线路施工测量课件

第七章第七章 线路测量线路测量 任务：测设中桩、边桩等各种桩点，为任务：测设中桩、边桩等各种桩点，为 线路施工提供依据。线路施工提供依据。内容：线路施工复测内容：线路施工复测 设置护桩设置护桩 路基边坡放样路基边坡放样 路基竣工测量路基竣工测量 线路施工测量线路施工测量施施工工复复测测的的概概念念：为为确确保保施施工工测测量量精精度度，施施工工前前，施施工工单单位位全全面面恢恢复复定定测测桩桩点点，同同时时检检查移交桩点的可靠性。查移交桩点的可靠性。一、线路施工复测一、线路施工复测施工复测的特点：施工复测的特点：施工复测的精度与定测相同施工复测的精度与定测相同 当复测与定测成果的不符值在允许范围内当复测与定测成果的不符值在允许范围内时，应采用定测成果。时，应采用定测成果。复测成果与定测成果的不符值超限时，应复测成果与定测成果的不符值超限时，应再作复测，当确认定测资料精度不符合规定时，再作复测，当确认定测资料精度不符合规定时，需经设计、监理单位批复后方采用复测成果进需经设计、监理单位批复后方采用复测成果进行施工。行施工。施施工工复复测测包包括括：平平面面控控制制点点（线线路路控控制制桩桩、导线控制点）复测和水准基点复测。导线控制点）复测和水准基点复测。为了施工方便，在施工复测时也要：为了施工方便，在施工复测时也要：增设一些水准点增设一些水准点 适当增加中线桩和横断面的密度适当增加中线桩和横断面的密度 平坦地段平坦地段 50m/50m/个个 起伏较大的地段起伏较大的地段 20m/20m/个个 （测量精度与定测相同）（测量精度与定测相同）新线施工复测新线施工复测交接桩方式交接桩方式:a a 业主、设计单位同赴工地业主、设计单位同赴工地 b b 按有关图表资料进行交桩按有关图表资料进行交桩有有关关图图表表包包括括：线线路路平平面面图图、纵纵断断面面图图、控制桩表、导线点表、三角点表、水准表点控制桩表、导线点表、三角点表、水准表点必必须须交交接接的的桩桩点点：直直线线转转点点、曲曲线线交交点点、副副交交点点、五五大大桩桩、隧隧道道洞洞口口附附近近、大大中中型型桥桥梁梁两两端端设设置置的的中中线线控控制制桩桩、站站场场基基线线桩桩、三三角角点点、导线点、国家水准基点、线路水准基点等。导线点、国家水准基点、线路水准基点等。交桩记录交桩记录：a a 注明完好、损坏情况注明完好、损坏情况b b 点号、点的名称与设计文件相符等点号、点的名称与设计文件相符等c c 各方签字各方签字 复测内容及步骤：复测内容及步骤：a a 检检查查两两相相邻邻桩桩点点间间的的曲曲线线起起终终点点和和直直线线转点是否在同一条支线上；转点是否在同一条支线上；b b 复测转向角，丈量切线长；复测转向角，丈量切线长；c c 复复测测整整个个曲曲线线（主主、副副点点桩桩），即即重重新新标定；标定；d d 复测固定桩距、丈量线路实际长度；复测固定桩距、丈量线路实际长度；e e 线路水准基点复测。线路水准基点复测。水平角：水平角：30 距距 离：离：钢卷尺钢卷尺 1/2000 光电测距光电测距 1/3000 转点点位：转点点位：横向差横向差 5mm/100m 或或 20mm/400m 曲线横向闭合差：曲线横向闭合差：10cm 水准点高程闭合差：水准点高程闭合差：30 （mm）中桩高程：中桩高程：10cm线路复测精度线路复测精度：复测外业和内业复测外业和内业准备工作：适当的测量仪器部准备工作：适当的测量仪器部分木桩红油漆红布带分木桩红油漆红布带具体工作：踏勘、选点、埋石、数据具体工作：踏勘、选点、埋石、数据采集、整个测区统一控制统一平差采集、整个测区统一控制统一平差注意事项：距离测量（线路复测直接注意事项：距离测量（线路复测直接采用实测距离、控制测量进行边长投影采用实测距离、控制测量进行边长投影至线路平均地面高程面），贯通测量至线路平均地面高程面），贯通测量（平面控制延伸个点、曲线必须（平面控制延伸个点、曲线必须全线贯通、水准测量延伸个水准基点）全线贯通、水准测量延伸个水准基点）复测结束应提交的资料复测结束应提交的资料1 1复测说明复测说明内容包括测区范围，控制桩点交桩情况，技术内容包括测区范围，控制桩点交桩情况，技术标准，施测概况，有关问题的处理方法，复测标准，施测概况，有关问题的处理方法，复测精度分析，复测结论；精度分析，复测结论；2 2复测导线、水准路线示意图；复测导线、水准路线示意图；3 3导线点复测角度与设计角度比较表；导线点复测角度与设计角度比较表；4 4导线点复测距离与设计距离比较表；导线点复测距离与设计距离比较表；5 5水准点复测高差与设计高差比较表；水准点复测高差与设计高差比较表；6 6复测控制点桩点表；复测控制点桩点表；7 7测量仪器鉴定证书复印件。测量仪器鉴定证书复印件。二、线路曲线调整二、线路曲线调整铁路曲线调整铁路曲线调整铁路曲线复测结果与设计结果不会完铁路曲线复测结果与设计结果不会完全一致，全一致，新建铁路工程测量规范新建铁路工程测量规范规规定，只要曲线偏角不大于定，只要曲线偏角不大于30，曲线横向，曲线横向闭合差不得大于闭合差不得大于10cm，就应按照设计成，就应按照设计成果进行施工，但施工时调整桩位。果进行施工，但施工时调整桩位。测偏角调整法测偏角调整法采用实测曲线偏角（转向角），通过采用实测曲线偏角（转向角），通过布设导线按极坐标法进行曲线的放样，布设导线按极坐标法进行曲线的放样，就可以避免曲线测设误差的积累，由于就可以避免曲线测设误差的积累，由于将线路定测误差已经通过调整偏角（采将线路定测误差已经通过调整偏角（采用复测偏角）进行了消除，所以，每次用复测偏角）进行了消除，所以，每次放样时就不存在调整桩位的问题。（即放样时就不存在调整桩位的问题。（即重新测定转向角、重新计算）重新测定转向角、重新计算）导线平差法导线平差法主要思路是：以曲线一端切线的两个转点主要思路是：以曲线一端切线的两个转点ZD1-1、ZD1-2、ZD2-1、为固定点，建立一个假设坐为固定点，建立一个假设坐标系，采用曲线控制桩表中各控制桩的设计角标系，采用曲线控制桩表中各控制桩的设计角度距离值可以推算出整个曲线的控制点的坐标，度距离值可以推算出整个曲线的控制点的坐标，将坐标推算至曲线另一侧的切线转点（或副交将坐标推算至曲线另一侧的切线转点（或副交点）点）ZD2-2上上，将这些坐标当作曲线控制点的设，将这些坐标当作曲线控制点的设计坐标。然后将计坐标。然后将ZD1-2、ZD1-2到到ZD2-1、ZD2-2看作附看作附合导线，采用复测角度、距离进行平差，当角合导线，采用复测角度、距离进行平差，当角度闭合差小于度闭合差小于30，曲线横向闭差小于，曲线横向闭差小于10cm，全长相对闭合差满足全长相对闭合差满足1/3000，则认为曲线精度，则认为曲线精度满足线路精度要求，否则设计曲线不满足精度满足线路精度要求，否则设计曲线不满足精度要求，需进一步调整或变更。要求，需进一步调整或变更。图7-2 导线平差法曲线调整为为了了能能及及时时、准准确确恢恢复复线线路路控控制制桩桩原原来来的的位位置置，以以便便指指导导施施工工。在在施施工工范范围围以以外外，选选择择通通视视良良好好，且且地地面面稳稳固固的的地地方方，钉钉设设定定设设一一些些桩桩点点，根根据据这这些些桩点，把控制桩恢复起来，这些桩称为护桩。桩点，把控制桩恢复起来，这些桩称为护桩。护桩分类：护桩分类：各方向交会定点各方向交会定点个距离交会定点个距离交会定点个方向一个距离定点个方向一个距离定点护桩一般设置为两组，两组护桩之间的夹角应接护桩一般设置为两组，两组护桩之间的夹角应接近近（），美），美组护桩不得少于组护桩不得少于个，个，用距离设置护桩时，护桩可以设置为一组，护桩与用距离设置护桩时，护桩可以设置为一组，护桩与固定桩之间的距离应读之毫米。固定桩之间的距离应读之毫米。三、护桩设置三、护桩设置图7-3 护桩设置护护桩桩的的位位置置应应绘绘制制草草图图并并用用文文字字予以详细说明予以详细说明 目的：目的：根据路基的设计横断面和中桩位置，在根据路基的设计横断面和中桩位置，在 地面上标定出路基填挖边界（即路堤的地面上标定出路基填挖边界（即路堤的 坡脚线和路堑的坡顶线），以便根据边坡脚线和路堑的坡顶线），以便根据边 桩确定路基填筑或开挖的范围。桩确定路基填筑或开挖的范围。解析法解析法 方法方法 图解法图解法 试探法试探法 三、路基边桩测设三、路基边桩测设如果地面平坦，中桩到边桩的距离为如果地面平坦，中桩到边桩的距离为 b 路堤顶面或路堑底面（含侧沟和平台）的宽度路堤顶面或路堑底面（含侧沟和平台）的宽度m 路基边坡系数路基边坡系数H 路基填挖高度路基填挖高度1 1解析解析法法 地势比较平坦，横断面测绘精度较高。地势比较平坦，横断面测绘精度较高。可以在路基横断面设计可以在路基横断面设计图上图上直接直接量取量取中桩到中桩到边桩的边桩的距离距离，然后在现场进行，然后在现场进行放样放样。2 2图解法图解法 地面横向坡度起伏较大，地面横向坡度起伏较大，两侧边桩到中桩的两侧边桩到中桩的距离相差较大时使用。距离相差较大时使用。3.试探法试探法路路堤堤：先先估估计计边边桩桩大大致致位位置置1点点处处（上上坡坡）测测出水平距离出水平距离D1，高差，高差h1 DD1 D1 若若 D 0向内移动向内移动 略小于略小于D 若若 D 0 向外移动向外移动 当当 D0.1mD0.1m时时，则可认为观测位置就是边桩，则可认为观测位置就是边桩的位置。的位置。下坡一侧由于观测点相对于中桩的高差是负下坡一侧由于观测点相对于中桩的高差是负值，上式仍然适用。值，上式仍然适用。（移动量略大于（移动量略大于D）路路基基面面到到1点点的的高高差差为为Hh1，在在此此高高差差时时，中桩到边桩的水平距离应为中桩到边桩的水平距离应为路堑：路堑：如图，如图，先估计边桩先估计边桩大致位置大致位置1 1点处（点处（上坡上坡），测出：水，测出：水平距离平距离D1D1、高差高差h1h1路基面到路基面到1点的高差为点的高差为H+h1，在此高差时，中桩，在此高差时，中桩到边桩的水平距离应为到边桩的水平距离应为 DD1 D1 若若 D 0 向内移动向内移动 略大于略大于D 若若 D 0 向外移动向外移动下坡一侧仍然适用。（移动量略小于下坡一侧仍然适用。（移动量略小于D）注意：注意：H 路基填挖高度的绝对值路基填挖高度的绝对值 h1 观测点相对于中桩的高差，应考观测点相对于中桩的高差，应考 虑正负号。虑正负号。3.1.2例题已知路堤已知路堤b=10.20mb=10.20m，H=4.40mH=4.40m，边坡坡度，边坡坡度1 1：0.50.5现需设置坡下侧边坡坡脚，方法如下：现需设置坡下侧边坡坡脚，方法如下：假设假设A A点为坡脚位置，实际丈量距离为点为坡脚位置，实际丈量距离为8.10m8.10m，用水准仪测得用水准仪测得A A点与中线桩的高差为点与中线桩的高差为2.20m2.20m。当高差为当高差为2.20m2.20m时，时，A A点与中线桩的距离为点与中线桩的距离为D1=5.10+D1=5.10+（4.40+2.204.40+2.20）0.5=8.40m0.5=8.40m。因为因为D1D1D1=8.10mD1=8.10m，故，故A A点需外移，并取点需外移，并取=0.35m=0.35m，略大于，略大于D1-D1=0.30mD1-D1=0.30m。在距中线桩在距中线桩8.45m8.45m处，再标定一点处，再标定一点B B，测得该点，测得该点与中线桩的高差为与中线桩的高差为2.30m2.30m，B B点与中线桩的距离点与中线桩的距离为为D1=5.10+D1=5.10+（4.40+2.304.40+2.30）0.5=8.45m0.5=8.45m。与实。与实测距离测距离D1D1相符，则相符，则B B点就为该点的坡脚点。点就为该点的坡脚点。.坐标法坐标法坐标法放样边桩是利用全站仪放样和测坐标法放样边桩是利用全站仪放样和测量功能，根据逐渐接近法的原理测设边桩量功能，根据逐渐接近法的原理测设边桩位置。测设前，要求计算出断面方向的边位置。测设前，要求计算出断面方向的边桩坐标，坐标计算关键是要求出直线段垂桩坐标，坐标计算关键是要求出直线段垂直于中桩方向的方位角，圆曲线上中桩处直于中桩方向的方位角，圆曲线上中桩处径向方位角，缓和曲线中桩处法向方位角。径向方位角，缓和曲线中桩处法向方位角。根据中桩坐标，中桩至边桩的距离及方位根据中桩坐标，中桩至边桩的距离及方位角计算边桩坐标。角计算边桩坐标。坐标法放样边桩步骤坐标法放样边桩步骤1、从断面图中量取中桩至边桩的水平距离（估、从断面图中量取中桩至边桩的水平距离（估计值），用程序计算出边桩坐标。计值），用程序计算出边桩坐标。2、使用全站仪坐标放样功能，放样初设边桩位、使用全站仪坐标放样功能，放样初设边桩位置。置。3、由于设计路基断面图与实地断面图有出入，、由于设计路基断面图与实地断面图有出入，所以初设边桩存在误差。用全站仪实测中桩至所以初设边桩存在误差。用全站仪实测中桩至初设边桩的距离和高差，计算实际平距并于估初设边桩的距离和高差，计算实际平距并于估计值比较，根据差值实地调整边桩位置。计值比较，根据差值实地调整边桩位置。路基边坡放样路基边坡放样边桩测设后，路堤填方，路堑挖方过程中要控边桩测设后，路堤填方，路堑挖方过程中要控制边坡坡率符合设计要求，还要在实地标定边制边坡坡率符合设计要求，还要在实地标定边坡坡度。坡坡度。1、挂线法、挂线法 如图如图7-10所示，、为坡脚桩，、为所示，、为坡脚桩，、为路肩点，、在竖立标杆，在标杆上等于中路肩点，、在竖立标杆，在标杆上等于中桩填方高度出作桩填方高度出作、记号，用细绳连接、记号，用细绳连接、，即得出设计边坡线。此法适用，即得出设计边坡线。此法适用于填土的路堤施工。于填土的路堤施工。如图如图7-11所示，当填土较高时，分层施工填筑，所示，当填土较高时，分层施工填筑，此时可分层挂线，挂线前，根据每层填土高度此时可分层挂线，挂线前，根据每层填土高度及坡度率计算顶面宽度，挂线方法与一次挂线及坡度率计算顶面宽度，挂线方法与一次挂线相同。相同。坡度尺法坡度尺法如图所示，路堑施工时，可在边如图所示，路堑施工时，可在边桩外侧按设计边坡钉立固定的边坡样板，施工桩外侧按设计边坡钉立固定的边坡样板，施工时可随时指示并检查开挖和修整边坡。时可随时指示并检查开挖和修整边坡。五五 路基高程放样路基高程放样 在路线纵坡变更处，为了行车的平稳和视距的要求，在竖直面内应以曲线衔接，这种曲线称为竖曲线。竖曲线有凸形和凹形两种，如图所示。竖曲线一般采用圆曲线，这是因为在一般情况下，相邻坡度差都很小，而选用的竖曲线半径都很大，因此即使采用二次抛物线等其它曲线，所得到的结果也与圆曲线相同。如上图所示，两相邻纵坡的坡度分别为i1、i2，竖曲线半径为R，则测设元素为由于竖曲线的转坡角很小，故可认为竖曲线测设竖曲线测设切线长：竖曲线长：外矢距：同理可导出竖曲线上任一点P高程计算公式：式中x为竖曲线上任一点P至竖曲线起点或终点的水平距离。Y值在凹形竖曲线中为正号，在凸形竖曲线中为负号。例例 设 竖 曲 线 半 径 R=3000m，相 邻 坡 段 的 坡 度i1=+3.1%，i2=+1.1%，变 坡 点 的 里 程 桩 号 为K16+770，其高程为396.67m。如果曲线上每隔10m设置一桩，试计算竖曲线上各桩点的高程。解：1.计算竖曲线测设元素L=R（i1i2）=3000（3.1-1.1）%=60mT=30m E=0.15m 2.计算竖曲线起、终点桩号及坡道高程起点桩号 K16+（770-30）=K16+740起点高程 396.67-303.1%=395.74终点桩号 K16+（770+30）=K16+800终点高程 396.67+301.1%=397.00二、缓和超高段边桩高程计算二、缓和超高段边桩高程计算 放样边桩除了放样平面位置外，还要放样边桩高程，边桩高程计算是根据中桩高程、中桩至边桩的距离及路拱横坡度计算边桩高程。在直线段与圆曲线超高段（全超高段）各横断面路拱横坡坡度为已知，而在缓和曲线段的超高横坡度是逐渐变化的。所以缓和超高段的边桩高程计算关键是计算各横断面处超高横坡度。