道路线路施工测量道路线路施工测量 情景情景2. 2.中线及断面测量中线及断面测量 2.6 2.6 线路断面测量线路断面测量 思思考考如何获取线路纵横断面的起伏信息如何获取线路纵横断面的起伏信息? ? 项目2.6线路断面测量2.6.1线路断面测量的目的纵断面测量目的纵断面测量目的测定线路中桩处的高程测定线路中桩处的高程( (也称中平测量也称中平测量) )，为线路设计提供基础资料，为线路设计提供基础资料, ,检测路基施工质量、使线路施工满足设计坡检测路基施工质量、使线路施工满足设计坡度要求。度要求。横断面测量目的横断面测量目的测定中桩处垂直于中线测定中桩处垂直于中线方向的地形起伏形态方向的地形起伏形态, ,绘制横断面图绘制横断面图, ,为路基为路基设计、计算土石方数量以及施工放边桩之用。设计、计算土石方数量以及施工放边桩之用。2.6.22.6.2线路纵断测量线路纵断测量一、水准仪中平测量的一般方法一、水准仪中平测量的一般方法 1 1、实施、实施 从一个水准点出发，逐个测定中桩的地面高程，附合从一个水准点出发，逐个测定中桩的地面高程，附合到下一个水准点上。相邻水准点间构成一条附合水准路到下一个水准点上。相邻水准点间构成一条附合水准路（如图）（如图）。BM1ZD1BM20+0000+1600+1800+2000+2200+2400+0800+1000+1200+040 2 2、成果处理方法、成果处理方法仪高法测高程仪高法测高程（如图如图）测站视线高测站视线高H=H=后视点高程后视点高程HA+HA+后视读数后视读数a a前视转点的高程前视转点的高程HB=HB=视线高视线高H-H-前视读数前视读数b b中桩高程中桩高程H1=H1=视线高视线高H-H-中视读数中视读数k1k1视视线线高高aH1k1H2k2bHBHAH大地水准面大地水准面ABK1K2立尺点立尺点水准尺水准尺读读数数视线视线高高（m）高程高程（m）备注备注后后视视中中视视前前视视BM52.047103.340101.2931）BM5位于位于K4+000桩的右侧桩的右侧50m处。处。已知水准点已知水准点BM5高高101.293m2)视线高视线高=BM5高程高程101.293+后视后视2.047=103.3403)视线高视线高103.340减去转点减去转点ZD1的的前视前视1.012,得得ZD1的高程的高程102.3284)视线高视线高103.340分别减去各中桩分别减去各中桩中视中视,得各中桩高程。得各中桩高程。K4+0001.92101.42+0201.52101.82+0402.01101.33+0601.36101.98ZD11.7341.012102.328+0801.08+1002.55+1202.70ZD21.2132.580中平测量记录计算表中平测量记录计算表3 3、记录、记录立尺点立尺点水准尺水准尺读读数数视线视线高高（m）高程高程（m）备注备注后后视视中中视视前前视视BM52.047103.340101.2931）BM5位于位于K4+000桩的右侧桩的右侧50m处。处。已知水准点已知水准点BM5高高101.293m2)视线高视线高=BM5高程高程101.293+后视后视2.047=103.3403)视线高视线高103.340减去转点减去转点ZD1的前视的前视1.012,得得ZD1的高程的高程102.3284)视线高视线高103.340分别减去各中分别减去各中桩中视桩中视,得各中桩高程。得各中桩高程。K4+0001.92101.42+0201.52101.82+0402.01101.33+0601.36101.98ZD11.7341.012104.062102.328+0801.08102.98+1002.55101.51+1202.70101.36ZD21.2132.580102.695101.482中平测量作单程观测中平测量作单程观测用视线高法求得前视转点和中桩高称。用视线高法求得前视转点和中桩高称。精度满足：高速，一级公路精度满足：高速，一级公路 30Lmm30Lmm 二级及以下公路二级及以下公路50Lmm50Lmm4 4、精度要求、精度要求二、利用全站仪测量纵断面二、利用全站仪测量纵断面二、利用全站仪测量纵断面二、利用全站仪测量纵断面 中桩高程测量是在中桩放样的同时进行的。在中桩中桩高程测量是在中桩放样的同时进行的。在中桩中桩高程测量是在中桩放样的同时进行的。在中桩中桩高程测量是在中桩放样的同时进行的。在中桩位置立棱镜，输入仪器高和棱镜高，即可利用全站仪位置立棱镜，输入仪器高和棱镜高，即可利用全站仪位置立棱镜，输入仪器高和棱镜高，即可利用全站仪位置立棱镜，输入仪器高和棱镜高，即可利用全站仪“三维坐标测量三维坐标测量三维坐标测量三维坐标测量”功能，在（导线）控制点上，测出中桩功能，在（导线）控制点上，测出中桩功能，在（导线）控制点上，测出中桩功能，在（导线）控制点上，测出中桩处的地面高程（具体操作见全站仪使用说明书和操作模处的地面高程（具体操作见全站仪使用说明书和操作模处的地面高程（具体操作见全站仪使用说明书和操作模处的地面高程（具体操作见全站仪使用说明书和操作模拟器）。拟器）。拟器）。拟器）。2.6.32.6.3线路横断测量线路横断测量 横断面测量的任务是测定中桩两侧垂直于中线方向的地面起伏，然后绘制横断面图，供路基设计、土石方量计算和施工放边桩之用。横断面测量的宽度由路基宽度及地形情况确定，一般在中线两侧各侧1550m。进行横断面测量首先要确定横断面的方向，然后在此方向上测定中线两侧地面坡度变化点的距离和高差。一、全站仪测量线路横断面一、全站仪测量线路横断面 横断面测量也可在中桩测设、纵断面测量的同时进行。横断面测量也可在中桩测设、纵断面测量的同时进行。横断面测量也可在中桩测设、纵断面测量的同时进行。横断面测量也可在中桩测设、纵断面测量的同时进行。关键在于如何将棱镜立在中桩的横断面方向上。其方法关键在于如何将棱镜立在中桩的横断面方向上。其方法关键在于如何将棱镜立在中桩的横断面方向上。其方法关键在于如何将棱镜立在中桩的横断面方向上。其方法之一是：之一是：之一是：之一是：（1 1 1 1）在大致横断面方向上的某变坡点）在大致横断面方向上的某变坡点）在大致横断面方向上的某变坡点）在大致横断面方向上的某变坡点F F F F处立棱镜，测处立棱镜，测处立棱镜，测处立棱镜，测出点出点出点出点F F F F的平面坐标。（见下图）的平面坐标。（见下图）的平面坐标。（见下图）的平面坐标。（见下图）（2）根据测站点B及点F的坐标，计算出方位角BF，将其与方位角BA相减，得角FBA。X测站点测站点BMNAFFFF（3）根据中桩A处的切线角A及切线支距法的x轴的坐标方位角，可得A处切线的方位角，进而得到A处法线方向的坐标方位角AF。 X测站点测站点BMNAFFFF（4）由AF和AB可得角BAF。（5）根据FBA、BAF和边长DAB，可计算出DBF。（6 6 6 6）根据）根据）根据）根据DBFDBFDBFDBF，将棱镜从，将棱镜从，将棱镜从，将棱镜从FFFF点移至点移至点移至点移至F F F F点，并测出点，并测出点，并测出点，并测出F F F F处的高程。处的高程。处的高程。处的高程。二、横断面测量的其它方法二、横断面测量的其它方法 (1) (1) 标杆皮尺法标杆皮尺法如右图如右图A A、B B、C C为横断面方为横断面方向上所选定的变坡点，施测向上所选定的变坡点，施测时，将标杆立于时，将标杆立于A A点，皮尺点，皮尺靠中桩地面拉平，量出至靠中桩地面拉平，量出至A A点的平距，皮尺截取标杆的点的平距，皮尺截取标杆的高度即为两点的高差，同法高度即为两点的高差，同法可测出可测出A A至至B B、B B至至C C等等测段的距离和高差，此法简测段的距离和高差，此法简便，但精度较低。便，但精度较低。 (2)水准仪法 当横断面测量精度要求较高，横断面方向高差变化不大时，多采用此法。施测时用钢尺(或皮尺)量距，水准仪后视中桩标尺，求得视线高程后，再分别在横断面方向的坡度变化点上立标尺，视线高程减去诸前视点读数，即得各测点高程。(3)经纬仪法 在地形复杂横坡较陡的地段，可采用此法。实施时，将经纬仪安置在中桩上，用视距法测出横断面方向各变坡点至中桩间的水平距离与高差。 横断面测量中高速公路、一级公路一般采用水准仪皮尺法、经纬仪法，二级及二级以下公路可采用标杆皮尺法，但检测限差应符合规定。2.6.42.6.4. .横断面图的绘制横断面图的绘制 根根据据横横断断面面测测量量成成果果，在在毫毫米米方方格格纸纸上上绘绘制制横横断断面面图图，距距离离和和高高程程取取同同一一比比例例尺尺（通通常常取取1:1001:100或或1:2001:200），一一般般是是在在野野外外边边测测边边绘绘，这这样样便便于于及及时时对对横横断断面面图图进进行行检检核核。绘绘图图时时，先先在在图图纸纸上上标标定定好好中中桩桩位位置置，然然后后由由中中桩桩开开始始，分分左左右右两两侧侧逐逐一一按按各各测测点点间间的的距距离离和和高高程程绘绘于于图图纸纸上上，并并用用直直线线连连接接相相邻邻点点，即即得得该该中中桩桩的的横横断断面面图图。右右图图为为横横断断面面图图上上绘绘有有设设计计路路基基横横断断面的图形。面的图形。2.6.52.6.5 、土石方工程量计算 横横断断面面图图画画好好后后，经经路路基基设设计计，现现在在透透明明纸纸上上按按与与横横断断面面图图相相同同的的比比例例尺尺分分别别绘绘制制出出路路堑堑、路路堤堤和和半半填填半半挖挖的的路路基基设设计计线线称称为为标标准准断断面面图图，然然后后按按纵纵断断面面图图上上该该中中桩桩的的设设计计高高程程把把标标准准断断面面图图套套到到该该实实测测的的横横断断面面图图上上，俗俗称称“套套帽帽子子”；也也可可将将路路基基断断面面设设计计线线直直接接画画在在横横断断图图上上，绘绘制制成成路路基基断断面面图图。图图9-199-19所所示示为为半半填填半半挖挖的的路路基基断断面面图图，通通过过计计算算断断面面图图的的填填、挖挖断断面面面面积积及及相相邻邻中中桩桩间间的的距距离离，便便可可以以计算出施工的土石方量。计算出施工的土石方量。 1.横断面面积的计算 路基填、挖面积，就是横断面图上原地面线与路基设计线所路基填、挖面积，就是横断面图上原地面线与路基设计线所包围的面积。横断面面积一般为不规则的几何图形，计算方法有包围的面积。横断面面积一般为不规则的几何图形，计算方法有积距法、几何图形法、求积仪法、坐标法和方格法等，常用的有积距法、几何图形法、求积仪法、坐标法和方格法等，常用的有积距法和几何图形法，现做简单介绍：积距法和几何图形法，现做简单介绍： (1)(1)积积距距法法 积积距距法法是是单单位位横横宽宽b b把把横横断断面面划划分分为为若若干干个个梯梯形形和和三三角角形形条条块块，见见图图，则则每每一一个个小小条条块块的的近近似似面面积积等等于于其其平平均均高高度度h hi i乘以横距乘以横距b bi i，断面积总和等于各条面积的总和，即断面积总和等于各条面积的总和，即 通常横断面图都是测绘在方格纸上，一般可取粗线间通常横断面图都是测绘在方格纸上，一般可取粗线间距距1cm1cm为单位，如测图比例尺为为单位，如测图比例尺为1:5001:500，则单位横距，则单位横距b b即为即为5m,5m,按上式即可求得断面面积。按上式即可求得断面面积。 平均高差总和平均高差总和hihi可用可用“卡规卡规”求得，如填挖断面较求得，如填挖断面较大时，可改用纸条，即用厘米方格纸折成在条作为量尺大时，可改用纸条，即用厘米方格纸折成在条作为量尺量得。该法计算迅速，简单方便，可直接得出填挖面积。量得。该法计算迅速，简单方便，可直接得出填挖面积。(2)(2)几何图形法几何图形法 几何图形法是当横断面地面较规则时，几何图形法是当横断面地面较规则时，可分成几个规则的几何图形，如三角形、梯形或矩形等，可分成几个规则的几何图形，如三角形、梯形或矩形等，然后分别计算面积，即可得出总面积值。另外，计算横然后分别计算面积，即可得出总面积值。另外，计算横断面面积时，应注意：断面面积时，应注意：将填方面积将填方面积tt和挖方面积和挖方面积AWAW分别计算；分别计算；计算挖方面积时，边沟在一定条件下是定计算挖方面积时，边沟在一定条件下是定值，故边沟面积可单独计算出直接加在挖方面积内，而值，故边沟面积可单独计算出直接加在挖方面积内，而不必连同挖方面积一并卡积距；不必连同挖方面积一并卡积距；横断面面积计算取值横断面面积计算取值到到0.1mm20.1mm2，算出后可填写在横断面图上，以便计算土石，算出后可填写在横断面图上，以便计算土石方量。方量。2.6.52.6.5、利用全站仪实施设计方案、利用全站仪实施设计方案6 6人一组在滹沱河道路线路施工场完成人一组在滹沱河道路线路施工场完成2KM2KM的线路纵断面测量的线路纵断面测量完成完成5656个横断面测量个横断面测量