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线路工程施工测量线路工程施工测量第1页，本讲稿共51页第十第十三章三章 线路工程施工测量线路工程施工测量l 概述概述 l 中线测量中线测量l 纵、横断面测量纵、横断面测量l 道路施工测量道路施工测量 l 管道施工测量管道施工测量l 桥梁施工测量桥梁施工测量l 隧道施工测量隧道施工测量第2页，本讲稿共51页第一节第一节 概述概述 勘测设计阶段的测量工作，可分为勘测设计阶段的测量工作，可分为初测初测和和定测定测。初测是根据初步提出的各个线路方案，对地形、地质及水文等进行初测是根据初步提出的各个线路方案，对地形、地质及水文等进行较为详细的测量，以便作进一步的研究与比较，确定最佳的线路方案，较为详细的测量，以便作进一步的研究与比较，确定最佳的线路方案，作为定测的依据。初测的主要工作为导线测量、水准测量和带状地形图作为定测的依据。初测的主要工作为导线测量、水准测量和带状地形图测绘等，从而为线路初步设计提供资料。测绘等，从而为线路初步设计提供资料。定测是将初步设计中批准了的线路设计中线移设于实地上的定测是将初步设计中批准了的线路设计中线移设于实地上的测量工作。必要时可对设计方案作局部修改。定测的工作内容有：测量工作。必要时可对设计方案作局部修改。定测的工作内容有：中线测量、纵断面测量和横断面测量，并进行详细的地质和水文中线测量、纵断面测量和横断面测量，并进行详细的地质和水文勘测。定测资料是编制施工图设计和工程施工的依据。勘测。定测资料是编制施工图设计和工程施工的依据。第3页，本讲稿共51页第二节第二节 中线测量中线测量 中线测量是把线路初步设计的中线在实地进行测设的工中线测量是把线路初步设计的中线在实地进行测设的工作。作。中线测量的主要工作有：测设线路的交点和测定中线测量的主要工作有：测设线路的交点和测定转向角，测设直线段的转点桩和中桩，曲线测设等。转向角，测设直线段的转点桩和中桩，曲线测设等。第4页，本讲稿共51页路线中线的平面线型由直线和曲线组成，曲线又由圆曲线和缓和曲线组成。第5页，本讲稿共51页12.2 12.2 中线测量中线测量 第6页，本讲稿共51页一、交点和转点的测设一、交点和转点的测设 1、交点的测设交点的测设 线路上两相邻直线方向的相交点称为交点，也叫转向点。线路上两相邻直线方向的相交点称为交点，也叫转向点。线路由一方向转到另一方向，转变后方向与原方向间的夹线路由一方向转到另一方向，转变后方向与原方向间的夹角，称为转向角，角，称为转向角，第7页，本讲稿共51页2、转点的测设、转点的测设 当相邻两交点互不通视或直线较长时，需在其连线方向上测当相邻两交点互不通视或直线较长时，需在其连线方向上测定一个或几个转点，以便在交点上测量转向角及在直线上量距定一个或几个转点，以便在交点上测量转向角及在直线上量距时作为照准和定线的目标。通常交点至转点或转点至转点间的时作为照准和定线的目标。通常交点至转点或转点至转点间的距离，不应短于距离，不应短于50m或大于或大于500m，一般在，一般在200300m。另外在路线与其他路线交叉处、以及路线上需设置桥另外在路线与其他路线交叉处、以及路线上需设置桥涵等构筑物处也应设置转点。若相邻两交点互不通视，涵等构筑物处也应设置转点。若相邻两交点互不通视，可采用下述方法测设转点。可采用下述方法测设转点。第8页，本讲稿共51页 第9页，本讲稿共51页二、路线转向角的测定二、路线转向角的测定 路线的交点和转点定出之后，则可测出线路的转向角。路线的交点和转点定出之后，则可测出线路的转向角。要测定转向角，通常先测出线路的转折角，转折角一般是测定要测定转向角，通常先测出线路的转折角，转折角一般是测定线路前进方向的右角，可用线路前进方向的右角，可用DJ6经纬仪按测回法观测一测经纬仪按测回法观测一测回。回。第10页，本讲稿共51页三、里程桩的设置三、里程桩的设置 里程桩又称中桩，在线路中线上测设中桩的工里程桩又称中桩，在线路中线上测设中桩的工作称为中桩测设。中桩是标定了中线位置、路线形状作称为中桩测设。中桩是标定了中线位置、路线形状和里程。中桩包括千米桩、百米桩、整桩、加桩、控和里程。中桩包括千米桩、百米桩、整桩、加桩、控制桩等。千米桩是用以标明线路整千米里程的标志；制桩等。千米桩是用以标明线路整千米里程的标志；百米桩是在千米桩之间，每隔整百米设置的桩位或标百米桩是在千米桩之间，每隔整百米设置的桩位或标志；整桩是每隔志；整桩是每隔50m(铁路铁路)、20m(公路公路)设置的桩位；千设置的桩位；千米桩、百米桩均为整桩。加桩是地形变化处、线路交米桩、百米桩均为整桩。加桩是地形变化处、线路交叉处设置的桩位及转点桩等；控制桩是在线路的起点、叉处设置的桩位及转点桩等；控制桩是在线路的起点、交点、转点、终点、曲线的起点、中点、终点以及桥交点、转点、终点、曲线的起点、中点、终点以及桥梁、涵洞、隧道洞口等处设置的桩。梁、涵洞、隧道洞口等处设置的桩。第11页，本讲稿共51页 第12页，本讲稿共51页四、四、圆曲线测设圆曲线测设 圆曲线是最基本的平面曲线。圆曲线半径根据地形条件和工程要求选定，根据转角和圆曲线半径R，圆曲线的测设分两步进行，先测设曲线的主点(ZY、QZ、YZ)，再依据主点测设曲线上每隔一定距离的里程桩，以详细标定曲线位置。第13页，本讲稿共51页 第14页，本讲稿共51页1、主点测设元素计算、主点测设元素计算为测设圆曲线主点ZY，QZ，YZ，应先计算出切线长T、曲线长L、外距E、切曲差J这些元素称为主点测设元素。第15页，本讲稿共51页2、主点桩号计算、主点桩号计算曲线主点ZY，QZ，YZ的桩号根据JD桩号与曲线测设元素计算。第16页，本讲稿共51页3、主点的测设主点的测设 测设曲线起点(ZY)在JD点安置经纬仪，后视相邻交点或转点方向，自JD点沿视线方向量取切线长T，打下曲线起点桩ZY。测设曲线终点(YZ)经纬仪照准前视相邻交点或转点方向，自JD点沿视线方向量取切线长T，打下曲线终点桩YZ。测设曲线中点(QZ)沿测定路线转角时所测定的分角线方向，量外距，打下曲线中点桩QZ。第17页，本讲稿共51页4、圆曲线的详细测设、圆曲线的详细测设 测设曲线整桩和加桩称为圆曲线的详细测设，方法有偏角法、切线支距法和极坐标法。第18页，本讲稿共51页1)偏角法偏角法 以曲线起点ZY或终点YZ为测站，计算出测站至曲线任一细部点的弦切角与弦长c 第19页，本讲稿共51页2)切线支距法切线支距法 以曲线起点ZY(或终点YZ)为独立坐标系的原点，切线为x轴，过原点的半径方向为y轴，计算出曲线细部点在该独立坐标系中的坐标进行测设。第20页，本讲稿共51页第三节第三节 纵、横断面测量纵、横断面测量 线路中线测量完成后，要进行中线测量，为进一步进线路中线测量完成后，要进行中线测量，为进一步进行施工图设计提供资料。行施工图设计提供资料。第21页，本讲稿共51页一、纵断面测量一、纵断面测量 测量中线上各桩地面高程的工作叫纵断面测量。为了测量中线上各桩地面高程的工作叫纵断面测量。为了保证测量精度，路线水准测量通常分两步进行，即先进保证测量精度，路线水准测量通常分两步进行，即先进行基平测量，然后进行中平测量。行基平测量，然后进行中平测量。1基平测量基平测量基平测量是沿线路设立水准点，并测定其高程，以作为线路测基平测量是沿线路设立水准点，并测定其高程，以作为线路测量的高程控制。水准点应靠近线路，并应在施工干扰范围外布量的高程控制。水准点应靠近线路，并应在施工干扰范围外布设。点的密度为一般地段约设。点的密度为一般地段约2km设立一个水准点，复杂地设立一个水准点，复杂地段约段约1km设立一个水准点，在桥梁两端、隧道洞口附近、设立一个水准点，在桥梁两端、隧道洞口附近、涵洞附近均应设立水准点。在点位上，根据需要埋设标涵洞附近均应设立水准点。在点位上，根据需要埋设标石。石。第22页，本讲稿共51页2中平测量中平测量 中平测量是测定线路中线上的转点、百米桩、整桩、中平测量是测定线路中线上的转点、百米桩、整桩、加桩和控制桩地面高程的工作。根据中平测量的成果加桩和控制桩地面高程的工作。根据中平测量的成果绘制成纵断面图，可供设计线路纵坡之用。绘制成纵断面图，可供设计线路纵坡之用。中平测量通常附合于基平所测定的水准点，即以相中平测量通常附合于基平所测定的水准点，即以相邻水准点为一测段，从一水准点出发，逐个测出中桩邻水准点为一测段，从一水准点出发，逐个测出中桩的地面高程，然后附合至另一水准点上。的地面高程，然后附合至另一水准点上。第23页，本讲稿共51页3.纵断面图的绘制纵断面图的绘制 纵断面图表示线路中线方向的地面高低起伏，它根据纵断面图表示线路中线方向的地面高低起伏，它根据中平测量的成果绘制而成。中平测量的成果绘制而成。纵断面图以距离纵断面图以距离(里程里程)为横坐标，以高程为纵坐标，为横坐标，以高程为纵坐标，按规定的比例尺将外业所测各点画出，依次连接各点则得线按规定的比例尺将外业所测各点画出，依次连接各点则得线路中线的地面线。为了明显表示地势变化，纵断面图的高程路中线的地面线。为了明显表示地势变化，纵断面图的高程比例尺通常比水平距离比例尺比例尺通常比水平距离比例尺大大10倍倍。第24页，本讲稿共51页12.2 12.2 中线测量中线测量 第25页，本讲稿共51页二、横断面测量二、横断面测量 对垂直于线路中线方向的地面高低起伏所进行的测量对垂直于线路中线方向的地面高低起伏所进行的测量工作称为工作称为横断面测量横断面测量。线路上所有的百米桩、整桩和加桩一般都应测量横断面。线路上所有的百米桩、整桩和加桩一般都应测量横断面。根据横断面测量成果可绘制横断面图，横断面图可供设计路基、根据横断面测量成果可绘制横断面图，横断面图可供设计路基、计算土石方、施工放样等使用。计算土石方、施工放样等使用。第26页，本讲稿共51页1、横断面方向的测设、横断面方向的测设 横断面的方向，通常用方向架或经纬仪来测设。横断面的方向，通常用方向架或经纬仪来测设。第27页，本讲稿共51页 第28页，本讲稿共51页2横断面的测量方法横断面的测量方法 由于在纵断面测量时，已经测出了中线上各中桩的地面由于在纵断面测量时，已经测出了中线上各中桩的地面高程，所以测量横断面时只要测出横断面方向上各地形特征高程，所以测量横断面时只要测出横断面方向上各地形特征点至中桩的水平距离及高差。横断面测量的方法通常有以下点至中桩的水平距离及高差。横断面测量的方法通常有以下几种。几种。1）水准仪皮尺法）水准仪皮尺法 水准仪安置后，以中桩为后视，以中桩两侧横断面方向上水准仪安置后，以中桩为后视，以中桩两侧横断面方向上各地形特征点为中视，读数至厘米。用皮尺分别量出各特征点各地形特征点为中视，读数至厘米。用皮尺分别量出各特征点至中桩的水平距离，可量至分米。至中桩的水平距离，可量至分米。第29页，本讲稿共51页 中线测量是把线路初步设计的中线在实地进行测设的工中线测量是把线路初步设计的中线在实地进行测设的工作。作。中线测量的主要工作有：测设线路的交点和测定中线测量的主要工作有：测设线路的交点和测定转向角，测设直线段的转点桩和中桩，曲线测设等。转向角，测设直线段的转点桩和中桩，曲线测设等。第30页，本讲稿共51页 2）经纬仪视距法经纬仪安置在中桩上，照准横断面方向，量取仪器横轴至中桩地面的高度作为仪器高，用视距测量的方法测量出地形特征点与中桩的平距和高差。适用于地形困难、山坡陡峻路线的横断面测量。3）全站仪法全站仪法的操作方法与经纬仪视距法相同，区别在于使用光电测距的方法测量出地形特征点与中桩的平距和高差。在立棱镜困难的地区，可使用无棱镜测距全站仪。第31页，本讲稿共51页3横断面图的绘制横断面图的绘制 横断面图表示在中桩处垂直于线路中线方向的地面横断面图表示在中桩处垂直于线路中线方向的地面起伏，它根据横断面测量成果绘制而成。起伏，它根据横断面测量成果绘制而成。绘制横断面图时，以中线地面高程为准，以水平距离为绘制横断面图时，以中线地面高程为准，以水平距离为横坐标，以高程为纵坐标，绘出各地面特征点，依次连接各横坐标，以高程为纵坐标，绘出各地面特征点，依次连接各点便成地面线。点便成地面线。第32页，本讲稿共51页 中线测量是把线路初步设计的中线在实地进行测设的工作。中线测量是把线路初步设计的中线在实地进行测设的工作。中线测量的主要工作有：测设线路的交点和测定中线测量的主要工作有：测设线路的交点和测定转向角，测设直线段的转点桩和中桩，曲线测设等。转向角，测设直线段的转点桩和中桩，曲线测设等。第33页，本讲稿共51页第四节第四节 道路施工测量道路施工测量 道路施工测量的主要工作有：中线恢复测量、施工控制道路施工测量的主要工作有：中线恢复测量、施工控制桩的测设、路基边桩的测设、路基边坡的测设、竖曲线的测桩的测设、路基边桩的测设、路基边坡的测设、竖曲线的测设及路面的测设等。设及路面的测设等。第34页，本讲稿共51页 施工测量施工测量第35页，本讲稿共51页 施工测量施工测量第36页，本讲稿共51页一、中线恢复测量一、中线恢复测量 从线路勘测到开始施工这段时间里，往往有一部分从线路勘测到开始施工这段时间里，往往有一部分桩点被碰动或丢失，为了保证线路中线位置的准确可桩点被碰动或丢失，为了保证线路中线位置的准确可靠，在线路施工测量中，首要的任务就是恢复线路中靠，在线路施工测量中，首要的任务就是恢复线路中线，即把丢失损坏的中桩重新恢复起来，以满足施工线，即把丢失损坏的中桩重新恢复起来，以满足施工的需要。的需要。在有些地方，当交点桩、转点桩损坏时，为了恢复在有些地方，当交点桩、转点桩损坏时，为了恢复中桩的需要，应先恢复交点及转点。恢复线路中线的中桩的需要，应先恢复交点及转点。恢复线路中线的测量方法与中线测量相同。测量方法与中线测量相同。第37页，本讲稿共51页二、施工控制桩的测设二、施工控制桩的测设 在施工开挖过程中，线路中桩将要被挖掉，为了在在施工开挖过程中，线路中桩将要被挖掉，为了在施工中能控制中线位置，需在不受施工破坏干扰、便施工中能控制中线位置，需在不受施工破坏干扰、便于保存引用的地方，测设施工控制桩（也称护桩）。于保存引用的地方，测设施工控制桩（也称护桩）。测设施工控制桩的方法通常有平行线法及延长线法两测设施工控制桩的方法通常有平行线法及延长线法两种。种。第38页，本讲稿共51页1、平行线法、平行线法平行线法是在路基以外距线路中线等距离处分别测设两排平行线法是在路基以外距线路中线等距离处分别测设两排平行于中线的施工控制桩。平行于中线的施工控制桩。平行线法通常用于地势平坦、直线段较长的线路。平行线法通常用于地势平坦、直线段较长的线路。为了便于施工，控制桩的间距一般为为了便于施工，控制桩的间距一般为1020米。米。第39页，本讲稿共51页2 2、延长线法延长线法 延长线法主要用于控制延长线法主要用于控制JD桩的位置，此法是在道路转桩的位置，此法是在道路转弯处的中线延长线上以及曲线中点弯处的中线延长线上以及曲线中点QZ至交点至交点JD的延长线的延长线上分别设置施工控制桩。延长线法通常用于地势起伏较大、直上分别设置施工控制桩。延长线法通常用于地势起伏较大、直线段较短的山区道路。为便于交点损坏后的恢复，应量出各控线段较短的山区道路。为便于交点损坏后的恢复，应量出各控制桩至交点的距离。制桩至交点的距离。第40页，本讲稿共51页 第41页，本讲稿共51页三、线路纵坡的测设三、线路纵坡的测设四、竖曲线测设四、竖曲线测设 竖曲线是在道路纵坡的变换处竖向设置的曲线，它竖曲线是在道路纵坡的变换处竖向设置的曲线，它是道路建设中在竖直面上连接相邻不同坡道的曲线。线路的是道路建设中在竖直面上连接相邻不同坡道的曲线。线路的纵断面是由不同数值的坡度线相连接而成的，为了行车安全，纵断面是由不同数值的坡度线相连接而成的，为了行车安全，当相邻坡度值的代数差超过一定数值时，必须以竖曲线连接，当相邻坡度值的代数差超过一定数值时，必须以竖曲线连接，使坡度逐渐改变。使坡度逐渐改变。竖曲线可分为凸形竖曲线和凹形竖曲线，其线型通竖曲线可分为凸形竖曲线和凹形竖曲线，其线型通常为圆曲线。常为圆曲线。第42页，本讲稿共51页 第43页，本讲稿共51页五、路基边桩的测设五、路基边桩的测设 在路基施工前，应把路基两侧的边坡与原地面相交在路基施工前，应把路基两侧的边坡与原地面相交的坡脚点的坡脚点(或坡顶点或坡顶点)测设出来，打上路基边桩，以便施工。测设出来，打上路基边桩，以便施工。路基边桩的位置与路基的填土高度、挖土深度、边坡坡度及路基边桩的位置与路基的填土高度、挖土深度、边坡坡度及边坡处的地形情况有关。边坡处的地形情况有关。图解法图解法在绘有路基设计断面的横断面图上，量出坡脚点在绘有路基设计断面的横断面图上，量出坡脚点(或或坡顶点坡顶点)至中桩的水平距离，然后在现场用皮尺沿横断至中桩的水平距离，然后在现场用皮尺沿横断面方向测设出该长度，即得边桩的位置。面方向测设出该长度，即得边桩的位置。解析法解析法解析法是通过计算求出路基边桩至中桩的水平距离，解析法是通过计算求出路基边桩至中桩的水平距离，然后现场测设该距离，得到边桩的位置。然后现场测设该距离，得到边桩的位置。第44页，本讲稿共51页路堤路堑第45页，本讲稿共51页六、路基边坡的测设六、路基边坡的测设 测设出边桩后，为了保证路基填挖边坡能按设计要求测设出边桩后，为了保证路基填挖边坡能按设计要求进行施工，应把设计边坡在实地标定出来。进行施工，应把设计边坡在实地标定出来。第46页，本讲稿共51页第五节第五节 管道施工测量管道施工测量 管道施工测量的主要工作有：复核中线和测设施工控制管道施工测量的主要工作有：复核中线和测设施工控制桩、槽口放线、施工控制标志的测设等。桩、槽口放线、施工控制标志的测设等。第47页，本讲稿共51页第六节第六节 桥梁施工测量桥梁施工测量 桥梁施工测量的内容主要包括桥梁施工控制网的建立、桥梁墩桥梁施工测量的内容主要包括桥梁施工控制网的建立、桥梁墩台中心定位、桥墩细部放样及桥梁上部结构的测设等。台中心定位、桥墩细部放样及桥梁上部结构的测设等。第48页，本讲稿共51页 施工测量施工测量第49页，本讲稿共51页第七节第七节 隧道施工测量隧道施工测量 隧道施工测量的内容主要为隧道洞外控制测量、隧洞开挖中的隧道施工测量的内容主要为隧道洞外控制测量、隧洞开挖中的测量工作、竖井联系测量等。测量工作、竖井联系测量等。开挖隧道时，由于挖掘速度较慢，为了加快工程进度，一般总是由隧道开挖隧道时，由于挖掘速度较慢，为了加快工程进度，一般总是由隧道两头对向开挖。有时，为了增加掘进面，还要在中间打竖井、斜井，进两头对向开挖。有时，为了增加掘进面，还要在中间打竖井、斜井，进行多头对向开挖。由于隧道工程一般投资大，施工时间长，为保证隧道行多头对向开挖。由于隧道工程一般投资大，施工时间长，为保证隧道在施工期间按设计的方向和坡度贯通，并使开挖断面的形状符合设计要在施工期间按设计的方向和坡度贯通，并使开挖断面的形状符合设计要求的尺寸，尽量做到不欠挖、不超挖，要求各项测量工作必须反复核对，求的尺寸，尽量做到不欠挖、不超挖，要求各项测量工作必须反复核对，确保准确无误。如由于测量工作的失误，引起对向开挖的隧道无法正确确保准确无误。如由于测量工作的失误，引起对向开挖的隧道无法正确贯通，将会造成巨大的损失。贯通，将会造成巨大的损失。第50页，本讲稿共51页第十三章第十三章 线路工程施工测量线路工程施工测量l作业：作业：l265-1、2、3、8第51页，本讲稿共51页