仍表现为纸质或聚酯胶片。 在这种情况下可利用人工或半自动进行地形图矢量化，机助采集数据生成数模。,