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1、第十三章 路線縱、橫斷面測(cè)量第一節(jié) 基平測(cè)量一、水準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置 縱斷面測(cè)量包括路線水準(zhǔn)測(cè)量和縱斷面圖繪制兩項(xiàng)內(nèi)容。水準(zhǔn)測(cè)量的第一步是 基平測(cè)量，即沿線建立水準(zhǔn)點(diǎn)，供下階段測(cè)量、設(shè)計(jì)，施工和管理使用。水準(zhǔn)點(diǎn)的布置，應(yīng)根據(jù)其需要和用途，可設(shè)置永久性水準(zhǔn)點(diǎn)和臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)。路線起點(diǎn)、終點(diǎn)和需長(zhǎng)期觀測(cè)的重點(diǎn)工程附近、宜設(shè)置永久性水準(zhǔn)點(diǎn)。永久性水準(zhǔn)點(diǎn)要埋設(shè)標(biāo)石，也可設(shè)置在永久性建筑物上或用金屬標(biāo)志嵌在基巖上。 水準(zhǔn)點(diǎn)的密度，應(yīng)根據(jù)地形和工程需要而定。一般在重丘區(qū)和山區(qū)每隔051km設(shè)置,一個(gè)。在 平原和微區(qū)每隔12km設(shè)置一個(gè)。在大橋兩岸、隧道進(jìn)出口和工程集中的地段均應(yīng)增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)的位置應(yīng)選擇在穩(wěn)固，

2、醒目，便于引測(cè)，以及施工界線外不易遭受破壞的安全地段。,二，水準(zhǔn)點(diǎn)的高程測(cè)量 水準(zhǔn)點(diǎn)的高程測(cè)量，凡與附近國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)連測(cè)的應(yīng)盡可能連測(cè)，以獲得絕對(duì)高程和測(cè)量檢核。當(dāng)路線附近沒(méi)有國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)或引測(cè)有困難時(shí)，也可參考地形圖選定一個(gè)與實(shí)地高程接近的作為起始水準(zhǔn)點(diǎn)的假定高程。 水準(zhǔn)點(diǎn)的高程測(cè)量，一般采用一臺(tái)水準(zhǔn)儀，在水準(zhǔn)點(diǎn)間作往返觀測(cè)，也可使用兩臺(tái)水準(zhǔn)儀作單程觀測(cè)。具體觀測(cè)方法可參閱第二章。 水準(zhǔn)點(diǎn)高程測(cè)量的精度要求，對(duì)往返觀測(cè)或雙儀單程觀測(cè)所得高差的不符值，其限差可按下式計(jì)算： 或 對(duì)于橋頭水準(zhǔn)點(diǎn),或,上述公式中，L為單程水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，以km計(jì)，n為測(cè)站數(shù)。高差不符值在限差(fh容)范圍內(nèi)，可取其高差平

3、均值，作為兩水準(zhǔn)點(diǎn)間的高差;否則需重測(cè)，直到合格為止。 三、跨河水準(zhǔn)測(cè)量 跨河水準(zhǔn)測(cè)量，是指路線跨越寬100m以上的江河、湖泊、寬溝等障礙物時(shí)，所采用的不同于一般水準(zhǔn)測(cè)量的方法。當(dāng)測(cè)量跨越的寬度大于300m時(shí)，必須參照國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范，采用精密水準(zhǔn)儀或精密光學(xué)經(jīng)緯儀，按傾斜螺旋法、經(jīng)緯儀傾角法或光學(xué)測(cè)微法進(jìn)行觀測(cè)。下面介紹公路勘測(cè)中經(jīng)常遇到的跨越寬度小于300m時(shí)常用的一種測(cè)量方法。,1測(cè)站與觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè) 要求兩岸測(cè)站到水邊的距離應(yīng)盡可能相等；測(cè)站應(yīng)選在開(kāi)闊、通視之處，不能靠近墻壁和大理石堆。兩岸儀器的水平視線距水面的高度應(yīng)相等，視線高度應(yīng)不小于2m。儀器和標(biāo)尺應(yīng)布置成圖13-1的形式，I1、

4、I2為測(cè)站，A、B為觀測(cè)點(diǎn)(即立尺點(diǎn))，跨河視線I1B、I2A應(yīng)力求相等，岸上視線I1A、I2B長(zhǎng)度不得短于10m,且彼此相等。2觀測(cè)程序及注意事項(xiàng) 如圖，采用一臺(tái)儀器施測(cè)時(shí)，先在I1安置儀器，照準(zhǔn)A點(diǎn)近尺，讀數(shù)a1;再照準(zhǔn)尺B，讀數(shù)b1，則h1=a-1_b1,此為半測(cè)回。嚴(yán)格保持望遠(yuǎn)鏡對(duì)光不變，迅速搬儀器于I2點(diǎn)，同時(shí)將標(biāo)尺對(duì)調(diào)，由A調(diào)B，由B調(diào)A。按上半測(cè)回相反的順序，先照準(zhǔn)遠(yuǎn)尺A，得讀數(shù)a2;再照準(zhǔn)近尺B，得b2,則h2=a2_b2,此即后半測(cè)回。取兩個(gè)半測(cè)回的平均值，即組成一個(gè)測(cè)回。,每一跨河測(cè)量需觀測(cè)兩測(cè)回。在用兩臺(tái)儀器觀測(cè)時(shí)，應(yīng)尺可能各置一岸，同時(shí)觀測(cè)一個(gè)測(cè)回。四等跨河水準(zhǔn)測(cè)量，兩

5、測(cè)回間高差不符值應(yīng)不超過(guò)16mm,在限差以?xún)?nèi)時(shí)，取兩測(cè)回高差平均會(huì)值作為最后結(jié)果，若超出限差應(yīng)檢查糾正或重測(cè)。 跨河水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)時(shí)間最好選在風(fēng)力微弱，氣溫變化較小的朝天進(jìn)行，晴天觀測(cè)時(shí)，應(yīng)在日出后一小時(shí)開(kāi)始至九時(shí)半，下午自15時(shí)起至日落前一小時(shí)止。當(dāng)河面較寬，水準(zhǔn)儀讀數(shù)有困難時(shí)，可將覘牌裝在水準(zhǔn)尺上(圖132)，由觀測(cè)者上下指揮移動(dòng)覘牌，直至硯牌紅白分界線與十字絲中橫絲相重合為止，由立尺者直接讀取并記錄標(biāo)尺讀數(shù)。,第二節(jié) 中平測(cè)量一施測(cè)方法 路線水準(zhǔn)測(cè)量的第二步，就是中平測(cè)量，即中樁水準(zhǔn)測(cè)量。中平測(cè)量，一般是以相鄰兩水準(zhǔn)點(diǎn)為一測(cè)段，從一水準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始，逐點(diǎn)施測(cè)中樁的地面高程，閉合于下一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)上

6、。在每一個(gè)測(cè)站上，除了傳遞高程，觀測(cè)轉(zhuǎn)點(diǎn)外，應(yīng)盡可能多的觀測(cè)中樁。相鄰兩轉(zhuǎn)點(diǎn)間所觀測(cè)的中樁，稱(chēng)為中間點(diǎn)；為了消除高程傳遞的不利因素，觀測(cè)時(shí)應(yīng)先觀測(cè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，后觀測(cè)中間點(diǎn)。轉(zhuǎn)點(diǎn)的讀數(shù)至mm，視線長(zhǎng)不應(yīng)大于l50m，標(biāo)尺應(yīng)立于尺墊，穩(wěn)固的樁頂或堅(jiān)石上；中間點(diǎn)讀數(shù)可至cm，視線也可適當(dāng)放長(zhǎng)，立尺應(yīng)緊靠樁邊的地面上。,每一跨河測(cè)量需觀測(cè)兩測(cè)回。在用兩臺(tái)儀器觀測(cè)時(shí)，應(yīng)尺可能各置一岸，同時(shí)觀測(cè)一個(gè)測(cè)回。四等跨河水準(zhǔn)測(cè)量，兩測(cè)回間高差不符值應(yīng)不超過(guò)16mm,在限差以?xún)?nèi)時(shí)，取兩測(cè)回高差平均會(huì)值作為最后結(jié)果，若超出限差應(yīng)檢查糾正或重測(cè)。 跨河水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)時(shí)間最好選在風(fēng)力微弱，氣溫變化較小的朝天進(jìn)行，晴天觀測(cè)時(shí)，應(yīng)

7、在日出后一小時(shí)開(kāi)始至九時(shí)半，下午自15時(shí)起至日落前一小時(shí)止。當(dāng)河面較寬，水準(zhǔn)儀讀數(shù)有困難時(shí)，可將覘牌裝在水準(zhǔn)尺上(圖132)，由觀測(cè)者上下指揮移動(dòng)覘牌，直至硯牌紅白分界線與十字絲中橫絲相重合為止，由立尺者直接讀取并記錄標(biāo)尺讀數(shù)。,第二節(jié) 中平測(cè)量一施測(cè)方法 路線水準(zhǔn)測(cè)量的第二步，就是中平測(cè)量，即中樁水準(zhǔn)測(cè)量。中平測(cè)量，一般是以相鄰兩水準(zhǔn)點(diǎn)為一測(cè)段，從一水準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始，逐點(diǎn)施測(cè)中樁的地面高程，閉合于下一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)上。在每一個(gè)測(cè)站上，除了傳遞高程，觀測(cè)轉(zhuǎn)點(diǎn)外，應(yīng)盡可能多的觀測(cè)中樁。相鄰兩轉(zhuǎn)點(diǎn)間所觀測(cè)的中樁，稱(chēng)為中間點(diǎn)；為了消除高程傳遞的不利因素，觀測(cè)時(shí)應(yīng)先觀測(cè)轉(zhuǎn)點(diǎn)，后觀測(cè)中間點(diǎn)。轉(zhuǎn)點(diǎn)的讀數(shù)至mm，視線長(zhǎng)

8、不應(yīng)大于l50m，標(biāo)尺應(yīng)立于尺墊，穩(wěn)固的樁頂或堅(jiān)石上；中間點(diǎn)讀數(shù)可至cm，視線也可適當(dāng)放長(zhǎng)，立尺應(yīng)緊靠樁邊的地面上。,如圖133，施測(cè)時(shí)水準(zhǔn)儀安置在I站，后視水準(zhǔn)點(diǎn)BM：，前視轉(zhuǎn)點(diǎn)2D1；將讀數(shù)記入表131中后視、前視欄。再觀測(cè)BM1與ZDl間的中間點(diǎn)0+000、+020、+040、+060、+080等的標(biāo)尺，將讀數(shù)分別記人中視欄。儀器搬至11站，先后視ZD1，接著前視ZD2,，再觀測(cè)各中間點(diǎn)。并將標(biāo)尺讀數(shù)記人表131 相應(yīng)欄中。按上述步驟一直側(cè)到BM2為止。,中樁水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求，一般取測(cè)段高差h中與兩端水準(zhǔn)點(diǎn)高差h基本差的限差為+50 mm(L以km計(jì))，在容許范圍內(nèi)。即可進(jìn)行中樁地面高

9、程的計(jì)算。否則，應(yīng)查出原因給予糾正或重測(cè)。中樁地面高程誤差不得超過(guò)10cm。 中間點(diǎn)的地面高程以及前視點(diǎn)高程，一律按所屬測(cè)站的視線高程進(jìn)行計(jì)算。每一測(cè)站的計(jì)算公式如下： 視線高程=視點(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),二跨溝谷測(cè)量當(dāng)路線經(jīng)過(guò)溝谷時(shí)，為了減少測(cè)站數(shù)，以提高施測(cè)速度和保證測(cè)量精度，一般采用圖13_4所示方式施測(cè)。即當(dāng)測(cè)到溝谷邊沿時(shí)，同時(shí)前視溝谷兩邊的轉(zhuǎn)點(diǎn)ZDA、ZD16；然后將溝內(nèi)，外分開(kāi)施測(cè)施測(cè)溝內(nèi)中樁中，轉(zhuǎn)站下溝，于測(cè)站11后視ZDA，觀測(cè)溝谷內(nèi)兩邊的中樁及轉(zhuǎn)點(diǎn)ZDF；再轉(zhuǎn)站于測(cè)站III后視ZDB，觀測(cè)溝底中樁。最后轉(zhuǎn)站過(guò)溝，于測(cè)站IV后視

10、ZD16繼續(xù)向前施測(cè)這樣溝內(nèi)溝外高程傳遞各自獨(dú)立互不影響。但由于溝內(nèi)各樁測(cè)量，實(shí)際上是以ZDA開(kāi)始另走一單程水準(zhǔn)支線，缺少檢核條件；故施測(cè)時(shí)應(yīng)倍加注意，并在記錄簿上另辟一頁(yè)記錄為了減小I站前后視距不等所引起的誤差；儀器置于IV站時(shí)，盡可能使l3=l2,l4或(l1_l2)+(l3_l4)=0.,三縱斷面圖的繪制公路縱斷面圖是沿中線方向繪制地面起伏和設(shè)計(jì)縱坡變化的線狀圖，它反映各路段的縱坡大小和中線上的填挖尺寸，是公路設(shè)計(jì)和施工中的重要資料。 如圖135，在圖的上半部，從左至右繪有兩條貫穿全圖的線，一條是細(xì)的折線，表示中線方向的實(shí)際地面線，是根據(jù)樁間的距離和中樁高程按比例繪制的，另一條是粗線，表

11、示帶有豎曲線在內(nèi)的經(jīng)縱坡設(shè)計(jì)后的中線，是縱坡設(shè)計(jì)時(shí)繪制的，此外，在圖上還注有：水準(zhǔn)點(diǎn)位置、編號(hào)和高程，橋涵的類(lèi)型、孔徑、跨數(shù)、長(zhǎng)度、里程樁號(hào)和設(shè)計(jì)水位，豎曲線示意圖及其曲線元素，同某公路、鐵路交叉點(diǎn)的位置、里程和有關(guān)說(shuō)明等。圖的下部繪有幾欄表格，注記有關(guān)測(cè)量和縱坡設(shè)計(jì)的資料，其中有以下幾項(xiàng)內(nèi)容： ，,l直線與曲線 系中線示意圖，曲線部分用直角的折線表示，上凸的表示 右彎，下凸的表示左彎，并注明交點(diǎn)編號(hào)和曲線半徑；在不設(shè)曲線的交點(diǎn)位置，用銳角折線表示。 2里程 一般按比例標(biāo)注百米樁和公里樁。 3在面高程 按中平測(cè)量成果填寫(xiě)相應(yīng)里程樁的地面高程。 4設(shè)計(jì)高程 按中線設(shè)計(jì)縱坡計(jì)算的路基高程(方法見(jiàn)后

12、)。 5坡度 從左至右向上斜的線表示升坡(正坡)，下斜的表示降坡(負(fù)坡)，斜線上以百分?jǐn)?shù)注記坡度的大小，斜線下注記坡長(zhǎng)。水平路段坡度為零。,縱斷面圖是以里程為橫坐標(biāo)，高程為縱坐標(biāo)繪制的。常用的里程比例尺有1：5000、1：2000、1：1000幾種。為了突出地面線變化，高程比例尺比里程比例尺大十倍?？v斷面圖繪制的步驟如下： 1打格制表，填寫(xiě)有關(guān)測(cè)量資料 用透明毫米方格線按規(guī)定尺寸繪制表格，填寫(xiě)里程，地面高程、直線與曲線等資料。 2繪地面線 首先在圖上確定起始高程的位置，使繪出的地面線在圖上的適當(dāng)位置。一般以10m整倍數(shù)的高程定在5cm方格的粗線上，便于繪圖和閱圖。然后根據(jù)中樁的里程和高程，在圖

13、上按縱、橫比例尺依次點(diǎn)出各中樁地面位置，用直線連按相鄰點(diǎn)即可繪出地面線。在山區(qū)高差變化較大，當(dāng)縱向受到圖幅限制時(shí)，可在適當(dāng)?shù)牡囟巫兏鼒D上的高程起算位置，這時(shí)地面線將構(gòu)成臺(tái)階形式。 、 3計(jì)算設(shè)計(jì)高程 根據(jù)設(shè)計(jì)縱坡i和相應(yīng)的水平距離D，按下式便可從A點(diǎn)的高程HA推算B點(diǎn)的高程：,式中，升坡時(shí)i為正、，降坡時(shí)i為負(fù)。 4計(jì)算填挖尺寸 同一樁號(hào)的設(shè)計(jì)商程與地面高程之差，即為該樁號(hào)填土高度(正號(hào))或挖土深度(負(fù)號(hào))。一般填土高度寫(xiě)在相應(yīng)點(diǎn)地面線之上，挖土深度寫(xiě)在相應(yīng)點(diǎn)之下。也有表格專(zhuān)列一欄注明填挖尺寸的。 5在圖上注記有關(guān)資料 如水準(zhǔn)點(diǎn)，橋涵等。,我第三節(jié)橫斷面測(cè)量 橫斷面測(cè)量，就是測(cè)定中樁兩側(cè)正交于

14、中線方向地面變坡點(diǎn)間的距離和高差，并繪成橫斷面圖，供路基、邊坡、特殊構(gòu)造物的設(shè)計(jì)，土右方計(jì)算和施工放樣之用。橫斷面測(cè)量的寬度，應(yīng)根據(jù)中樁填挖高度、邊坡大小以及有關(guān)工程的特殊要求而定，一般自中線兩測(cè)各測(cè)1050m。橫斷面?zhèn)壤L的密度，除各中樁應(yīng)施測(cè)外，在大，中橋頭。隧道口，擋土墻等尊點(diǎn)工程地段，可根據(jù)需要加密。橫斷面測(cè)量的限差一般為：高差容許誤，式中： h為測(cè)點(diǎn)至中樁間的高差；水平距離的相對(duì)誤差為150。 一，橫斷面方向的測(cè)定 1直線段橫斷面方向的測(cè)定 直線段橫斷面定向一般采用方向架測(cè)定。如圖13-6，將方向架置于樁點(diǎn)上，以其中一方向?qū)?zhǔn)路線前方(或后方)某一中樁，則另一方向即為橫斷面的施測(cè)方向。

15、,2圓曲線段橫斷面方向的測(cè)定 圓曲線段橫斷面方向?yàn)檫^(guò)樁點(diǎn)指向圓心的半徑方向。如圖137a)，圓曲線上B點(diǎn)至A、C點(diǎn)之樁距相等，欲求B點(diǎn)橫斷面方向，在B點(diǎn)置方向架，從一方向瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，則方向架的另一方向定出D1點(diǎn)，即為AB的垂線方向。同理用方向架對(duì)準(zhǔn)C點(diǎn)，定出D2，使BD1=BD2，平分D1D2定D點(diǎn)，則BD即為B點(diǎn)橫斷面方向(如圖13-7b)，當(dāng)欲測(cè)橫斷面的加樁l，與前、后樁點(diǎn)的間距不等時(shí)i可在方向架上安裝一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的定向桿壓9來(lái)施測(cè)。施測(cè)時(shí)，首先將方向架安置在ZY(或YZ)點(diǎn)，用AB桿瞄準(zhǔn)切線方向，則與其垂直的CD桿方向，即是過(guò)ZY(或YZ)點(diǎn)的橫斷面方向，轉(zhuǎn)動(dòng)定向桿EF瞄準(zhǔn)加樁1，并固緊其位

16、置。然后，搬方向架于加樁1，以CD桿瞄準(zhǔn)ZY(或YZ)，則定向桿EF方向即是加樁1的橫斷面方向。若在該方向立一標(biāo)桿，并以CD桿瞄準(zhǔn)它時(shí)，則AB桿方向即為切線方向，即可用上述測(cè)定加樁l橫斷面方向的方法來(lái)測(cè)定加樁2的橫斷面方向,我3緩和曲線段橫斷面方向的測(cè)定 緩和曲線上任一點(diǎn)橫斷面的方向，即過(guò)該點(diǎn)的法線方向。因此，只要獲得了該點(diǎn)至前視(或后視)點(diǎn)的偏角，即可確定該點(diǎn)的法線方向。如圖13-8，設(shè)緩和曲線上任一點(diǎn)D，前視E點(diǎn)的偏角為Sq后視B點(diǎn)的偏角為6h。6Q6h可從緩和曲線偏角表中查取。施測(cè)時(shí)可用經(jīng)緯儀或方向圓盤(pán)置于D點(diǎn)，以0。00，00“照準(zhǔn)前視點(diǎn)E(或后視點(diǎn)卑)，再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部或方向圓盤(pán)指標(biāo)使讀數(shù)為90+8，(或90bh)，此時(shí)經(jīng)緯儀視線或方向圓盤(pán)指標(biāo)線方向即為所求的D點(diǎn)橫斷面方向。二、橫斷面的測(cè)量方法1，標(biāo)桿皮尺法 如圖139，且、B，O、為橫斷面方向上所選定的變坡點(diǎn)。施測(cè)時(shí)，將掠桿立于A點(diǎn)，皮尺挨中樁地面拉平量出至A點(diǎn)的距離，皮尺截于標(biāo)桿的高度即為兩點(diǎn)間的高差。同法可測(cè)得A至B，B至C，等測(cè)段的距離與高差，直至需要的寬度為止。此法簡(jiǎn)便，但精度較低，適用于測(cè)量山區(qū)等級(jí)較低的