1、工程施工導線水準測量,1,一、公路工程施工測量概述 （一）公路工程施工測量的依據(jù) 依據(jù)一：公路路基施工技術(shù)規(guī)范公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范； 依據(jù)二：業(yè)主提供的公路施工設計圖表；業(yè)主提供給施工單位的設計文件，其中施工測量方面的有：公路平面總體設計圖、路線縱斷面圖，路基橫斷面圖、主線路面結(jié)構(gòu)圖（路面橫斷面結(jié)構(gòu)圖）、路基設計表、直線曲線及轉(zhuǎn)角表、曲線要素表、導線點坐標表（埋石點成果表）、逐樁坐標表以及邊溝（排水溝）設計表、路基防護工程數(shù)量表（路塹及路堤）等。,2,（二）公路工程施工測量的任務 公路工程屬于線性工程。所謂公路線性，簡言之就是公路的面貌形象。它是有直線和曲線以及路面寬

2、度、路塹、路堤等平面和高程要素組成的。 公路工程施工測量的任務就是應用導線測量方法加密路線平面控制施工導線點，用坐標放樣方法來控制公路的線性外觀，用水準測量加密線路施工高程控制水準點，用水準測量（放樣）方法來控制線路的縱向坡度和橫向路拱坡度。從而指導施工人員順利進行路基路面的施工，以確保公路工程的質(zhì)量。 （三）公路工程施工測量的工作內(nèi)容 公路工程施工測量貫穿公路施工全過程。施工前、施工中、施工結(jié)束都要進行施工測量。根據(jù)公路工程施工程序及進度，公路工程施工測量的工作內(nèi)容包括：,3,在施工前 1、根據(jù)公路勘測初測導線點，在施工標段現(xiàn)場，結(jié)合線路實際情況加密公路施工導線點； 2、根據(jù)公路勘測初測水準

3、點，在施工標段現(xiàn)場，結(jié)合線路實際情況加密公路施工水準點； 在施工過程中 1、根據(jù)施工標段加密的施工導線點，在施工過程中用坐標放樣等方法標定線路中樁、邊樁等平面點位，以監(jiān)控線路線形（直線及曲線）； 2、根據(jù)施工標段加密的施工水準點，在施工過程中采用水準測量（放樣）方法標定線路中樁、邊樁高程等，以監(jiān)控施工中挖填高度和線路縱向高低以及橫向坡度。 在施工結(jié)束后（竣工） 根據(jù)規(guī)范質(zhì)量標準和道路設計的要求，用經(jīng)緯儀、,4,全站儀、水準儀、塔尺、鋼尺等儀器工具檢測路基路面各部分的寬度、高程、橫坡及中線偏差等幾何尺寸。 公路工程施工通常是在一條狹長地帶進行，故對測量技術(shù)的需求有其特殊性，但是公路工程施工測量技

4、術(shù)并不復雜，均是常規(guī)的易操作的測量技術(shù)。然而問題不在于所應用測量技術(shù)的簡易，而在于測量技術(shù)在線路施工中多次的重復操作，量大而繁，尤其是施工中的高程測量，如1km長的公路，每10m測設左中右三個樁位，則線路每結(jié)構(gòu)層都要測300個點位高程，況且施工中隨時都要補樁，這就要求施工測量員要有足夠的耐心和細心，工作中千萬不可疏忽大意，否則將為公路工程建設造成很大的損失。,5,二、公路工程施工測量的準備工作 （一）資料收集 通常情況下，公路施工測量應收集的設計文件圖表主要有： 1、公路平面總體設計圖即路線平面圖（路線地形圖上設計的公路平面形狀圖）。 2、路線縱斷面圖。 3、路基橫斷面圖。 4、路面橫斷面結(jié)構(gòu)

5、圖（也叫路面結(jié)構(gòu)圖）。 5、路基設計表。 6、直線、曲線及轉(zhuǎn)角表。 7、埋石點成果表（包括導線點成果表、水準點成果表）。 8、逐樁坐標表。,6,9、路基標準橫斷面圖。 （二）現(xiàn)場勘察 在施工隊伍進駐施工現(xiàn)場后，技術(shù)人員應全面熟悉設計圖表文件，在此基礎(chǔ)上還應到施工現(xiàn)場勘察核對，其主要內(nèi)容包括： 1、搞清施工標段線路起點里程樁和終點里程樁的實地位置以及該標段四周地貌概況，以確定取土、棄土運輸便道的位置及制定臨時排水措施等。 2、對照路線設計縱斷面及橫斷面圖察看沿線地形，搞清挖方、填方地段。 3、查看公路沿線平面控制點位、交點點位和高程控制水準點位的實地位置完好程度，各點通視情況能否滿足放樣需要。

6、4、查看公路設計定測時的中線樁點位情況，為恢復中樁作準備。,7,5、考察該施工標段沿線應加密的施工導線、施工水準點的實地位置，并擬定聯(lián)測已知導線點、水準點的方案。 6、考察沿線蓋板涵、通道、圓管涵、橋梁等附屬構(gòu)造物實地現(xiàn)狀，擬定放樣方案。 經(jīng)過實地勘察，如發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場存在于設計圖表文件不符的內(nèi)容，應及時向業(yè)主或監(jiān)理報告，并根據(jù)施工現(xiàn)場實況，擬定施工測量方案。 （三）全面熟悉設計圖表 規(guī)范規(guī)定：“公路路基施工必須按照已批準的設計文件進行”，因此，在取得公路施工設計圖表以后，必須對有關(guān)施工測量的那部分圖表全面熟悉，做到心中有數(shù)，以便施工測量工作的順利進行。 1、全面熟悉“公路平面總體設計圖”,8,

7、2、全面熟悉“路線縱斷面圖” 3、全面熟悉 “路線縱斷面圖”上豎曲線、超高緩和曲線的形式 4、全面熟悉“路基橫斷面圖” 5、全面熟悉“路面橫斷面結(jié)構(gòu)圖” 6、全面熟悉“路基設計表” 7、全面熟悉“埋石點成果表” 8、全面熟悉“直線曲線及轉(zhuǎn)角表” 9、全面熟悉“逐樁坐標表”,9,三、導線點的復測和加密 施工導線點的加密前應對公路勘察設計定測階段所布設的導線點進行復測。導線點的復測必須按照公路路基施工技術(shù)規(guī)范中有關(guān)條款規(guī)定的復測方法、復測儀器、復測精度等執(zhí)行。在這我將重點講述導線點的加密。 加密導線點的目的是為便于線路平面位置的放樣，并保證施工精度。公路施工實踐告訴我們，在公路施工過程中，需要多次

8、恢復路線中樁及邊樁，因為施工中每天都有可能破壞這些樁位，這就需要在挖填一定高度后，重新放樁以保證路線線形。 在施工標段，布設合理的導線點位，能夠方便而又準確的恢復中樁、邊樁。公路施工實踐證明，公路勘察設計階段所布設的交點、導線點位在其分布和數(shù)量上都不能滿足施工現(xiàn)場的需要。,10,因此施工單位必須根據(jù)所施工標段的實際需要和實際地形來加密導線點。我們把加密的導線點稱為施工導線點，有的也稱為臨時導線點。 施工導線點的加密原則是從整體到局部，從高級到低級。因此施工導線點的起終點必須是設計單位提供的導線坐標成果。 根據(jù)規(guī)范對加密導線點的要求，結(jié)合公路工程施工測量實踐經(jīng)驗，下面介紹施工導線點的選點、布設方

9、案、測設方法和計算方法。 （一）、施工導線點的選點要求 1、通視良好。實踐中，施工導線點位一般都選在路塹塹頂?shù)倪m當位置以及路線結(jié)構(gòu)物附近，不易受施工干擾處。所布設的導線點既要保證導線點間能夠通視，又要保證牢固。 2、點位樁的編號要醒目，易識別。,11,3、便于架設儀器，方便觀測員操作。 （二）、加密施工導線點的原則 1、公路工程施工測量與其他測量工作一樣，也必須遵循由高級到低級的原則，即必須從設計單位提供的導線點到施工導線點。 2、施工導線點的坐標系統(tǒng)必須與設計單位提供的導線點的坐標系統(tǒng)一致。 3、施工導線點起終點必須是設計單位提供的導線點，其測定結(jié)果的限差，應符合規(guī)范要求。 4、施工導線點的

10、測量精度必須滿足施工放樣精度，公路施工放樣精度是依據(jù)規(guī)范規(guī)定的驗收限差確定的。施工導線點的密度應滿足施工放樣的需要。實踐證明，放樣點若距控制點遠，則放樣不方便，且誤差也大。放樣時應一站到位，放樣視距不宜超過500m。,12,（三）、施工導線點的測設 1、施工導線點的測設方案 選擇施工導線點的測設方案，應考慮如下因素： （1）、施工標段已知導線點的利用，及其相互間的通視情況；前后相鄰標段導線點分布情況（利于選用與相鄰導線點聯(lián)測方案）。 （2）、施工標段的地形特征及障礙物影響通視情況。 （3）、施工放樣點的需求。 適用于公路工程加密導線點的方案有： （1）附合導線。 （2）閉特殊合導線。 （3）支

11、導線。 當施工標段只有一組起始數(shù)據(jù)時，可考慮選用閉合導線；當施工標段有兩組起始數(shù)據(jù)時，可考慮,13,選用附合導線；當需要，例如涵洞放樣等可考慮選用支導線。 所謂一組起始數(shù)據(jù)即一條導線邊兩個導線點的坐標已知；兩組起始數(shù)據(jù)即兩條不相鄰的導線邊四個導線點的坐標已知。 2、施工導線點的測設方法 導線測量實際上就是測量相互連接折線的夾角和邊長，簡言之就是測距和測角。,圖a附合導線,14,圖abc分別是附和導線、閉合導線、支導線，只要用全站儀測出圖中的轉(zhuǎn)角和各邊的邊長，然后通過計算便可求得各導線點的坐標,圖c支導線,圖b閉合導線,15,為了提高測量的精度，我們應根據(jù)實際需要和現(xiàn)場條件出發(fā)，為了減少測量誤差

12、對放樣點的影響，我們一方面可適當增加控制點的密度，縮小控制距離，這樣即方便放樣，又可提高精度；另一方面，在測量施工控制導線時，必須滿足規(guī)范對導線點的測量精度： 角度閉合差（）為10n，n是測點數(shù)； 坐標相對閉合差為1/15000（一級導線）。 由于觀測角和邊長不可避免的存在差別，所以計算結(jié)果就有角度閉合差和縱橫坐標閉合差。用這種帶有誤差的坐標增量計算出來的導線點坐標也就存在有誤差。為了消除這些誤差，就要對觀測角和坐標增量進行改正，這種改正工作就叫做導線測量平差計算。 導線平差計算有嚴密平差和近似平差兩種方法。公路施工導線測量采用近似平差方法。,16,所謂導線測量近似平差，是將角度閉合差平均分配

13、于各觀測角，然后用平差角和導線邊（平距）計算坐標增量，再對坐標增量進行改正，最后求得各導線點的最后坐標。 導線平差的目的，就是為了消除測角、測邊誤差，并在平差后使測量結(jié)果的精度有一定的提高。具體的計算過程后面闡述，在這提醒大家一點在進行內(nèi)業(yè)計算前一定要對外業(yè)導線測量記錄手簿要進行200%的檢查，保證所用數(shù)據(jù)準確無誤。 四、水準點的復測和加密 （一）、施工水準點的選點的要求 1、施工水準點的密度：施工水準點的密度應保證只架設一次儀器就可以放出或測量出所需要的高程。公路施工實踐告訴我們，在一個測站上水準測量前后視距最好控制在80m，超過80m則要轉(zhuǎn),17,站才能繼續(xù)往前測，如果多次轉(zhuǎn)下去，誤差便會

14、因積累而增大，因此從實際出發(fā)，同時又為了能保證測量精度，施工水準點間距最好在160m范圍內(nèi)，在縱坡較大地段，水準點間距可根據(jù)實際地形縮短。施工實踐證明，根據(jù)上述要求加密的水準點，完全可以滿足施工進度的需要，同時又為高程施工放樣帶來了很大的方便；由于放樣距離較近，也就保證了精度滿足規(guī)范要求 2、施工水準點位布設地點：公路施工實踐中，加密施工水準點位一般是布設在填方路段兩側(cè)20m范圍內(nèi)的高地上，與挖方段交接的山坡腳（適宜高填方）等易于保存的地方。當路基工程基本完成，挖方段的排水溝或坡腳砌體也已施工完畢，水準點位可布設在其水泥抹面上。埋設好的水準點要作好點標記，方便以后使用。 3、施工水準點應埋設牢

15、固，并妥善保護。施工,18,實踐證明，施工水準點自開工到竣工驗收都發(fā)揮作用，所以點位一定要牢固。 4、施工水準點位的編號要醒目、清晰、易識別 （二）、施工水準點的測設 1、加密施工水準點的原則 （1）加密施工水準點必須遵循由高級到低級的原則，即必須從設計單位提供的水準點到施工水準點。 （2）施工水準點高程系統(tǒng)必須與設計單位提供的高程系統(tǒng)一致，不得自行選擇高程系統(tǒng)。 （3）施工水準點的起終點必須是設計單位提供的水準點，其測定結(jié)果的限差應附和規(guī)范要求。 （4）施工水準點的測量精度必須滿足高程放樣精度。 （5）施工水準點的密度應能滿足高程放樣的需要。,19,實踐證明，若放樣點距水準控制點遠，則測量誤

16、差大；故一站就應放出所需點位的高程，測量視距宜控制在80m以內(nèi)。 2、施工水準點的測量方法 施工水準點的高程用水準測量方法測定。水準測量就是利用水準儀、水準尺或塔尺測定點間高差的方法。只要知道一點的高程，就可計算出另外一點的高程。普通測量常用的水準測量方法有向前法（前視法）和復合水準測量法。 根據(jù)公路施工特征，一般用復合水準測量方法來加密施工高程控制點。 3、水準測量的注意事項 水準測量操作簡單，易學易會易操作，并且是高程控制中的最精確的方法，用水準測量方法測出的高程比任何其它方法（例如三角高程方法）精度,20,都高，所以在各類工程施工中都采用此法控制高程。但是要快而準確的測出高精度的水準成果

17、也并不容易，對于新手來說更易出錯，工作中的粗心，大意和疏忽，都會發(fā)生錯誤，為工程建設帶來損失，例如附和氣泡沒有完全吻合、尺子立的不垂直或前傾或后倒，立尺點變動等都會使測量結(jié)果產(chǎn)生錯誤。因此，在進行水準測量時，應集中精力、仔細認真。為了保證水準測量的質(zhì)量，在進行水準測量作業(yè)時應特別注意： （1）兩點間應為偶數(shù)站，且前后視距應保持大致相等。 （2）儀器安置一定要穩(wěn)妥，在松散的地方架設儀器，腳架一定要踩牢。來回走動照準標尺讀數(shù)時不要碰動腳架。架設儀器盡量避免騎腿，隨時檢查腳腿螺旋有沒有擰緊。 （3）測設施工控制水準線路，最好適用3m雙面,21,水準尺一對。用這種尺子，可當站校核所測兩點高差是否正確。

18、 （4）扶尺員一定要把尺子立在點位上，且要垂直，為避免尺子前后傾倒，左右歪斜，可在尺邊掛垂球控制。 （5）讀數(shù)時要果斷、要穩(wěn)、要準，切不可三心二意拿不定主張，而且不準湊數(shù)。 （6）轉(zhuǎn)點要選在堅硬牢固處，若用尺墊一定要踩牢，轉(zhuǎn)動尺面要提起尺子。 （7）用塔尺進行水準測量時，一定要每節(jié)到位，測量過程中要經(jīng)常檢查抽出的尺有沒有降落。 （8）讀數(shù)后必須立刻記在手簿上，不應記在心中或隨便什么紙上，不準靠回憶補記。記錄要整潔、清晰、真實。記錯應重新記錄，不得涂改。,22,（9）轉(zhuǎn)站時，一定要檢查本站記錄，計算正確無誤后才可挪動儀器遷站。 （10）為了避免儀器接受日曬，測量時盡量打傘。盛夏正午不宜進行水準測

19、量。 4、施工水準點的測量精度 施工水準點是施工高程放樣的依據(jù)。只有保證了施工水準點的精度，才能保證施工高程放樣的精度。所以應從施工放樣的實際需要出發(fā)，為了滿足高程放樣精度，一方面我們可以適當合理的增加施工水準點的密度，應保證只架設一次儀器，就能放出或測出所需點的高程，這樣，水準控制點與放樣點的距離不應超過80m，既方便放樣操作又能保證放樣精度；另一方面，在測量施工水準控制路線時，必須滿足規(guī)范規(guī)定的水準點閉合差： 高速、一級公路為20Lmm，L為水準路線長度，,23,以km計。對于支水準路線L 取單里程長度。 二級一下公路為30Lmm ，L為水準路線長度，以km計。 （三）、施工水準路線的計算

20、 公路工程施工實踐中，施工水準測量計算采用水準近似平差法。在這不詳細介紹了，只簡單的介紹一下其計算步驟： 1、仔細認真檢查外業(yè)各項記錄和高差計算值，如發(fā)現(xiàn)問題，應查明原因予以糾正。 2、繪制外業(yè)測量水準線路草圖，在草圖上注明已知水準點名及高程，注明各相鄰點間的實測高差和距離，標明水準線路測量往返測方向。 3、在草圖上進行水準線路平差計算。 4、編制水準點成果表。,24,五、導線的內(nèi)業(yè)計算計算各導線點的坐標,（一）幾個基本公式 1、坐標方位角的推算,注意：若計算出的方位角360，則減去360； 若為負值，則加上360。,或：,25,例題:方位角的推算,1,2,3,4,5,95,130,65,128,122,12,30,1,2,3,4,5,已知：12=300，各觀測角如圖，求各邊坐標方位角23、34、45、51。,解： 23= 12-2+1800=800 34= 23-3+1800=1950 45=2470 51=3050 12=300（檢查）,26,2、坐標正算公式,由A、B兩點邊長DAB和坐標方位角AB，計算坐標增量。見圖有：,其中，XAB=XB-XA YAB=YB-YA,27,3、坐標反算公式,由A、B兩點坐標來計算AB、DAB,AB的具體計算方法如下：,（1）計算：,28,（2）計算：,（3）根據(jù)XAB、YAB的正負號判斷AB所在的象