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工程測量——線路測量

工程測量——線路測量

    線路工程測量內(nèi)容:①在規(guī)劃階段,為工程設(shè)計(jì)提供必要的測繪資料和其他數(shù)據(jù);②在建設(shè)階段,對線路中線和坡度按設(shè)計(jì)位置進(jìn)行實(shí)地測設(shè),包括施工控制測量、線路中線及腰線放樣、曲線測設(shè)、縱橫斷面測量,以及竣工測量和驗(yàn)收;③在運(yùn)營階段,對線路工程進(jìn)行變形監(jiān)測等。

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一、線路測量

    含義:線路工程指鐵路、公路、架空索道、自流和壓力管線、輸電線路等建設(shè)工程。

    線路工程測量內(nèi)容:①在規(guī)劃階段,為工程設(shè)計(jì)提供必要的測繪資料和其他數(shù)據(jù);②在建設(shè)階段,對線路中線和坡度按設(shè)計(jì)位置進(jìn)行實(shí)地測設(shè),包括施工控制測量、線路中線及腰線放樣、曲線測設(shè)、縱橫斷面測量,以及竣工測量和驗(yàn)收;③在運(yùn)營階段,對線路工程進(jìn)行變形監(jiān)測等。

工程測量

目的

    線路測量的目的是確定線路的空間位置,在勘測設(shè)計(jì)階段主要是為工程設(shè)計(jì)提供資料;在施工階段主要是將線路中線(包括直線和曲線)按設(shè)計(jì)的位置進(jìn)行實(shí)地測設(shè)。各種線形工程的測量工作大體相似,其中鐵路線路測量具有典型性。 [1]

過程與方法

    鐵路勘測通常分為初測和定測兩個(gè)階段。初測是根據(jù)踏勘提出的線路的不同方案,對沿線地形、地質(zhì)和水文等進(jìn)行較詳細(xì)的測量。其任務(wù)是在沿線進(jìn)行導(dǎo)線測量建立平面控制,進(jìn)行水準(zhǔn)測量建立高程控制和測繪帶狀地形圖,并在圖上進(jìn)行紙上定線,供編制初步設(shè)計(jì)時(shí)使用。帶狀地形圖以導(dǎo)線點(diǎn)和沿線水準(zhǔn)點(diǎn)作為平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)來施測,測圖比例尺一般為1:5000或1:2000,地形復(fù)雜地段也可為1:1000。紙上定線是在帶狀地形圖上設(shè)計(jì)線路的走向和坡度。作法是根據(jù)轉(zhuǎn)向點(diǎn)的概略位置,在相鄰直線之間用曲線連接,根據(jù)設(shè)計(jì)的半徑R和在圖上量得的轉(zhuǎn)向角α求出曲線要素值,計(jì)算里程,標(biāo)明樁號。路線確定后,根據(jù)圖解高程繪制線路中線縱斷面圖,設(shè)計(jì)坡度,計(jì)算工程量,供方案比選和定測時(shí)應(yīng)用。定測是將所設(shè)計(jì)的線路測設(shè)到實(shí)地上的工作。主要內(nèi)容有中線測量、曲線測設(shè)和斷面測量。 [2]

中線測量

    把設(shè)計(jì)圖上的中線測設(shè)到實(shí)地上的工作,分放線和中樁測設(shè)兩步進(jìn)行。放線  把紙上定線的各交點(diǎn)間的直線測設(shè)到地面上的工作。這時(shí)可用地面上的初測導(dǎo)線為依據(jù),把每條直線段獨(dú)立的測設(shè)出來,再將相鄰兩直線延長相交,定出線路中線的轉(zhuǎn)向點(diǎn)。也可根據(jù)紙上定線的各交點(diǎn)的坐標(biāo),預(yù)先在室內(nèi)計(jì)算出各直線段的長度和轉(zhuǎn)向角,在實(shí)地按計(jì)算數(shù)據(jù)定出中線。中樁測設(shè)  在線路中線上測設(shè)百米樁、加樁、控制樁和曲線主點(diǎn)樁的工作。內(nèi)容包括:丈量線路的直線長度,詳細(xì)測設(shè)曲線,按規(guī)定要求設(shè)置中線樁。量距一般用鋼尺往返丈量,相對誤差不大于1/2000。中線樁不僅表示線路中線在地面上的位置和離開線路起點(diǎn)的里程,而且是測繪線路縱、橫斷面圖的依據(jù)。

曲線測設(shè)

    為使車輛平順的轉(zhuǎn)變方向,需在兩相鄰直線間測設(shè)所設(shè)計(jì)的曲線。其中有平曲線和豎曲線。平曲線分為圓曲線和緩和曲線兩種。圓曲線又有單曲線、復(fù)曲線、反向曲線和回頭曲線等多種。圓曲線  一定半徑R的圓弧構(gòu)成的曲線(圖1)。控制圓曲線形狀的3個(gè)主要點(diǎn)稱為圓曲線主點(diǎn),即圖中直圓點(diǎn)(ZY)、曲中點(diǎn)(QZ)和圓直點(diǎn)(YZ)。測設(shè)圓曲線的基本數(shù)據(jù)稱為圓曲線要素,即圖中的切線長T、曲線長L和外矢距E。測設(shè)曲線時(shí),先測設(shè)曲線主點(diǎn),再測設(shè)曲線細(xì)部點(diǎn)。緩和曲線  連接直線和圓曲線的過渡曲線(圖2)。緩和曲線的曲率半徑是由無窮大逐漸變化為圓曲線的半徑。在緩和曲線上任一點(diǎn)的曲率半徑與該點(diǎn)至起點(diǎn)的曲線長度成反比。在圓曲線的兩端加設(shè)等長的緩和曲線后,曲線主點(diǎn)則為:直緩點(diǎn)(ZH)、緩圓點(diǎn)(HY)、曲中點(diǎn)(QZ)、圓緩點(diǎn)(YH)和緩直點(diǎn)(HZ)。當(dāng)圓曲線半徑R、緩和曲線長l0及轉(zhuǎn)向角α已知時(shí),曲線要素切線長T、外矢矩E、曲線長L和切曲差q等數(shù)值即可算得,據(jù)以測設(shè)曲線主點(diǎn)。

斷面測量

    線路測量中沿某一方向測量地面起伏的工作。一般分為縱斷面測量和橫斷面測量。縱斷面測量  測量線路中線樁地面高程的工作。具體施測方法與一般水準(zhǔn)測量相同。根據(jù)縱斷面測量成果繪制縱斷面圖,供設(shè)計(jì)坡度用。為了顯示地勢變化,圖的高程比例尺通常比水平距離比例尺大10或20倍。繪圖時(shí)以距離為橫坐標(biāo),高程為縱坐標(biāo),按規(guī)定的比例尺將外業(yè)所測各點(diǎn)畫在毫米方格紙上,依次連接各點(diǎn)即為沿線路中線的地面線。橫斷面測量  測量垂直于線路中線方向的地面起伏的工作。在線路上所有百米樁和加樁處都應(yīng)測量橫斷面。測量時(shí)以中線樁為準(zhǔn),在與線路中線的垂直方向上分別測量兩側(cè)各變坡點(diǎn)至中線樁的水平距和高程差,并根據(jù)測得的數(shù)值繪制橫斷面圖。橫斷面圖主要用于設(shè)計(jì)線路橫斷面的形狀、計(jì)算土石方量、放樣邊坡和布置各種構(gòu)筑物。橫斷面圖的距離與高程比例尺相同,一般為1:100或1:200。

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