道橋工程測(cè)量第1頁(yè)/共51頁(yè)10.1道路中線測(cè)量基本原理

中線測(cè)量是通過直線和曲線的測(cè)設(shè)，將道路中心線具體測(cè)設(shè)到地面上，它包括：中線各交點(diǎn)(JD)和轉(zhuǎn)點(diǎn)(ZD)測(cè)設(shè)，量距和釘樁，測(cè)量路線各偏角(α)，測(cè)設(shè)圓曲線等。第十章道橋工程測(cè)量

中線測(cè)量示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第2頁(yè)/共51頁(yè)10.1道路中線測(cè)量10.1.1.交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)測(cè)設(shè)

交點(diǎn)可根據(jù)與地物關(guān)系測(cè)設(shè)，也可根據(jù)與導(dǎo)線點(diǎn)關(guān)系用極坐標(biāo)法、交會(huì)法、支距法等確定；轉(zhuǎn)點(diǎn)可采用經(jīng)緯儀直接定線或經(jīng)緯儀正倒鏡分布法測(cè)設(shè)。10.1.2.轉(zhuǎn)折角(偏角)測(cè)定

采用J6經(jīng)緯儀觀測(cè)一測(cè)回，半測(cè)回之差應(yīng)不超過±40〞。偏角有左、右之分，偏轉(zhuǎn)后方向位于原方向左側(cè)稱為左偏角α左，反之為右偏角α右。第十章道橋工程測(cè)量武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第3頁(yè)/共51頁(yè)10.1道路中線測(cè)量10.1.3.測(cè)設(shè)中樁（里程樁）

從道路的起點(diǎn)至終點(diǎn)，沿道路中線用鋼尺或光電測(cè)距儀，在地面上按規(guī)定的距離打樁，把道路中線各處的歷程標(biāo)示出來的工作。里程樁的上的表達(dá)內(nèi)容及釘入地面后的形式見下圖.第十章道橋工程測(cè)量

里程樁示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第4頁(yè)/共51頁(yè)10.2曲線測(cè)設(shè)

實(shí)際道路由于各種原因經(jīng)常改變方向，為使車輛安全轉(zhuǎn)到另一方向，在兩個(gè)方向之間常以曲線連接，因此曲線測(cè)設(shè)對(duì)于道路測(cè)量十分重要。

10.2.1.圓曲線要素的計(jì)算第十章道橋工程測(cè)量

圓曲線示意圖切線長(zhǎng)T=R·tan(α/2)曲線長(zhǎng)L=R·α·π/180°外矢距E=R[sec(α/2)－1]切曲差D=2T－L

武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第5頁(yè)/共51頁(yè)10.2曲線測(cè)設(shè)第十章道橋工程測(cè)量10.2.2.主點(diǎn)的樁號(hào)推算及檢核

ZY樁號(hào)=JD樁號(hào)－TQZ樁號(hào)=ZY樁號(hào)＋L/2YZ樁號(hào)=QZ樁號(hào)＋L/2=ZY樁號(hào)＋LJD樁號(hào)=ZY樁號(hào)－T＋D（檢核）

武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第6頁(yè)/共51頁(yè)10.2曲線測(cè)設(shè)10.2.3.圓曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè)

測(cè)設(shè)方法：偏角法、直角坐標(biāo)法、弦線偏距法、極坐標(biāo)法

1.偏角法：

1）在JD點(diǎn)安置經(jīng)緯儀（對(duì)中、整平），用盤左瞄準(zhǔn)直圓方向，將水平度盤的讀數(shù)配到0°00′00″，在此方向量取T，定出ZY點(diǎn)；2）倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部到度盤讀數(shù)為α，量取T，定出YZ點(diǎn)；3）繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部到度盤讀數(shù)為（α＋180°）/2，量取E，定出QZ點(diǎn)。

第十章道橋工程測(cè)量武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第7頁(yè)/共51頁(yè)10.2曲線測(cè)設(shè)第十章道橋工程測(cè)量

圓曲線上各整樁點(diǎn)測(cè)設(shè)示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第8頁(yè)/共51頁(yè)10.2曲線測(cè)設(shè)2.直角坐標(biāo)法(切線支距法）

其特點(diǎn)：所測(cè)各點(diǎn)相對(duì)獨(dú)立，不存在誤差傳遞和積累的問題，精度相對(duì)較高，適宜在開闊地區(qū)運(yùn)用。3.弦線偏距法

是利用曲線上相鄰點(diǎn)的弦延長(zhǎng)一倍后，終點(diǎn)偏離曲線的距離和弦相交定點(diǎn)。4.極坐標(biāo)法

是根據(jù)已知控制點(diǎn)和路線的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，計(jì)算出圓曲線主點(diǎn)和細(xì)部點(diǎn)，然后根據(jù)控制點(diǎn)和放樣點(diǎn)的坐標(biāo)反算出測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)，此方法的優(yōu)點(diǎn)是可以將儀器安裝在曲線的任何點(diǎn)位。第十章道橋工程測(cè)量武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第9頁(yè)/共51頁(yè)10.2曲線測(cè)設(shè)第十章道橋工程測(cè)量10.2.4.圓曲線遇到障礙時(shí)的測(cè)設(shè)

當(dāng)受地形條件限制，在交點(diǎn)和曲線起點(diǎn)不能安置儀器或視線受阻時(shí)，圓曲線的測(cè)設(shè)不能按常規(guī)方法進(jìn)行，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，采用相應(yīng)的方法。圓曲線遇障礙時(shí)測(cè)設(shè)示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第10頁(yè)/共51頁(yè)10.2曲線測(cè)設(shè)第十章道橋工程測(cè)量10.2.5.帶有緩和曲線的圓曲線的主點(diǎn)

帶有緩和曲線的圓曲線的主點(diǎn)有:直緩點(diǎn)ZH、緩圓點(diǎn)HY、曲中點(diǎn)QZ、圓緩點(diǎn)YH、緩直點(diǎn)HZ。

曲線要素包括：

切線長(zhǎng)、曲線長(zhǎng)、外矢距、切曲

差、緩和曲線角、曲線增長(zhǎng)量和圓

曲線相對(duì)切線內(nèi)移量，具體見右圖。

緩和曲線示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第11頁(yè)/共51頁(yè)10.2曲線測(cè)設(shè)第十章道橋工程測(cè)量10.2.6.帶有緩和曲線的圓曲線要素計(jì)算

計(jì)算公式如下：切線長(zhǎng)Th=(R＋p)·tan(α/2)+q或

Th=Rtan(α/2)+ptan(α/2)+q=T+t，曲線長(zhǎng)Lh=R·(α－2β0)·π/180°＋2l0或

Lh=R·α·π/180°+l0=L+l0，外矢距Eh=(R＋p)·sec(α/2)－R或

Eh=(Rsec(α/2)-R)+psec(α/2)=E+e切曲差Dh=2Th

－Lh切線加長(zhǎng)q=l0/2－l03/(240R2)≈l0/2圓曲線相對(duì)切線內(nèi)移量p=l02/(24R)緩和曲線角β0=l0/2R·180°/π武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第12頁(yè)/共51頁(yè)10.2曲線測(cè)設(shè)第十章道橋工程測(cè)量10.2.7.帶有緩和曲線的圓曲線的主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算及檢核直圓點(diǎn)ZH樁號(hào)=JD樁號(hào)－TH緩圓點(diǎn)HY樁號(hào)=ZH樁號(hào)＋l0曲中點(diǎn)QZ樁號(hào)=HY樁號(hào)＋L/2圓緩點(diǎn)YH樁號(hào)=QZ樁號(hào)＋L/2=HY樁號(hào)＋L=ZH樁號(hào)＋l0＋L緩直點(diǎn)HZ樁號(hào)=YH樁號(hào)＋l0=ZH樁號(hào)＋LH檢核JD樁號(hào)=ZY樁號(hào)－TH＋DH（檢核）武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第13頁(yè)/共51頁(yè)10.3縱橫斷面圖測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量10.3.1.縱斷面測(cè)量

線路的平面位置測(cè)設(shè)后，采用中平測(cè)量方法測(cè)出各里程樁、加樁處的高程，從而繪制表示沿線起伏情況的縱斷面圖，這個(gè)過程稱為縱斷面測(cè)量。其最終目的是便于進(jìn)行線路縱向坡度、橋涵位置等的設(shè)計(jì)。

縱斷面測(cè)量示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第14頁(yè)/共51頁(yè)10.3縱橫斷面圖測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量如下圖中的測(cè)站Ⅰ、Ⅱ、……每一站的各項(xiàng)計(jì)算依次按下列公式進(jìn)行：(1)視線高程=后視點(diǎn)高程＋后視讀數(shù)(2)轉(zhuǎn)點(diǎn)高程=視線高程－前視讀數(shù)(3)中樁高程=視線高程－間視讀數(shù)縱斷面測(cè)量示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第15頁(yè)/共51頁(yè)10.3縱橫斷面圖測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量縱斷面測(cè)量記錄表如下：

武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第16頁(yè)/共51頁(yè)第十章道橋工程測(cè)量繪制的縱斷面圖如下：武漢科技大學(xué)城市學(xué)院10.3縱橫斷面圖測(cè)量第17頁(yè)/共51頁(yè)10.3縱橫斷面圖測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量10.3.2.橫斷面測(cè)量

為滿足路基、橋涵等專業(yè)設(shè)計(jì)和土方計(jì)算的要求，對(duì)線路兩側(cè)地形起伏情況進(jìn)行的測(cè)量工作稱為橫斷面測(cè)量，以便繪制出橫斷面圖。

測(cè)量位置：線路的百米樁、加樁。

方向：與線路直線或與線路曲線點(diǎn)的切線垂直。

寬幅：一般取中線兩側(cè)各10~30m。武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第18頁(yè)/共51頁(yè)10.3縱橫斷面圖測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量1.測(cè)量方法：橫斷面方向可用十字方架法確定。十字架法確定橫斷面方向示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第19頁(yè)/共51頁(yè)10.3縱橫斷面圖測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量2.橫斷面測(cè)量及數(shù)據(jù)記錄

1).水準(zhǔn)儀法：

對(duì)于地勢(shì)比較平坦的地區(qū)，可采用水準(zhǔn)儀法

水準(zhǔn)儀法示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第20頁(yè)/共51頁(yè)10.3縱橫斷面圖測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量水準(zhǔn)儀法測(cè)量的數(shù)據(jù)記錄入下表武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第21頁(yè)/共51頁(yè)10.3縱橫斷面圖測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量2).抬桿法:

在地勢(shì)起伏劇烈的山地地區(qū)，水準(zhǔn)儀法讀數(shù)較為困難時(shí)采用。

數(shù)據(jù)記錄入下表抬桿法示意圖

…4+0003+980右側(cè)樁號(hào)左側(cè)…4+0003+980右側(cè)樁號(hào)左側(cè)表中：分?jǐn)?shù)的分母表示測(cè)段水平距離，分子表示測(cè)段兩端點(diǎn)的高差。武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第22頁(yè)/共51頁(yè)10.3縱橫斷面圖測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量3.繪制的橫斷面圖

根據(jù)橫斷面測(cè)量數(shù)據(jù)，按距離和高程取相同比例尺（通常1:100或1:200）繪制橫斷面圖。

繪制的橫斷面圖（1）武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第23頁(yè)/共51頁(yè)10.3縱橫斷面圖測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量繪制的橫斷面圖（2）武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第24頁(yè)/共51頁(yè)10.4道路施工測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量平行線法示意圖

道路施工測(cè)量主要進(jìn)行施工控制樁測(cè)設(shè)，路基本測(cè)設(shè)、豎曲線測(cè)設(shè)、土石方量計(jì)算。10.4.1、施工控制樁測(cè)設(shè)1.平行線法

在設(shè)計(jì)的路基寬度以外，測(cè)設(shè)兩排平行于中線的施工控制樁，如圖10-14所示?？刂茦堕g距一般10~20m。武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第25頁(yè)/共51頁(yè)10.4道路施工測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量2.切線延長(zhǎng)線法

如圖10-15所示，切線延長(zhǎng)線法是在路線轉(zhuǎn)折處的延長(zhǎng)線上以及曲線中點(diǎn)至交點(diǎn)的延長(zhǎng)線上測(cè)設(shè)施工控制樁。切線延長(zhǎng)線法示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第26頁(yè)/共51頁(yè)10.4道路施工測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第27頁(yè)/共51頁(yè)10.4道路施工測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量10.4.2、路基測(cè)設(shè)1.路堤測(cè)設(shè)

斜面上路堤測(cè)設(shè)的方法可以采用坡度尺法和圖解法進(jìn)行。

根據(jù)中樁、h和b/2測(cè)設(shè)出坡頂C和D的位置，將坡度尺上k點(diǎn)與C（或者D）點(diǎn)重合，當(dāng)掛在k點(diǎn)上的垂球線與尺子的豎直邊重合或平行時(shí)把尺固定，此時(shí)斜邊延長(zhǎng)與地面的交點(diǎn)即為坡腳點(diǎn)。武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第28頁(yè)/共51頁(yè)10.4道路施工測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量坡度尺法示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第29頁(yè)/共51頁(yè)10.4道路施工測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量2.路塹測(cè)設(shè)

根據(jù)路塹設(shè)計(jì)橫斷面上的下口b和排水溝寬b0以及坡度1：m，即可算出上口寬度。

從中樁起，在橫斷面上向兩側(cè)分別量出B/2，即得坡頂C和D，將相鄰坡頂點(diǎn)相連，即得開挖邊界線。武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第30頁(yè)/共51頁(yè)10.4道路施工測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量路塹測(cè)設(shè)示意圖武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第31頁(yè)/共51頁(yè)10.4道路施工測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量豎曲線測(cè)設(shè)示意圖10.4.3豎曲線測(cè)設(shè)

豎曲線測(cè)設(shè)時(shí)，考慮到豎曲線的坡度轉(zhuǎn)折角α較小，可以近似計(jì)算，簡(jiǎn)化公式如下：α=（i1－i2）切線長(zhǎng)T=R·（i1－i2）/2曲線長(zhǎng)L=R·（i1－i2）外矢距E=T2/(2R)武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第32頁(yè)/共51頁(yè)10.4道路施工測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量[例10-2]測(cè)設(shè)凹形豎曲線，已知i1=-1.141%,i2=+1.540%,變坡點(diǎn)的樁號(hào)為K2+570，高程為76.80m，欲設(shè)置半徑R=3000m豎曲線，試計(jì)算各測(cè)設(shè)元素及起點(diǎn)、終點(diǎn)樁號(hào)及高程？

解：T=R（i1-i2）/2=40.21mL=R(i1-i2)=80.43mE=T2/(2R)=0.27m

起點(diǎn)樁號(hào)=K2+570-40.21=K2+529.79

高程H起=76.80+i1×40.21=77.26m

終點(diǎn)樁號(hào)=K2+570+80.43=K2+610.22

高程H終=76.80+i2×40.21=77.42m武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第33頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量橋梁工程測(cè)量的基本任務(wù):

根據(jù)設(shè)計(jì)文件，按照規(guī)定的精度，將圖紙上設(shè)計(jì)的橋梁墩臺(tái)位置標(biāo)定于地面，據(jù)此指導(dǎo)施工，確保建成的橋梁在平面位置、高程位置和外形尺寸等方面均符合設(shè)計(jì)要求。具體包括：

中線復(fù)測(cè)及橋軸線測(cè)定、橋梁施工控制測(cè)量、墩臺(tái)定位及縱橫軸線測(cè)設(shè)和橋梁竣工測(cè)量四個(gè)方面。武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第34頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量10.5.1、中線復(fù)測(cè)及橋軸線測(cè)定主要方法：導(dǎo)線法。1.直線橋的中線復(fù)測(cè)

計(jì)算：以兩端轉(zhuǎn)點(diǎn)（ZD7-3,ZD7-8)的連線為x軸建立施工坐標(biāo)系，計(jì)算各轉(zhuǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)觀測(cè)：橋址位置上所有轉(zhuǎn)點(diǎn)間的水平距離Di

和相鄰邊間的水平角βi

。武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第35頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量

當(dāng)橋梁位于曲線上時(shí)，應(yīng)對(duì)整個(gè)曲線進(jìn)行復(fù)測(cè)。檢查切線方向控制樁是否在同一條直線上。如果不在同一條直線上，則應(yīng)給予改正。重新精確測(cè)定線路的轉(zhuǎn)向角。重新計(jì)算曲線綜合要素。重新標(biāo)定曲線的起點(diǎn)和終點(diǎn)。2.曲線橋的中線復(fù)測(cè)武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第36頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量1）.切線控制樁的復(fù)測(cè)檢查切線上的控制樁是否在同一條直線上。

方法：穿線法、導(dǎo)線法。武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第37頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量2）.轉(zhuǎn)向角復(fù)測(cè)

依據(jù)：已確認(rèn)的切線控制樁；

方法：直接測(cè)量——測(cè)回法間接測(cè)量——導(dǎo)線法如果已確認(rèn)的切線控制樁中含有交點(diǎn)樁，則采用直接測(cè)量法否則，采用間接測(cè)量法，即導(dǎo)線測(cè)量法或副交點(diǎn)法。武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第38頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量3）.橋軸線長(zhǎng)度測(cè)定(1)橋軸線控制樁：兩岸橋頭中線上埋設(shè)的控制樁。作用：保證墩臺(tái)間的相對(duì)位置正確，并使之與相鄰線路在平面位置上正確銜接。(2)橋軸線長(zhǎng)度：兩岸橋軸線控制樁間的水平距離。(3)橋軸線長(zhǎng)度的測(cè)量方法:直接測(cè)定法——光電測(cè)距間接測(cè)定法——三角網(wǎng)推算武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第39頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量10.5.2、橋梁施工控制測(cè)量

對(duì)于水中不能直接測(cè)設(shè)的橋梁或水面較寬且有高墩、大跨、深水基礎(chǔ)或基礎(chǔ)施工難度較大，梁部結(jié)構(gòu)類型復(fù)雜的特大橋和大橋，要建立施工平面控制網(wǎng)。

1.橋軸線長(zhǎng)度精度估算

設(shè)墩臺(tái)中心點(diǎn)位放樣的極限誤差為△D，中誤差為△D/2，全橋共有N跨，則橋軸線長(zhǎng)度的中誤差為武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第40頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量2.橋梁施工平面控制測(cè)量1).橋梁施工平面控制網(wǎng)網(wǎng)形布設(shè)

根據(jù)橋梁的大小、精度要求和地形條件，橋梁施工平面控制網(wǎng)的網(wǎng)形布設(shè)有以下幾種形式。

雙三角形大地四邊形武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第41頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量

雙大地四邊形加強(qiáng)型大地四邊形武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第42頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量大地四邊形加三角形武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第43頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量3.橋梁施工平面控制網(wǎng)的距離觀測(cè)方法：銦鋼基線尺，光電測(cè)距測(cè)距精度評(píng)定:

設(shè)某條邊長(zhǎng)進(jìn)行了n次對(duì)向觀測(cè)，第i次對(duì)向觀測(cè)的差值為di，則一次觀測(cè)的中誤差為：

對(duì)向觀測(cè)平均值的中誤差為：武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第44頁(yè)/共51頁(yè)10.5橋梁工程測(cè)量第十章道橋工程測(cè)量4.橋梁施工高程控制測(cè)量

各水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)沿橋軸線兩側(cè)以400m左右的間距均勻布設(shè)，并構(gòu)成

連續(xù)水準(zhǔn)環(huán)。

水準(zhǔn)測(cè)量的等級(jí)、精度、限差應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定。

施工水準(zhǔn)點(diǎn)的高程必須定期檢測(cè)。

水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)標(biāo)石

水準(zhǔn)測(cè)量的等級(jí)和精度應(yīng)滿足表要求武漢科技大學(xué)城市學(xué)院第45頁(yè)/共51