道路工程測量

1、道路工程測量一、概述：道路工程在勘測設計、施工建造和運營管理各階段中所進行的測 量工作總稱為路線測量。道路工程測量的主要任務包括以下幾方面：(1)控制測量：根據(jù)道路工程的需要，進行平面控制測量和高 程控制測量。(2)地形圖測繪：根據(jù)設計需要，實地測量道路附近的帶狀地 形圖。 (3)中線測量：按照設計要求將道路位置測設與實地。(4)縱、橫斷面圖測繪：測定道路中心線方向和垂直于中心線 方向的地面高低起伏情況，并繪制縱、橫斷面圖。(5)施工測量：按照設計要求和施工進度及時放樣各種樁點作 為施工依據(jù)。此外，有些道路工程還需要進行竣工測量、變形檢測等。:、初測階段的測量工作：道路初測中的測量工作主要包括

2、：選點插旗、導線控制測量、高 程控制測量、帶狀地形圖測繪1、插旗選點：根據(jù)方案研究階段在已有地形圖上規(guī)劃的道路位置，結合實地情況，選擇交點和轉點的位置并插旗，標出道路走向的大概位置，為導 線測量和各專業(yè)調查指出行進方向。2、導線控制測量：導線控制測量是測繪道路帶狀地形圖和定線、 放線的基礎，導線 應全線貫通。采用全站儀或光電測距儀觀測導線邊長時， 導線點間距 一般為1km,但應在不長于500m處設置加點。采用光電測距儀傳遞 高程時，導線邊長宜在200600m之間。由于導線延伸很長，為了檢核導線的精度并統(tǒng)一坐標，必須設法 與國家平面控制點或GPS點進行聯(lián)測。隨著測量儀器設備的發(fā)展，導線測量越來越

3、多的使用 GPS和全 站儀配合施測。從起點開始沿道路方向直至終點，每隔 5km左右布 設GPS對點（每對GPS點間距300400m）,在GPS對點之間按規(guī)范 要求加密導線點。用全站儀測量相鄰導線點間的變長和角度， 之后使 用專業(yè)測量軟件進行導線精度校核及成果計算， 最終獲得各導線點的 坐標。導線的觀測導線的觀測包括轉折角的觀測和導線邊的觀測及導線點高程測 量。轉折角的觀測轉折角的觀測一般采用測回法進行。在進行國家等級轉折角觀測 時，應以奇數(shù)測回和偶數(shù)測回分別觀測導線前進方向的左角和右角；在進行一、二級和三級導線轉折角觀測時，一般應觀測前進方向 的左角。對于閉合導線，若按逆時針方向進行觀測，則觀

4、測的導線角 既是閉合多邊形的內角，又是導線前進方向的左角。對于支導線，應 按導線前進方向的左角和右角，以增加檢核條件。導線邊長觀測導線邊長可以采用電磁波測距儀測量， 也可以采用全站儀在測取 導線角的同時測取導線邊的邊長。 導線邊長應采用對向觀測，以增加 檢核條件。導線點的高程測量導線點的高程測量可采用水準測量或三角高程測量進行。導線測量近似平差計算導線測量的目的是獲得各導線點的平面直角坐標。 計算的起算數(shù) 據(jù)是已知點坐標、已知坐標方位角，觀測數(shù)據(jù)為觀測角值和觀測邊長。 導線平差的基本思路是將角度誤差和邊長誤差分別進行平差處理，先進行角度閉合差的分配，在此基礎上再進行坐標閉合差的分配， 通過 調

5、整坐標閉合差，已達到處理角度的剩余誤差和邊長誤差的目的。在進行導線測量平差計算之前，首先要按照規(guī)范要求對外業(yè)觀測成果進行檢查和驗算，確保觀測成果無誤并符合限差要求， 然后對邊 長進行加常數(shù)改正、乘常數(shù)改正、氣象改正和傾斜改正，對角度值和 邊長進行歸心改正(有偏心測量時)，以消除系統(tǒng)誤差的影響(1)角度閉合差的計算及坐標方位角的推算兩端與國家控制點聯(lián)測，其方位角閉合差為：fa -CD - ： CD = ： AB n 180 一三一 cd. 一 ' . 一、 一 . 式中：二 CD 根據(jù)導線轉折角推算出的導線終止邊坐標方位角；aAB , "CD導線起始邊和終止邊的坐標方位角；P

6、導線轉折角(右角)；n導線觀測角的個數(shù)；由于各轉折角都是按等精度觀測的，說以坐標方位角閉合差fa可平均分配到每個角度上，即每個角加上相應的改正數(shù) 不白，其改正數(shù)為：各導線的坐標方位角計算公式如下:a = an n-1(2)坐標增量的計算根據(jù)坐標正算公式：為=Dj -cos: j%=Dj sin ：(3)坐標增量閉合差的計算符合導線的縱、橫坐標增量的代數(shù)和，在理論上應等于終點與始點的縱、橫坐標差值，即：' x=x-x' y=y-y附和導線縱、橫坐標閉合差：fx ="x-'x="x-(x -x)jFfy 二 工- y一工 ,y =，y-(y -y)縱、橫

7、坐標增量：ixj vxj.* 二 ./v 書縱、橫坐標增量改正值：vE = _ ¥ fxD D ijfy rv & ij 一 一 y D_ D ijID3、高程控制測量高程控制測量的任務：一是沿道路布設水準點構成道路的高程控 制網(wǎng)；二是測定導線點和加樁的高程，為地形測繪和專業(yè)調查使用。 高程控制測量通常采用水準測量或光電測距三角高程測量方法進行。 水準測量(1)水準路線的布設水準測量路線的布設分為單一水準路線和水準網(wǎng)。單一水準路線的 形式有三種，即附合水準路線、閉合水準路線和支水準路線。水準網(wǎng) 有若干條單一水準路線相互連接構成。單一水準路線互相連接的交點 稱為結點。在水準網(wǎng)中

8、，如果只有一個已知高程的水準點，則稱為獨 立水準網(wǎng)；如果已知高程點的數(shù)目多于一個，則稱為附合水準網(wǎng)。(2)水準測量的觀測一、二等水準測量采用精密水準儀和錮瓦水準尺，用光學測微法 讀數(shù)進行往返觀測。三等水準測量用中絲讀數(shù)法進行往返觀測。 當用 光學測微法觀測時，也可以采用單程雙轉點法觀測。四等水準測量采 用中絲法讀數(shù)，當水準路線為符合路線或閉合路線時， 可只進行單程 觀測。(3)水準測量數(shù)據(jù)處理水準測量數(shù)據(jù)處理的目的是為了檢查外業(yè)觀測成果的質量，消除觀測數(shù)據(jù)中的系統(tǒng)誤差，對偶然誤差進行平差處理，以及對觀測結果和平差結果進行精度評定。通常按下列步驟進行：按照規(guī)范要求對外業(yè)觀測成果進行檢查和核算，確

9、保無誤并 符合限差要求。(1)經(jīng)過各項改正計算，消除觀測數(shù)據(jù)中的系統(tǒng)誤差。(2)觀測精度的評定，其中包括計算符合路線閉合差、 往返 測不符值，進而計算每公里高差中數(shù)的偶然中誤差 M和全中誤差 M通。(3)以消除系統(tǒng)誤差后的觀測高差為觀測數(shù)據(jù)， 對水準路線 或水準網(wǎng)進行平差計算，求出高差的平差值和各待定點平差后的 高程值。(4)對平差后的高差和高程進行精度評定，計算出高差和高程的中誤差。水準網(wǎng)評查的基本方法有以最小二乘法為基礎的條件平差法、間接平差法和單一水準路線平差法、單結點水準網(wǎng)平差法、等 權代替水準網(wǎng)平差法等時宜手工計算的平差方法。三角高程測量用水準測量的方法測定點與點之間的高差， 其精度

10、較高，對于地 面高低起伏較大的地區(qū)，用這種方法進度緩慢甚至非常困難，這時， 采用三角高程的測量方法傳遞高程。三角高程測量的基本思路是根據(jù) 由測站向照準點所觀測的豎直角(或天頂距)和他們之間的水平距離， 計算測站點與照準點之間的高差。(1)三角高程測量的基本原理H B = H A hAB = H A S tan i 一 v式中：Hb 待測點高程；H A側站點局程；S A B兩點間水平距離；：傾斜視線與水平視線之間的豎直角；i 儀器高；v目標圖；具體應用上式時要注意豎直角的符號，當 口為仰角時取正號，當為俯角時取負號。若測得兩點之間斜距D與豎直角豆，則A、B兩點高差可按下式 計算:hAB = D

11、, sin i - v凡儀器設置在已知高程點，觀測該點與已知點之間的高差稱為直 覘；反之，儀器設置在未知高程點，測定該點與已知高程點之間的高 差稱為反覘。(2)三角高程測量的誤差來源三角高程測量的精度受豎直角觀測誤差、邊長誤差、大氣折光誤差、儀器高和目標高的量測誤差等諸多因素的影響。豎直角觀測誤差中有照準誤差、讀數(shù)誤差及豎盤指標水準管氣泡 居中誤差等。就現(xiàn)代儀器而言，主要是照準誤差的影響。目標的形狀、 顏色亮度、空氣對流、空氣能見度等都會影像照準精度，給豎直角測 定帶來誤差。豎直角觀測誤差對高差測定的影響于推算高差的邊長成 正比。大氣折光的影響與觀測條件密切相關，大氣折光系數(shù)K隨條件不 同而變

12、化，要精確測定它的數(shù)值，目前尚不可能。通過實驗發(fā)現(xiàn)，K值在一天內的變化，大致在中午前后數(shù)值最小，也較穩(wěn)定，日出日落 時值最大，變化也最快。因而豎直角的觀測時間最好在地方時10時至16時之間，此時K值約在0.080.14之間。在三角高程測量中折光影響與距離平方成正比，因此，根基分析論證，根據(jù)短邊三角高程測量在 400m以內的短邊距離傳遞高程，大 氣折光影響不是主要的。只要在最佳時刻測距和觀測豎直角，達到毫米級的精度是可能的 4、帶狀地形圖的測繪帶狀地形圖線路狹長地帶的地形圖。帶狀地形圖的測繪內容與一 般地形圖的測繪內容基本相同，按照選定的比例尺測繪出帶狀范圍內 的建筑物、構筑物、水系、地形、地貌等。(1)各種結構物的測繪各種建筑物、結構物及其主要附屬設施應按工程測量規(guī)范 的規(guī)定測