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1、道路工程测量,2 道路纵横断面测量3路基路面放样,3道路纵横断面测量,3道路纵横断面测量,3.1 纵断面图的测绘,1.水准点的布设（基平测量）（1）一般在道路沿线每隔12km设置一永久性水准点，作为全线高程的主要控制点，中间每隔300500m设置一临时性水准点，作为纵断面水准测量分别附合和施工时引测高程的依据。（2）水准点应布设在便于引点，便于长期保存，且在施工范围以外的稳定建（构）筑物上。（3）水准点的高程可用附和（或闭合）水准路线自高一级水准点，按四等水准测量的精度和要求进行引测。,2.纵断面水准测量（中平测量）纵断面测量通常以相邻两水准点为一测段，从一个水准点出发，逐点测量各中桩的高程，
2、再附和到另一水准点上，进行校核。实际测量中，可采用中间点法。由于转点起传递高程的作用，故转点上读数应读至毫米，中间点读数只是为了计算本点的高程，读数至厘米即可。,图形：水准仪中平测量,高速、一级公路：,二级及以下公路：,高差闭合差的限差为：,mm,mm,具体步骤见下：如图所示，水准仪置于1站，后视水准点BMl，前视转点TP1，将观测结果分别记入表中“后视”和“前视”栏内；然后观测BM1且与TP1间的各个中桩，将后视点BM1上的水准尺依次立于0+000，+050，+120等各中桩地面上，将读数分别记入表中视栏内。仪器搬至2站，后视转点TP1，前视转点TP2，然后观测竖立于各中桩地面点上的水准标尺
3、。用同法继续向前观测，直至附合到水准点BM2，完成一测段的观测工作。,（2）全站仪法,先在BM1上测定各转点TP1、TP2的高程，再在TP1、TP2上测定各桩点的高程。其原理即为三角高程测量原理。,3.纵断面图的绘制 一般绘制在毫米方格纸上，横坐标表示道路的里程，纵坐标则表示高程。里程比例尺有15000、12000和11000几种，一般高程比例尺比里程比例尺大10或20倍。纵断面图分为上下两部分。图的上半部绘制原有地面线和道路设计线。下半部分则填写有关测量及道路设计的数据。,道路纵断面图绘制步骤如下:（1）打格制表（2）填写数据（3）绘地面线（4）标注设计坡度线（5）计算路面设计高程（6）绘制
4、道路设计线（7）计算管线埋深（8）在图上注记有关资料,3.2 横断面图的测量,在中线各整桩和加桩处，垂直于中线的方向，测出两侧地形变化点至道路中线的距离和高差，依此绘制的断面图，称为横断面图。横断面反映的是垂直于道路中线方向的地面起伏情况，它是计算土石方和施工时确定开挖边界等的依据。距离和高差的测量方法可用：标杆皮尺法，水准仪皮尺法，经纬仪视距法等。方法先确定横断面方向，再测定变坡点间的平距及高差 横断面图的距离和高差采用相同比例尺，通常为1100或1200。,（一）测设横断面方向,1、直线段一般采用普通方向架测定。2、圆曲线段采用求心方向架。,普通方向架,求心方向架,（一）测设横断面方向,（
5、一）、测设横断面方向,（二）测定横断面上点位1.水准仪皮尺法:水准仪测高差、皮尺丈量平距。适用于：地形简单地区，精度高。,（二）测定横断面上点位2.标杆皮尺法：适用于山区低等级公路。精度低。,（二）测定横断面上点位3、经纬仪视距法将经纬仪安置在中桩上，照准横断面方向，量取仪器横轴至中桩地面的高度作为仪器高，用视距测量的方法测量出地形特征点与中桩的平距和高差。该法适用于地形困难、山坡陡峻路线的横断面测量。4、全站仪法全站仪法的操作方法与经纬仪视距法相同，其区别在于使用光电测距的方法测量出地形特征点与中桩的平距和高差。该法适用于任何地形条件。,二、路线横断面测量（三）横断面图的绘制。,二、路线横断
6、面测量（三）横断面图的绘制。,一般采用1:100或1:200的比例尺绘制绘制横断面图。根据横断面测量得到的各点间的平距和高差，在毫米方格纸上绘出各中桩的横断面图。如图中的细实线所示，绘制时，先标定中桩位置，由中桩开始，逐一将特征点画在图上，再直接连接相邻点，即绘出横断面的地面线。,.横断面图画好后，经路基设计，先在透明纸上按与横断面图相同的比例尺分别绘出路堑、路堤和半填半挖的路基设计线，称为标准断面图，.然后按纵断面图上该中桩的设计高程把标准断面图套在实测的横断面图上。.也可将路基断面设计线直接画在横断面图上，绘制成路基断面图，该项工作俗称“戴帽子”。图中粗实线所示为半填半挖的路基断面图。.根
7、据横断面的填、挖面积及相邻中桩的桩号，可以算出施工的土、石方量。,土石方计算,式中：,计算公式：,依据纵坡设计以及横断面上的中线两侧地形起伏，可以计算出道路施工时的土石方量,路基路面放样,路基路面设计的基本参数中线施工控制桩恢复完成后，即可进行路基施工。路基施工前，应先在地面上把路基的轮廓表示出来，即把路堤坡脚点（或路堑坡顶点）找出来，钉上边桩，同时还应把边坡的坡度表示出来，为路堤填筑和路堑开挖提供施工依据。在进行路基路面施工放样以前，应首先了解路基路面设计的基本参数，以便在进行放样测量时计算放样数据。1)路基宽度公路路基宽度是指行车道与路肩宽度之和。当设有中间带、变速车道、爬坡车道、应急停车
8、带时，还包括这些设施的宽度。如图3-1-1所示。,2)边坡坡度路基边坡坡度通常以1m的形式表示，即i=h/d=1/m,式中m称为边坡坡度、h为边坡的高度、d为边坡的宽度。3)超高根据路基路面的设计要求，在公路直线段路基边缘点处于同一高度，路面横断面由路中心向两侧略向下倾斜形成双向横坡。但是在曲线路段为保证汽车行驶安全，在公路曲线半径小于各级公路的不设超高最小半径时，均应设置超高。圆曲线段路面的设计超高值是常数，路面倾斜形成单向横坡；缓和曲线段路面的超高值随着缓和曲线上的长度的不同而变化，路面横坡倾斜由直线段的双向横坡向圆曲线的单向横坡逐步过渡。超高值可从设计文件中查取。4)加宽当圆曲线半径小于
9、或等于250m时，在圆曲线段应按规定设置加宽，同时在曲线两端设置加宽缓和段。曲线上的加宽值可从设计文件中查取。若圆曲线的加宽值为Bj,加宽缓和段内任一中桩的加宽值，可按下式计算：,（1）当加宽缓和段为直线过渡时，,（2）当加宽缓和段为高次抛物线过渡时，,式中：Bjx加宽缓和段内任意中桩的加宽值；X对应于Bjx的中桩到加宽缓和段起点的长度；Lc加宽缓和段（或缓和曲线段）的长度。,路基边桩放样的一般要求公路路基的边桩包括路堤的填挖边界点和路堑的开挖边界点。除此之外在路基土石方施工以前还应把公路红线界桩和公路工程界桩也要在地面上标定。路基边界点是指路堤（或路堑）边坡与自然地面的交点。公路红线界桩是指
10、为保证公路工程的正常使用和行车安全，根据公路勘测设计规范所确定的公路占用土地的分界用地界桩。公路用地在土地管理中属于公用地籍，界桩的设立将标明公路用地的边界范围，界桩之间连成的线称为红线。公路红线界桩确定了公路用地的范围、归属和用途，具有保护公路用地不受侵犯的法律效力。公路工程界桩是根据公路设计的要求，表明路基、涵洞、挡土墙等边界点位实际位置的桩位，如公路的路基界桩、绿化带界桩等。公路工程界桩有时可能在公路用地的边界上，这种公路工程界桩兼有红线界桩的性质。,1.3路基横断面的放样方法路基横断面的放样主要是路基边桩和边坡的放样。1)路基边桩放样路基边桩放样就是在地面上将每一个横断面的路基边坡线与
11、地面的交点，用木桩标定出来。边桩的位置由横断面方向、两侧边桩至中桩的距离来确定。常用的边桩放样方法如下：(1)图解法 路基横断面图为供路基施工的主要依据，可根据已戴好“帽子”的横断面图放样边桩。就是直接在横断面图上量取中桩至边桩的距离，然后在实地用皮尺沿横断面方向将边桩丈量并标定出来。每个横断面都放出边桩后，再分别将路中线两侧的路基坡脚桩或路堑坡顶桩用灰线连接起来，即为路基填挖边界。在填挖方不大时，使用此法较多。此法一般使用于较低等级的公路路基边桩放样。,(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
12、出来。一般情况下，当施工现场没有横断面设计图，只有施工填挖高度时，可用解析法放样路基边桩。解析法放样路基边桩的精度比图解法高，主要用于一般公路平坦地形或地面横坡均匀一致地段的路基边桩放样。具体方法按下述两种情况进行：平坦地段的边桩放样：图3-1-2为填方路堤，坡脚桩至中桩的距离为D应为：,图3-1-3为挖方路堑，坡顶桩至中桩的距离为D应为：,式中：B为路基宽度，m为边坡坡度，H为填挖高，S为路堑边沟顶宽。以上是路基横断面位于直线段时求算D值的方法。若横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。,2）倾斜地面的路基边桩放样 如右图所示：D左=B/2+m(H+
13、h左)D右=B/2+m(H-h右)h左、h右是随着D左、D右变化而变化，由于左右边桩位置待定，故 h左、h右均是未知的，因而无法直接放出。可沿着横断面方向采用逐点接近的方法测设边桩。,例10-1：已知B=10m，H=3.5m，路堤边坡m=1.5，通过计算说明逐点接近测设边桩的方法。解：先假定左侧边桩距中心桩的距离为D左=14.0m，用水准仪测量14.5m处的高差h=3.20m。将h代入公式D左=B/2+m(H+h左)=15.05m。因D左 D左，说明假定的边桩位置较远，应该更近一些。然后再假定D左=14.0m，测得14.0m处高差为2.833m，同法算得D左=14.0m。因D左=D左，说明假定
14、值与计算结果相符，该点即为路堤下侧的边桩点位。同法可放出路堤上侧边桩的点位。,如图所示：D左=B1/2+m(H-h左)D右=B1/2+m(H+h右)例10-2：已知路堑的挖方深度H=5.0m，m=1.0，B1=12.0m。用逐点接近法放样路堑的开挖边桩。,解：1）根据横断面图，先确定下侧（左侧）路边桩的概略距离D左。2）设D左=9.2m，用水准仪测得9.2m处的高差h左=2.14m，代入公式D左=B1/2+m(H-h左)=8.86m。因D左 D左,说明假定的边桩位置较远，应该更近一些。3）再假设D左=9.0m，测得9.0m处的高差h左=2.0m，同法算D左=9.0m。4）因D左=D左，说明假定
15、值与计算结果相符，该点即为路堑左侧（下侧）的边桩 点位。,(2)边坡样板法 当地面斜坡不大时，利用边坡样板来进行放样，也是比较方便的。a、路堤放样,b、路堑放样,（二）边坡放样 有了边桩，还要按照设计的路基横断面，把边坡的位置标定出来。1、用绳和小杆放样 1）一次挂线当路堤高度不大时，可一次把线挂好。,2）分层挂线 当路堤较高时，分层挂线较好。在每次挂线前，应当恢复中线并用手水准横向抄平。该法只适用于人工施工，对机械化施工不合适。,2、用坡度尺或手旗式多坡尺放样边坡。首先按照路基边坡坡度，做好坡度尺，施工时可比照该尺进行。也可用一直尺上装有带坡度的手水准代替。在施工过程中，可随时用坡度尺或手水
16、准来检查路基边坡是否合乎设计要求。,3、固定的边坡样板 挖路堑时，在边桩外侧立固定的样板，可按此控制开挖边坡。,（三）机械施工路基断面的掌握1、路堤边坡与填高的掌握方法1）机械填土时，应按铺土厚度及边坡坡度，保持每层间正确的向内收缩一定距离，且不可按自然堆土坡度往上填土，这样会造成超填而浪费土方。2）每填高1m，应自边桩用手水准向上测设边坡（即测高差，计算水平距离），校对填筑面宽度，并将标杆移至填筑面边上，显示正确的边线位置。3）每填高3-4左右或填至距路肩1m时，要重新复测一次中桩用高程，核对填筑面的宽度。4）距路肩1m以下的边坡，常按设计宽度每侧多填20cm掌握，距路肩1m以内的边坡，则按
17、稍陡于设计坡度掌握，使路基面有足够的宽度，整修时铲除超宽的松土层后，能保证路肩标高时，应将大部分地段(填高4m以下的路堤)设计标高进行实地检测，填高大于4m地段，应按土质和填高不同考虑预留沉落量，使粗平后的路基无缺土现象。最后测设中线桩及路肩桩，抄平后计算整修工作量。,2、路堑边坡及挖深的掌握方法 路堑机械开挖过程中，一般都需配合人力同时进行整修边坡工作。1）机械挖土时，应按每层挖土厚度及边坡坡度保持层与层间的向内回收的宽度，防止挖伤坡或留土过多。2）每挖深1-1.5m左右应测设边坡，复核路基宽度，并将标杆向下移到挖土面的正确边线位置上。每挖3-4m或距路基面20-30cm时，应复测中桩、高程
18、，复核路基面宽度。这样可及时的控制填方超填现象和挖方超挖现象的出现。,3.2路基施工阶段各层次的抄平方法填方路堤施工中各层的抄平填方路基在施工过程中是分层进行填筑的，分层的厚度又难以控制。这就需要在填筑之前先标定出分层填筑的顶面高程。如图3-2-1所示，图中h为松铺厚度，h为压实厚度。在填筑以前需要先标定松铺厚度M点的位置，N点为填筑层压实后的位置。,1）如图3-2-2所示，A1、B1、C1、D1为路基的坡脚放线位置，A、B、C、D为某结构层松铺厚度顶面的放样位置。A1A(B1B、C1C、D1D)之间的高差为松铺厚度h，AC、BD的长度为该层顶面的宽度。2）由试验路段可得该结构层所对应的松铺系
19、数k。,3）结构层松铺厚度的顶面高程为H。式中：Hd为该结构层底面高程。,4)采用高程放样方法用木桩标定出A、B、C、D的位置，使木桩顶面的高程等于该结构层松铺厚度的顶面高程H。5)在各木桩顶面丁上小钉子，在钉子之间来上细线作为填筑的依据。6）当该结构层压实以后，再用高程放样的方法检查该结构层顶面的高程。,直线段路基顶面的抄平当路基施工高度达到设计高程以后，应检查路基中心顶面的设计程及路基两侧边缘的设计高程。路面横坡度的形成，一般在路基顶面施工时就应该做成横向坡度。路基顶面的横坡与路面顶面的横坡是一致的。如图3-2-3为路基平面图。在图中A、B、C为路基施工控制桩，D、E、F和G、H、O为与路
20、线施工控制桩相对应的路基边桩。1）先检查路基顶面中线施工控制桩的设计标高假定A的设计标高为HA,路线纵坡为 上坡），施工控制桩间距为10m。则B、C、D点的设计高程为：,=路面顶面中心点的设计高程-路面结构层厚度,2）检查路基边线施工控制桩的设计标高计算和路基中心施工桩A点相对应的两侧路基边桩D点和G点的设计标高。如图3-2-3所示，D点和G点是关于A点对称的两个路基边缘点，设路面横坡为，则D点和G点的设计高程为：,如上同检查路基顶面路线控制桩的高程一样，依次检查路基两边线施工控制桩D、G点的高程，其他各点（E、H、F、O）可采用同样的方法进行检查。,曲线段路基顶面的抄平对于曲线段由于存在超高
21、和加宽，计算要相对复杂一些。在路基设计表中，路基加宽和超高值已经给出，在进行放样时只需直接引用即可。在计算路基边线上点的高程和坐标时，为计算方便一般是以与其相对应的在同一个横断面方向上中线施工控制桩的坐标和高程为基准。检查方法同直线段。,3.3路面施工放样路面施工是公路施工的最后一个环节，也是最重要最关键的一个环节。因此，对路面施工放样的精度要求要比路基施工阶段放样的精度高。为了保证精度，便于测量，通常在路面施工前，将线路两侧的导线点和水准点引测到路基上，一般设置在不易破坏的桥梁、通道的桥台上或涵洞的压顶石上。引测的导线点和水准点要和高一级的导线点和水准点进行附合或闭合，精度应满足一、二级和五
22、等水准测量的要求。,路面施工阶段的测量放样工作仍然包括恢复中线、放样高程和测量边线。路面施工是在路基土石方施工完成以后进行的。在路面底基层（或者垫层）施工前，首先应进行路槽放样。路槽放样包括两个方面的内容：中线施工控制恢复放样和中平测量；路槽横坡放样。除面层外，各结构层横坡按直线形式放样。,路槽的放样如图3-3-1所示，在铺筑路面时，首先应进行路槽放样，恢复中线，每隔10m设加桩，再沿各中桩的横断面方向向两侧量出路槽宽度的一半C/2得到路槽的边桩，量出路基宽度的一半B/2得到路路肩的边桩（曲线段设置加宽时，要在加宽的一侧增加加宽值W），然后用放样已知点高程的方法使中桩、路槽边桩、路肩边桩的桩顶
23、高程等于路面施工完成后的路面标高（要考虑路面和路肩的横坡以及超高）。在上述这些边桩的旁边挖一个小坑，在坑中钉桩，然后用放样已知点高程的方法，使桩顶高程附合于考虑过路槽横向坡度后的槽底高程，以指导路槽的开挖和整修。低等级公路一般采用挖路槽的路面施工方式，路槽修正完毕后，便可进行培路肩和路面施工。高等级公路一般采用培路肩的路面施工方式，所以路槽开挖整修要进行到路肩的边缘。,机械施工时，木桩不易保存，因此路中心和路槽边的路面高程可不放样，而在路槽整修完成后，在路槽底面上放置相当于路面加虚方厚度的木块作为路面施工的标准。路面放样路面各结构层的放样方法仍然是先恢复中线，然后由中线控制边线，再放样高程，控
24、制各结构层的高程。除面层外，各结构层横坡按直线形式放样。要注意有超高和加宽时，还要考虑路面超高加宽的设置。路面放样主要是路面边桩和路拱的放样。,1）路面边桩放样路面边桩的放样可以先放出中线，再根据中线的位置和横断面方向用钢尺丈量放出边桩。在高等级公路路面施工中，有时不放中桩而直接根据边桩的坐标放样边桩。（1）边桩坐标的计算 如图3-3-2所示，路线中线上任意一点P桩号为Lp,坐标为（XP，YP），切线坐标方位角为切。过P点的法线坐标方位角法按下式计算求得：,为计算方便，规定法方向总是指向中线右侧，左右两侧是相对于路线前进方向而言。横断面方向上任一点M,距离中线的距离(即横支距)为L,规定，中线
25、左侧横支距为负，中线右侧横支距为正。则横断方向上M点的坐标用下式计算：,（2）边桩放样路面边桩放样与路基边桩放样相同，但对于高等级公路，可根据前面计算出的路基边桩坐标，采用坐标放样的方法放出边桩,2）路拱放样为有利于路面排水，在保证行车的平稳要求下，路面应做成中间高并向两侧倾斜的拱形，称为路拱。对于水泥混凝土路面或有中间带的沥青类路面，其路拱按直线形式放样。对于没有中间带的沥青类路面，其路拱一般有下列几种形式，放样是从路中线开始，按图3-3-3所示的坐标形式进行放样，一般把路幅宽度分为10等分。(1）整个路拱为二次抛物线形如图3-11所示，二次抛物线的形状可用下列方程表示：,当,时，,所以,或
26、,由此得：,式中：X横距；Y纵距；b路面宽度；f拱高，可按路拱坡度i确定，即,路基排水设施施工放样路基及沿线构造物经常受到水的侵袭，严重时危害路基，甚至彻底冲毁。因此路基排水设施的施工应予以充分的重视。路基排水设施有地表排水设施和地下排水设施。地表排水设施常见的有边沟、截水沟、排水沟等几种；地下排水设施常见的有暗沟、渗沟、渗井等。各种排水设施虽然修建的位置不同，但其放样的内容和方法基本相同。,1）边沟平面位置的放样在设计文件中，没有明确的边沟平面设计图，只是给定了边沟的横断面设计图及起讫点的桩号及边沟的位置。因此，边沟平面位置的放样，主要是根据施工现场，以及考虑边沟与路线线形、地形地貌、天然河沟、桥涵位置等因素的协调性，结合路基横断面，合理的放样边沟的平面位置。放样时，先放出边沟起点断面的平面位置，再放出边沟终点断面的平面位置，然后将对应点连成线即可。如图3-4-1、3-4-2所示。,
