第十三章第十三章 桥桥 梁梁 测测 量量内容内容1:1:桥位勘测和设计桥位勘测和设计 : : 提供桥位地形图提供桥位地形图. . 桥轴线纵断面图桥轴线纵断面图. . 水下地形图水下地形图内容内容2:2:施工测量施工测量: : 平面位置平面位置. .标高标高. .几何尺寸几何尺寸1一一. .桥位平面控制桥位平面控制计算桥轴线计算桥轴线( (桥梁中心线桥梁中心线) ) A.B间的水平距和墩间的水平距和墩. .台位置台位置 AB1BAAB布置形式布置形式: :测角网测角网. .测边网测边网. .边角网边角网. .2二二. .高程控制高程控制 加设施工水准点加设施工水准点: :稳定性稳定性. .高程放样高程放样. .墩台变形观测墩台变形观测 三三. .桥轴线纵断面测量桥轴线纵断面测量( (桥轴线方向地面起伏状态桥轴线方向地面起伏状态) ) 决定桥梁的孔径决定桥梁的孔径, ,墩墩. .台位置台位置 地面及以上部分同线路纵断面图、地面及以上部分同线路纵断面图、 水下部分：河底高程水下部分：河底高程= =水面高程水面高程( (水位水位)-)-水深水深3三三. .桥轴线纵断面测量桥轴线纵断面测量水位水位时间时间时间时间-水位曲线图水位曲线图水标尺水标尺水位测量水位测量4水深测量水深测量1.1.测深杆测深杆(3-5(3-5米米) ) 2.2.测深锤测深锤(3-5(3-5公斤公斤)3.测深仪测深仪5纵断面图测点平面位置的测定纵断面图测点平面位置的测定1.1.两岸桥位桩间拉有距离记号的绳索两岸桥位桩间拉有距离记号的绳索, ,测量船沿线前进测量船沿线前进2.2.交会法交会法作基线作基线AC,AC,量角量角BACBAC计算计算1A.2A1A.2A距离距离 321CAB B63.3.全站仪观测全站仪观测4.4.单点法单点法选择桥位桩选择桥位桩A为测站为测站测算仪器与水面的高差测算仪器与水面的高差h=Hh=H仪仪+i-H+i-H水面水面观测观测计算计算D=h*h*tgtgAD h 7四四. .河流比降测量河流比降测量河流比降河流比降( (水面坡度水面坡度):):同一瞬间两处水面高差与两处距离之比同一瞬间两处水面高差与两处距离之比 i=h/Di=h/D纵比降纵比降: :沿水流方向沿水流方向. . 横比降横比降: :垂直水流方向垂直水流方向. .比降与水位高低比降与水位高低. .流速流速. .水流深浅水流深浅. .河流宽度有关河流宽度有关8测量方法测量方法1.1.布置断面布置断面AB(AB(沿桥轴线沿桥轴线),CD,EF(),CD,EF(上上. .下游下游) ) 比降大比降大, ,距离小距离小; ;比降小比降小, ,距离大距离大. .2.2.每个断面的同岸边设水标尺或木桩每个断面的同岸边设水标尺或木桩3.3.测算水面高程测算水面高程4.4.计算计算i(i(常水位常水位i.i.低水位低水位i.i.高水位高水位i)i)绘水位绘水位比降曲线比降曲线, ,模拟最高洪水位模拟最高洪水位-供设计用供设计用CAEDBF比降比降水位水位9五五 墩墩. .台定位测量台定位测量关键是确定墩关键是确定墩. .台的中心及墩台的中心及墩. .台的纵台的纵. .横轴线位置横轴线位置. .墩墩. .台中心一定在桥轴线方向上台中心一定在桥轴线方向上, ,可由轴线控制桩与各墩可由轴线控制桩与各墩. .台中心的里程计算得其间距离台中心的里程计算得其间距离AB+255.20+295.20+395.20+435.2040.00100.0040.00101.1.直接丈量直接丈量水面窄水面窄. .无水滩无水滩, ,钢尺检定加改正钢尺检定加改正误差小于误差小于1.5-21.5-2厘米厘米2.2.测距仪测距仪, ,全站仪全站仪3.3.角度交会角度交会根据控制点和墩根据控制点和墩. .台位的坐标计算夹角台位的坐标计算夹角交会法AA、B B为桥轴线为桥轴线设基线设基线C AC A、 ADAD或利用控制点或利用控制点在在C C、 A A 、D D置仪器置仪器得误差三角形得误差三角形C1 C2 C3限制限制C C2 2C C3 3大小，作垂线平移大小，作垂线平移 CA D C1 C2 C3 B11 第十四章第十四章 隧道测量隧道测量一一. .内容内容: : 地面平面控制和高程控制地面平面控制和高程控制 联系测量联系测量: :地面地面, ,地下统一平面坐标系和高程系地下统一平面坐标系和高程系 地下平面与高程控制地下平面与高程控制 施工测量施工测量二二. .贯通测量误差分类贯通测量误差分类 纵向纵向( (贯通贯通) )误差误差: :线路中线方向线路中线方向, ,影响中线长度影响中线长度 横向横向( (贯通贯通) )误差误差: :垂直中线方向垂直中线方向, ,影响中线的几何形状影响中线的几何形状 高程高程( (贯通贯通) )误差误差: :高程方向高程方向, ,影响坡度影响坡度12三三. .地面控制地面控制平面控制方法平面控制方法中线法中线法( (宜用于短隧道宜用于短隧道, ,洞顶地形平坦洞顶地形平坦, ,误差小误差小) )在隧道地面上标中线点作为中线控制桩在隧道地面上标中线点作为中线控制桩 A C D E B A .BA .B点安置仪器点安置仪器, ,从从AC,BEAC,BE方向延伸到洞内作为掘进方向延伸到洞内作为掘进 方向方向 13 导线法导线法( (点少有利于减小误差点少有利于减小误差) )高程控制用水准高程控制用水准, ,进进. .出口各置两个以上水准点出口各置两个以上水准点, ,之之间安置一次仪器能联测为最佳间安置一次仪器能联测为最佳 AB12314四四. .竖井联系测量竖井联系测量将地面控制网中的坐标将地面控制网中的坐标. .方向方向( (竖井定向竖井定向) )高程经由高程经由竖井传递到地下竖井传递到地下, ,形成统一坐标形成统一坐标. .高程系高程系. .一井定向一井定向. .两井定向两井定向. .平洞或斜井定向平洞或斜井定向. .陀螺经纬仪定向陀螺经纬仪定向151.1.一井定向一井定向( (连接三角形法连接三角形法) )挂两根钢丝挂两根钢丝, ,上端在地面上端在地面, ,下端在定向水平下端在定向水平, ,地面测地面测算两根钢丝的坐标及方位角算两根钢丝的坐标及方位角, ,地下与永久控制点连地下与永久控制点连接接, ,推算地下导线起始点的坐标和起始边的方位角推算地下导线起始点的坐标和起始边的方位角( (观测各边观测各边. .角角) )近井点近井点连接点连接点地下永久点地下永久点地下永久点地下永久点162.2.两井定向两井定向两井筒各放一垂球线两井筒各放一垂球线, ,地面地面. .地下分别用导线连接地下分别用导线连接, ,形成闭形成闭合环合环, ,从而把地面坐标和方位角引测到地下从而把地面坐标和方位角引测到地下. .地面地面井下井下173.3.竖井高程传递竖井高程传递aAbabBHB=HB=HA+a-(b-a)-bHA+a-(b-a)-b = =HA+(a-b)+(a-bHA+(a-b)+(a-b)18五五. .地下控制测量地下控制测量 1. 1.地下导线地下导线 施工导线施工导线20-5020-50米米 基本控制导线基本控制导线50-10050-100米米, ,掘进掘进100-300100-300米布置米布置 主要导线主要导线150-800150-800米米, ,掘进掘进100-300100-300米布置米布置 2. 2.地下高程控制地下高程控制 i8 i8用水准用水准, i8, i8用三角用三角高程高程 地下高程测量特点地下高程测量特点: :点在顶板点在顶板 h=a-(b) h=a-(b) 尺在点下为负尺在点下为负, ,在点上为正在点上为正a1a2b1a3b2b319六六. .隧道施工测量隧道施工测量掘进方向掘进方向中线中线 掘进坡度掘进坡度腰线腰线中线测设中线测设已知已知: :导线点导线点1.2,1.2,中线点中线点A A的坐标及中线方位角的坐标及中线方位角反算反算: :2 2. .D.D.A A操作操作:1. :1. 在在2 2点安置仪器点安置仪器, ,测测2 2. .量量D,D,得得A A点点 2. 2. 在在A A点安置仪器点安置仪器, ,测测A A得得中线方向中线方向12 AD 2 A20腰线测设腰线测设( (与中线同步与中线同步) )A A设设 A A点处腰线高程点处腰线高程H HA A+ +J(JJ(J一般为一般为1 1米米) )则则 视线高程视线高程- -腰线高程腰线高程= =HA+iHA+i-(HA+J)=i-J-(HA+J)=i-J=K=K将仪器倾角调至隧道将仪器倾角调至隧道倾角倾角, ,瞄中线瞄中线D D的的垂球线垂球线, ,从从视线向视线向下量下量K K值即为腰线点值即为腰线点. .JiD21一般情况腰线标在邦上一般情况腰线标在邦上当仪器在当仪器在A A点点, ,瞄中线的腰线点瞄中线的腰线点D D的倾角为的倾角为, ,而瞄与而瞄与D D点同点同高的高的B B点点( (邦上邦上) )的倾角为的倾角为( (伪倾角伪倾角) )有关系式有关系式: :tgtg=h/AB=h/AB=h h coscos/AD=/AD=tgtg coscos现场观测现场观测角和根据设计的角和根据设计的值计算值计算,定邦上腰线点定邦上腰线点. .操作操作:1.A:1.A点安置仪器点安置仪器 2.2.观测观测B B 点与中线夹角点与中线夹角 3. 3.计算计算 4. 4.以以为倾角瞄为倾角瞄B B点点, ,从视线向下量从视线向下量K K值即为腰线点值即为腰线点 ABDhhBD 22第十五章第十五章 3 3S S技术简介技术简介23GPS:GPS:全球定位系统全球定位系统 GIS:GIS:地理信息系统地理信息系统RS: RS: 遥感技术遥感技术GPSGPS: :全球性全球性. .全天侯全天侯. .高精度高精度. .快速实时快速实时1. 1. 空间卫星空间卫星 21 21颗工作卫星颗工作卫星,3,3颗备用卫星颗备用卫星, ,形成形成6 6个轨道面个轨道面, ,每个轨道面有每个轨道面有4 4颗颗, ,地平线以上至少可见地平线以上至少可见4-114-11颗颗. . 卫星功能卫星功能: :接收地面监控站信息接收地面监控站信息 存储地面监控站信息存储地面监控站信息 向用户发射导航定位信息向用户发射导航定位信息24 2. 地面地面监控监控 监测站监测站: : 观测卫星信号观测卫星信号, ,设在五个地点设在五个地点. . 主控站主控站: : 一个一个, ,管理管理. .协调协调. .处理监控系统及资料处理监控系统及资料, ,编制导航编制导航 电文至注入站电文至注入站. . 注入站注入站: : 3 3个个, ,将导航电文传送给卫星将导航电文传送给卫星. .3. 3. 用户设备用户设备: : 接收机接收机( (天线天线. .主机主机. .电源电源),),捕获卫星信号捕获卫星信号. .25GPSGPS定位原理定位原理: :距离交会距离交会 地面点接收机在某一时刻接收三颗以上地面点接收机在某一时刻接收三颗以上GPSGPS卫星发射的测卫星发射的测距信号距信号, ,测出测站点测出测站点( (天线天线) )到三颗以上卫星的距离到三颗以上卫星的距离, ,从卫星从卫星导航电文中解算卫星该时刻的空间坐标导航电文中解算卫星该时刻的空间坐标, ,再用距离交会方再用距离交会方法解算测站点坐标法解算测站点坐标. .根据接收机天线在测量中位置根据接收机天线在测量中位置, ,分静态和动态定位分静态和动态定位26GPSGPS定位原理定位原理两台接收机同步观测相同卫星两台接收机同步观测相同卫星, ,使卫星的轨道误差使卫星的轨道误差. .卫星钟卫星钟差差. .接收机钟差接收机钟差. .折射误差等对观测的影响有相关性折射误差等对观测的影响有相关性, ,利用利用不同组合不同组合, ,进行相对定位进行相对定位, ,可消除或削弱误差影响可消除或削弱误差影响, ,提高定提高定位精度位精度. .27 静态相对定位静态相对定位 接收机不动接收机不动, ,通过连续观测有多余观测数据通过连续观测有多余观测数据, ,提高定位精提高定位精度度, ,可达到百万分之一可达到百万分之一. . 动态相对定位动态相对定位 一台接收机固定在基准站不动一台接收机固定在基准站不动, ,另一台设在运动体另一台设在运动体, ,两台两台接收机同步观测相同卫星接收机同步观测相同卫星, ,确定运动体相对基准点的实时确定运动体相对基准点的实时位置位置. .注意点注意点远离高压线远离高压线. .变电所变电所. .微波辐射源微波辐射源视场内高度角小于视场内高度角小于10-1510-15度度28绝对定位绝对定位: :独立确定观测点相对于地球质心的绝对位置独立确定观测点相对于地球质心的绝对位置, ,可达米级可达米级相对定位相对定位: :确定观测点与地面参考点间或两观测点间相对位置确定观测点与地面参考点间或两观测点间相对位置 因卫星时钟和接收时钟不同步因卫星时钟和接收时钟不同步, ,误差误差. .信号在大气中传信号在大气中传播延迟播延迟, ,得到的不是真正站星距离得到的不是真正站星距离( (伪距伪距),),但对两个地面点但对两个地面点的影响是相关的的影响是相关的, ,利用不同的线形组合可削弱利用不同的线形组合可削弱. .连续观测连续观测1-1-3 3小时小时, ,静态相对定位可达十万分之一的精度静态相对定位可达十万分之一的精度29 遥感技术遥感技术 ( ( RS)RS)从远从远距离距离. .高空高空. .外层空间外层空间, ,利用可见光利用可见光, ,红外线红外线. .微微波等遥感波段波等遥感波段, ,用摄影用摄影. .扫描方法扫描方法, ,进行信息感应进行信息感应, ,传输和处理传输和处理, ,从而识别地面目标的性质和运动状态从而识别地面目标的性质和运动状态. .遥感是建立在摄影测量基础上的遥感是建立在摄影测量基础上的. .30 地理信息系统地理信息系统( (GIS)GIS)在在计算机软计算机软. .硬件支持下硬件支持下, ,以一定的格式输入以一定的格式输入. .存储存储. .显示显示. .绘制和综合分析应用地理信息的技术绘制和综合分析应用地理信息的技术. .我国利用八年时间我国利用八年时间, ,完成完成1:51:5万国家基础地理信息万国家基础地理信息系统系统山山. .河河. .村村( (图图) ) 数据数据计算机存储计算机存储我国存储量相当于我国存储量相当于80008000张光盘或张光盘或160160万本图书万本图书对地面一点由对地面一点由2323个数据描述个数据描述, ,如经度如经度. .纬度纬度. .高程高程形成数据中国平台形成数据中国平台31