第九章讲稿(线路工程测量)

线路勘测阶段测量工作
线路初测
➢选点插旗 ➢导线测量 ➢高程测量 ➢带状地形测量
线路定测
➢中线测量 ➢中桩测量及曲线测设 ➢水准测量及纵横断面测绘
线路初测
选点插旗
选点插旗是根据方案研究中在大小比例尺地形图 上所选线路位置，在野外用“红白旗”标出其走 向和大概位置，并在拟定的线路转向点和长直线 的转向处插上标旗，为导线测量及各专业调查指 名方向。 插旗同时应进行初测导线点点位选择。
线段类别
主要线 路
次要线路
山地线路
纵向相对误差 1/2000 1/1000
直线
横向偏差（㎝）
2.5
5
1/500 10
纵向相对闭合差 1/2000
曲线
横向闭合差（㎝）
5
1/1000 7.5
1/500 10
定桩和桩号书写：
➢ 钉桩时，对于交点桩、转点桩、距路线起点每隔500m处的整桩 、重要地物加桩(如桥、隧位置桩)以及曲线主点桩，均应打下断 面为6cm×6cm的方桩，见图9-8（d），桩顶钉以中心钉，桩顶 露出地面约2cm，并在其旁边钉一指示桩，图9-8（e），为指示 交点桩的板桩。交点桩的指示桩应钉在圆心和交点连线外离交点 约20cm处，书写桩号面应面向被指示桩。曲线主点的指示桩字 面朝向圆心。
加桩：在相邻整桩之间线路穿越重要地物处（如铁路、 公路、旧有管道等）及地面坡度变化处要增设加桩。 桩号的标示：每个桩桩号表示该桩距路线起点的里程， 如 某 加 桩 距 路 线 起 点 的 距 离 为 1234.56m ， 则 其 桩 号 记 为 K1+234.56。桩号中“＋”号前面为整千米数，“＋”后 面为米数。 加桩的类型：地形加桩、地物加桩、曲线加桩、关系加 桩。
➢ 其余里程桩一般使用板桩，一半露出地面，以便书写桩号，字面 一律背向路线前进方向。
断链及处理
在丈量过程中，出现桩号与实际里程不符的现象 叫断链。断链的原因较多，但主要指两种：一种 是由于计算和丈量发生错误造成的；另一种则是 由于局部改线、分段测量等客观原因造成的。 断链有“长链”和“短链”之分，当路线桩号长 于地面实际里程时叫短链，反之则叫长链。
➢1 收集规划设计区域内各种比例尺地形图、平面图和断 面图资料，收集沿线水文、地质以及控制点等有关资料。 收集资料！ ➢2 根据工程要求，利用已有地形图，结合现场勘察，在 中小比例尺图上确定规划路线走向、编制比较方案等初步 设计。线路走向 初设！ ➢3 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，包括平面控制测量和高程控制测量。 线路控制测量！
基平测量也可用三角高程施测，可用导线点兼作水 准点。但点间距及垂直角应往返观测，所测距离加 入气象改正，仪器高、觇标高应丈量两次，并读至 mm。
2 中平测量
以基本测量的水准点为基础，测定沿线各导线点，百米 桩及加桩点的高程，用以给制线路纵横断面图，称为中 平测量。中平测量允许的闭合差为 50 L 一般是以基平测量的水准点为基准布设成附合水准线路。
其桩号写法举例如下：
长链：k3+110=k+105.21
长链4.79 m
短链：k3+157=k3+207
短链50m
断链桩号应填在“总里程及断链桩号表”上，考
虑断链桩号的影响，路线的总里程应为：
路线总里程=终点桩里程-起点桩里程+Σ长链-Σ
短链
线路纵横断面图的测绘
路线纵断面测量：又称路线水准测量，其任务是测定中线 上各里程桩的地面高程，绘制路线纵断面图，供路线纵坡 设计使用。 路线横断面测量：测定中线各里程桩两侧垂直于中线方向 的地面各点距离和高程，绘制横断面图供路线工程设计、 计算土石方量及施工时放边桩使用。 绘制：线路纵断面图以线路的里程为横坐标，中桩的高程 为纵坐标，横坐标比例尺一般为1:10000或1:5000，高程 比例尺为1:1000或1:500。按线路前进方向自左向右绘制
里程桩的测设方法：测设里程桩时，要按工程精度要求 不同，采用经纬仪法或目测法确定中线方向，然后依次沿 中线方向按设计间隔量距打桩。量距时可采用光电测距仪 或经检定后的钢尺，精度要求较低时也可采用视距法。 精度要求：对于市政工程，线路中线桩位与曲线测设的 精度要求，应符合表9-2的规定。
表9-2 线路中线桩位与曲线测设的限差
补充里程桩方面知识：
中桩：用于标定线路中线位置的标志，称为中线桩，简 称中桩 里程桩：标注从线路起点至该中桩的水平距离的中桩称 为里程桩，故一般中桩又称为里程桩。 整桩：在中线上从起点Байду номын сангаас始，按规定每隔某一整数设一 桩，称为整桩。根据不同的线路，整桩之间距离也不同， 一般为20m、30m、50m等。
➢曲线加桩：是指曲线上设置的主点桩，如圆曲线起点 (简称直圆点ZY)、圆曲线中点(简称曲中点 QZ)、圆曲线 终点(简称圆直点YZ)。曲线加桩一般要求计算至厘米。 ➢关系加桩：是指路线上的转点(ZD)桩和交点(JD)桩。一 般量至厘米。对于曲线加桩和关系加桩，在书写里程时， 一般应先写其缩写名称如图9-8（c）所示的“ZY K3+091.05”和“JD K8+598.52”等。
中桩测量及曲线测设
定线测量仅给出了转角桩 1 中线测量的任务是测量里程桩，同时设置地形、地质、 地物等加桩，并进行曲线测设。 中线上应钉设公里桩、百米桩和加桩。直线上中桩间距不 宜大于50 m；在地形变化处或按设计需要应另设加桩，加 桩一般宜设在整米处。 2 测量方法 一般采用全站仪往返测量，限差内取平均。
水准测量
水准测量分基平测量和中平测量。 1 基平测量 在铁路初测阶段布设水准点和进行的水准测量称基平测量。 布设要求
1）平原丘陵地区每2km一个水准点，地形复杂地区适当 多设。在300m以上的大桥、隧道两端及车站附近加设水准 点。
2）水准点应设在离中线50～100m地方 3）高程控制等级在五等以上。
低空无人机、直升机、飞艇
胶片、框幅式数码航摄仪、 推扫式数码航摄仪
3 DPGRID
线路定测
目的：把初步设计的线路测设到实地上，结合现 场的实际情况进行局部调整，并为施工设计收集 资料，然后进行纵、横断面测量。 1 中线测量
中线测量是把在带状地形图上设计好的线路中线测设到地 面上，并用木桩标定出来。包括放线和中桩测设两个部分。 放线是把图纸上各交点之间的直线段测设于地面上，中桩 测设是沿着直线和曲线详细测设中线桩。方法有支距放线 法、拨角放线法、全站仪极坐标法、GPS RTK法等。
第九章 线状工程测量
主要内容
➢线状工程测量概述 ➢铁路工程测量 ➢公路工程测量 ➢管线测量 ➢线路勘测设计一体化
线状工程：铁路、公路、石油与燃气管线、 渠道、管道、城市综合管网、输电线及索道 工程等。 线状工程测量：为各种线状工程勘测设计、 施工安装与运营管理阶段所进行的测量工作。
线路工程测量主要内容
➢4 结合线路工程的需要，沿着基本走向测绘带状地形图 或平面图，在指定地点测绘点地形图。 带状地形图！ ➢5 根据定线设计把线路中心线上的各类点位测设到实地， 称为中线测量。中线测量包括线路起止点、转折点、曲线 主点和线路中心里程桩、加桩等的测量工作。中线测量！ ➢6 根据工程需要测绘线路纵断面图和横断面图。纵横断 面！ ➢7 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。 施工、竣工测 量！
30 L
是个什么水平？
50 L
3 带状地形图测绘
带状地形图测绘的控制网来自哪儿？ 线路初设需要1：2000—1：5000的带状地形图，那么控 制网等级应该多高？ 导线点的间距大概多少？怎么确定？ 目前大多采用航测调绘。
精度均匀、信息量大、数字图
3 DPGRID
数字摄影测量网格DPGrid是由中国工程院院士张祖勋提出并指 导研制出的新一代数字摄影测量系统。它打破了传统的摄影测量流 程，实现了遥感数据的自动化快速处理和空间信息的快速获取，其 性能远远高于当前的数字摄影测量工作站。2007年7月12日，该系 统通过了国家产品鉴定。鉴定会给出的结论是：“该系统研究思想 新颖、研究成果先进，将为数字摄影测量的新一轮跨越式发展、为 建立大规模的摄影测量数据处理中心和三线阵卫星影像的快速处理 奠定基础”。
导线测量
1 测量方法 目前大多数采用全站仪和GPS进行测量 2 导线的联测 要求：在30km内与国家或其它不低于四等以上的控制点 联测，当测区控制点稀少，联测有困难时，应在起、终 点及间隔不远于30km的点上用天文测量方法观测真北或 用陀螺经纬仪定向形成符合导线，以检核导线角度。 也可采用GPS技术加密四等以上大地点代替初测导线测 量。
施测方法
基平测量应采用DS3级以上的水准仪，按一组往返 或两组单程的水准测量方法施测。
高程控制等级应在五等以上，视线长度一般应不大 于150 m，在跨越河流和沟壑时可放宽至200 m，但 应尽量保持前后视距相等。当视线超过200 m时， 应按跨河水准测量的要求进行。
检核方法
应与国家水准点或等级相当的其他水准点联测。应 不远于30 km联测一次，构成附合水准线路，其高 程允许闭合差为 30 L mm（L为附合水准路线长度， km）。
导线测量的检核 1 当所用的点不在同一高斯投影带内时，应进行 换带计算。 2 由于国家控制点坐标均为平面上的坐标，在核 算前必须将所计算的坐标增量改化至高斯投影面 上。
将坐标增量总和改化至参考椭球面上：
x0
x(1
Hm R
)
y0
y(1
Hm R
)
∑Δx0、∑Δy0——改化至参考椭球面的纵、横坐标增 量总和，m
➢路基、路面及排水勘测与调查； ➢小桥涵勘测； ➢大、中桥勘测； ➢遂道勘测； ➢路线交叉勘测与调查； ➢沿线设施勘测与调查； ➢环境保护勘测与调查； ➢沿线筑路材料调查； ➢渡口码头勘测与调查； ➢改移公路、铺道、连接线的勘测与调查； ➢占用地、拆迁建筑、构筑物调查； ➢临时工程调查； ➢伐树、挖根、除草的调查； ➢概算资料调查
数字摄影测量网格系统性能远远高于当前的数字摄影测量工作 站，其具有处理非常规航空摄影数据（低空无人机、直升机、飞 艇）、常规航空摄影数据（胶片、框幅式数码航摄仪、推扫式数码 航摄仪）及卫星遥感影像（QuickBird、spot5、Geoeye等）的能力， 快速生产DEM、DLG、DOM等4D产品。
3 DPGRID
➢地形加桩：是指沿中线地面起伏突变处、横向坡度变化 处以及天然河沟处等所设置的里程桩。地形加桩桩号精确 到米。 ➢地物加桩：是指沿中线有人工构筑物的地方(如桥梁、 涵洞处，路线与其它公路、铁路、渠道、高压线等交叉处 ，拆迁建筑物处，土壤地质变化处)加设的里程桩。地物 加桩桩号精确到米或分米。对于人工构筑物，在书写里程 时要加上工程名称，如图9-8（b）所示的“K4+752.8 涵 ”。
导线测量
1 导线点选择要求 （1）点位应靠近大旗线路的位置，以便于实测 之用 （2）在日后桥梁、隧道两端附近，严重地质不 良地段及越岭垭口处应设点 （3）点位应选在地势较高，视野开阔，易于保 存的地方
导线测量 （4）导线点间距在400mm左右，以避免因边长过 短而降低精度。使用全站仪时边长可增到1 km （5）为减小导线的横向误差，应尽量减少转折角 个数。 2 导线点编号 导线点编号按下述规则编： 点号及整公路数＋不满整公里的零数 C5DK1＋269.10 注意：导线点的里程是该点离开线路起始点的距 离，沿导线边长方向来计算。
纵横断面图上内容：
➢ 中线桩里程及地面高程，连接这些点成为地形变化线 ➢ 设计的线路坡度；水准点位置，编号和高程 ➢ 桥涵的类型、孔径、跨数、长度、里程桩号 ➢ 同其它线路（铁路、公路）交叉点的位置、里程及说
∑Δx、∑Δy——由边长和平差后角度计算的纵、横坐 标增量总和，m；
Hm——导线平均高程，m R——地球平均曲率半径，km（6371km）
把改化至参考椭球面的坐标增量总和化算至高斯 投影面：
xs
x0
(1
Ym2 2R2
)
ys
y0 (1
Ym2 2R2
)
∑Δxs、∑Δys——改化至高斯平面上的纵、横坐标增量 总和， ym——导线两端点横坐标的平均值，km 3）用改化至高斯平面上的坐标总和，求出与国家控制点 的坐标增量差，其相对闭合差小于1/2000