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文檔簡介

第11章線路工程測量11.1線路工程測量概述11.2道路中線測量11.3線路縱橫斷面測量11.4道路施工測量11.5管道工程測量11.6全站儀在線路工程測量的應(yīng)用[本章提要]

本章主要講述線路測量的方法、道路中線測量過程與方法、線路縱、橫斷面圖的測繪和道路施工測量的方法,管道工程測量的方法與過程等。[教學(xué)要求]1.熟悉道路中線測量過程與方法;2.掌握線路縱、橫斷面圖的測繪;3.了解道路施工測量的方法;4.了解管道工程測量的方法與過程等。

線路工程是指長寬比很大的工程,包括公路、鐵路、運(yùn)河、供水明渠、輸電線路、各種用途的管道工程等。這些工程的主體一般是在地表,但也有在地下或在空中的,工程可能延伸十幾公里以至幾百公里,它們在勘測設(shè)計(jì)及施工測量方面有不少共性。各種線路工程在勘測設(shè)計(jì)階段、施工階段及運(yùn)營管理階段需要進(jìn)行的測量工作,稱為線路工程測量,簡稱線路測量。11.1線路測量(routesurvey)概述線路測量(routesurvey)的任務(wù)有兩方面:一是為線路工程的設(shè)計(jì)提供地形圖和斷面圖,即勘測設(shè)計(jì)測量(routereconnaissanceanddesignsurvey)工作;二是按設(shè)計(jì)位置要求將線路敷設(shè)于實(shí)地,其主要是施工測量(roadconstructionsurvey)工作。11.1.2線路測量的任務(wù)和內(nèi)容整個(gè)線路測量工作包括下列內(nèi)容:1.收集規(guī)劃設(shè)計(jì)區(qū)域內(nèi)各種比例尺地形圖、平面圖和斷面圖資料,收集沿線水文、地質(zhì)以及控制點(diǎn)等有關(guān)資料。2.根據(jù)工程要求,利用已有地形圖,結(jié)合現(xiàn)場勘察,在中小比例尺圖上確定規(guī)劃線路走向,編制比較方案等初步設(shè)計(jì)。3.根據(jù)設(shè)計(jì)方案在實(shí)地標(biāo)出線路的基本走向,沿著基本走向進(jìn)行控制測量,包括平面控制測量和高程控制測量。4.結(jié)合線路工程的需要,沿著基本走向測繪帶狀地形圖或平面圖,在指定地點(diǎn)測繪工程地形圖(例如橋位平面圖)。測圖比例尺根據(jù)不同工程的實(shí)際要求參考相應(yīng)的設(shè)計(jì)及施工規(guī)范選定,。5.根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙把線路中心線上的各類點(diǎn)位測設(shè)到地面上,稱為中線測量。中線測量包括線路起止點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、曲線主點(diǎn)和線路中心里程樁、加樁等。6.根據(jù)工程需要測繪線路縱斷面圖和橫斷面圖。比例尺則依據(jù)不同工程的實(shí)際要求選定,如表11-1所示。7.根據(jù)線路工程的詳細(xì)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工測量。8.工程竣工后,按照工程實(shí)際現(xiàn)狀測繪竣工平面圖和斷面圖。線路工程類

型帶狀地形圖工點(diǎn)地形圖縱斷面圖橫縱斷面圖水平垂直水平垂直鐵

路1:10001:2001:10001:1001:1001:1001:20001:2001:20001:2001:1001:1001:50001:5001:100001:10001:2001:200公

路渠

道1:20001:2001:20001:2001:1001:1001:5001:50001:10001:50001:5001:2001:200架

空索

道1:20001:2001:20001:200——1:50001:5001:50001:500自

流管

線1:10001:10001:100——1:20001:5001:20001:200壓

力管

線1:20001:50001:200——1:50001:5001:50001:500架空送電線

路—1:2001:20001:200——1:5001:50001:500表11-1線路工程測圖種類及其比例尺1.全線性測量工作貫穿于整個(gè)線路工程建設(shè)的各個(gè)階段。2.階段性是測量技術(shù)本身的特點(diǎn),也是線路設(shè)計(jì)過程的需要。3.漸近性線路工程從規(guī)劃設(shè)計(jì)到施工、竣工經(jīng)歷了一個(gè)從粗到精的過程,線路工程的完美設(shè)計(jì)是逐步實(shí)現(xiàn)的。11.1.3線路測量的基本特點(diǎn)1.規(guī)劃選線階段一般內(nèi)容包括圖上選線、實(shí)地勘察和方案論證。(1)圖上選線根據(jù)建設(shè)單位提出的工程建設(shè)基本思路,選用合適比例尺的地形圖(1:5000~1:50000),在圖上比較、選取線路方案。(2)實(shí)地勘察根據(jù)圖上選線的多種方案,進(jìn)行野外實(shí)地視察、踏勘、調(diào)查,進(jìn)一步掌握線路沿途的實(shí)際情況,收集沿線的實(shí)際資料。(3)方案論證根據(jù)圖上選線和實(shí)地勘察的全部資料,結(jié)合建設(shè)單位的意見進(jìn)行方案論證,經(jīng)比較后確定規(guī)劃線路方案。11.1.4線路測量的基本過程

線路工程的勘測階段通常分為初測和定測階段。(1)初測(preliminarysurvey)階段在確定的規(guī)劃線路上進(jìn)行勘測、設(shè)計(jì)工作。主要技術(shù)工作有:控制測量和帶狀地形圖(topographicalmapofazone)、縱斷面圖(profilemap)的測繪,收集沿線地質(zhì)、水文等資料,作紙上定線或現(xiàn)場定線,編制比較方案,為線路工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營提供完整的控制基準(zhǔn)及詳細(xì)的地形信息。進(jìn)行圖上定線設(shè)計(jì),在帶狀地形圖上確定線路中線直線段及其交點(diǎn)位置,標(biāo)明直線段連接曲線的有關(guān)參數(shù)路線地形圖的比例尺為1/2000~1/5000,其測繪寬度,當(dāng)采用“紙上定線法”初測時(shí),路線中線兩側(cè)應(yīng)各測繪200~400m;2.線路工程的勘測階段:

采用“現(xiàn)場定線法”初測時(shí),路線中線兩側(cè)測繪寬度可減窄為150~250m。高速公路和一級公路采用分離式路基時(shí),地形圖測繪寬度應(yīng)覆蓋兩條分離路線及中間帶的全部地形;當(dāng)兩條路線相距很遠(yuǎn)或中間帶為大河與高山時(shí),中間地帶的地形可不測。《公路勘測規(guī)范》將先獲取大比例尺地形圖,然后在地形圖上選定路線方案的方法,稱為“紙上定線法”。采用現(xiàn)場直接測量路線導(dǎo)線或中線,然后據(jù)以測繪地形圖等以確定路線線位的方法,稱為“現(xiàn)場定線法”?!艾F(xiàn)場定線法”主要用于受地形條件限制或地形、方案較簡單的路線。(2)定測(locationsurvey)階段定測階段主要的技術(shù)工作內(nèi)容是,將定線設(shè)計(jì)的公路中線(直線段及曲線)測設(shè)于實(shí)地;進(jìn)行線路的縱、橫斷面測量,線路豎曲線設(shè)計(jì)、橋涵、路線交叉、沿線設(shè)施、環(huán)境保護(hù)等測量和資料調(diào)查,為施工圖設(shè)計(jì)提供資料。高速公路、一級公路采用分離式路基時(shí),應(yīng)按各自的中線分別進(jìn)行定測。3.線路工程的施工放樣階段根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)資料,在實(shí)地放樣線路工程的邊樁、邊坡及其它的有關(guān)點(diǎn)位,指導(dǎo)施工,保證線路工程建設(shè)的順利進(jìn)行。4.工程竣工運(yùn)營階段的監(jiān)測線路工程竣工后,對已竣工的工程,要進(jìn)行竣工驗(yàn)收,測繪竣工平面圖和斷面圖,為工程運(yùn)營作準(zhǔn)備。在運(yùn)營階段,還要監(jiān)測工程的運(yùn)營狀況,評價(jià)工程的安全性。11.2道路中線測量

測量工作應(yīng)按照《公路勘測規(guī)范》(JTJ061-99)的規(guī)定執(zhí)行。11.2.1

中線測量的工作內(nèi)容道路中線測量(locationofroute)的任務(wù)是將線路的中心線測設(shè)到地面上,作為公路工程施工的依據(jù)。線路中線的平面幾何線型是由直線和曲線組成。中線測量的主要工作是:測設(shè)中線交點(diǎn)JD(intersectingpoint)和轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD(turningpoint)、量距和釘樁、測量轉(zhuǎn)點(diǎn)上的轉(zhuǎn)角△、測設(shè)曲線等。測量符號(hào)可采用英文(包括國家標(biāo)準(zhǔn)或國際通用)或漢語拼音字母。當(dāng)工程需要引進(jìn)外資或?yàn)閲H招標(biāo)項(xiàng)目時(shí),應(yīng)采用英文字母;為國內(nèi)招標(biāo)時(shí),可采用漢語拼音字母。一條公路宜使用一種符號(hào)?!豆房睖y規(guī)范》對公路測量符號(hào)有統(tǒng)一規(guī)定,常用符號(hào)列于表中。公路測量符號(hào)1.交點(diǎn)的測設(shè)線路上兩相鄰直線方向的相交點(diǎn)稱為交點(diǎn),也叫轉(zhuǎn)向點(diǎn)。常用的方法有距離交會(huì)法、直角坐標(biāo)法和極坐標(biāo)法等。(1)距離交會(huì)法距離交會(huì)法主要是根據(jù)測設(shè)點(diǎn)與原有地物之間的關(guān)系測設(shè)交點(diǎn)。(2)根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)與交點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)測設(shè)交點(diǎn)

根據(jù)附近導(dǎo)線點(diǎn)(測站點(diǎn))和交點(diǎn)(放樣點(diǎn))的設(shè)計(jì)坐標(biāo),反算出有關(guān)的測設(shè)數(shù)據(jù),按直角坐標(biāo)法或極坐標(biāo)法測設(shè)出交點(diǎn)。11.2.2交點(diǎn)及轉(zhuǎn)點(diǎn)的測設(shè)(3)

穿線交點(diǎn)法測設(shè)交點(diǎn)穿線交點(diǎn)法是利用圖上就近的導(dǎo)線點(diǎn)或地物點(diǎn)與紙上定線的直線段之間的角度和距離,用圖解法求出測設(shè)數(shù)據(jù),通過實(shí)地的導(dǎo)線點(diǎn)或地物點(diǎn),把中線的直線段獨(dú)立地測設(shè)到地面上,然后將相鄰直線延長相交,定出地面交點(diǎn)樁的位置。其程序是:放點(diǎn)、穿線、交點(diǎn)。1)放點(diǎn)放點(diǎn)常用的方法有極坐標(biāo)法和支距法。2)穿線放出的臨時(shí)各點(diǎn)理論上應(yīng)在一條直線上,由于存在誤差不在一條直線上,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,采用目估法穿線或經(jīng)緯儀視準(zhǔn)法穿線,通過比較和選擇,定出一條盡可能多的穿過或靠近臨時(shí)點(diǎn)的直線AB,最后在A、B或其方向上打下兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)點(diǎn)樁,取消臨時(shí)點(diǎn)樁。3)交點(diǎn)當(dāng)兩條相交的直線AB、CD在地面上確定后,可進(jìn)行交點(diǎn)。將經(jīng)緯儀置于B點(diǎn)瞄準(zhǔn)A點(diǎn),倒鏡,在視線上接近交點(diǎn)JD的概略位置前后打下兩樁(騎馬樁)。采用正倒鏡分中法在樁上定出a、b兩點(diǎn),并釘以小釘,掛上細(xì)線。儀器搬至C點(diǎn),同法定出c、d兩點(diǎn),掛上細(xì)線,兩細(xì)線的相交處打下木樁,并釘以小釘,得到JD點(diǎn)。

2.轉(zhuǎn)點(diǎn)的測設(shè)當(dāng)兩交點(diǎn)間距離較遠(yuǎn)但尚能通視或已有轉(zhuǎn)點(diǎn)需要加密時(shí),可采用經(jīng)緯儀直接定線或經(jīng)緯儀正倒鏡分中法測設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)不通視時(shí),可用下述方法測設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)。(1)兩交點(diǎn)間設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)(2)延長線上設(shè)轉(zhuǎn)點(diǎn)

3.歸化法測設(shè)交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)歸化法測設(shè)交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn),是先用極坐標(biāo)法放樣一個(gè)點(diǎn)作為臨時(shí)過渡點(diǎn),放樣后埋設(shè)標(biāo)志樁,再用附合導(dǎo)線的方法,測量過渡點(diǎn)與已知點(diǎn)之間的關(guān)系(邊長、夾角或坐標(biāo)),并與導(dǎo)線點(diǎn)聯(lián)測。然后按導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算的方法進(jìn)行平差計(jì)算求得測算值,將其與設(shè)計(jì)值比較得其差數(shù),最后從該過渡點(diǎn)出發(fā)修正這一差數(shù),把點(diǎn)歸化到更精確的位置上去,從而在實(shí)地上得到更準(zhǔn)確的交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)。

11.2.3道路中線轉(zhuǎn)角的測定右角的觀測通常用DJ6經(jīng)緯儀(或全站儀)測回法觀測一個(gè)測回,兩半測回角度之差誤差值一般不超過±30″。在右(左)角測定后,接著定出β角的分角線方向,并釘樁標(biāo)志,以便將來測設(shè)曲線中點(diǎn)時(shí)使用。

道路中線上設(shè)置中樁(即里程樁)(mileagepeg)的作用是:標(biāo)定道路中線的位置和長度,施測道路縱橫斷面的依據(jù)。設(shè)置里程樁的工作主要是定線、量距和打樁。距離測量可以用鋼尺或測距儀,等級較低的公路可以用皮尺。

里程樁分為整樁和加樁兩種,每個(gè)樁的樁號(hào)表示該樁距道路起點(diǎn)的里程。

整樁是由道路起點(diǎn)開始,每隔10m、20m或50m的整倍數(shù)樁號(hào)而設(shè)置的里程樁。

加樁分為地形加樁、地物加樁、曲線加樁和關(guān)系加樁。11.2.4道路中樁的測設(shè)整樁如圖a所示;加樁如圖b、c所示;方樁的斷面為6cm×6cm,如圖d所示;指示樁如圖e,為指示交點(diǎn)樁的板樁。

地形加樁是指沿中線地面起伏突變處、橫向坡度變化處以及天然河溝處等所設(shè)置的里程樁。地物加樁是指沿中線有人工構(gòu)筑物的地方(如橋梁、涵洞處,路線與其它公路、鐵路、渠道、高壓線等交叉處,拆遷建筑物處,土壤地質(zhì)變化處)加設(shè)的里程樁。曲線加樁是指曲線上設(shè)置的主點(diǎn)樁,如圓曲線起點(diǎn)(簡稱直圓點(diǎn)ZY)、圓曲線中點(diǎn)(簡稱曲中點(diǎn)QZ)、圓曲線終點(diǎn)(簡稱圓直點(diǎn)YZ)。關(guān)系加樁是指路線上的轉(zhuǎn)點(diǎn)(ZD)樁和交點(diǎn)(JD)樁。釘樁時(shí),對于交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁、距路線起點(diǎn)每隔500m處的整樁、重要地物加樁(如橋、隧位置樁)以及曲線主點(diǎn)樁,均應(yīng)打下方樁,樁頂釘以中心釘,樁頂露出地面約2cm,并在其旁邊釘一指示樁。交點(diǎn)樁的指示樁應(yīng)釘在圓心和交點(diǎn)連線外離交點(diǎn)約20cm處,字面朝向交點(diǎn)。曲線主點(diǎn)的指示樁字面朝向圓心。其余里程樁一般使用板樁,一半露出地面,以便書寫樁號(hào),字面一律背向路線前進(jìn)方向。線路縱斷面測量(routeprofilesurvey)又稱線路水準(zhǔn)測量(routeleveling),其任務(wù)是測定中線上各里程樁的地面高程,繪制路線縱斷面圖,供路線縱坡設(shè)計(jì)使用。橫斷面測量(cross-sectionsurvey)是測定中線各里程樁兩側(cè)垂直于中線方向的地面各點(diǎn)距離和高程,繪制橫斷面圖,供線路工程設(shè)計(jì)、計(jì)算土石方量及施工時(shí)放邊樁使用。11.3線路縱、橫斷面測量為了保證成果的精度和檢核的需要,根據(jù)“由整體到局部”的測量原則,縱斷面測量一般分兩步進(jìn)行:一是高程控制測量(也稱基平測量),即沿路線方向設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn),使用水準(zhǔn)測量的方法測量點(diǎn)位的高程;再是中樁高程測量(也稱中平測量),即利用基平測量布設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn),分段進(jìn)行附合水準(zhǔn)測量,測定各里程樁的地面高程。1.基平測量(principalleveling)《公路勘測規(guī)范》對高程控制測量的一般規(guī)定是:公路高程系統(tǒng),宜采用1985國家高程基準(zhǔn)。同一條公路應(yīng)采用同一高程系統(tǒng),不能采用同一系統(tǒng)時(shí),應(yīng)給定高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。獨(dú)立工程或三級以下公路聯(lián)測有困難時(shí),可采用假定高程。公路高程測量采用水準(zhǔn)測量。在水準(zhǔn)測量確有困難的山嶺地帶以及沼澤、水網(wǎng)地區(qū),四、五等水準(zhǔn)測量可用光電測距三角高程測量代替。各級公路及構(gòu)造物的水準(zhǔn)測量等級應(yīng)按上表選定,各等水準(zhǔn)測量的精度應(yīng)符合下表的規(guī)定。

水準(zhǔn)點(diǎn)是線路高程測量的控制點(diǎn),在勘測階段、施工階段甚至在竣工后的很長一段時(shí)期內(nèi)都要使用,因此,應(yīng)在地基穩(wěn)固、易于引測以及施工時(shí)不易受破壞的地方設(shè)置。水準(zhǔn)點(diǎn)分永久性和臨時(shí)性兩種,永久性水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)密度應(yīng)視工程需要而定,在線路起點(diǎn)和終點(diǎn)、大橋兩岸、隧道兩端,以及需要長期觀測高程的重點(diǎn)工程附近均應(yīng)布設(shè)。永久性水準(zhǔn)點(diǎn)要埋設(shè)標(biāo)石,也可以在永久性建筑物上或用金屬標(biāo)志嵌在巖基上。臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)密度,根據(jù)地形復(fù)雜程度和工程需要來定。在重丘陵和山區(qū),每隔0.5~1.0km設(shè)置一個(gè),在平原和微丘地區(qū),每隔1~2km埋設(shè)一個(gè)。此外,在中、小橋、涵洞以及停車場等工程集中的地段均應(yīng)設(shè)點(diǎn)。2.中平測量中平測量也就是線路縱斷面測量或叫中樁測量,是以相鄰的兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)為一測段,從一水準(zhǔn)點(diǎn)開始,逐點(diǎn)測定各中樁的地面高程,閉合于下一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)上。中平水準(zhǔn)測量的精度要求,一般將測段高差

與兩端水準(zhǔn)點(diǎn)高差

之差的限差定為mm。

如圖所示,水準(zhǔn)儀置于1站,后視水準(zhǔn)點(diǎn)BM.l,前視轉(zhuǎn)點(diǎn)TP1,將觀測結(jié)果分別記入表中“后視”和“前視”欄內(nèi);然后觀測BM1且與TP1間的各個(gè)中樁,將后視點(diǎn)BM1上的水準(zhǔn)尺依次立于0+000,+050,…,+120等各中樁地面上,將讀數(shù)分別記入表中中視欄內(nèi)。

儀器搬至2站,后視轉(zhuǎn)點(diǎn)TP1,前視轉(zhuǎn)點(diǎn)TP2,然后觀測豎立于各中樁地面點(diǎn)上的水準(zhǔn)標(biāo)尺。用同法繼續(xù)向前觀測,直至附合到水準(zhǔn)點(diǎn)BM2,完成一測段的觀測工作。測站點(diǎn)

號(hào)水準(zhǔn)尺讀數(shù)視線高程高程備注后視中視前視1BM.10+000+050+100+108+120TP.12.1911.621.900.621.030.911.00514.50512.31412.8912.6113.8913.4813.6013.499(12.314)ZY.12TP.1+140+160+180+200+221+240TP.22.1620.500.520.821.201.011.061.52115.66113.49915.1615.1414.8414.4614.6514.6014.140QZ.13TP.2+260+280+300+320+335+350TP.31.4211.481.551.561.571.771.971.38815.56114.14014.0814.0114.0013.9913.7913.5914.173YZ.14TP.3+384+391+400BM.21.7241.581.531.571.28115.89714.17314.3214.3714.3314.616JD.2(14.618)表11-3

路線縱斷面水準(zhǔn)(中平)測量記錄3.路線縱斷面圖的繪制及施工量計(jì)算縱斷面圖(profilemap)既表示中線方向的地面起伏,又可在其上進(jìn)行縱坡設(shè)計(jì),是線路設(shè)計(jì)和施工的重要資料??v斷面圖以中樁的里程為橫坐標(biāo)、其高程為縱坐標(biāo)進(jìn)行繪制。常用的里程比例尺有1:5000、1:2000、1:1000幾種。為了明顯地表示地面起伏,一般取高程比例尺為里程比例尺的10~20倍??v斷面圖一般自左至右繪制在透明毫米方格紙的背面,可防止用橡皮修改時(shí)把方格擦掉。后圖為路線設(shè)計(jì)縱斷面圖,圖的上半部,從左至右繪有貫穿全圖的兩條線,細(xì)折線表示中線方向的地面線,是根據(jù)中平測量的中樁地面高程繪制的;粗折線表示縱坡設(shè)計(jì)線。

此外,上部還注有以下資料:水準(zhǔn)點(diǎn)編號(hào)、高程和位置;豎曲線示意圖及其曲線元素;橋梁的類型、孔徑、跨數(shù)、長度、里程樁號(hào)和設(shè)計(jì)水位;涵洞的類型、孔徑和里程樁號(hào);其它道路、鐵路交叉點(diǎn)的位置、里程樁號(hào)和有關(guān)說明等。

圖的下部幾欄表格,注記以下有關(guān)測量和縱坡設(shè)計(jì)的資料:l)在圖紙左面自下而上填寫直線與曲線、樁號(hào)、填挖土、地面高程、設(shè)計(jì)高程、坡度和距離等欄,上部縱斷面圖上的高程按規(guī)定的比例尺注記,但先要確定起始高程(如圖中0+000樁號(hào)的地面高程)在圖上的位置,且參考其它中樁的地面高程,使繪出的地面線處于圖上的適當(dāng)位置。2)在“樁號(hào)”欄中,自左至右按規(guī)定的里程比例尺注上各中樁的樁號(hào)。3)在“地面高程”欄中,注上對應(yīng)于各中樁樁號(hào)的地面高程,并在縱斷面圖上按各中樁的地面高程依次展繪其相應(yīng)位置,用細(xì)直線連接各相鄰點(diǎn)位,即得中線方向的地面線。4)

在“直線與曲線”欄中,應(yīng)按里程樁號(hào)標(biāo)明路線的直線部分和曲線部分。曲線部分用直角折線表示,上凸表示路線右偏,下凹表示路線左偏,并注明交點(diǎn)編號(hào)及其樁號(hào),注明R,T,L,E等曲線元素。5)

在上部地面線部分進(jìn)行縱坡設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí),要考慮施工時(shí)土石方量最小、填挖方盡量平衡及小于限制坡度等道路有關(guān)技術(shù)規(guī)定。6)在坡度和距離一欄內(nèi),分別用斜線或水平線表示設(shè)計(jì)坡度的方向,線上方注記坡度數(shù)值(以百分比表示),下方注記坡長,水平線表示平坡。不同的坡段以豎線分開。某段的設(shè)計(jì)坡度值按下式計(jì)算:設(shè)計(jì)坡度=(終點(diǎn)設(shè)計(jì)高程-起點(diǎn)設(shè)計(jì)高程)/平距7)在設(shè)計(jì)高程一欄內(nèi),分別填寫相應(yīng)中樁的設(shè)計(jì)路基高程。

某點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程按下式計(jì)算:設(shè)計(jì)高程=起點(diǎn)高程+設(shè)計(jì)坡度×起點(diǎn)至該點(diǎn)的平距

其主要任務(wù)是在各中樁處測定垂直于道路中線方向的地面起伏,然后繪成橫斷面圖。橫斷面圖是設(shè)計(jì)路基橫斷面、計(jì)算土石方和施工時(shí)確定路基填挖邊界的依據(jù)。橫斷面測量的寬度,由路基寬度及地形情況確定,一般在中線兩側(cè)各測10~50m,除每個(gè)中樁均應(yīng)施測外,在大、中橋頭,隧道口,擋土墻等重點(diǎn)工程地段,可根據(jù)需要加密。高程、距離的讀數(shù)取位至0.lm?!豆こ虦y量規(guī)范》規(guī)定檢測限差應(yīng)符合表11-4。11.3.2線路橫斷面測量(routecross-sectionsurvey)線路名稱距

離高

程鐵路、汽車專用路一般公路表11-4橫斷面測量的限差注:①l為測點(diǎn)至線路中樁的水平距離(m);②h為測點(diǎn)至線路中樁的高差(m)。1.橫斷面方向的確定橫斷面的方向,可用方向架、經(jīng)緯儀、全站儀等及其輔助工具或儀器測定。(1)直線段的橫斷面方向直線路段的橫斷面方向指垂直于中心線的方向。故要確定橫斷面的方向,首先要標(biāo)定出道路中心線。一般用兩個(gè)中樁標(biāo)定;在此方向上再找出垂直方向,這種方法稱直接法。另外一種方法是由橫斷面中樁的坐標(biāo),計(jì)算邊樁的坐標(biāo),外業(yè)放樣中樁和邊樁點(diǎn),這兩點(diǎn)連線方向即為橫斷面方向,把這種方法稱為間接法。1)直接法。直接法是利用方向架或經(jīng)緯儀或全站儀測得。2)間接法:間接法是利用全站儀來完成的。內(nèi)業(yè):根據(jù)直線方位角α,計(jì)算某斷面方位角α1=α±90°,在中線左或右側(cè)取一定距離L(或?yàn)榘敕穼挾?,計(jì)算坐標(biāo)值,由中線一點(diǎn)坐標(biāo)(x0,y0),推算邊樁坐標(biāo)。外業(yè):由兩已知導(dǎo)線點(diǎn),一點(diǎn)安置全站儀,一點(diǎn)作為后視點(diǎn),放樣(x0,y0)及(x1,y1)兩點(diǎn),這兩點(diǎn)連線即為橫斷面的方向。(2)圓曲線段的橫斷面方向當(dāng)線路的中線為圓曲線段時(shí),其橫斷面方向是中樁點(diǎn)切線的垂直方向或中樁點(diǎn)與圓心的連線方向。1)直接法是利用方向架或經(jīng)緯儀測得。2)

間接法。間接法是通過計(jì)算中樁坐標(biāo)和邊樁坐標(biāo)(一般為路基邊緣)或圓心坐標(biāo),用全站儀按直接放樣法,確定橫斷面的方向。(3)緩和曲線路段的橫斷面方向緩和曲線采用回旋線,中樁橫斷面方向即為緩和曲線上某點(diǎn)與通過該點(diǎn)的曲率圓之圓心的連線方向,也就是該點(diǎn)的曲率圓在該點(diǎn)切線的垂直方向。直接法。如圖所示,由緩和曲線關(guān)系可知:放樣:首先將經(jīng)緯儀置于ZH點(diǎn)上,測出A點(diǎn)偏角Δ1,再將儀器搬至A點(diǎn),以Δ2=2Δ1的度盤值方向瞄準(zhǔn)ZH點(diǎn),得切線L方向,與其成90°方向即為A點(diǎn)橫斷面方向。然后

將儀器置于待測點(diǎn)A上,瞄準(zhǔn)ZH點(diǎn),當(dāng)曲線左偏時(shí),逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)Δ2角值得A點(diǎn)切線方向,找到切線方向,轉(zhuǎn)動(dòng)90°(或270°)得橫斷面方向,或順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°-Δ2角值直接得橫斷面方向;當(dāng)曲線右偏時(shí),與上述方向相反轉(zhuǎn)動(dòng)儀器得到待測點(diǎn)橫斷面方向。2)間接法。間接法利用前面講述的計(jì)算方法,計(jì)算中樁和邊樁的坐標(biāo),用全站儀直接放樣中樁及相對應(yīng)的邊樁,其兩點(diǎn)的連線,即為過此中樁的橫斷面方向。

2.橫斷面的測量方法(1)標(biāo)桿皮尺法:將標(biāo)桿依次立于橫斷面方向上所選定的變坡點(diǎn)處,皮尺挨中樁地面拉平量出至各變坡點(diǎn)的距離,皮尺截于標(biāo)桿的高度即為兩點(diǎn)間的高差。左側(cè)/m樁號(hào)右側(cè)/m+1.80

+0.65

-0.50

-1.95

6.15.23.32.93+600+1.05

+2.15

+0.95

+0.504.26.77.32.1

+1.65

-0.20

-0.90

9.26.24.93+400+0.60

+1.05

-0.30

8.15.57.4表11-5

標(biāo)桿皮尺法測橫斷面記錄(2)水準(zhǔn)儀法

當(dāng)橫斷面精度要求較高,橫斷面方向高差變化不大時(shí),多采用此法。施測時(shí)用鋼尺量距(或皮尺)量距,用水準(zhǔn)儀后視中樁標(biāo)尺,求得視線高程后,再前視橫斷面方向上坡度變化點(diǎn)上的標(biāo)尺。視線高程減去諸前視點(diǎn)讀數(shù)即得各測點(diǎn)高程。記錄表格如表所示。表11-6水準(zhǔn)儀法測橫斷面記錄

前視讀數(shù)(左側(cè))距離/m

后視讀數(shù)

樁號(hào)

(右側(cè))前視讀數(shù)

距離/m

+2.35

1.84

0.81

1.09

1.5320.0012.711.29.16.81.68

0+0500.44

+0.14

12.220.0(3)經(jīng)緯儀或全站儀法:

在地形復(fù)雜、橫坡較陡的地段,可利用經(jīng)緯儀或全站儀,直接定出橫斷面的方向和橫斷面上各變坡點(diǎn)與中樁點(diǎn)之間的水平距離和高差。3.橫斷面圖的繪制根據(jù)橫斷面測量成果,對距離和高程取統(tǒng)一比例尺(通常取1:100或1:200),在毫米方格紙上繪制橫斷面圖。目前公路測量中,一般都是在野外邊測邊繪,便于及時(shí)對橫斷面圖進(jìn)行檢核,也可按表11-5、表11-6形式在野外記錄、室內(nèi)繪制。繪圖時(shí),先在圖紙上定好中樁位置,由中樁開始,分左、右兩側(cè)逐一按各測點(diǎn)間的距離和高程點(diǎn)繪于圖紙上,并用直線連接相鄰各點(diǎn)即得橫斷面地面線。也可將路基斷面設(shè)計(jì)線直接畫在橫斷面圖上,繪制成路基斷面圖,該項(xiàng)工作俗稱“戴帽子”。圖中粗實(shí)線所示為半填半挖的路基斷面圖。根據(jù)橫斷面的填、挖面積及相鄰中樁的樁號(hào),可以算出施工的土、石方量。

道路施工測量(routeconstructionsurvey)的主要工作包括:恢復(fù)道路中線,測設(shè)施工控制樁、路基邊樁和豎曲線。11.4道路施工測量從路線勘測到開始施工這段時(shí)間里,往往有一部分道路中線樁點(diǎn)被碰動(dòng)或丟失。為了確保路線中線位置的正確無誤,在線路施工測量中,首要的任務(wù)就是恢復(fù)線路中線,即把丟失損壞的中樁恢復(fù)起來,以滿足施工的需要。在有些地方,當(dāng)交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁損壞時(shí),為了恢復(fù)中樁的需要,應(yīng)先恢復(fù)交點(diǎn)樁及轉(zhuǎn)點(diǎn)樁。11.4.1施工控制樁的測設(shè)(constructioncontrolpeglocation)

由于路線中線樁在施工中要被挖掉或堆埋,為了在施工中控制中線位置,需要在不易受施工破壞、便于引測、易于保存樁位的地方測設(shè)施工控制樁。通常有平行線法和延長線法兩種。1.平行線法平行線法是在路基以外距線路中線等距離處分別測設(shè)兩排平行于中線的施工控制樁,如圖所示。平行線法通常用于地勢平坦、直線段較長的線路。為了便于施工,控制樁的間距一般為10~30m。延長線法主要用于控制JD樁的位置。如圖,此法是在道路轉(zhuǎn)彎處的中線延長線上,以及曲線中點(diǎn)QZ至交點(diǎn)JD的延長線上,分別設(shè)置施工控制樁。延長線法通常用于地勢起伏較大、直線段較短的山區(qū)道路。為便于交點(diǎn)損壞后的恢復(fù),應(yīng)量出各控制樁至交點(diǎn)的距離。2.延長線法

通常,道路要根據(jù)地面的實(shí)際情況設(shè)計(jì)成一定的坡度。對于直線段的線路縱坡,可以按第9章所講測設(shè)設(shè)計(jì)坡度的方法進(jìn)行測設(shè)。對于曲線段的線路縱坡,可以先根據(jù)道路里程及設(shè)計(jì)坡度,計(jì)算出各點(diǎn)的高程,然后測設(shè)高程,即得線路縱坡。11.4.3

豎曲線測設(shè)豎曲線是在道路縱坡的變化處豎向設(shè)置的曲線,它是道路建設(shè)中在豎直面上連接相鄰不同坡度的曲線。線路的縱斷面是由不同數(shù)值的坡度線相連而成的,為了行車安全,當(dāng)相鄰坡度值的代數(shù)差超過一定數(shù)值時(shí),必須以豎曲線連接,使坡度逐漸改變。11.4.2線路縱坡的測設(shè)豎曲線可分為凸形豎曲線和凹形豎曲線,其線型通常為圓曲線。

豎曲線測設(shè)時(shí),應(yīng)根據(jù)線路縱斷面設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的豎曲線半徑R和相鄰的坡度i1、i2來計(jì)算測設(shè)數(shù)據(jù)。如圖所示,豎曲線的測設(shè)元素有切線長T、曲線長L和外矢距E,公式如下:豎曲線坡度轉(zhuǎn)向角α很小,α≈(i1-i2)ρ,因此豎曲線的各元素可用右側(cè)近似公式求解:在測設(shè)豎曲線細(xì)部點(diǎn)時(shí),通常按直角坐標(biāo)法計(jì)算出豎曲線上某細(xì)部點(diǎn)P至豎曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)的水平距離x,以及該細(xì)部點(diǎn)至切線的縱距y(也稱高程改正值)。由于α較小,所以x值至豎曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)的曲線長度很接近,故可用其代替,而y值可按下式計(jì)算。

求出y值后,即可根據(jù)設(shè)計(jì)坡道的坡度,計(jì)算得切線坡道在P點(diǎn)處的坡道高程。則豎曲線上各點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程可用下式計(jì)算:在凸形豎曲線內(nèi):設(shè)計(jì)高程=坡道高程-y

在凹形豎曲線內(nèi):設(shè)計(jì)高程=坡道高程+y

11.4.4

路基邊樁的測設(shè)在地面上將每一個(gè)橫斷面的道路邊坡線與地面的交點(diǎn),用木樁標(biāo)定出來。邊樁的位置由兩側(cè)邊樁至中樁的水平距離來確定。常用的邊樁放樣方法如下:1.圖解法:就是直接在橫斷面圖上量取中樁至邊樁的平距,然后在實(shí)地用鋼尺沿橫斷面方向?qū)⑦厴墩闪坎?biāo)定出來。在填挖土石方不大時(shí),使用此法較多。

2.解析法就是根據(jù)路基填挖高度、邊坡率、路基寬度和橫斷面地形情況,先計(jì)算出路基中心樁至邊樁的距離,然后在實(shí)地沿橫斷面方向按距離將邊樁放出來。具體方法按下述兩種情況進(jìn)行:(1)平坦地段的邊樁放樣左圖為填土路基,坡腳樁至中樁的距離D應(yīng)為:右圖為挖方路塹,坡頂樁至中樁的距離D為:

沿橫斷面方向放出求得的坡腳(或坡頂)至中樁的距離,定出路基邊坡。(2)傾斜地段的邊坡放樣:在傾斜地段,邊樁至中樁的平距隨著地面坡度的變化而變化。如圖路基坡腳樁至中樁的距離分別為:如圖所示,路塹坡頂至中樁的距離分別為:兩式中:B、s和m為已知,故、隨、變化而變化。由于邊樁未定,所以、均為未知數(shù)。實(shí)際工作中,采用“逐點(diǎn)趨近法”,在現(xiàn)場邊測邊標(biāo)定。如果結(jié)合圖解法,則更為簡便。

在測設(shè)出邊樁后,為了保證填、挖的邊坡達(dá)到設(shè)計(jì)要求,還應(yīng)把設(shè)計(jì)的邊坡在實(shí)地標(biāo)定出來,以方便施工。1.用竹桿、繩索放樣邊坡11.4.5

路基邊坡的測設(shè)用固定邊坡樣板放樣邊坡用邊坡樣板放樣邊坡用竹桿、繩索放樣邊坡2.用邊坡樣板放樣邊坡施工前按照設(shè)計(jì)邊坡制作好邊坡樣板,施工時(shí),按照邊坡樣板進(jìn)行放樣。(1)用活動(dòng)邊坡尺放樣邊坡:作法如圖所示,當(dāng)水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí),邊坡尺的斜邊所指示的坡度正好為設(shè)計(jì)邊坡坡度,可依此來指示與檢核路堤的填筑和路塹的開挖。(2)用固定邊坡樣板放樣邊坡:如圖所示,在開挖路塹時(shí),于坡頂樁外側(cè)按設(shè)計(jì)坡度設(shè)立固定樣板,施工時(shí)可隨時(shí)指示并檢核開挖和修筑情況。11.5管道工程測量

管道工程包括給水、排水、煤氣、暖氣、灌溉、輸油、輸天然氣管道及電纜、光纜等。主要任務(wù):

(1)為管道工程的設(shè)計(jì)提供必要的資料。

(2)按設(shè)計(jì)要求,將管道位置施測于實(shí)地,指導(dǎo)施工。(1)收集資料。收集規(guī)劃區(qū)域內(nèi)各種比例尺地形圖、原有管道平面圖和斷面圖資料,收集沿線水文、地質(zhì)以及控制點(diǎn)等有關(guān)資料。(2)規(guī)劃定線。根據(jù)工程要求,利用已有地形圖,結(jié)合現(xiàn)場勘察,在中小比例尺圖上確定規(guī)劃線路走向,編制比較方案等初步設(shè)計(jì)。(3)地形測量。實(shí)際測量管道規(guī)劃線路帶狀地形圖或平面圖,或?qū)υ械匦螆D進(jìn)行修測。管道工程測量的主要內(nèi)容:(4)中線測量。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诘孛嫔隙ǔ龉艿乐芯€的位置。(5)縱橫斷面測量。根據(jù)工程需要測繪線路縱斷面圖和橫斷面圖。(6)管道施工測量。按設(shè)計(jì)要求將管道中線、高程敷設(shè)于實(shí)地,以確保施工質(zhì)量。

(7)竣工測量。工程竣工后,按照工程實(shí)際現(xiàn)狀測繪竣工平面圖和斷面圖。

是將設(shè)計(jì)的中線位置測設(shè)于實(shí)地,并用木樁標(biāo)定之。其主要內(nèi)容包括管線交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁測設(shè)、轉(zhuǎn)折角測量、管道中線里程樁測設(shè)和帶狀地形圖測繪等。

1.測設(shè)主點(diǎn)樁和轉(zhuǎn)折角管道的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)向點(diǎn)、終點(diǎn)可以稱為主點(diǎn),均要測設(shè)到地面設(shè)樁定點(diǎn)。其位置及管道方向在設(shè)計(jì)時(shí)確定。測設(shè)任務(wù):測設(shè)管道的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)向點(diǎn)、終點(diǎn);中樁測設(shè);管道轉(zhuǎn)向角測量以及里程樁手簿的繪制。(一)管道中線測量(1)極坐標(biāo)法當(dāng)管道規(guī)劃設(shè)計(jì)圖上已給出管道主點(diǎn)坐標(biāo),而且主點(diǎn)附近有測量控制點(diǎn),可以用極坐標(biāo)法求出測設(shè)所需數(shù)據(jù)。B123A設(shè)計(jì)管道S1CS2S3S4α1α2α3α4圖中,A、B、C…等為測量控制點(diǎn),1、2、3…等為管道規(guī)劃的主點(diǎn),根據(jù)控制點(diǎn)和主點(diǎn)的坐標(biāo),可以利用坐標(biāo)反算公式計(jì)算出用極坐標(biāo)法測設(shè)主點(diǎn)所需的距離和角度。

1)主點(diǎn)測設(shè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備

(2)圖解法當(dāng)管道規(guī)劃設(shè)計(jì)圖的比例較大,管道主點(diǎn)附近有較為可靠的地物點(diǎn)時(shí),可直接從設(shè)計(jì)圖上量取數(shù)據(jù)。A、B為原有管道的檢修井,1、2、3為設(shè)計(jì)管道的主點(diǎn),欲用距離交會(huì)法在地面上測定主點(diǎn)的位置,可依比例尺在圖上量出S1、S2、S3、S4、S5,即為主點(diǎn)的測設(shè)數(shù)據(jù)。B123A設(shè)計(jì)管道原有管道S5S2S3S4S1

管道主點(diǎn)測設(shè)是利用上述準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù),采用直角坐標(biāo)法、極坐標(biāo)法、角度交會(huì)法和距離交會(huì)法等將管道主點(diǎn)在現(xiàn)場確定下來。具體測設(shè)時(shí),各種方法可獨(dú)立使用或配合使用。主點(diǎn)測設(shè)完畢后,必須進(jìn)行校核工作。校核的方法是:通過主點(diǎn)的坐標(biāo),計(jì)算出相鄰主點(diǎn)間的距離,然后實(shí)地進(jìn)行量測,看其是否滿足工程的精度要求。在管道建筑規(guī)模不大且無現(xiàn)成地形圖可供參考時(shí),也可由工程技術(shù)人員現(xiàn)場直接確定主點(diǎn)位置。

2)主點(diǎn)的測設(shè)管道改變方向時(shí),轉(zhuǎn)變后的方向與原方向之間的夾角稱為轉(zhuǎn)向角(或稱偏角),以α表示。23α右α左β2β3

轉(zhuǎn)向角有左、右之分,偏轉(zhuǎn)后的方向位于原來方向右側(cè)時(shí),稱為右轉(zhuǎn)向角;偏轉(zhuǎn)后的方向位于原來方向左側(cè)時(shí),稱為左轉(zhuǎn)向角。2.管道轉(zhuǎn)向角測量

當(dāng)管道中心線在實(shí)地確定以后,還要測量管線長度和測繪縱、橫斷面圖。從起點(diǎn)開始每隔20米、30米或50米釘設(shè)整樁,整樁間如有地面坡度變化以及重要地物(鐵路、公路、橋梁、舊有管道等)都應(yīng)增設(shè)加樁。測設(shè)中樁時(shí),中線定線應(yīng)采用全站儀。也可用經(jīng)緯儀,量距則采用檢定后的鋼尺丈量兩次。在精度要求不高時(shí),也可用目估定線、皮尺或測繩量距。整樁和加樁的樁號(hào)是它距離管道起點(diǎn)的里程,一般用紅油漆寫在木樁的側(cè)面,字面朝向管線起始方向,寫后要檢核。不同管道起點(diǎn):給水管道以水源為起點(diǎn);排水管道以下游出水口為起點(diǎn);煤氣、熱力等管道以來氣方向?yàn)槠瘘c(diǎn);電力、電訊管道以電源為起點(diǎn)。3.測設(shè)里程(中)樁4.帶狀地形圖測繪

在中樁測設(shè)和轉(zhuǎn)向角測量的同時(shí),應(yīng)將管線情況標(biāo)繪在已有的地形圖上,如無現(xiàn)成地形圖,應(yīng)將管道兩側(cè)帶狀地區(qū)的情況繪制成草圖,這種圖稱為里程樁圖(或里程樁手簿)。

帶狀地形圖的寬度一般以中線為準(zhǔn)左、右各20m,如遇建筑物,則需測繪到兩側(cè)建筑物,并用統(tǒng)一圖示表示。

測繪的方法主要用皮尺以距離交會(huì)法或直角坐標(biāo)法為主進(jìn)行,也可用皮尺配合羅盤儀以極坐標(biāo)法進(jìn)行測繪。

若已有大比例尺地形圖,則此地物和地貌可以直接從地形圖上量取,這樣可以減少外業(yè)工作量。0+0000+0500+1000+1500+2000+2500+30061°公路0+2160+236渠0+284.70+075

根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)的高程,用水準(zhǔn)測量的方法測出中線上各樁的地面高程,然后根據(jù)里程樁號(hào)和測得的地面高程按一定比例繪制成縱斷面圖。

1.水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)(1)一般在管道沿線每隔1~2km設(shè)置一永久性水準(zhǔn)點(diǎn),作為全線高程的主要控制點(diǎn),中間每隔300~500m設(shè)置一臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn),作為縱斷面水準(zhǔn)測量分別附合和施工時(shí)引測高程的依據(jù)。

(二)管道縱斷面測量(2)水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在不受施工影響、便于引點(diǎn),便于長期保存,且在施工范圍以外的穩(wěn)定建(構(gòu))筑物上。(3)水準(zhǔn)點(diǎn)的高程可用附和(或閉合)水準(zhǔn)路線自高一級水準(zhǔn)點(diǎn),按四等水準(zhǔn)測量的精度和要求進(jìn)行引測。

2.縱斷面水準(zhǔn)測量縱斷面測量通常以相鄰兩水準(zhǔn)點(diǎn)為一測段,從一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā),逐點(diǎn)測量各中樁的高程,再附合到另一水準(zhǔn)點(diǎn)上進(jìn)行校核。

實(shí)際測量中,可采用中間點(diǎn)法。由于轉(zhuǎn)點(diǎn)起傳遞高程的作用,故轉(zhuǎn)點(diǎn)上讀數(shù)應(yīng)讀至毫米,中間點(diǎn)讀數(shù)只是為了計(jì)算本點(diǎn)的高程,讀數(shù)至厘米即可。BM1BM10+0000+0500+1000+1500+2000+1821.7841.5231.4711.321.1022.6631.431.562.850ⅠⅠⅡⅡⅢⅢ縱斷面測量按水準(zhǔn)點(diǎn)的分布情況分段施測,一段觀測完畢后,進(jìn)行計(jì)算、檢核。每一站的高程計(jì)算按下列公式進(jìn)行:視線高程=已知點(diǎn)高程+后視讀數(shù)中樁高程=視線高程-中視讀數(shù)轉(zhuǎn)點(diǎn)高程=視線高程-前視讀數(shù)按附合水準(zhǔn)路線計(jì)算高差閉合差。高差閉合差的容許值一般為(L為該段水準(zhǔn)路線長度,以公里計(jì))或(mm)(n為測站數(shù));如是無壓管道,為(mm)。管道縱斷面水準(zhǔn)測量記錄手簿

測站測點(diǎn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)/m視線高程/m高程/m備注后視前視中間視ⅠBM11.784130.526128.742水準(zhǔn)點(diǎn)0+0001.523129.003BM1=128.742Ⅱ0+0001.471130.474129.0030+0501.32129.150+1001.102129.372Ⅲ0+1002.663132.035129.3720+1501.43130.600+1821.56130.480+2002.850129.185……………………

一般繪制在毫米方格紙上,以管道中樁的里程為橫坐標(biāo),以各點(diǎn)的高程為縱坐標(biāo)進(jìn)行繪制。里程比例尺有1︰5000、1︰2000和1︰1000幾種,一般高程比例尺比里程比例尺大10或20倍,以便明顯表示地面管線中線方向上的起伏變化。縱斷面圖分為上下兩部分。圖的上半部繪制原有地面線和管道設(shè)計(jì)線。下半部分則填寫有關(guān)測量及管道設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)。。3.縱斷面圖的繪制管道縱斷面圖繪制步驟如下:(1)打格制表(2)填寫數(shù)據(jù)(3)繪地面線(4)標(biāo)注設(shè)計(jì)坡度線(5)計(jì)算管底設(shè)計(jì)高程(6)繪制管道設(shè)計(jì)線(7)計(jì)算管道埋深(8)在圖上注記有關(guān)資料樁號(hào)坡度管底高程/m地面高程/m埋置深度/m管道平面圖717273757476703+1003+1603+2003+2203+2853+3003+3203+4003+0803+2553+00075.1874.8474.9875.2774.7374.5674.4374.4774.5174.5473.9173.5872.6273.3473.2873.1072.9872.9272.6872.7272.8272.381.601.641.702.171.751.641.611.751.831.921.53管道設(shè)計(jì)線原地面線-3‰40032°公路管徑Φ/mmΦ=600(三)橫斷面圖的測量

在中線各整樁和加樁處,垂直于中線的方向,測出兩側(cè)地形變化點(diǎn)至管道中線的距離和高差,依此繪制的斷面圖,稱為橫斷面圖。橫斷面反映的是垂直于管道中線方向的地面起伏情況,它是計(jì)算土石方和施工時(shí)確定開挖邊界等的依據(jù)。

橫斷面的施測寬度一般是由管道埋深和管道直徑來確定的。一般要求每側(cè)為15~30m。橫斷面的方向可以用十字方向架定出。

橫斷面上各特征點(diǎn)的距離和高差的測量方法可用:標(biāo)桿皮尺法,水準(zhǔn)儀皮尺法,經(jīng)緯儀視距三角高程法等。也可在縱斷面測量時(shí)按中間點(diǎn)測量高程。158.97157.97157.40156.40119200+100

橫斷面圖一般繪制在毫米方格紙上。為了方便計(jì)算面積,橫斷面圖的距離和高差采用相同的比例尺,通常為1︰100或1︰200。

繪圖時(shí),先在適當(dāng)?shù)奈恢脴?biāo)出中樁,注明樁號(hào)。然后,由中樁開始,按規(guī)定的比例分左、右兩側(cè)按測定的距離和高程,逐一展繪出各地形變化點(diǎn),用直線把相鄰點(diǎn)連接起來,即繪出管道的橫斷面圖。。管道橫斷面水準(zhǔn)測量記錄手簿測站樁號(hào)水準(zhǔn)尺讀數(shù)儀器視線高程高程備注后視前視中間視30+1001.970159.367157.397左91.40157.97左200.40158.97右202.97156.400+2001.848157.519依據(jù)縱斷面的管底埋深、縱坡設(shè)計(jì)以及橫斷面上的中線兩側(cè)地形起伏,可以計(jì)算出管道施工時(shí)的土石方量。

管道施工測量的主要任務(wù)是依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,根據(jù)工程進(jìn)度的要求,為施工測設(shè)各種標(biāo)志,使施工人員隨時(shí)掌握中線方向和高程。管道施工測量工作應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)管道施工測量精度要求一般取決于工程性質(zhì)和施工方法。如無壓管道測量精度高于有壓管道,不開槽施工測量精度高于開槽施工精度。測設(shè)精度要以設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范要求為準(zhǔn)。(2)管道施工時(shí),中線和高程均以測量標(biāo)志為依據(jù),因此施工測量應(yīng)密切配合施工進(jìn)行。

(四)管道施工測量(1)熟悉圖紙和現(xiàn)場情況

施工前首先應(yīng)認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙,了解設(shè)計(jì)意圖和對測量的要求,掌握管道中線位置和各種附屬構(gòu)筑物的位置等,并找出有關(guān)測設(shè)數(shù)據(jù)及相互關(guān)系,并認(rèn)真檢查,以防出錯(cuò)。在現(xiàn)場勘察時(shí),應(yīng)了解工程和地形的一般情況并找出各里程樁、加樁、交點(diǎn)樁和水準(zhǔn)點(diǎn)的位置等。另外還應(yīng)做好現(xiàn)有地下管線的復(fù)查工作,以免施工時(shí)造成不必要的損失。(2)恢復(fù)管道中線并測設(shè)施工控制樁

從管線勘測到開始施工這段時(shí)間里,往往有一部分樁點(diǎn)被碰動(dòng)或丟失。為了保證管線中線位置的準(zhǔn)確可靠,在施工測量中,首要的任務(wù)就是恢復(fù)中線,即把丟失損壞的中樁、交點(diǎn)樁恢復(fù)起來,以滿足施工的需要。恢復(fù)中線的測量方法與中線測量相同。1.施工前的準(zhǔn)備工作

在施工開挖過程中,管線中樁將要被挖掉,為了在施工中能控制中線和其他附屬構(gòu)筑物的位置,需在不受施工破壞干擾、便于保存和施工引測的地方,測設(shè)施工控制樁。施工控制樁分為中線控制樁和附屬構(gòu)筑物控制樁兩種。1)測設(shè)中線控制樁

施測時(shí)一般以管道中線為準(zhǔn),在各段中線延長線上釘設(shè)控制樁。若管道直線段較長,也可以在中線一側(cè)管槽邊線外測設(shè)一條與中線平行的軸線樁,相鄰樁間距以20m為宜,作為恢復(fù)控制中線的依據(jù)。

3)加密臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)

為統(tǒng)一高程并在施工中引測高程,應(yīng)根據(jù)原有水準(zhǔn)點(diǎn),于沿線附近每隔約100~150m左右增加一個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn),以便不經(jīng)過轉(zhuǎn)點(diǎn)就可測定線路上任何一點(diǎn)的高程。臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)在施工范圍外,便于保存、便于引測。2)測設(shè)附屬構(gòu)筑物控制樁

在垂直于中線的方向上釘兩個(gè)控制樁,如圖中的位置控制樁。恢復(fù)附屬構(gòu)筑物的位置時(shí),通過兩控制樁拉小線,則小線與中線的交點(diǎn)就是構(gòu)筑物的中心位置??刂茦兑斣诓劭谕?.5m左右,與中線距離為整米數(shù),以便使用。

槽口放線就是按設(shè)計(jì)要求的管線埋深和土質(zhì)情況、管徑大小等計(jì)算出開槽寬度,并在地面上定出槽邊線位置,劃出白灰線,以便開挖施工,如圖所示。4)槽口放線(1)設(shè)置坡度板及測設(shè)中線釘管道施工中的測量工作主要是控制管道中線設(shè)計(jì)位置和管底設(shè)計(jì)高程。為此需要設(shè)置坡度板。如圖所示,坡度板跨槽設(shè)置,間隔一般為10~20m,編以板號(hào)。根據(jù)中線控制樁,用經(jīng)緯儀或全站儀把管道中心線投測到坡度板上,用小釘作標(biāo)記,稱為中線釘,以控制管道中心線的平面位置。2.開槽管道施工測量

為了控制溝槽的開挖深度和管道的設(shè)計(jì)高程,還需要在坡度板上測設(shè)設(shè)計(jì)坡度。為此,在坡度橫板上設(shè)置一坡度立板,一側(cè)對齊中心線;在立板上測設(shè)一條高程線,其高程與管底設(shè)計(jì)高程相差一整分米數(shù),稱為下反數(shù),在該高程線上橫向釘一小釘,稱為坡度釘,以控制溝底挖土深度和管道的埋設(shè)深度。如圖所示,用水準(zhǔn)儀測得樁號(hào)為0+100處的坡度板中線處的板頂高程為45.292m,管底的設(shè)計(jì)高程為42.800m,從坡度板頂向下量2.492m,即為管底高程。為了使下反數(shù)為一整分米數(shù),坡度立板上的坡度釘應(yīng)高于坡度板頂0.008m,使其高程為45.300m。這樣,由坡度釘向下量2.5m,即為設(shè)計(jì)的管底高程。(2)測設(shè)坡度釘

坡度釘是管道施工中控制管道坡度的基本標(biāo)志,必須準(zhǔn)確可靠。為此,測設(shè)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。(1)為防止觀測和計(jì)算中的錯(cuò)誤,每測一段后應(yīng)附合到另一水準(zhǔn)點(diǎn)上進(jìn)行校核。(2)施工中交通頻繁,容易碰動(dòng)中線控制樁,中線控制樁還可能有下沉現(xiàn)象,因此要定期檢查。測設(shè)坡度釘?shù)姆椒ù笾掠幸韵聨追N:(1)“應(yīng)讀前視法”。(2)坡度平行線法。(3)高差改正數(shù)法。

當(dāng)?shù)叵鹿艿来┰借F路、道路、或重要建筑物等,由于不能或不允許開槽施工,這時(shí)就常采用頂管施工法。施工中管道的左右方向、高程和坡度都由測量工作來控制。在頂管施工中要做的測量工作有以下兩項(xiàng):(1)中線測量

頂管施工時(shí),應(yīng)在管線兩端一定的長度內(nèi),先挖好工作坑,然后根據(jù)地面管道的中線控制樁,用經(jīng)緯儀或全站儀將中線分別引測到坑壁,并在坑壁上打入木樁和鐵釘,掛線標(biāo)定出中線方向,如圖所示。用垂球?qū)⒅行木€投測到坑底,并安放好導(dǎo)軌(鐵軌或方木)。將管道放在導(dǎo)軌上,然后一邊從管內(nèi)挖土,一邊用千斤頂將管道向前頂進(jìn),直到貫通。在頂進(jìn)中可以使用儀器進(jìn)行方向校正,如使用激光準(zhǔn)直儀或徠卡生產(chǎn)的TCR702全站儀,則沿中線方向發(fā)射一束激光,激光是可見的,所以管道頂進(jìn)中的校正更為方便。3.頂管施工測量

在工作坑內(nèi)測設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn),用水準(zhǔn)儀測量管底前、后各點(diǎn)的高程,可以得到管底高程和坡度的校正數(shù)值。測量時(shí),管內(nèi)使用短水準(zhǔn)標(biāo)尺。如果將激光準(zhǔn)直經(jīng)緯儀安置的視準(zhǔn)軸傾斜坡度與管道設(shè)計(jì)中心線重合,則可以同時(shí)控制頂管作業(yè)中的方向和高程。

(3)導(dǎo)軌的安裝

頂管時(shí),坑內(nèi)要安裝導(dǎo)軌,以控制頂進(jìn)方向和高程,導(dǎo)軌常用鐵軌。導(dǎo)軌一般安裝在方木或混凝土墊層上,墊層面的高程及縱坡都應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,根據(jù)導(dǎo)軌寬度安裝導(dǎo)軌,根據(jù)頂管中線樁及臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)檢查中心線和高程,確認(rèn)無誤后,將導(dǎo)軌固定。

導(dǎo)軌的作用是保證管道在頂入土之前位置正確并引導(dǎo)管道按設(shè)計(jì)的中心線和坡度頂入土中。導(dǎo)軌安裝的準(zhǔn)確與否對管道的頂進(jìn)質(zhì)量影響較大,因此安裝導(dǎo)軌必須符合管道中心高程、坡度的要求,要在軌前、軌中、軌尾檢查。容許偏差范圍為-2~+3mm。(2)高程測設(shè)

1)中線測量

將工作坑內(nèi)壁頂管中線樁之間拉緊一條細(xì)線,細(xì)線上掛兩垂球,貼靠兩垂球線再拉緊一水平細(xì)線,即標(biāo)明了頂管的中線方向。這時(shí)在管內(nèi)前端橫置一根小

(4)頂進(jìn)過程中的測量工作水平木尺(尺長略小于或等于管徑),中央用小釘表示中心位置零,頂管時(shí)以水準(zhǔn)器將尺放平,尺的中心點(diǎn)即位于管子的中心線上。通過拉入管內(nèi)的細(xì)線與小水平尺的小釘比較,如細(xì)線通過水平木尺的零點(diǎn),說明頂管頂進(jìn)方向正確,如偏離,則在木尺上可讀出偏離方向與數(shù)值,一般偏差允許值為±1.5cm,如超限須進(jìn)行校正。中線測量以管子每頂進(jìn)0.5~1.0m進(jìn)行一次。

為保證施工質(zhì)量,規(guī)定管子每頂進(jìn)0.5米,即需進(jìn)行一次中線和高程測量,如在限差之內(nèi),可繼續(xù)頂進(jìn),若發(fā)現(xiàn)偏差超限,則進(jìn)行修正。

根據(jù)施工規(guī)范要求,中線容許偏差范圍為±20mm,高程容許偏差范圍為±10mm。

當(dāng)距離較長時(shí),需分段施工,每100米設(shè)置一個(gè)基坑,采用對向頂管的方法,在貫通時(shí)管道錯(cuò)口不得超過3厘米。2)高程測量

在工作坑內(nèi)安置水準(zhǔn)儀,以臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)為后視,在管子內(nèi)待測點(diǎn)上立一根小于管徑的水準(zhǔn)尺作為前視,即可求得管內(nèi)某待測點(diǎn)的高程,待測點(diǎn)高程與管底的設(shè)計(jì)高程相較差應(yīng)小于±1cm。

上述測量方法精度低,且所需時(shí)間較長,影響頂進(jìn)速度?,F(xiàn)在已采用激光導(dǎo)向儀進(jìn)行導(dǎo)向,使機(jī)械頂管方向測量和偏差校正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。

如圖所示,采用激光導(dǎo)向儀進(jìn)行導(dǎo)向時(shí),首先將激光水準(zhǔn)儀或激光經(jīng)緯儀安置在工作坑內(nèi)管道中線上,通過調(diào)整使激光束符合頂管軸向方向和設(shè)計(jì)坡度,以此作為導(dǎo)向的基準(zhǔn)線。然后再調(diào)整裝在機(jī)頭上的光電接收靶和自動(dòng)控制裝置,使激光束與接收靶中心重合。當(dāng)掘進(jìn)方向出現(xiàn)偏差時(shí),則光電接收靶接收到偏差信號(hào),并通過液壓糾偏裝置自動(dòng)調(diào)整機(jī)頭方向,使機(jī)頭沿著激光束方向繼續(xù)掘進(jìn)。

管道工程竣工后,為了準(zhǔn)確地反映管道的位置,評定施工的質(zhì)量,同時(shí)也為了給以后管道的管理、維修和改擴(kuò)建提供可靠的依據(jù),必須及時(shí)整理并編繪竣工資料和竣工圖。它的作用主要有以下幾點(diǎn)。

(1)評定施工質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求。

(2)竣工圖注有管道運(yùn)行中的各種附屬設(shè)備,這為管道投入使用后的管理和維護(hù)工作提供了重要依據(jù)。

(3)對管道進(jìn)行維修時(shí),從竣工平面圖上可以找到維修的目標(biāo),方便維修工作。

(4)在管道工程改建、擴(kuò)建時(shí),利用竣工圖能夠清除地查找原有構(gòu)筑物的平面位置和高程等資料,這為改、擴(kuò)建的管道設(shè)計(jì)和后續(xù)施工提供了很大方便。

4.管道峻工測量

綜上所述,管道竣工測量是管道施工測量的重要組成部分,必須予以充分重視。

管道竣工測量內(nèi)容是編繪或測繪管道竣工帶狀平面圖和管道竣工斷面圖。

管道竣工平面圖全面反映管道及其附屬構(gòu)筑物施工后的平面位置。例如管道的主點(diǎn)及重要構(gòu)筑物的坐標(biāo)、各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的相互關(guān)系、管道及其附屬構(gòu)筑物與附近重要、明顯地物的平面位置關(guān)系及竣工后管道所在地段的地形情況等。管道竣工平面圖一般利用原有施工控制網(wǎng)進(jìn)行測繪,若不能滿足精度要求,應(yīng)重新布設(shè)控制網(wǎng)再進(jìn)行測繪。主要測繪管道的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和終點(diǎn),檢查井的位置及附屬構(gòu)筑物的平面位置和高程等。

平面圖的測繪寬度依需要而定,一般應(yīng)至道路兩側(cè)第一排建筑物外20m,比例尺一般為1∶500~1∶2000。當(dāng)已有實(shí)測的平面圖時(shí),可利用已測定的永久性的建筑物來測繪管道及其構(gòu)筑物的平面位置。

由于管道多屬于地下隱蔽工程,而竣工縱斷面圖是反映管

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