公路工程测量教程

第13章 公路工程测量 13章
13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 13.9 13.10 公路测量概述 公路踏勘选线及中线测量 公路踏勘选线及中线测量 圆曲线主点计算与 圆曲线主点计算与测设 计算与测设 圆曲线细部测设 复合曲线与反向曲线的测设 缓和曲线的测设 路线纵断面水准测量与纵断面图的绘制 路线横断面水准测量 与横断面图的绘制 公路竖曲线测设 土石方的计算
13.1
公路测量概述
公路测量又称公路勘测， 公路测量又称公路勘测，业务包括勘察与测 量，依据公路技术标准的高低和地形复杂的程 公路勘测分一阶段勘测与两阶勘测。 度，公路勘测分一阶段勘测与两阶勘测。 1. 一阶段勘测 一阶段勘测主要是针对路线方案比较明 或修建任务比较急、 确、或修建任务比较急、或技术等级较低的公 在现场参照图上设计方案， 路，在现场参照图上设计方案，在现场一次定 测。
JD8 ZD ZDˊ
a e= f a −b
13.2.2 路线转角的测量
在路线的转折处，为了设置曲线通常需要测定转角。 在路线的转折处，为了设置曲线通常需要测定转角。所谓 转角，就是指路线由一个方向偏转至另一方向时， 转角，就是指路线由一个方向偏转至另一方向时，偏转后的方 向与原来方向间的夹角， 表示。 向与原来方向间的夹角，以∆表示。如下图，偏转后的方向位 表示 如下图， 于原来方向右侧时，称为右转角， 于原来方向右侧时，称为右转角，如∆R；偏转后的方向位于 原来方向左侧时，称为左转角， 原来方向左侧时，称为左转角，如∆L。
l2
3 β
l3
l4
l5
5 4 6 极坐标法放点
7
支距法放点
(b)穿线 穿线
1 2 3
A 穿线
c
B
(c)交点 交点
a
b JD d B C点的测设
(1) 在两交点间设转点 JD5，JD6为相邻而互不通视 的交点， ´为初定转点。 的交点，ZD´为初定转点。为 检查ZD´ 检查 ´是否在两交点的连线 上，先将经纬仪安置于目估的
ZDˊ ZD
转点ZD´上，以正、倒镜分中 转点 ´ 以正、
ZD
延长直线的方法在JD 延长直线的方法在 6点附近标 丈量出JD 超过允许偏离范围， 出JD6´，丈量出 6-JD6´=f，如f超过允许偏离范围，则须将 ， 超过允许偏离范围 测站ZD´横向移动至 点 移动量e： 测站 ´横向移动至ZD点，移动量 ： e = 式中： 式中：a、b距离可直接丈量或用视距测出 距离可直接丈量或用视距测出
交点
JD1
Δ 右转角 R
线 曲
线
曲
线
圆
圆
曲
和 缓
缓和曲
线
Δ 左转角 L JD2
交点
K0 +0 00
13.2.1交点与转点的测设 13.2.1交点与转点的测设
道路经规划设计后，其起点、转折点及终点(统称为线路主点) 道路经规划设计后，其起点、转折点及终点(统称为线路主点) 的设计位置均已标注在总平面图上。中线在路转折处要测设曲线 的设计位置均已标注在总平面图上。 ，以使线路顺适，行车安全。中线测量的任务就是按给定的设计 以使线路顺适，行车安全。 位置，将这些主点测设于实地，并用木桩进行标定。 位置，将这些主点测设于实地，并用木桩进行标定。 路线的转折点称为交点, JD表示 路线的转折点称为交点,以JD表示。 表示。 当两相邻转折点之间距离较长或通视条件较差时，则要在 当两相邻转折点之间距离较长或通视条件较差时， 其连线或延长线上增设一点（或数点），以传递方向，此增设 其连线或延长线上增设一点（或数点），以传递方向， ），以传递方向 点称为转点 点称为转点，以ZD表示。 转点， ZD表示 表示。
当β<180º时，为右转角， 时 为右转角， 路线向右： 路线向右：
JD 5
路线前进方向
∆R = 180o − β
当β>180º时，为左转角，路钱向左转：
ΔR β 5 JD6 ΔL β 6
∆ L = β − 180
o
转角的观测方法 转角通常采用J 型经纬仪，用测回法观测一个测回。 转角通常采用J6型经纬仪，用测回法观测一个测回。两个半测 回角值的不符值随公路的等级不同而定，如果符合要求，则取其平 回角值的不符值随公路的等级不同而定，如果符合要求， 均值作为一测回的观测角值。 均值作为一测回的观测角值。 对于高速公路、一级公路，两半测回间应变动度盘位置， 对于高速公路、一级公路，两半测回间应变动度盘位置，半测 回限差为±20"，取位至1"。 回限差为±20"，取位至1"。二级及二级以下公路半测回限差为 ±60"，取位至30"（即10"舍去，20"、30"、40"取位30"，50"进 60"，取位至30"（ 10"舍去，20"、30"、40"取位 舍去 取位30"，50"进 位为1 位为1´）。
14.2 公路踏勘选线及中线测量
14.2.1 公路踏勘选线
公路选线应考虑地区经济发展近期的要求，也要顾及今后 公路选线应考虑地区经济发展近期的要求， 发展的需要，通过图上与实地踏勘选线， 发展的需要，通过图上与实地踏勘选线，达到工程造价最低 线路最优。 ，线路最优。 1.图上选线 1.图上选线 收集中、小比例尺的地形图， 收集中、小比例尺的地形图，在图上选定一条或几条较 为合理的路线。 为合理的路线。 2.实地踏勘选线 2.实地踏勘选线 在图上选线的基础上， 在图上选线的基础上，沿图上选择的路线进行实地踏查 根据公路建设目的、等级，结合线路地质地形条件， 。根据公路建设目的、等级，结合线路地质地形条件，确定 一条最经济、最合理的路线。 一条最经济、最合理的路线。 选线工作是一项政策性很强的工作， 选线工作是一项政策性很强的工作，既要充分利用地形 地物，节约用地，少占农田，保护历史文物等， 地物，节约用地，少占农田，保护历史文物等，又要考虑今 后发展的需要。 后发展的需要。
(1)平原微丘区路线 应处理好线路与农田水利、道路、 (1)平原微丘区路线，应处理好线路与农田水利、道路、村庄 平原微丘区路线， 和其他建筑物的关系，路线应短捷、舒顺，并注意整体线形的协调 和其他建筑物的关系，路线应短捷、舒顺， 和连续性。 和连续性。 (2)越岭路线 应选择好垭口和坡面，需要展线时， (2)越岭路线，应选择好垭口和坡面，需要展线时，应充分利 越岭路线， 用自然坡面展线，不得已时可用回头展线。 用自然坡面展线，不得已时可用回头展线。 (3)沿河线 应根据河岸两侧自然条件、农田、水利、 (3)沿河线，应根据河岸两侧自然条件、农田、水利、居民点 沿河线， 分布和洪水淹没等情况，确定应走的河岸及跨河换岸的位置；调查 分布和洪水淹没等情况，确定应走的河岸及跨河换岸的位置； 洪水位，合理控制线路高程。 洪水位，合理控制线路高程。 (4)山腰线 应布设于地形、地质、 (4)山腰线，应布设于地形、地质、水文情况良好的一侧山坡 山腰线， 并应通过纵坡调整，避开支沟发育、剥蚀严重的“鸡瓜” ，并应通过纵坡调整，避开支沟发育、剥蚀严重的“鸡瓜”地形和 悬岩陡坡。 悬岩陡坡。 (5)山脊线 应对分水岭各垭口进行放坡试线， (5)山脊线，应对分水岭各垭口进行放坡试线，确定垭口控制 山脊线， 尽量利用平顺、开阔的山脊布线；如需沿分水岭侧面布设时， 点，尽量利用平顺、开阔的山脊布线；如需沿分水岭侧面布设时， 应按山腰线的要求处理。 应按山腰线的要求处理。 对于低等级公路，一般采用一阶段勘测，现场选线， 对于低等级公路，一般采用一阶段勘测，现场选线，在路线转 折处打交点桩，编号冠以JD， JD1、JD2、JD3、……。 折处打交点桩，编号冠以JD，即JD1、JD2、JD3、……。高等级 公路采用两阶段勘测，选线由工程师执行，路线转折处插大旗。 公路采用两阶段勘测，选线由工程师执行，路线转折处插大旗。
是由路线起点开始，每隔10m，20m，或50m的整倍数 是由路线起点开始，每隔 ， ， 的整倍数 桩号而设置的里程桩。百米桩、公里桩属于整桩
A8 A7 β A9
D
JD16
(3)穿线放线法测设交点 穿线放线法测设交点
当线路主点不能直接测设出、 当线路主点不能直接测设出、且定测中线离初测导线不 远时， 远时，常采用此方法。 (a) 放点 放点常用的方法有极坐标法和支距法。 放点常用的方法有极坐标法和支距法。
1
2 3 4 5
l1
2 β 1 β
1.交点的测设 1.交点的测设
(1)根据与已有地物的关系测设交点 根据与已有地物的关系测设交点 如下图所示，在一些有固定建筑物的地区， 如下图所示，在一些有固定建筑物的地区，可根据设计交点 与建筑物的位置在地形图上事先量出交点到建筑物的距离， 与建筑物的位置在地形图上事先量出交点到建筑物的距离，在 现场用距离交会法或直角坐标法测设出交点的实际位置。 现场用距离交会法或直角坐标法测设出交点的实际位置。
D3
D1
JD 15 D2
(2)根据导线点的坐标和交点的设计坐标测设交点 根据导线点的坐标和交点的设计坐标测设交点
按导线点的已知坐标和交点的设计坐标， 按导线点的已知坐标和交点的设计坐标，事先算出有关测设 数据，按极坐标法，角度交会法或距离交会法测设交点， 数据，按极坐标法，角度交会法或距离交会法测设交点，如下图 之间的距离D，以及夹角β， ，首先计算出A8到JD16之间的距离 ，以及夹角 ，然后用极坐 首先计算出 标法测设交点D 标法测设交点 16。
a f a +b
(2)延长线上设转点 延长线上设转点 当在互不通视的两交点JD 当在互不通视的两交点 7 的延长线上设立转点ZD 、JD8的延长线上设立转点 时，可先将经纬仪安置于目估 的转点ZD´ 的转点 ´上，分别用正、倒 分别用正、
JD8 ZD
镜照准DJ 镜照准 7，并以相同竖盘位置 俯视JD8，得两点后取其中点得 俯视 JD8´。若JD8´与DJ8点重合，或 点重合， 偏差值f在容许范围之内， 偏差值 在容许范围之内，即可 在容许范围之内 将ZD´点作为转点。否则应丈量出 8-JD8´=f，将测站 ´ ´点作为转点。否则应丈量出JD ，将测站ZD´ 横向移动至ZD点 移动量e可按下式计算 可按下式计算： 横向移动至 点，移动量 可按下式计算：