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1、第二章 线路工程测量2-1线路工程测量概述一、概述线路工程是指长宽比很大的工程，包括公路、铁路、运河、供水明渠、输电线路、各种用途的管道工程等。这些工程的主体一般是在地表，但也有在地下或在空中的，如地铁、地下管道、架空索道和架空输电线路等，工程可能延伸十几公里以至几百公里，它们在勘测设计及施工测量方面有不少共性。相比之下，公路、铁路的工程测量工作较为细致。因此，在本章叙述中大多以公路工程为例。线路工程建设过程中需要进行的测量工作，称为线路工程测量，简称线路测量。二、线路测量的任务和内容线路测量是为各等级的公路和各种管道设计及施工服务的。它的任务有两方面：一是为线路工程的设计提供地形图和断面图，
2、主要是勘测设计阶段的测量工作；二是按设计位置要求将线路敷设于实地，其主要是施工放样的测量工作。整个线路测量工作包括下列内容：1收集规划设计区域内各种比例尺地形图、平面图和断面图资料，收集沿线水文、地质以及控制点等有关资料。2根据工程要求，利用已有地形图，结合现场勘察，在中小比例尺图上确定规划路线走向，编制比较方案等初步设计。3根据设计方案在实地标出线路的基本走向，沿着基本走向进行控制测量，包括平面控制测量和高程控制测量。4结合线路工程的需要，沿着基本走向测绘带状地形图或平面图，在指定地点测绘工地地形图（例如桥位平面图）。测图比例尺根据不同工程的实际要求参考相应的设计及施工规范选定。5根据设计图
3、纸把线路中心线上的各类点位测设到地面上，称为中线测量。中线测量包括线路起止点、转折点、曲线主点和线路中心里程桩、加桩等。6根据工程需要测绘线路纵断面图和横断面图。比例尺则依据不同工程的实际要求选定。7根据线路工程的详细设计进行施工测量。8工程竣工后，按照工程实际现状测绘竣工平面图和断面图。三、线路测量的基本特点1全线性测量工作贯穿于整个线路工程建设的各个阶段。以公路工程为例，测量工作开始于工程之初，深入于施工的各个点位，公路工程建设过程中时时处处离不开测量技术工作，当工程结束后，还要进行工程的竣工测量及运营阶段的稳定监测。2阶段性这种阶段性既是测量技术本身的特点，也是线路设计过程的需要。如图5
4、-2-1体现了线路设计和测量之间的阶段性关系。反映了实地勘察、平面设计、竖向设计与初测、定测、放样各阶段的对应关系。阶段性有测量工作反复进行的含义。3渐近性线路工程从规划设计到施工、竣工经历了一个从粗到细的过程，从图5-2-2中可以看到，线路工程的完美设计是逐步实现的。完美设计需要勘测与设计的完美结合，设计技术人员懂测量，测量技术人员懂设计，完美结合在线路工程建设的过程中实现。图5-2-1线路设计与测量的关系四、线路测量的基本过程1 规划选线阶段规划选线阶段是线路工程的开始阶段，一般内容包括图上选线、实地勘察和方案论证。（1）图上选线根据建设单位提出的工程建设基本思路，选用合适比例尺的地形图（
5、1：50001：50000），在图上比较、选取线路方案。现实性好的地形图是规划选线的重要图件，为线路工程初步设计提供地形信息，可以依此测算线路长度、桥梁和涵洞数量、隧道长度等项目，估算选线方案的建设投资费用等。（2）实地勘察根据图上选线的多种方案，进行野外实地视察、踏勘、调查，进一步掌握线路沿途的实际情况，收集沿线的实际资料。特别注意以下信息：有关的控制点；沿途的工程地质情况；规划线路所经过的新建筑物及交叉位置；有关土、石建筑材料的来源。地形图的现势性往往跟不上经济建设的速度，地形图与实际地形可能存在差异。因此，实地勘察获得的实际资料是图上选线的重要补充资料。（3）方案论证根据图上选线和实地勘
6、察的全部资料，结合建设单位的意见进行方案论证，经比较后确定规划线路方案。2 线路工程的勘测阶段：线路工程的勘测阶段通常分为初测和定测阶段。（1）初测阶段图5-2-2线路中线在确定的规划线路上进行勘测、设计工作。主要技术工作有：控制测量和带状地形图的测绘，为线路工程设计、施工和运营提供完整的控制基准及详细的地形信息。进行图上定线设计，在带状地形图上确定线路中线直线段及其交点位置，标明直线段连接曲线的有关参数。图5-2-2所示的带状地形图上的粗线是定线设计的公路中线的局部，图中K1、K2是导线点，BM1是水准点，JD是公路直线的交点，在交点两侧的ZH、HY、QZ、YH、HZ表示与直线相连的曲线主点
7、。（2）定测阶段定测阶段主要的技术工作内容是，将定线设计的公路中线（直线段及曲线）测设于实地；进行线路的纵、横断面测量，线路竖曲线设计等。3 线路工程的施工放样阶段根据施工设计图纸及有关资料，在实地放样线路工程的边桩、边坡及其它的有关点位，指导施工，保证线路工程建设的顺利进行。4 工程竣工运营阶段的监测线路工程竣工后，对已竣工的工程，要进行竣工验收，测绘竣工平面图和断面图，为工程运营作准备。在运营阶段，还要监测工程的运营状况，评价工程的安全性。2-2 公路中线测量一、中线测量的工作内容公路中线测量的任务是将线路的中心线测设到地面上，做为公路工程施工的依据。中线测量是由设计单位在定测阶段完成的。
8、在交接桩以后施工单位要进行施工复测，校核设计单位的测量成果，补钉丢失的桩点，加钉施工所需要的桩点。在施工过程中，要经常进行中线测量以控制各工程建筑物的正确位置。竣工后，还要进行全面系统的中线测量，为编制竣工文件提供依据。在不同阶段，尽管中线测量的具体条件、测量方法、施测要求等，可能有所不同，但其基本内容都是相同的。主要包括：直线的定向和距离测量，线路转向角测量，公路曲线控制桩及中桩的测设等。中线测量的特点是整体性强、贯穿始终、工作量大、精度要求较高。因此，中线测量是公路测量的重点内容。二、交点及转点的测设中线测量是把公路的中心线标定在地面上。中线的平面几何线型是由直线和曲线组成，如图5-2-3
9、所示。中线测量主要包括：测设中线起点、终点及各交点（JD）、主点和转点（ZD），量距和钉桩、测量路线各偏角（a）、测设圆曲线及缓和曲线等。1交点的测设由于定位条件和现场情况不同，交点测设方法也需灵活多样，工作中应根据实际情况合理选择测设方法。目前常用的方法有距离交会法、直角坐标法和极坐标法。（1）距离交会法距离交会法主要是根据测试点与地物的关系测设交点。如图5-2-4所示，JD12的位置已在地形图上确定，可事先在图上量出JD12到两房角和电线杆的距离，在现场根据相应的房角和电线杆，用钢尺分别量取相应的距离，用距离交会测设出JD12点。图5-2-3公路中线（2）根据导线点与交点的设计坐标测设交点
10、根据附近导线点（测站点）和交点（放样点）的设计坐标，反算出有关的测设数据，按直角坐标法或极坐标法测设出交点，如图5-2-5所示。根据导线点5、6和7三点的坐标，反算夹角b和测站点到放样点之间的距离D，用极坐标法测设交点，或者是用全站仪直接用直角坐标法测设JD1。图5-2-4距离交会测设交点图5-2-5根据导线点测设交点（3）穿线交点法测设交点穿线交点法是利用图上就近的导线点或地物点与纸上定线的直线段之间的角度和距离，用图解法求出测设数据，通过实地的导线点或地物点，把中线的直线段独立地测设到地面上，然后将相邻直线延长相交，定出地面交点桩的位置。其程序是：放点、穿线、交点。 放点放点常用的方法有极
11、坐标法和支距法。在图5-2-6中，P1、P2、P3、P4为纸上定线的某直线段欲放的临时点。在图上以附近的导线点4、5为依据，用量角器和比例尺分别量出1、L1,2、L2等放样数据。实地放点时，可用经纬仪和皮尺分别在4、5点按极坐标法定出各临时点的位置。图5-2-7为按支距法放出中线上的各临时点P1、P2、P3、P4。即在图上从导线点14、15、16、17作导线边的垂线，分别与中线相交得各临时点，用比例尺量取各相应的支距L1、L2、L3和 L4。在现场以相应导线点为垂足，用方向架标定垂线方向，按支距法测设出相应的各临时点。图5-2-6极坐标法放点图5-2-7支距法放点 穿线放出的临时各点理论上应在
12、一条直线上，由于图解数据和测设工作均存在误差，实际上并不严格在一条直线上，在这种情况下可根据现场的实际情况，采用目估法穿线或经纬仪视准法穿线，通过比较和选择，定出一条尽可能多的穿过或靠近临时点的直线AB，最后在A、B或其方向上打下两个以上的转点桩，取消临时点桩。 交点如图5-2-8所示，当两条相交的直线AB、CD在地面上确定后，可进行交点。将经纬仪置于B点瞄准A点，倒镜，在视线上接近交点JD的概略位置前后打下两桩（骑马桩）。采用正倒镜分中法在桩上定出a、b两点，并钉以小钉，挂上细线。仪器搬至C点，同法定出c、d两点，挂上细线，两细线的相交处打下木桩，并钉以小钉，得到JD点。 图5-2-8交点2
13、转点的测设当两交点间距离较远但尚能通视或已有转点需要加密时，可采用经纬仪直接定线或经纬仪正倒镜分中法测设转点。当相邻两交点互不通视时，可用下述方法测设转点。（1）两交点间设转点如图5-2-9所示，JD5、JD6为相邻而互不通视的两个交点，ZD为初定转点。今欲检查ZD是否在两交点的连线上,可置经纬仪于ZD，用正倒镜分中法延长直线JD5ZD至JD6。设JD6与JD6的偏差为f，用视距法测定a、b，则ZD应横向移动的距离e可按下式计算： (5-2-1)将ZD按e值移至ZD。再将仪器移至ZD，按上述方法逐渐趋近，直至符合要求为止。（2）延长线上设转点如图5-2-10所示，JD8、JD9互不通视，可在其
14、延长线上初定转点ZD。将经纬仪置于ZD，用正倒镜照准JD8，并以相同竖盘位置俯视JD9，得两点后取其中点得JD9。若JD9与JD9重合或偏差f在容许范围之内，即可将JD9作为交点。否则应重设转点，量出f值，用视距法测出a、b，则ZD应横向移动的距离e可按下式计算： (5-2-2)将ZD按e值移至ZD。重复上述方法，直至符合要求为止。3归化法测设交点和转点归化法测设交点和转点（以及线路中心线上的任何一点），是先用极坐标法放样一个点作为临时过渡点，放样后埋设标志桩，待埋设的标志桩稳定后，再用附和导线的方法，测量过渡点与已知点之间的关系（边长、夹角或坐标），并与导线点联测。然后按导线坐标计算的方法进
15、行平差计算求得测算值，将其与设计值比较得其差数，最后从该过渡点出发修正这一差数，把点归化到更精确的位置上去，从而在实地上得到更准确的交点和转点。归化法放样，是一种精密放样点位的方法。已广泛应用于大型桥梁的轴线放样中，并在京福高速公路济南黄河大桥施工放样中得到了应用。此方法特别适合于线型工程的轴线放样，尤其是公路中心线的放样工作。当测设大量的临时的交点和转点后，再用附合导线的方法测量所有的交点和转点，并与控制点（导线点）联测，然后平差计算所有放样点的坐标，与设计的坐标比较得到差数，再在已稳定的临时桩上进行修正，从而得到所有放样点的精确位置。图5-2-9两交点间设转点 图5-2-10延长线上设转点
16、三、公路中线转折角的测定公路中线的转折角又称为偏角，是线路由一个方向偏转至另一个方向时两直线的夹角，常用表示，如图5-2-11所示。根据线路偏转的方向，偏角有左右之分，沿着路线前进的方向，偏转后方向位于原方向左侧时，称左偏角左，位于原方向右侧时称为右偏角右。在线路测量中，通常是观测线路的右角，按下式计算： (5-2-3)右角的观测通常用DJ6经纬仪（或全站仪）测回法观测一个测回，两半测回角度之差误差值一般不超过40。根据曲线测设的需要，在右角测定后，要求在不变动水平度盘位置的情况下，定出角的分角线方向，如图5-2-12所示，并钉桩标志，以便将来测设曲线中点时使用。测设角度时，后视方向的水平度盘
17、读数为a，前视方向的读数为b，分角线方向的水平度盘读数为c。因，则或(5-2-4)图5-2-11线路的转折角与偏角 图5-2-12定分角线方向此外，在角度观测后，还须用测距仪或全站仪测定相邻交点间的距离，以供中桩测距人员检核之用。四、公路中桩的测设公路中桩也称为里程桩，从线路的起点开始，需沿线路方向在地面上设置整桩和加桩，这项工作称为中桩测设。在中线交点、转点及转角测定之后，即可进行实地量距、设置里程桩、标定中心线位置。设置里程桩有两重作用，既标定了路线中心线的位置和长度，又是实测线路纵、横断面的依据。中桩测设是在中线丈量的基础上进行的，它是从起点开始，按规定每隔一整数距离设一桩，此为整桩。根
18、据不同的线路，整桩之间的距离也不一样，一般为20m、30m、50m等（曲线上根据不同半径R，每隔20m、10m、5m）。在相邻整桩之间线路穿过的重要地物处（如铁路、公路、管道、沟、河等）及地面坡度变化处要增设加桩。因此，加桩又分为地形加桩、地物加桩、曲线加桩和关系加桩等。地形加桩，是指沿中线在地面起伏突变处、横向坡度变化处以及天然河沟处等所设置的里程桩。地物加桩，是指沿中线有人工构筑物的地方，如桥梁、涵洞处，路线与其它公路、铁路、渠道、高压线等交叉处，拆迁建筑物处，以及土壤地质变化处加设的里程桩。曲线加桩，是指曲线上设置的主点桩，如圆曲线起点（简称直圆点ZY）、圆曲线中点（简称曲中点QZ）、圆
19、曲线终点（简称圆直点YZ）等，分别以汉语拼音缩写为代号。我国公路采用汉语拼音的缩写名称见表5-2-1所示。关系加桩，是指线路上的转折点（ZD）桩和交点（JD）桩。为了便于计算，线路中桩均按起点到该桩的里程进行编号，并用红油漆写在木桩侧面，如桩号为0100，即此桩距起点100m（“”号前的数为公里数）。整桩和加桩统称为里程桩，如图5-2-13中的a、b、c图。为提高中桩测设的精度，一般用测距仪或全站仪测量距离，当用钢尺量距时一般要丈量两次，其精度应满足1/1000。在钉桩时，对于交点桩、转点桩、距路线起点每隔500m处的整桩、重要地物加桩（如桥、隧道位置桩），以及曲线主点桩，都要打下方桩（如图5
20、-2-13d图所示），桩顶露出地面约20，在其旁边钉一指示桩（如图5-2-13e所示），指示桩为板桩。交点桩的指示桩应钉在曲线圆心和交点连线外距20的位置，字面朝向交点。曲线主点的指示桩字面朝向圆心。其余的里程桩一般使用板桩，一半露出地面，以便于书写桩号，桩号字面一律要面向线路起点。图5-2-13里程桩 公路桩位汉语拼音缩写与英文缩写对照表表5-2-1标志名称简写汉语拼音缩写英语缩写交点JDIP转点ZDTP圆曲线起点直圆点ZYBC圆曲线中点曲中点QZMC圆曲线终点圆直点YZEC公切点GQCP第一缓和曲线起点直缓点ZHTS第一缓和曲线终点缓圆点HYSC第二缓和曲线起点圆缓点YHCS第二缓和曲线终
21、点缓直点HZST如遇局部地段改线或分段测量，或事后发现丈量或计算错误等，均会造成线路里程桩号不连续，叫断链。桩号重叠的叫长链，桩号间断的叫短链。发生断链时，应在测量成果和有关设计文件中注明，并在实地钉断链桩，断链桩不要设在曲线内或构筑物上，桩上应注明线路来向、去向的里程和应增减的长度。一般在等号前后分别注明来向、去向里程，如1827.431900.00，短链72.57m。公路中桩的测设，除了前面讲的交点及转点的测设以外，还有圆曲线及缓和曲线的主点测设和曲线的详细测设。其详细的坐标计算和测设过程在第四篇的第二章中已有介绍，在此不再赘述。23线路纵、横断面测量线路纵断面测量又称为线路水准测量，它是
22、把线路上各里程桩（即中线桩）的地面高程测出来，绘制成中线纵断面图，供路线纵坡设计、计算中桩填挖高度之用，以解决线路在竖直面上的位置。横断面测量是测定各中心桩两侧垂直于路线中心线的地面高程，绘制横断面图，供路基设计、土石方量计算及施工放样边桩用。一、线路纵断面测量为了提高测量精度和便于成果检查，线路水准测量一般分两步进行：首先在线路中线附近设置水准点，建立高程控制网，称为基平测量。其次是根据各水准点高程，分段进行中桩水准测量，称为中平测量。基平测量的精度要求比中平高，一般按四等水准测量的方法及精度实测；中平测量只作单程观测，按普通水准测量的精度并以附合导线的方法实测。1基平测量水准点是线路高程测
23、量的控制点，在勘测阶段、施工阶段甚至在竣工后的很长一段时期内都要使用，因此，应在地基稳固、易于引测以及施工时不易受破坏的地方设置。水准点分永久性和临时性两种，永久性水准点布设密度应视工程需要而定，在线路起点和终点、大桥两岸、隧道两端，以及需要长期观测高程的重点工程附近均应布设。永久性水准点要埋设标石，也可以在永久性建筑物上或用金属标志嵌在岩基上。临时性水准点的布设密度，根据地形复杂程度和工程需要来定。在重丘陵和山区，每隔0.51.0km设置一个，在平原和微丘地区，每隔12km埋设一个。此外，在中、小桥、涵洞以及停车场等工程集中的地段均应设点。基平测量时，应将起始水准点与附近国家水准点进行联测，
24、以获得绝对高程。沿线水准测量时，也应尽可能与附近国家水准点联测，以获得更多的检核条件。若线路附近没有国家水准点或引测有困难时，可在地形图上量得一个高程，作为起始水准点的假定高程。水准点的高程测量，一般采用一台水准仪在水准点间作往返观测，也可使用两台水准仪作单程观测，精度按四等水准的要求。其往返观测或双仪单程观测所得高差的不符值，其限差可按下式计算： (5-2-5)或 (5-2-6)对于桥头水准点 (5-2-7)或 (5-2-8)其中：n 为测站数；L为两水准点之间的距离。2中平测量中平测量也就是线路纵断面测量或叫中桩测量，是以相邻的两个水准点为一测段，从一水准点开始，逐点侧定各中桩的地面高程，
25、闭合于下一个水准点上。中平水准测量的精度要求，一般将测段高差与两端水准点高差之差的限差定为。在进行测量时，将水准仪置于测站上，首先读取后、前两转点（TP）的尺上读数，再读取两转点间所有中桩地面点的尺上读数，这些中桩点称为中间点，中间点的立尺由后视点立尺人员来完成。由于转点起到传递高程的作用，因此转点尺应立在尺垫、稳固的桩顶或坚石上，尺上的读数毫米，视线长一般不应超过120m。中间点尺上读数厘米（高速公路测设规定读毫米），要求尺子立在紧靠桩边的地面上。当线路跨越河流时，还需要测出河床断面、洪水水位和常水位高程，并注明年、月、日，以便为桥梁设计提供资料。如图5-2-14，水准仪置于站，后视水准点B
26、M.1，前视转点TP.1，将读数记录于表5-2-2中“后视”、“前视”栏内，然后观测BM.1与TP.1间的各个中桩，将后视点BM.1上的水准尺依次立于0000、0050、0140等各中桩地面上，将读数分别记入“间视”栏。仪器搬至站，后视转点TP.1，前视转点TP.2，然后观测各中桩地面点。用同法继续向前观测，直至附合到水准点BM.2，完成一测段的观测工作。每一站的各项计算依次按下列公式进行：视线高程=后视点高程+后视读数中桩高程=视线高程中视读数转点高程=视线高程前视读数图5-2-14中平测量各站记录后应立即计算各点高程，直至下一个水准点为止，当计算的高差闭合差符合要求时，不进行闭合差的调整，
27、即以原计算的各中桩点地面高程作为绘制纵断面图的数据。否则，应予重测。3绘制纵断面图与施工量计算纵断面图既可表示中线方向的地面起伏，又可在其上进行纵坡设计，是线路设计和施工的重要资料。纵断面图是以中线桩的里程为横坐标、以其高程为纵坐标建立的直角坐标系中绘制的。为了明显地表示地面起伏，一般取高程比例尺比里程比例尺大10倍或20倍。高程按比例尺注记，但要参考其它中线桩的地面高程确定原点高程（如图中0000桩号的地面高程）在图上的位置，使绘出的地面线处在图上适当位置。纵断面图一般自左至右绘制在透明毫米方格纸的背面，这样可以防止用橡皮修改时把方格擦掉。图5-2-15是道路工程的纵断面图。图的上半部，从左
28、至右绘有两条贯穿全图的线，一条是细的折线，表示中线方向的实际地面线，是根据桩间的距离和中桩高程按比例绘制的；另一条是粗线，表示带有竖曲线在内的纵坡设计线，是纵坡设计时绘制的。此外，上部还注有以下资料：水准点位置、编号和高程；竖曲线示意图及其曲线元素；桥涵的类型、孔径、跨度、长度、里程桩号和设计水位；涵洞的类型、孔径和里程桩号；与其他线路工程交叉点的位置、里程桩号和有关说明等。图的下部表格，注记以下有关测量和纵坡设计的资料：在图纸左面自下而上各栏填写线型（直线和曲线）、桩号、填挖土深度、地面高程、设计高程、坡度和距离等。在桩号一栏中，自左至右按规定的里程比例尺注上各中线桩的桩号；在地面高程一栏中
29、，注上对应于各中线桩桩号的地面高程，并在纵断面图上按各中线桩的地面高程依次点出其相应的位置，用细折线连接各相邻点，即得中线方向的地面线。在线型（直线和曲线）一栏中，按里程桩号标明线路的直线部分和曲线部分。曲线部分用直角折线表示，上凸表示线路右偏，下凹表示线路左偏，并注明交点编号及其桩号，注明、R、T、L、E等曲线参数。在上部地面线部分根据实际工程的专业要求进行纵坡设计。设计时，一般要考虑施工时土石方工程量最小、填、挖方尽量平衡及小于限制坡度及线路工程有关的专业技术规定等。在坡度和距离一栏内，分别用斜线或水平线表示设计坡度的方向，线的上方注记坡度数值（按百分点注记）、下方注记坡长，水平线表示平坡
30、。不同的坡度以竖线分开。某段的设计坡度值按下式计算：(5-2-9)在设计高程一栏内，填写相应中线桩处的路基设计高程。某点A的设计高程按下式计算：(5-2-10)在填挖土深度一栏内，按下式进行施工量的填挖土深度计算：(5-2-11)式中求得施工量的填挖土深度，正值为挖土深度，负值为填土深度。地面线与设计线相交的点为不填不挖处，称为“零点”。零点也给以桩号，可由图上直接量得，以供施工放样时使用。二、横断面测量横断面测量，就是测定中桩两侧垂直于中线方向地面变坡点间的距离和高差，并绘制成横断面图，供路基、边坡、特殊构造物的设计、土石方计算和施工放样之用。横断面测量的宽度，应根据中桩填挖高度、边坡大小以
31、及有关工程的特殊要求而定，一般自中线两侧各测1050m。除每个中桩均应施测外，在大、中桥头，隧道口，挡土墙等重点工程地段，可根据需要加密。横断面测量的限差一般为：高差容许误差，式中：为测点至中桩间的高差；水平距离的相对误差为1/50。 路线纵断面水准（中平）测量记录表5-2-2测站点号水准尺读数视线高程高程备注后视中视前视1BM.10+000+050+100+108+120TP.12.1911.621.900.621.030.911.00514.50512.31412.8912.6113.8913.4813.6013.499(12.314)ZY.12TP.1+140+160+180+200+2
32、21+240TP.22.1620.500.520.821.201.011.061.52115.66113.49915.1615.1414.8414.4614.6514.6014.140QZ.13TP.2+260+280+300+320+335+350TP.31.4211.481.551.561.571.771.971.38815.56114.14014.0814.0114.0013.9913.7913.5914.173YZ.14TP.3+384+391+400BM.21.7241.581.531.571.28115.89714.17314.3214.3714.3314.616JD.2(14.6
33、18)图5-2-15路线设计纵断面图（一）横断面方向的确定横断面的方向，可用方向盘、经纬仪、全站仪等及其辅助工具或仪器测定。1直线段的横断面方向直线路段的横断面方向指垂直于中心线的方向。故要确定横断面的方向，首先要标定出公路中心线。一般用两个中桩标定；在此方向上再找出垂直方向，这种方法称直接法。另外一种方法是由横断面中桩的坐标，计算边桩的坐标，外业放样中桩和边桩点，这两点连线方向即为横断面方向，把这种方法称为间法。（1）直接法方向盘法方向盘法一是用水准仪下的度盘，二是用木架上装置一圆形刻度盘。将方向盘立于要测定的横断面中桩上，瞄准中线上另一个中桩，则在此方向上增加或减少90的方向即为横断面的方
34、向。经纬仪或全站仪将经纬仪或全站仪安置在要测定的横断面的中桩上，瞄准中线上另一个中桩，则在此方向上拨加或减90的方向即为横断面的方向（2）间接法间接法是利用全站仪来完成的。内业：根据直线方位角，计算某断面方位角190，在中线左或右侧取一定距离L（或为半幅路宽度），计算坐标值，由中线一点坐标（x0,y0），推算边桩坐标。外业：由两已知导线点，一点安置全站仪，一点作为后视点，放样（x0,yo）及(x1,y1)两点，这两点连线，即为横断面的方向。2圆曲线段的横断面方向当线路的中线为圆曲线段时，其横断面方向是中桩点切线的垂直方向或中桩点与圆心的连线方向。（1） 直接法直接法是用方向盘或经纬仪测得。将方
35、向盘或经纬仪置于要测定的中桩A点，如图5-2-16所示，确定切线方向，再定横断面方向。内业：取前（或后）面相邻点B（C）点弧长L1（L2），计算弦切角1（2），公式如下： （5-2-12）外业：置仪器于A点，后视B（C）点，转动仪器角度得A点切线方向，与其垂直的方向即为横断面方向（或直接测定90方向，即为A点横断面方向）。（2）间接法间接法是通过计算中桩坐标和边桩坐标（一般为路基边缘）或圆心坐标，用全站仪按直接放样法，确定横断面的方向。3缓和曲线路段的横断面方向缓和曲线采用回旋线，中桩横断面方向即为缓和曲线上某点与通过该点的曲率圆之圆心的连线方向，也就是该点的曲率圆在该点切线的垂直方向。（1）
36、直接法如图5-2-17所示，由缓和曲线关系可知：（5-2-13）其中：，L为ZHA弧长放样：首先将经纬仪置于ZH点上，测出A点偏角1，再将仪器搬至A点，以221的度盘值方向瞄准ZH点，得切线L方向，与其成90方向即为A点横断面方向。然后将仪器置于待测点A上，瞄准ZH点，当曲线左偏时，逆时针转动2角值得A点切线方向，找到切线方向，转动90（或270）得横断面方向，或顺时针转动902角值直接得横断面方向；当曲线右偏时，与上述方向相反转动仪器得到待测点横断面方向。（2）间接法间接法利用前面讲述的计算方法，计算中桩和边桩的坐标，用全站仪直接放样中桩及相对应的边桩，其两点的连线，即为过此中桩的横断面方向
37、。图5-2-16圆曲线段的横断面方向的确定 图5-2-17缓和曲线路段的横断面方向的确定（二）横断面的测量方法（1） 标杆皮尺法：将标杆依次立于横断面方向上所选定的变坡点处，皮尺挨中桩地面拉平量出至各变坡点的距离，皮尺截于标杆的高度即为两点间的高差。记录表格如表5-2-3所示，表中按路线前进的方向分左侧和右侧，分数中分母表示测段水平距离，分子表示测段两端点的高差。高差为正号表示升坡，负号表示降坡。左侧/m桩号右侧/m1.80 +0.65 0.50 1.95 6.1 5.2 3.3 2.93+6001.05 +2.15 +0.95 +0.50 4.2 6.7 7.3 2.1 +1.65 0.20
38、 0.90 9.2 6.2 4.93+4000.60 +1.05 0.30 8.1 5.5 7.4 标杆皮尺法测横断面记录表5-2-3 (2)水准仪法：当横断面精度要求较高，横断面方向高差变化不大时，多采用此法。施测时用钢尺量距（或皮尺）量距，用水准仪后视中桩标尺，求得视线高程后，再前视横断面方向上坡度变化点上的标尺。视线高程减去诸前视点读数即得各测点高程。(3)经纬仪或全站仪法：在地形复杂、横坡较陡的地段，可利用经纬仪或全站仪，直接定出横断面的方向和横断面上各变坡点与中桩点之间的水平距离和高差。前视读数（左侧）距离/m后视读数桩号（右侧）前视读数距离/m +2.48 1.17 1.52 20
39、.00 11.8 6.61.68 0+2000.78 +0.45 0.83 11.1 20.5 24.8 水准仪法测横断面记录表5-2-4 （三）横断面图的绘制根据横断面测量成果，对距离和高程取统一比例尺（通常取1：100或1：200），在毫米方格纸上绘制横断面图，如图5-2-18所示。目前公路测量中，一般都是在野外边测边绘，便于及时对横断面图进行检核，也可按表5-2-3、表5-2-4形式在野外记录、室内绘制。绘图时，先在图纸上定好中桩位置，由中桩开始，分左、右两侧逐一按各测点间的距离和高程点绘于图纸上，并用直线连接相邻各点即得横断面地面线。图5-2-18为经横断面设计后，在地面线上、下绘有标
40、准路基横断面的图形。 图5-2-18路基横断面图24路基边桩与边坡的放样一、路基边桩的放样放样路基边桩就是在地面上将每一个横断面的道路边坡线与地面的交点，用木桩标定出来。边桩的位置由两侧边桩至中桩的水平距离来确定。常用的边桩放样方法如下：1 图解法就是直接在横断面图上量取中桩至边桩的平距，然后在实地用钢尺沿横断面方向将边桩丈量并标定出来。在填挖土石方不大时，使用此法较多。2解析法就是根据路基填挖高度、边坡率、路基宽度和横断面地形情况，先计算出路基中心桩至边桩的距离，然后在实地沿横断面方向按距离将边桩放出来。具体方法按下述两种情况进行：（1）平坦地段的边桩放样：图5-2-19为填土路基，坡脚桩至
41、中桩的距离D应为：（5-2-14）图5-2-20为挖方路堑，坡顶桩至中桩的距离D为： （5-2-15）以上两式中：B为路基宽度；m为边坡率；H为填挖高度；s为路堑边沟顶宽。以上是断面位于直线段时求算D值的方法。若断面位于弯道上有加宽时，按上述方法求出D值后，还应在加宽一侧的D值中加上加宽值。沿横断面方向放出求得的坡脚（或坡顶）至中桩的距离，定出路基边坡。图5-2-19填土路基 图5-2-20挖方路堑（2）倾斜地段的边坡放样：在倾斜地段，边桩至中桩的平距随着地面坡度的变化而变化。如图5-2-21，路基坡脚桩至中桩的距离D上、D下分别为： （5-2-16）如图5-2-22所示，路堑坡顶至中桩的距离
42、D上、D下分别为： （5-2-17）两式中：h上、h下 分别为上、下侧坡脚（或坡顶）至中桩的高差。其中B、s和m为已知，故D上、D下随h上、h下变化而变化。由于边桩未定，所以h上、h下均为未知数。实际工作中，采用“逐点趋近法”，在现场边测边标定。如果结合图解法，则更为简便。图5-2-21斜坡上路堤 图5-2-22斜坡上路堑二、路基边坡的放样在放样出边桩后，为了保证填、挖的边坡达到设计要求，还应把设计的边坡在实地标定出来，以方便施工。1用竹杆、绳索放样边坡：如图5-2-23所示，O为中桩，A、B为边坡，CD为路基宽度。放样时在C、D处竖立竹杆，于高度等于中桩填土高度H处C、D两点用绳索连接，同时
43、由C、D用绳索连接到边桩A、B上。当路堤填土不高时，可一次挂线。当填土较高时，如图5-2-24时可分层挂线。2用边坡样板放样边坡：施工前按照设计边坡制作好边坡样板，施工时，按照边坡样板进行放样。（1）用活动边坡尺放样边坡：作法如图5-2-25所示，当水准器气泡居中时，边坡尺的斜边所指示的坡度正好为设计边坡坡度，可依此来指示与检核路堤的填筑和路堑的开挖。（2）用固定边坡样板放样边坡：如图5-2-26所示，在开挖路堑时，于坡顶桩外侧按设计坡度设立固定样板，施工时可随时指示并检核开挖和修筑情况。图5-2-23用竹杆、绳索放边坡 图5-2-24分层挂线放边坡图5-2-25活动坡板放边坡图5-2-26固定样板放
