34112 新建公路勘测设计.doc

授课时间2009年5月25日1，2节授课方式课堂授课授课学时No. 342学时授课题目第34讲：定测和施工图设计；公路设计文件的组成和内容。目的与要求：1. 掌握施工图设计阶段定测方法；2了解公路设计文件的组成和内容重点与难点：重 点：1公路定测方法及内容难 点： 授课内容摘要：第11章 新建公路勘测设计 11.4 定测和施工图设计（二） 11.5 公路设计文件的组成和内容参考文献：1公路工程技术标准JTG B01-20032公路路线设计规范JTG D20-2006 3道路勘测设计. 张雨化主编，人民交通出版社出版教 具课 件PPT课件习 题作 业作业： 计算题1课后小结：第34讲：2学时第11章 新建公路勘测设计11.4 定测和施工图设计11.4.4 中桩组 中桩组的主要任务是根据选线所定交点及留条记载数据，进行实地丈量打桩敷设中线。中桩组作业内容多，工作量大，人员多，必须切实做好组织工作，才能提高测设质量加快工作进度。 中桩组工作内容主要包括：直线丈量和中线钉桩，计算和敷设曲线以及编制直线曲线及转角一览表等。1中线丈量 中线丈量是指丈量路线的里程数，并在丈量的同时钉设里程桩。丈量里程是以路线起点为零点沿公路中线逐桩丈量，累加计算里程数。2中桩与桩距 中线钉桩与中线丈量同时进行。中线钉的主要桩志有路线起点和终点桩，公里桩，百米桩，平曲线基本桩（即起点、中点、终点桩）转点桩（桩位由量角组钉设，中桩组只在桩旁加钉标明里程的标志桩），大中桥位桩以及隧道起点和终点桩等。3桩志 中桩所用桩子一般多为木质桩橛，其尺寸对于路线起、终点桩、公里桩及大中桩位桩一般为5×5×30cm，其它桩志为2×5×25cm如图11.4.2所示。 所有中桩均应写明桩号，公里桩、百米桩、桥位桩并应写出公里数，交点，转点及曲线基本桩还应标出桩名，桩名一般用汉语拼音字母缩写代号表示。图11.4.3 长短链示意图4断链处理 断链有“长链”与“短链”之分，当原路线校号里程长于地面实际里程时叫“短链”，反之叫“长链”。断链桩一般宜设在直线段的10m整数倍桩上，并在桩上注明新老里程关系及长（或短）链长度。 所有断链均应填写在“总里程及断链桩号表”上，根据断链记录按下式即可算出路线总里程。 路线总里程末桩里程+长链-短链5. 路线控制桩位固定为便于施工时恢复定线及施工放样，对于中线控制桩如路线起终点桩、交点桩、转点桩、大中桥位桩以及隧道起终点桩等重要桩点，均须妥善固定和保护，防止丢失和破环。 为控制桩位除采取固定措施外，还应设护桩（亦称“栓桩”）。选择护桩位置时，应考虑不致为日后施工或车辆行人所毁掉。在护桩或在做控制的地物上用红油漆画出标记和方向箭头，写明所控制的固定标志名称、编号以及距桩志的距离，并绘出示意草图在手薄上，供日后编制“路线固定一览表”之用。11.4.5 水平组作业水平组的任务是：在公路沿线设置满足测没与施工所需要的水准基点;通过对中线进行水准测量，测出中桩地面高低起伏变化的情况，为纵断设计提供地面高程资料.1基平测量水准点的设置应根据需要，设置永久性或临时性水准点。在路线 起、终点，大中桥桥位两岸，隧道进出口处，山岭垭口及其它大型人工构造物附近应设置永久性水准点。水准点间距，一般情况下，山岭重丘区0.51Km，平原微丘区12Km，大中桥桥位两岸，隧道进出口处等附近应增设水准点。水准基点既要靠近中线，又要考虑不被日后施工爆破或行车等所破坏，一般应选择在稳固、醒目、便于引测的地方。如附近无可利用的固定物，也可埋以20×20×100cm混凝土桩，桩顶高出地面2030cm，其上预埋钢筋，钢筋顶端刻以十字，以便立尺。水准点应按顺序编号，用红油漆标明BM编号，测量单位年月等。为便于将来寻找水准点，可在测量记录播上绘出位置草图及路线的大致方位、距离等。基平测量时，首先应将起始水准点与附近国家水准点进行联测，以获得绝对高程，如无条件可采用假定高程。基平测量一般采用一组仪器，在两水准点间往返观测各一次。也可用两组仪器各作一次单程观测进行附合。测量精度一般规定，高等级公路，两水准基点间往返（或两次单程）容许闭合差为平原区（mm），山岭区；低等级公路，两水准基点间往返（或两次单程）容许闭合差为平原区（mm），山岭区，其中上为单程水准路线长度以km计。如实测高程在容许闭合差范围内则取其平均值为两水准基点的高差否则须重测直到闭合为止。 2中平测量 中平测量一般采用单程法，以相邻两水准基点为一测段，从前一水准基点引测，并对测段范围所有路线中桩逐一测量其地面高程，然后附合到下一水准基点，如果与基平符合，即可据以计算测段全部中桩地面高程，否则应重测。中平要求符合基平精度为±50mm；中桩地面高程复核误差不得超过10cm。中平测量过程中考虑转点尺有传递高程关系，故在测量中应先测前后转点，后测量转点间的中桩，对于转点尺应读至毫米（mm），其它中桩则读至厘米（cm）。 3. 水准测量闭合差调整 水准测量采用假定标高的，由于其起、终点水准基点未经精密水准测量，不知其确切高差因此，也就谈不上闭合差调整问题。若基平测量是由引测某一高级水准点（如国家水准点）开始，沿路线测定其间水准基点，最后附合到另一高级水准点，由于高级水准点的高程是已知的，所以它们之间的实际高差应该是：11.4.6 横断面作业组 横断面组的任务就是测量各中桩垂直于路中线方向的地面起伏情况，井绘制横断面图，为路基设计、计算土石方数量及施工放样提供依据。 横断面测量是一项工作量较大的工作，应根据测量精度要求；结合地形和使用的工具选择适当的方法，以保证质量与提高工效。横断面测量工作包括三个内容，即横断面方向的测定，横断面测量与横断面图的绘制。 1）测量方法 横断面测量是以路中线地面高程为直角坐标零点，分别向左右两侧施测，测出地势各变化点距中桩间的水平距离和高差，据以在米厘格纸上，按一定比例点出各测点位置，并用直线把相邻测点连接起来，绘成连续的地面折线即横断面图。 （1）抬杆法 拾杆法测横断比较简单，它利用两根花杆（或竹秆）一平竖地从路中线分别向左右两侧依次量出各地面变化点之间的水平距离和高差。 （2）经纬仪视距法横断面测量，也可以用经纬仪作视距测量来测定变坡点，其方法参见测量学。 2）施测宽度与横向补点 横断施测宽度应满足路基设计与绘制路线地形图的需要，一般要求中线左右两侧各测出20m宽，但在陡山坡或出现高填深挖路段，应根据实际地形结合可能的设计填挖数值、路基宽度、边坡坡率、边沟尺寸等，酌情加宽施测范围，为此横断面组应加强与选线组的联系，及时了解前方各段选线和设计意图，做到事先心中有数，以便恰当掌握测绘宽度，避免因宽度不能满足设计要求而造成返工重测。 3）横断面测量精度要求一般情况下的精度要求如下 高等级公路：高差容许误差H：）平距容许误差L： 一般公路：高差容许误差H：）平距容许误差L：式中的为测点与中桩的高差，为测点与中桩的水平距离，均以米（m）为单位。3横断图的绘制横断面因一般均采用现场绘制，即在现场边测边就地点绘成图，也可把测量数据记录下来，回到室内进行点绘，但应注意，切勿把左右方向弄颠倒。横断测量记录一般均自中桩分别向左、右两侧，由近及远逐点按分数形式记录，其中分子表示相邻点间高差，“+”为升高，“-”为降低，分母表示相邻点间的水平距离。如表11.4.1所示11.4.7 地形组作业1工作内容与要求 平面地形图是设计文件中主要图纸之一，地形组的任务就是根据工程需要，按一定的比例尺测绘出带状的路线地形图和局部范围的专用地形图，供工程设计使用。（1）路线地形图 平原微丘区：比例1:5000，等高线间距5m，测绘宽度路中线两例在图上各不少于3cm（实测两侧各150m）。 山岭重丘区；比例1:2000，等高线间距2m，测绘宽度路中线两侧在图上不少于5cm（两侧各l00m）。 对于有特殊要求的地形图，可根据工程需要酌情放大测绘比例尺，其等高线间距等可按测量相应规定办理。 （2）专用地形图 专用地形图是为某些特殊工程（如大中型桥梁、隧道、渡口、改河工程、不良地质防治路段、大型防护工程以及交叉口等）的工程设计、平面布置及工程数量（土石方）计算而测绘的局部地形图，其比例一般1:500l:2000。2地形图的测绘 地形测量的程序，一般是先在测区建立由平面控制和高程控制组成的控制网，然后根据控制点再进行碎部测量。公路工程的地形测量除专用地形图须单独建立与路线联测的三角网或闭合导线网进行控制外，对于路线地形图一般多以路中线作为控制，不另设控制网，所以在量角组，中桩组和水准组的成果出来后就可以展绘导线进行路线地形图测量。11.4.8 桥涵组1桥涵水文资料调查 桥涵水文资料调查的目的，在于提供为确定设计流量和孔径所必须的资料，具体调查内容应根据采用的水文计算方法来确定。公路小桥涵常采用的水文计算方法有形态调查法，径流形成法和直接类比法；跨径1.5m以下的小涵洞可不进行水文孔径计算，通过实地勘查，用目估法直接确定孔径。2桥涵位置选定与测量 小桥涵位置原则上应服从路线走向，其位置通常是由选线组按最佳路线条件已大体确定下来，但桥涵如何具体布设，则由桥涵组根据实际地形、地质与水文条件等综合考虑，如桥涵的中心位置，正交或斜交，桥涵上下游河沟的处理，结构型式与孔径的选定等，都需要桥涵组通过实地调查结合选线意图，可能的纵横断面设计及排海要求等，在现场作出合理安排与初步方案设想，据以进行桥（涵）址测量。1）桥址测量 （1）沿中线及上下游进行路线的纵断面测绘 （2）河床比降图的测绘 （3）桥址地形图的测绘 2）涵址测量 （1）涵位中心纵断面测量 （2）涵底河沟横断面测量 （3）涵址平面示意图勾绘3桥涵地质调查 桥涵地质调查目的在于摸清桥路基底工程地质及水文地质情况，为正确选定桥涵及附属构造物的基础类型和尺寸、埋置深度等提供有关资料。调查内容包括；基础地质土壤类别与特征，有无不良地质情况，土壤冻结深度及水文地质对桥涵基础与施工有无影响等。 方法以调查为主挖探为辅，当地质条件比较简单，通过天然露头调查、访问当地群众、对附近原有桥涵调查或向有关地质部门取得当地区域地质资料，足以判明桥涵基底情况时一般不进行专门勘探工作。仅当通过上述手段，不足以查明地质情况或根据设计有特殊需要时，方布置必要的挖探或辅以锥探。 探坑的布设位置、数量和深度，根据实际地质条件和设计需要而定小桥涵一般布设12个探坑，分别设在沟底中心或两侧台基（或上下游墙基）附近。挖探深度一般应不少于预定基底标高以下12m。如条件许可最好在挖探的同时分层选取代表性土样送作试验，以资鉴别。11.4.9 调查组作业调查组是公路勘测工作中重要组成部分，其任务就是通过对公路所经地区自然条件和技术经济情况等进行调查研究为公路选线和内业设计收集原始资料，用以指导测设与编制设计文件。1工程地质调查 工程地质调查是公路勘测不可缺少的一项工作，通过详细的调查、观测和必要的勘探和试验，进一步掌握与评价路线通过地带的工程地质和水文地质情况，为正确选定路线位置，合理地进行路基、路面、隧道、小桥涵和其它构造物的设计提供充分准确的工程地质依据。2筑路材料调查 在公路建设中，需要大量的筑路材料来修建路面、桥涸、挡土墙以及其它构造物，筑路材料质量的好坏和运距的远近，直接影响工程质量和造价，筑路材料调查的主要任务，就是根据工程设计和施工的需要，本着经济、适用和就地取材的原则，对沿线筑路材料的分布情况进行广泛的调查访问，以探询数量足够、质量适用、开采方便、运输捷近的筑路材料产地，为施工提供合乎要求而可靠的材科来源。3其它调查 当路线方案确定后，即应根据测设初步成果，沿着路线所经地区进行图纸核对，检查设计是否妥当，并调查工程占地、拆迁等，为内业设计收集原始资科。 1）测设成果现场复核 2）占地调查 3）拆迁调查 4）迁移电讯、电力设备调查5）工程配合调查6）概、预算资料调查 （1）向建设投资部门调查落实施工组织形式，以便正确使用有关定额和费用标准。 （2）向工程所在地区调查工资计算方法和有关工资现行标准。 （3）向地方物质和商业部门调查当地材料、外购材料以及零星材料的规格、价格、运距、运输方式、供应数量及材料包装情况等。 （4）向当地交通运输部门调查施工期间地方可能提供的运输方式和车辆数量、运输路线和里程、各种运输工具的运价、装卸费、回空费以及物资类别等级规定等。 （5）其它费用调查 其它费用在概、预算中占有相当比重，应根据工程地区、施工组织形式等具体情况进行调查，内容包括施工队伍调迁费，冬季、雨季施工期限，伙食运费补贴，职工取暖补贴特殊费用等。11.4.9 内业组外业期间的内业组工作是一项比较关键性的工作，内业组在整个外业工作中起着核心组织的作用，是沟通各个作业组工作联系的桥梁，它担负着各作业组的资料检查和汇总、外业工作的协调与平衡、有关测设图表的绘制、路线方案的设计以及测绘仪器和技术资料的整理与保管等工作，具体工作内容分述如下； 1内业组应主动向选线人员了解方案情况掌握各路段的定线意图和布设情况以及对测设工作的意见和要求，摸清底细据以检查实测结果与原意图有无出入，并便于更好地指导内业设计。 2内业组应协助队长对作业组的勘测质量进行检查，逐日复核各作业组当天交回的野外记录相原始资料，检查容许误差，发现有错误、漏测和不完善情况，及时通知有关外业组迅速纠正或补测。 4纵断面图的点绘与纵坡设计。 纵断面设计问题，实际上选线人员在现场已结合平面、横断线形作过较详细的考虑，通常都是由选线人员拉坡设计，或将设计意图告知内业组，由内业组代定。为搞好纵断设计，内业组应主动向桥涵、地质组分别了解沿线桥涵布设，水文与工程地质情况，征询他们对纵坡设计的建议和要求，如桥涵标高控制要求，各段路基高程与填挖值建议等，为纵断面设计收集必要的资料以供设计参考。当设计结果与预期要求有矛盾时，应及时同有关组协商，共同研究解决办法。 5外业期间的内业设计工作，除重点解决线形设计外应完成以下内业设计：路线平面底图；路线纵断面设计底图；特殊与一般路基横断面设计底图；桥涵方案布设略图；挡土墙及其它人工构造物略图；重要交叉路口设计方案略图；路面分段及结构类型；如外业期间有条件的情况下，尽量完成下列工作：路基横断面戴帽子；路基设计表及土石方数量计算； 6外业每次搬家转移前，应进行外业复图，主要内容包括；核对外业测量与实地情况是否相符，收集的资料是否齐全有无漏错，检查路线、桥涵以及其它设计方案是否切实可行，如有问题可就地进行修定或补充调查，与此同时并进行拆迁占地等调查。 8内业组应做好仪具、测绘用品、外业记录薄、设计文件图表、技术资料、标准图、图书及计划报表等领借、保管及管理工作。11.5 公路设计文件的组成和内容 为了规范公路勘测设计，交通部根据公路勘测设计特点，制定了公路基本建设工程设计文件编制办法，对设计文件编制，提出详细设计说明相施工图表、施工组织计划和工程预算等要求。设计文件报上级审批后交付施工单位作为指导工程施工的依据。11.5.1 初步设计的组成与内容 初步设计由说明书、设计图表、施工方案及设计概算四部分组成，有关勘测记录、测量诸表、土壤、地质、材料、水文调查试验资料、设计计算资料等均不附在文件中。初步设计文件由下列十二篇和附件组成第一篇 总体设计第二篇 路线第三篇 路基、路面第四篇 桥梁、涵洞第五篇 隧道第六篇 路线交叉第七篇 交通工程及沿线设施第八篇 环境保护与景观设计第九篇 其他工程第十篇 筑路材料第十一篇 施工方案第十二篇 设计概算附件 基础资料11.5.2 施工图的组成与内容施工图设计文件由下列十二篇和附件组成第一篇 总体设计第二篇 路线第三篇 路基、路面第四篇 桥梁、涵洞第五篇 隧道第六篇 路线交叉第七篇 交通工程及沿线设施第八篇 环境保护与景观设计第九篇 其他工程第十篇 筑路材料第十一篇 施工组织计划第十二篇 施工图预算附件 基础资料