交通工程施工断面测量方法

图4-19 试探法
下坡一侧由于观测点相对于中桩的高差是负值，上式仍然适用。 （移
动量略大于ΔD）
D2' D2
D1 D1'
D1
D2 2
h1
h2 H
1
1：m
b/ 2
b/ 2
(b)路堑边桩测设
9 试探法 路堑示：意如图图，先估计边桩大致位置1点处（上坡），
测出：水平距离D1′、高差h1
路基面到1点的高差为H+h1，在此高差时，中桩到边桩的水平距离应
为
D1
b 2
m (H
h1 )
ΔD＝D1′– D1
若 ΔD 0 向内移动 略大于ΔD 若 ΔD 0 向外移动
下坡一侧仍然适用。（移动量略小于ΔD ）
注意：H — 路基填挖高度的绝对值
h1 — 观测点相对于中桩的高差，应考虑正负号。
四、竖曲线的测设
1、概述
在设计路线纵坡的变更处，考虑行车的视距要求和行车的平稳，在 竖直面内用圆曲线连接起来，这种曲线程为竖曲线。
施工复测的精度与定测相同
当复测与定测成果的不符值在允许范围内时，应采用定测成果。 复测成果与定测成果的不符值超限时，应再作复测，当确认定测 资料精度不符合规定时，应改动定测成果。 为了施工方便，在施工复测时也要：
增设一些水准点 适当增加中线桩和横断面的密度
平坦地段 50m/个 起伏较大的地段 20m/个 （测量精度与定测相同）
O
i s0
T
任意点光电测距法
注意：当一次测量多个断面时，有些点视 线会很长，要防止不同断面的点相互混淆， 最好绘制草图予以注明。
4．横断面测量的精度要求
铁路和一级公路检测时的限差：
高程 ±
(（hm） l 0.1)
100 200
距离 ±
(（ml） 0.
直线段: 与中线垂直 曲线段：曲线的法线方向，即半径方向。
常用仪器：经纬仪 工具： 方向架（木制十字架）
a.直线段中线桩横断面方向的确定：
b.曲线段中线桩横断面方向的确定：
(3)横断面测量的方法
实质：测定横断面方向上地面坡度变化点相对于中桩的水平距离和 高差。
a.水准仪法: 地势平坦、通视良好的地段。 安置一次仪器可测绘多个横断面。 横断面方向：
绘制顺序：在方格纸上自 下而上从左到右。
§10-6 线路施工测量
任务：测设中桩、边桩等各种桩点，为 线路施工提供依据。
内容：线路施工复测 设置护桩 路基边坡放样 路基竣工测量
一、线路施工复测
施工开始前，检查恢复定测桩点。 目的：恢复定测桩点 检查定测质量
工作内容：恢复控制桩点 线路转向角观测 中线测量 曲线测设 基平测量 中平测量 （应尽量按定测桩点进行）
2.191
14.505
1.62
1.90
0.62
1.03
0.91
1.006
2.162
15.661
0.50
0.52
0.82
1.20
1.01
1.06
1.521
1.421
15.561
1.48
1.55
1.56
1.57
1.77
1.97
1.388
高程
12.314 12.89 12.61 13.89 13.48 13.60 13.499 13.499 15.16 15.14 14.84 14.46 14.65 14.60 14.140 14.140 14.08 14.01 14.00 13.99 13.79 13.59 14.173
目的：根据路基的设计横断面和中桩位置，在 地面上标定出路基填挖边界（即路堤的 坡脚线和路堑的坡顶线），以便根据边 桩确定路基填筑或开挖的范围。
方法: 计算法、图解法、试探法。
1．计算法
1：m
b/ 2 b/ 2 H
D
D
H
1：m
D
D
b/ 2 b/ 2
如果地面平坦，中桩到边桩的距离为
D b mH 2
ymax≈E， 故E=T2/2R
O
3、例题 设 i1= -1.114%, i2= +0.154%,为凹形竖曲线，变坡点的桩号为1+670，高程为
48.60m，欲设置R=5000m的竖曲线，求各测设元素、起点、终点的桩号和高程、 曲线上每10m 间距里程桩的标高改正数和设计高程。
解：按公式求得T=31.70m，L=63.40m，E=0.10m 起点桩号=1+670-31.70=1+638.30 终点桩号= 1+638.30 + 63.40=1+701.70 起点坡道高程=48.60+31.70× 1.114%=48.95m 终点坡道高程=48.60+31.70× 0.154% =48.65m
（( mh ） l 0.1)
50 100
（(ml ） 0.1)
50
h：检测点相对于中桩的高差
l：检测点至中桩的水平距离。
DK 1+200
DK 1+150
DK 1+100 DK 1+050 DK 1+000 横断面图
5．横断面图绘制
作用：路基横断面设计、 面积计算。
比例尺：水平和高程均为 1：200
i
li
si
O
i s0
T
任意点光电测距法
观测原理安：置仪器于点T,将棱镜安置在 中线桩O点：照准后将水平度盘 设置为0°00′00″，测定T到O的 水平距离s0和高差hTO；再将棱 镜安置在横
断面方向上的 i 点，测定水平角βi、水平距离si、高差hTi ， 设棱镜高为v，仪器高为i，测站高程为HT，则：
根据R=5000m和相应的桩距xi，即可求得竖曲线上各桩的标高改正数yi， 计算结果见下表：
桩号
1+638.3 1+650 1+660 1+670 1+680 1+690 1+701.7
xi
yi
坡道高程 竖曲线高程
备注
48.95
11.7
0.01
48.82
21.7
0.05
48.71
31.7
E=0.10
备注 ZY1 QZ1 YZ1
1、路线纵断面测量： (1) 纵断面图的绘制
（2）加桩 在所有加桩和百米桩处绘制竖线，竖线旁的数字表示该桩 到上一百米桩的距离。
（3）地面标高 依次标注所有中线桩的地面高程。 （4）设计坡度 竖线表示变坡点的位置，斜线表示坡度的方向，斜 线上方的数字表示坡度的千分率（‰），斜线下方的数字表示坡段长 度。 （5）路肩设计标高 即设计的路基肩部标高。根据变坡的路肩标高 和设计坡度，计算出所有位于该坡段上的中桩处的路肩设计标高，并 标注在该栏内。 （6）工程地质特性 根据地质调查或钻探结果填写沿线地质情况。
我国铁路、公路设置的竖曲线一般为圆曲线和抛物线型。
按坡度变化情况，竖曲线有以下形式：
i1(+)
凸形竖曲线
i2(-) 凹形竖曲线 i3(+)
2、竖曲线测设元素计算
由于 i 较小，所以
arctan i1 arctan i2
(i1
i2
)
180
Cα
T
i1
y
E
i2
D
A
B
x
F
T
1 2
R(i1
i2 )
L R(i1 i2 )
（7）线路平面 中央直线 上凸折线 下凸折线 折线中间水平线 两端的斜线
表示线路的直线段 表示线路向右转曲线 表示线路向左转曲线 表示圆曲线 表示缓和曲线。
曲线起终点的里程只标志百米以下的尾数，即该点到上一百米桩的距 离。
（8）连续里程 指消除了断链以后，从线路起点开始连续计算的里程 。用短竖线表示公里标的位置，其下的数字表示公里数，短线左侧的数 字表示公里标到上一个相邻百米桩的距离。
测站 1 2 3
点号
BM1 0+000
+050 +100 +108 +120 TP1 TP1 +140 +160 +180 +200 +221 +240 TP2 TP2 +260 +280 +300 +320 +335 +350 TP3
路线纵断面水准（中平）测量记录
水准尺读数
仪
器
后视
中视
前视
视线高程
能充分发挥光电测距的优势。
（4）测定横断面上点位 a.水准仪皮尺法
b.标杆皮尺法
2.35 20.0
路线横断面测量记录
前视读数 （左侧） 距离
后视读数 桩号
1.84 12.7
0.81 11.2
1.09 9.1
1.53 6.8
1.68 0+050
前视读数 （右侧） 距离
0.44 12.4
0.14 20.0
路基面到1点的高差为H–h1，在此高差时，中桩到边桩的水平距离 应为
D1
b 2
m(H
h1 )
ΔD＝D1′– D1
若 ΔD 0向内移动
略小于ΔD 若 ΔD 0 向外移动
b/ 2
b/ 2
D2 2
1：m
D2' D2
H h1
h2
D1 D1'
(a)路堤边桩测设
D1 1
当ΔD≤0.1m时，则可认为观测位置就是边桩的位置。
交通工程施工断面测量方法
一、线路纵断面测量 任务：测定线路中线上所有桩点（中桩）的地面高程并绘制纵断面 图，供纵断面设计使用。
测量 方法：水准测量 三角高程测量
均应起闭于水准点，构成附合路线，闭合差的限差为50 （mm
）。L为附合路L 线的长度，以公里计。
水准测量：
（一）基平测量-------控制测量（同四等水准测量） （二）中平测量-------逐个测定中桩的地面高程。
48.60
21.7
0.05
48.62
11.7
0.01
48.63
48.65
48.95 48.83 48.76 48.70 48.67 48.64 48.65
JD9护2 82m (大门口西侧3.5米)
JD9护6
JD9护4
JD9 DK 5+120.38
0°21′
°29′
JD9护5
25m (小路拐弯处)
ZD 9-1
ZD 8-5
JD9护3
49m ( 小桥北头)
护桩点之记示意图
JD9护1
61m (电杆旁)
护桩的位置应绘制草图 并用文字予以详细说明
三、路基边桩测设
b/ 2
b/ 2
D2 2
1：m
D2' D2
H h1
h2
D1 D1'
(a)路堤边桩测设
D1 1
试探法示意图
D2 2
D2' D2
h1 h2
H
D1 D1'
1
1：m
b/ 2
b/ 2
(b)路堑边桩测设
D1
具体作法：
D2 2
1：m
D2' D2
b/ 2
b/ 2
H h1
h2
D1 1
D1 D1'
路堤：先估计边桩大致位(置a1)点路 处（堤上边坡桩 ）测测出设 水平距离D1′，高差h1 图4-19 试探法示
E T2 2R
R α 2
同理：yi
xi2 2R
理由如下：
O
如图所示：
由于α很小，可认为Y方向与半径 方向一致，也可认为它是切线上与曲
Cα
T
i1
y
E
i2
D
线上的高程差。则
A
B
x
F
（R+y）2=R2+x2
故 2Ry=x2-y2
又y2与x2 相比，其值甚微，可略去 不计。故有
R
2Ry=x2
α 2
y= x2/2R
二、护桩设置
在施工范围以外的稳固地方另外设置一些桩点，与被保护的控 制桩构成一定的关系，一旦控制桩被破坏，可根据这些桩点用简单 的方法恢复。
护桩应根据控制桩周围的地形、地物条件，按图所示的其中一种 形式进行布置。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
护桩设置示意图
延长线法:
31m (石碑旁)
59m (路边树旁)
b — 路堤顶面或路堑底面（含侧沟和平台）的宽度； m — 路基边坡系数； H — 路基填挖高度；
2．图解法
地势比较平坦，横断面测绘精度较高。 可以在路基横断面设计图上直接量取中桩到边桩的距离，然后在现场 进行放样。
1：m
1：m
b/ 2 b/ 2 H
D
D
D
D
H
b/ 2 b/ 2
3.试探法
地面横向坡度起伏较大， 两侧边桩到中桩的距离相差较大时使用。
方向架 水平距离：
皮尺丈量 高差：
水准仪测定
水准仪法
b.经纬仪视距法 地形起伏较大，不便于丈量距离的地段。
仪器：经纬仪（安置在中桩上） 方法：视距测量 优点：速度快 （常用方法）
c.任意点光电测距法 仪器：光电测距仪/全站仪（安置在任意点） 优点：精度高 速度快 安置一次仪器可测量多个断面如有袖珍计算机配合计算，将
采用光电三角高程方法时，中桩高程测量可与中桩测设同时进行也 可与水准点高程测量一并进行。
类别
高程转 点
加桩
距离 测回数
往返各一 测回
单向 一测回
最大竖直 角
（°） 30
40
竖直角
测回数
中丝法往返各一 测回
单向两次 单向一测回
半测回较差 （″）
12
30
半测回或 两次间高 差较差 （mm）
60 D
100
2、线路横断面测量
任务：测定线路中线桩两侧一定范围的地面起伏形状，并绘 制横断面图供路基断面设计、路基土石方量计算或路基边坡 放样使用。
(1)横断面测量的密度和宽度 a.密度：所有中线桩均应施测。工程集中地段和地质不
良地段应加测。 b.宽度：主要以填挖高度为主,能满足横断面设计的需要
。
(2)横断面的方向
断面点高程 Hi＝HT + hT i + i – v 中桩高程 H0＝HT + hT 0 + i – v
两式相减得观测点 i 相对于中桩的高差：
hi= Hi–H0= hT i– hT 0 而测点 i 相对于中桩的水平距离 li 由余弦定理：
i
li s02 si2 2s0si cosi
li
si