现代普通测量学-10线路测量-课件.ppt

,第十章 线路测量,线路测量概述,管道施工测量,线路工程施工测量,中线测量,路线纵、横断面图测绘,桥梁工程施工测量,隧道工程施工测量,10.1 线路测量概述,线路工程是指长宽比很大的工程，包括铁路、公路、渠道以及城市管线（如供水、供电等）的测量工作，线路测量除管道不设曲线外，各种线路测量的程序和方法大致相同。线路测量的任务分初测和定测。为线路的初步设计提供带状地形图和有关资料,称为初测；技术设计阶段进行中线测量、纵横断面测量,为施工提供依据，称为定测。工程完成后,还要进行竣工验收测量。以上所述,线路工程的初步设计以及施工阶段的测量工作,统称线路工程施工测量。,一、线路测量的任务和内容,收集规划设计区域各种比例尺地形图，平面图和纵横断面图资料，收集沿线水文、地质以及控制点等有关资料。根据工程要求，利用已有地形图，在1:100001:50000比例尺地形图上选线,确定规划路线走向。根据设计方案在实地标出线路的基本走向，沿着基本走向进行控制测量，包括平面和高程控制测量。沿着基本走向测绘带状地形图。根据定线设计把线路中心线上的各类点位测设到实地，称中线测量。根据工程需要测绘线路测绘线路纵横断面图。根据线路工程的详细设计进行施工测量。工程竣工后，对照工程实体测绘竣工平面图和断面图。,二、线路测量的基本特征,全线性：测量工作惯穿于整个线路工程建设的各个阶段。阶段性：这是线路设计过程 的需要。渐近性：线路工程从规划设计到施工、竣工经历了一个从 粗到精的过程。,三、线路测量的基本过程,1、规划选线阶段：包括图上选线、实地勘察和方案论证。2、线路工程的勘测阶段：包括初测和定测。3、线路工程的施工放样阶段4、工程竣工运营阶段的监测,10.2 中线测量,线路工程的中心线由直线和曲线构成。中线测量就是通过线路的测设，将线路工程中心线标定在实地上，中线测量主要包括测设中心线的起点、终点，各交点和转点，量距和定桩，测量线路各偏角（），测设圆曲线等。,一、中线定线测量,1、交点（即转折点JD）的测设 它是布设线路、详细测设直线和曲线的控制点。,定线测量中,当相邻交点互不通视或直线较长时，需要在其连线上测定一个或几个转点（ZD），已便在交点测量转折角和直线量距时作为照准和定线的目标。直线上一般每隔200300米设一转点，在一些线路与其它线路交叉处，以及线路上需设构筑物（如桥梁）时也要设置转点。,2.转折点（JD）的测设方法,根据地物测设交点,根据导线点和交点的设计坐标测设交点,穿线交点法测设交点,穿线交点法是利用图上就近的导线点或地物点与纸上定线的直线段之间的角度和距离关系，用图解法求出测设数据，通过实地的导线或地物点，把中线的直线段独立地测设到地面上，然后将相邻直线延长相交，定出地面交点的位置。,程序是：放点、穿线、定交点,放点,穿线,转点,转点,交点,二、测定转向角,当线路的转点确定后，可测量各转点的转向角。,三、中桩测设,为了测定线路的长度，进行线路中线测量和测绘纵横断面图，从线路起点开始，需沿线路方向在地面上设置整桩和加桩，这项工作称为中桩测设。从起点开始，按规定每隔一整数设一桩，此桩称为整桩。（一般为20m、30m、50m、100 m等），在相邻整桩之间穿越的重要地物处（如铁路、公路、管道、桥梁、涵洞等）及地形变化处要增设加桩。,加桩有：地形加桩地物加桩曲线加桩关系加桩等等,四、圆曲线里程桩放样,当线路由一个方向转向另一个方向时，必须用曲线来连接。曲线的形式有多种，如圆曲线、缓和曲线、回头曲线等。,举例：设某道路圆曲线交点JD的里程桩为2+461.89，偏角=5016曲线半径R=120m，整桩间距 S=20m。计算测设曲线所需的数据。,圆曲线主点放样计算圆曲线 的主点参数,计算圆曲线起点和终点的桩号,主点测设,将全站仪置于JD上，望远镜照准后视相邻交点或转点，沿此方向线量取切线长T，得曲线起点ZY，插上测钎标定。丈量ZY点至最近一个直线桩距离，如两桩号之差等于这段距离或相差在容许范围内，即可用方桩在测钎处打下ZY桩。用望远镜照准前进方向的交点或转点，用同样的方法定出YZ桩，并进行检核。,2.圆曲线细部放样,（1）细部放样参数计算,第1个辅点弧长：S1=（2+420）（2+405.59）=14.41m 中间辅点弧长：20m（440、460、480、500）最后1个点弧长：S2=（2+510.87）（2+500）=10.87m,（2）各弧长所对圆心角为：,（4）辅点测设,（3）各弧长所对的弦长：,10.3 路线纵、横断面图测绘,沿线路中线方向的断面称纵断面,线路纵断面测量又称线路水准测量，它主要表示线路中线上地面起伏变化的状况，即测定中线上各里程桩的地面高程。垂直于线路中线方向的断面称横断面,多设在中线的整桩和加桩处,主要表示垂直中线方向的地形变化情况。,一、纵断面图测绘,高程控制测量也称基平测量。布设的水准点分永久水准点和临时水准点两种。水准点的密度根据地形复杂情况和工程须要而定。基平测量时，首先应将起始水准点与国家高程基准点进行联测，以获得绝对高程。在沿线途中，也尽量与附近国家水准点进行联测，以便获得更多的检核条件。,1、高程控制测量,2.路线纵断面测量 路线纵断面测量也称中平测量。中平测量一般只作单程 观测，按普通水准测量精度。,4,3,1.62,3.路线纵断面图的绘制及施工量计算,纵断面图既表示中线方向的地面起伏，又可在其上进行纵坡设计，是线路设计和施工的重要资料。,计算第一段的设计坡度为：,例如,计算1号桩的设计高程为：,进行施工量的填挖深度计算：,h 正值为挖，负值为填。,二、线路横断面图测绘,线路横断面测量的主要任务是在各中线桩处测定垂直于中线方向的地面起伏，然后绘成横断面图，它是横断面设计、土石方等工程和施工时确定断面填挖边界的依据。横断面测量的宽度根据实际工程要求和地形情况确定。,一般在中线两侧各1550m距离和高差分别准确到0.1m和0.05m即可满足要求,1.测设横断面方向,2.测定横断面上点位和高差,横断面上中线桩的地面高程已在纵断面测量时测出，只要测量出各地形特征点相对于中线桩的平距和高差，就可以确定其点位和高程。,水准仪皮尺法,经纬仪视距法,横断面的绘制,经路基断面设计，按相同的比例尺分别绘出路堑、路堤和半挖半填的路基设计线，称标准断面图。依据纵断面上该中线桩的设计高程把标准断面图套绘到横断面图上。这一工作俗称“戴帽子”。,线路工程施工测量的主要工作包括：恢复中线测量，施工控制桩、边桩和竖曲线的测设。,一、施工控制桩的测设,恢复中线测量是将已经丢失或碰动过的交点桩、里程桩恢复和校正好，方法与中线测量相同。,为了在施工过程中及时、方便、可靠地控制中线位置，需要在不易受施工破坏、便于引测、易于保存桩位的地方测设施工控制桩。,10.4 线路工程施工测量,1.平行线法,2.延长线法,二、边桩的测设,施工前，要把设计路基的边坡与地面相交的点测设出来，该点称为边桩。,1、图解法,在线路工程设计时，地形横断面及设计标准断面图都已绘制在横断面图上，边桩的位置可用图解法求得，即在横断面图上量取中线桩至边桩的距离，然后到实地在横断面方向上用卷尺量出其位置。,2、解析法,通过计算求得中线桩至边桩的距离。,路堤边桩至中线桩的距离为：,路基边坡,路基设计宽度,填土高度,路堑千边桩至中线桩的距离为：,路基设计宽度,路基边坡,挖土高度,路堑边沟顶宽,山坡地段路基边桩至中线桩的距离为：,10.5 隧道工程施工测量,在公路、铁路、矿山以及地下工程的建设中,隧道是重要的组成部分。隧道测量是为这些工程建设服务的测量工作。主要包括地上、下控制测量、地面到地下联系测量、隧道施工测量和隧道贯通时的测量工作。隧道按功能分为公路隧道、铁路隧道、城市地下铁道隧道、联系地下工程的隧道、地下给排水隧道，以及矿山地下隧道等。公路、铁路隧道一般是穿山过岭，横贯海底，从两端开挖，相向掘进，以求贯通。,一、隧道工程测量概述,贯通面上横向误差及高程误差的限差分别为：u50100mm，h 3050mm,二、隧道工程地面控制测量,1、平面控制测量,地面平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的平面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能保证按规定的精度进行贯通。平面控制网中应包括隧道洞口控制点。,在隧道工程施工过程中，需要利用测量技术指定隧道的开挖井位、开挖方向，控制隧道的贯通误差等。为了做好施工工作，首先要进行地面平面控制测量。,（1）直接定线法,通常平面控制有以下方法：,适用于较短的直线隧道,（2）导线测量法,（3）三角网法,适宜于较长隧道、地形复杂的山岭地区。,利用GPS定位系统建立洞外隧道施工控制网,由于无需通视,故不受地形限制,减少了工作量,提高了速度,降低了费用,并能保证施工控制网的精度。,高程控制测量的任务是按规定的精度施测隧道的洞口附近水准点的高程，作为高程引测进洞的依据。高程控制测量通常采用三、四等水准测量的方法施测。每一洞口埋设的水准点应不少于两个，以安置一次水准仪即可联测为宜。两端洞口之间的距离大于1km时，应在中间增设临时水准点。,（4）用GPS定位系统建立控制网,2、地面高程控制测量,三、隧道施工测量,1、隧道掘进的方向、里程和高程测设,洞外控制测量完成后，即可求得洞口点的坐标和高程，根据设计参数计算洞内中线点的坐标和高程。,（1）掘进方向测设数据计算,（3）洞内中线和腰线的测设,中线测设：根据隧道洞口中线控制桩和中线方向桩，在洞口开挖面上测设中线，并逐步往洞内引测中线上的里程桩。腰线测设：在隧道岩壁上，每隔一定距离（510m）测设出比洞底设计地坪高出1m的标高线。此线称为腰线。,（4）掘进方向指示,在隧道掘进的定向工作中，经常使用激光准直经纬仪或激光指向仪，以指示 中线方向和腰线方向。,2、洞内施工导线和水准测量,（1）洞内导线测量,测设隧道中线时，所有中桩不可能严格位于设计位置上。所以，隧道每掘进至一定长度布设一个导线点，也可以利用埋设的中线桩作为导线点，组成洞内施工导线。导线测量测角可采用DJ2级经纬仪，测距可用钢尺或光电测距仪测定。,（2）洞内水准测量,用洞内水准测量控制隧道施工的高程。隧道向前掘进，每隔50m应设置一个水准点，并据此测设腰线。洞内水准线路是支水准线路，除往返观测外，还应经常进行复测。,四、隧道竣工测量,验收时检测隧道中心线。隧道竣工时，还要进行纵横断面测量,徕卡遂道断面测量系统TMS,采用无反射棱镜技术 全自动完成断面测量、围岩变形测量、炮孔定位、容积测量等多项工作。,