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1、線路施工測量目錄緒論3一、線路施工測量定義3二、線路施工測量的目的與內(nèi)容3三、線路測量的基本特點3四、線路測量的基本過程3五、線路施工測量的原則4第一章 道路的線形52.1 直線52.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換62.3 圓曲線72.4 緩和曲線112.5 卵形曲線測設(shè)162.6 里程樁號推算192.7 辛甫生公式計算坐標(biāo)202.8 豎曲線測設(shè)21第三章 道路縱橫斷面測量243.1 基平測量243.2 中平測量253.3 縱斷面圖繪制的說明253.4 橫斷面的測量263.5 橫斷面圖的繪制27第四章 交會法放樣地面點284.1 角度前方交會284.2 后方交會30第五章 路基路面的施工放樣325.1 路基橫斷

2、面施工放樣325.2路基橫斷面的放樣方法335.3路基施工階段各層次的抄平375.4路面的施工放樣395.5 造物施工放樣425.6 線取土坑、棄土堆占地面積及土方量計算44緒論一、線路施工測量定義線路施工測量指的是工程開工前及施工中,根據(jù)設(shè)計圖在現(xiàn)場進(jìn)行恢復(fù)道路中線、定出構(gòu)造物位置等測量放樣的作業(yè)。二、線路施工測量的目的與內(nèi)容線路施工測量的目的就是利用測量儀器設(shè)備,按照設(shè)計文件中的各種元素(主要是平、縱、橫資料)依據(jù)控制點或控制樁的坐標(biāo)位置,將公路的中心線及邊樁具體地標(biāo)定在實地,并復(fù)測其高程等,以指導(dǎo)施工作業(yè)。線路的施工測量主要包括:對線路控制點進(jìn)行恢復(fù)和復(fù)測、對線路中線、水準(zhǔn)點及中樁高程進(jìn)

3、行復(fù)測及路基邊樁的測設(shè)放樣和豎曲線的測設(shè)等。在上述控制點和中樁的恢復(fù)和復(fù)測中,可用傳統(tǒng)的支距法、偏角法等。三、線路測量的基本特點 1、全線性測量工作貫穿于整個線路工程建設(shè)的各個階段。以公路工程為例,測量工作開始于工程之初,深入于施工的具體點位,公路工程建設(shè)過程中時時處處離不開測量技術(shù)工作。2、階段性這種階段性既是測量技術(shù)本身的特點,也是線路設(shè)計過程的需要。體現(xiàn)了階段性,反映了實地勘察、平面設(shè)計、豎向設(shè)計與初測、定測、放樣各階段的對應(yīng)關(guān)系。階段性有測量工作反復(fù)進(jìn)行的含義。3、漸近性線路工程從規(guī)劃設(shè)計到施工、竣工經(jīng)歷了一個從粗到精的過程。線路工程的完美設(shè)計是逐步實現(xiàn)的。完美設(shè)計需要勘測與設(shè)計的完美

4、結(jié)合,設(shè)計技術(shù)人員懂測量,測量技術(shù)人員懂設(shè)計,完美結(jié)合在線路工程建設(shè)的過程中實現(xiàn)。四、線路測量的基本過程1.規(guī)劃選線階段規(guī)劃選線階段是線路工程的開始階段,一般內(nèi)容包括圖上選線、實地勘察和方案論證。2、線路工程的勘測階段 (1)初測階段在確定的規(guī)劃線路上進(jìn)行勘測、設(shè)計工作。主要技術(shù)工作有:控制測量和帶狀地形的測繪,為線路工程設(shè)計、施工和運營提供完整的控制基準(zhǔn)及詳細(xì)的地形信息。進(jìn)行圖上定線設(shè)計,在帶狀地形圖上確定線路中線直線段及其交點位置,標(biāo)明直線段連接曲線的有關(guān)參數(shù)。(2)定測階段主要的技術(shù)工作內(nèi)容是將定線設(shè)計的公路中線(直線段及曲線)放樣于實地;進(jìn)行線路的縱、橫斷面測量,線路豎向設(shè)計等。 3、

5、線路工程的施工放樣階段 根據(jù)施工設(shè)計圖紙及有關(guān)資料,在實地放樣線路工程的邊樁、邊坡及其他的有關(guān)點位,指導(dǎo)施工,保證線路工程建設(shè)則順利進(jìn)行。4、工程竣工運營階段的監(jiān)測對竣工工程,要進(jìn)行竣工驗收,測繪竣工平面圖和斷面圖,為工程運營做準(zhǔn)備。在運營階段,還要監(jiān)測工程的運營狀況,評價工程的安全性。五、線路施工測量的原則由于線路施工測量的要求精度較高,所以,為了保證各線路測設(shè)的平面位置和高程都有相同的精度并且符合設(shè)計要求,施工測量和測繪地形圖一樣,也必須遵循“由整體到局部、先高級后低級、先控制后碎部”的原則組織實施。對于大中型工程的施工測量,要先在施丁區(qū)域內(nèi)布設(shè)施工控制網(wǎng),而且要求布設(shè)成兩級,即首級控制網(wǎng)

6、和加密控制網(wǎng)。首級控制點相對固定,布設(shè)在施工場地周圍不受施工干擾,地質(zhì)條件良好的地方。加密控制點直接用于測設(shè)線路的軸線和細(xì)部點。不論是平面控制還是高程控制,在測設(shè)細(xì)部點時要求一站到位,減少誤差的累計。 第一章 道路的線形公路線形就是沿著道路中心線的平面投影和豎面投影,它們都是由直線與曲線組成的。 直線即:平面線形平面投影 縱縱面線形曲線直線曲線圓曲線緩和曲線凸形豎曲線凹形豎曲線道路線形豎面投影 道路平面線形是由一系列直線段及曲線段組合而成的。曲線一般為圓曲線,在直線和圓曲線之間還要插入起漸變作用的過渡曲線緩和曲線。其中,直線、圓曲線和緩和曲線是平面線形的主要組成要素2.1 直線1. 直線特點:

7、直線是最簡單的線形,也是道路設(shè)計最常用的線形,尤其在平原區(qū)。優(yōu)點:行駛視線較好,一般不需要改變行駛方向,前進(jìn)方向明確,里程最短,能比較好地適應(yīng)汽車運動要求。缺點:線形單調(diào),易造成駕駛?cè)寺楸源笠猓俣冗^快,引起駕駛疲勞。因此選擇直線線形要適當(dāng),不能過長、過短。2. 直線長度限制直線的最大與最小長度應(yīng)有所限制,主要根據(jù)駕駛員的視覺反應(yīng)及心理上的承受能力來確定。國外對于設(shè)計速度大于或等于60km/h的公路最大直線長度為以汽車按設(shè)計速度行駛70s 左右的距離控制,一般直線路段的最大長度(以m 計)應(yīng)控制在設(shè)計速度(以km/h 計)的20 倍為宜。同向曲線之間直線的最小長度(以m計)以不小于設(shè)計速度(以

8、km/h計)的6倍為宜,反向曲線之間的最小直線長度(以m計)以不小于設(shè)計速度(以km/h計)的2倍為宜。設(shè)計速度小于等于40km/h 的公路可參照上述作法2.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換1. 測量中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工程施工過程中,由于采用了不同的坐標(biāo)系,需要不同坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。2.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換目的在公路施工測量中經(jīng)常會遇到大橋位于直線段上,并且橋梁中心線與橋墩臺中心線夾角為90º的情況。在施工放樣的過程中,測量員經(jīng)常需要花費大量的時間作重復(fù)計算,才能算出點位的坐標(biāo)。如承臺邊線,墩臺帽邊緣線,支座線,梁板外邊緣線,護(hù)欄線及護(hù)筒和模板檢測等。尤其是在檢測模板時,測量員需花費大量時間,用來計算和整理資料。 通

9、過簡單的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,不需進(jìn)行繁瑣的計算直接通過點位的樁號和橫向尺寸來確定該點的平面位置。這將很大程度上減輕了測量員的工作負(fù)擔(dān),提高了工作效率,起到事半功倍的效果。3. 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法已知:在國家坐標(biāo)系中有ZH(XZH ,YZH) P(XP ,YP)在施工獨立坐標(biāo)系中ZH(), 如何確定P()點坐標(biāo)?XoldxnewynewOZHxnewYold(OP)ynewXPYPPxpypXold(ZHP)Yold(ZHP)Yold因為:所以要求出:據(jù)推算:注: 為舊坐標(biāo)系順時針轉(zhuǎn)動到新坐標(biāo)系時所轉(zhuǎn)過的角。2.3 圓曲線圓曲線是一種較簡單、使用最多的線形。 圓曲線設(shè)置容易,可以自然調(diào)整路線前進(jìn)方向,以適應(yīng)地形

10、、地物的變化,能引起駕駛?cè)说淖⒁猓鸬秸T導(dǎo)視線的作用。其中圓曲線的半徑為常數(shù)。1. 圓曲線測設(shè)一般分兩步進(jìn)行(1)先測設(shè)曲線上起控制作用的主點(曲線起點ZY、曲線中點QZ和曲線終點YZ);(2).依據(jù)主點再測設(shè)曲線上每隔一定間隔的加密點。2. 圓曲線的主點測設(shè)ZY直圓點, 即直線與圓曲線的分界點;QZ曲中點,即圓曲線的中點;YZ圓直點,即圓曲線與直線的分界點。 以上三點總稱為圓曲線的主點。JD兩直線的交點,也是一個重要的點,但不在線路上。3. 曲線測設(shè)要素計算T切線長,即交點至直圓點或圓直點的直線長度;L曲線長,即圓曲線的長度(ZYQZYZ圓弧的長度);E外矢距,即交點至曲中點的距離(JD至Q

11、Z之距離);轉(zhuǎn)向角,即直線轉(zhuǎn)向角;R圓曲線半徑。T、L、E、R總稱為圓曲線要素其計算公式為:切線長:T= 曲線長:L=外失距:E= 切曲差 D=4. 主點里程計算ZY里程=JD里程-T; QZ里程=ZY里程+L/2;YZ里程=ZY里程+L; JD里程=QZ里程+D/例:已知JD6的樁號為K5+178.64,偏角為=39º27´(右偏),設(shè)計圓曲線半徑為R=120m,求各測設(shè)元素及主點編號。JD6樁號 K5+178.64-T 43.03ZY樁號 K5+135.61+L/2 41.31QZ樁號 K5+176.92+L/2 41.31YZ樁號 K5+218.23檢核計算: YZ樁

12、號=JD樁號+T-D YZ樁號=K5+178.64+43.03-3.44=K5+218.235.圓曲線詳細(xì)測設(shè)在曲線上每間隔一定距離測設(shè)一些細(xì)部點,由此把圓曲線的形狀和位置詳細(xì)地樁定于實地。一般規(guī)定:XYR150m時,20m測設(shè)一個細(xì)部點;150mR50m時,10m測設(shè)一個細(xì)部點;R50m時,5m測設(shè)一個細(xì)部點。測設(shè)方法:(1)切線支距法切線支距法又稱直角坐標(biāo)法,是以曲線的起點ZY或終點YZ為坐標(biāo)原點,以切線為 X 軸,經(jīng)過原點的半徑為 Y 軸,按曲線上各點坐標(biāo)x、y設(shè)置曲線上各點的位置。如圖:以ZY或YZ為坐標(biāo)原點,切線為X軸,過原點的半徑為Y軸,建立坐標(biāo)系。據(jù)推算:試中其中為各點到原點的弧

13、長(里程)注:宜以QZ 為界,將曲線分兩部分進(jìn)行測設(shè)。例、已知JD的樁號為K8+745.72,偏角為=53º25´20"(右偏),設(shè)計圓曲線半徑為R=50m,取整樁距為10m。根據(jù)公式計算或查“圓曲線函數(shù)表”可知主點測設(shè)元素為:T=25.16m,L=46.62m,E=5.97m,D=3.70m。 主點名稱樁 號各樁至ZY或YZ的曲線長XY各點間弦長ZYK8+720.560.000.000.009.43+7309.449.380.899.98+74019.4418.953.733.87QZK8+743.8723.3122.475.346.13+75017.1816.

14、842.929.98+7607.187.160.517.17YZK8+767.180.000.000.00(2)偏角法計算曲線上各樁點至ZY或YZ的弦線長ci及其與切線的偏角ZYYZZYYZ根據(jù)偏角(弦切角)和弦長'測設(shè)細(xì)部點i。注:宜以QZ 為界,將曲線分兩部分進(jìn)行測設(shè)。2.4緩和曲線緩和曲線指的是平面線形中,在直線與圓曲線,圓曲線與圓曲線之間設(shè)置的曲率連續(xù)變化的曲線。緩和曲線是道路平面線形要素之一,它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,除四級路可不設(shè)緩和曲線外,其余各級公路都應(yīng)設(shè)置緩和曲線。在現(xiàn)代高速公路上,有時緩和曲

15、線所占的比例超過了直線和圓曲線,成為平面線形的主要組成部分。在城市道路上,緩和曲線也被廣泛地使用。1. 緩和曲線作用(1)便于駕駛員操縱方向盤(2)乘客的舒適與穩(wěn)定,減小離心力變化(3)滿足超高、加寬緩和段的過渡,利于平穩(wěn)行車(4)與圓曲線配合得當(dāng),增加線形美觀2. 緩和曲線切線角公式 其中:為曲線上點到ZH點弦長(里程)當(dāng)時,緩和曲線全長所對應(yīng)的切線角稱為緩和曲線角即:3. 緩和曲線要素及計算已知:半徑R,緩和曲線長, 轉(zhuǎn)向角 圓曲線內(nèi)移值:P=切線的增長值 切線長T=曲線長:L=+=外矢距:E=切曲差:J=2T-L4. 主點里程計算ZH里程=JD里程-T; HY里程=ZH里程+QZ里程=Z

16、H里程+; HZ里程=ZH里程+LYH里程=HZ里程-; 檢核:JD里程=HZ里程-T+J例、某一高速公路的設(shè)計行車速度為120公里/小時,已知某一交點JD8的里程樁號為K9+658.86,轉(zhuǎn)角為=20º18´26",半徑為R=600米,試計算曲線測設(shè)的主元素和曲線主點里程。(緩和曲線的長度為=100米。)(1)計算緩和曲線的要素計算緩和曲線角:計算曲線內(nèi)移值:計算切線增長值:(2)緩和曲線主元素的計算切線長:主曲線(圓曲線部分)長:曲線全長: 外矢距:切曲差:(3)計算緩和曲線各主點的里程JD8的樁號為K9+658.86,按緩和曲線主點里程的計算公式得:

17、0;JD8樁號 K9+658.86-T 157.58直緩點ZH里程 ZH樁號 K9+501.28 100.00緩圓點HY里程 HY樁號 K9+601.28+Ly/2 56.33曲中點QZ里程 QZ樁號 K9+657.61+Ly/2 56.33圓緩點YH里程 YH樁號 K9+713.94 100.00緩直點HZ里程 HZ樁號 K9+813.94檢核: HZ樁號=JD樁號+T-D=K9+658.86+157.58-2.5=K9+813.94 5. 緩和曲線上點的坐標(biāo)計算以緩和曲線起點ZH為原點,過該點切線為X軸,任意一點P的坐標(biāo); 6. 帶有緩和曲線的圓曲線詳細(xì)測設(shè) (1)切線支距法 要注意:點是

18、位于緩和曲線上,還是位于圓曲線上。 如圖:位于緩和曲線位于圓曲線;(2) 偏角法(整樁距、短弦偏角法)要注意:點是位于緩和曲線,還是位于圓曲線用偏角法測設(shè)緩和曲線部分時,將緩和曲線分為N等份,每段曲線長。鐵路線路設(shè)計中,緩和曲線長度為10 m的整倍數(shù),為測設(shè)方便,一般取K=10m,即每10 m測設(shè)一點。計算出各曲線點的偏角,然后在測站上安置經(jīng)緯儀,依次撥角;同時用鋼尺測設(shè)點間距離,定出緩和曲線上各分段點位于緩和曲線位于圓曲線公式為:思路:由切線橫距和偏角算出弦長,再根據(jù)不設(shè)緩和曲線的單曲線的坐標(biāo)計算思路算出第一緩和曲線的坐標(biāo)圓曲線上坐標(biāo)計算時思路同前,其角度參照下圖的示意。其中:2.5 卵形曲

19、線測設(shè)如圖3-19所示,此曲線是用一個回旋曲線連接兩個同向圓曲線的線型,稱之為卵型形曲線。為了只用一個回旋曲線連成卵型,要求圓曲線延長后,大的圓曲線能完全包著小的圓曲線,并且兩個,圓曲線不同圓心。回旋曲線不能從原點開始使用,只能使用曲率半徑為R1R2這一段曲線。1. 卵形曲線點位坐標(biāo)計算步驟Y1HHY2lL(1). Y1HHY2這段緩和曲線不完整,需要找到這段緩和曲線的起點ZH即求以曲線右偏且(R1 >R2)為例,設(shè)YH點半徑為r1,HY2點半徑為r2,r1>r2由緩和曲線特性知:(2).求出緩和曲線起點ZH的坐標(biāo)及切線方位角切.1)求ZH的切線方位角由圖知圓緩點(YH)的切線與Z

20、H切線的交角為2)求ZH點的坐標(biāo)*求YH點在ZH坐標(biāo)系下的坐標(biāo)*求ZH到Y(jié)H點的距離及與ZH切線間的夾角*求YHZH的方位角*求ZH點的坐標(biāo)3)卵形曲線上P點的坐標(biāo)*求P點在ZH坐標(biāo)系下的坐標(biāo)*利用轉(zhuǎn)軸公式求P點在線路坐標(biāo)系下的坐標(biāo)ZH坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(2).YH點切線方位角的計算1)已知YH、HY點在ZHxy下坐標(biāo)2).坐標(biāo)反算求YHHY2點在線路坐標(biāo)系和ZH坐標(biāo)系下的方位角: 3)求HY切線與ZH坐標(biāo)系下的方位角4)求線路坐標(biāo)系X軸與坐標(biāo)系x軸夾角5)求YH點切線在線路坐標(biāo)系下方位角2.6 里程樁號推算如圖:線路設(shè)計為線,線路為既有線,兩條線路交點為,已知:設(shè)計線路方位角為 既有線路方位角為

21、求:點坐標(biāo)設(shè)計線路既有線路根據(jù)兩線方位角關(guān)系有:整理得:當(dāng)既有線與設(shè)計線垂直時有2.7 辛甫生公式計算坐標(biāo)當(dāng)n=2時,復(fù)化辛甫生公式為:式中:其中,為曲線元起點A的縱、橫坐標(biāo);為曲線元起點A的切線方位角;為里程點的切線方位角;為里程的切線方位角;為里程的切線方位角;為曲線元上待求點的切線方位角;為曲線元起點A的里程;為曲線元終點B的里程;為曲線元待求點的里程;為曲線元起點A的曲率(曲率為半徑的倒數(shù));為曲線元終點B的曲率;為曲線元待求點的曲率;當(dāng)曲線右偏時,取正;當(dāng)曲線左偏時,取負(fù)。為左邊樁點位坐標(biāo),為左邊樁點位坐標(biāo),分別為左右邊線距中線的平距。2.8 豎曲線測設(shè)縱斷面上相鄰兩條縱坡線相交的轉(zhuǎn)

22、折處,為了行車平順用一段曲線來緩和,這條連接兩縱坡線的曲線叫豎曲線。豎曲線的形狀,通常采用平曲線或二次拋物線兩種。在設(shè)計和計算上為方便一般采用二次拋物線形式??v斷面上相鄰兩條縱坡線相交形成轉(zhuǎn)坡點,其相交角用轉(zhuǎn)坡角表示。當(dāng)豎曲線轉(zhuǎn)坡點在曲線上方時為凸形豎曲線,反之為凹形豎曲線。如圖所示,設(shè)相鄰兩縱坡坡度分別為i1 和i2,則相鄰兩坡度的代數(shù)差即轉(zhuǎn)坡角為= ,其中為本身之值,當(dāng)上坡時取正值,下坡時取負(fù)值。當(dāng) i1- i2為正值時,則為凸形豎曲線。當(dāng) i1 - i2 為負(fù)值時,則為凹形豎曲線凸形曲線凹形曲線1. 豎曲線基本方程式我國采用的是二次拋物線形作為豎曲線的常用形式。其基本方程為:若取拋物線參

23、數(shù)為豎曲線的半徑 ,則有: 偏角C2. 豎曲線要素計算公式 xyiiB TER OA算出曲線上各點的高程改正數(shù),如圖所示,以豎曲線的起點A或終點B為坐標(biāo)原點,水平方向為x軸,豎方向為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系。則豎曲線上任一點 i 距切線的縱距(即標(biāo)高改正數(shù))的計算公式為:1式中xi為豎曲線上任一點i至豎曲線起點A或終點B的水平距離,即點i的樁號與豎曲線起點或終點的樁號之差。yi 在凸形豎曲線中取負(fù)號,在凹形豎曲線中取正號。由此可得豎曲線上任一點設(shè)計高程的計算公式:由于凸、凹形豎曲線都要受到緩和沖擊、視距及行駛時間三種因素控制,豎曲線極限最小半徑是緩和行車沖擊和保證行車視距所必須的豎曲線半徑的最

24、小值,該值只有在地形受限制迫不得已時采用。通常為了使行車有較好的舒適條件,設(shè)計時多采用大于極限最小半徑1.52.0倍,該值為豎曲線一般最小值。我國按照汽車在豎曲線上以設(shè)計速度行駛3s行程時間控制豎曲線最小長度。各級公路的豎曲線最小長度和半徑規(guī)定表所列,在豎曲線設(shè)計時,不但保證豎曲線半徑要求,還必須滿足豎曲線最小長度規(guī)定。 公路豎曲線最小半徑和豎曲線最小長度設(shè)計速度(Km/h)1201008060403020凸形豎曲線半徑(m)極限最小值11000650030001400450250100一般最小值170001000045002000700400200凹形豎曲線半徑(m)極限最小值4000300

25、020001000450250100一般最小值6000450030001500700400200豎曲線最小長度(m)100857050352520第三章 道路縱橫斷面測量路線縱斷面測量又稱路線水準(zhǔn)測量。它的任務(wù)是根據(jù)水準(zhǔn)點高程,測量路線各中樁的地面高程,并按一定比例繪制路線縱斷面圖,為路線縱坡設(shè)計和挖填土方計算提供基本資料??v斷面測量一般分為兩步進(jìn)行:一、.基平測量:沿路線方向設(shè)置若干水準(zhǔn)點,建立路線的高程控制。二、中平測量:依據(jù)各水準(zhǔn)點的高程,分段進(jìn)行水準(zhǔn)測量,測定各中樁的地面高程。其中基平測量的精度要求比中平測量高,可按四等或稍低于四等水準(zhǔn)的精度要求。中平測量只作單程觀測,精度按普通水準(zhǔn)要

26、求。3.1 基平測量沿路線方向布設(shè)水準(zhǔn)點進(jìn)行高程控制測量稱基平測量1. 準(zhǔn)點的布設(shè) 水準(zhǔn)點應(yīng)選在道路中線經(jīng)過的地方兩側(cè)50100m左右,地基穩(wěn)固,易于引測、不受路線施工影響的地方。根據(jù)不同的需要和用途,可設(shè)置永久性水準(zhǔn)點和臨時性水準(zhǔn)點。(1) 永久性水準(zhǔn)點:埋設(shè)標(biāo)石,也可設(shè)在永久性建筑物上或用金屬標(biāo)志嵌在基巖上。在路線的起點和終點、大橋兩岸、隧道兩端等位置應(yīng)設(shè)置永久性水準(zhǔn)點,路線較長應(yīng)每隔2530公里測設(shè)一點。(2).臨時水準(zhǔn)點:一般是埋設(shè)大木樁,頂面釘入鐵釘作為標(biāo)志。布設(shè)密度:山區(qū)每隔0.51公里設(shè)置一個,在平原區(qū)和微丘陵區(qū)每隔12公里設(shè)置一個。在一般的中、小橋附近和工程集中的地段均應(yīng)設(shè)置臨

27、時性水準(zhǔn)點。2. 基平測量方法基平測量首先應(yīng)將起始水準(zhǔn)點與附近國家水準(zhǔn)點進(jìn)行連測,以獲得絕對高程。在沿線其它水準(zhǔn)點的測量過程中,凡能與附近國家水準(zhǔn)點進(jìn)行連測的均應(yīng)連測,以便獲得更多的檢查條件。如果路線附近沒有國家水準(zhǔn)點,可假定起始3. 水準(zhǔn)點的高程。水準(zhǔn)點高程的測定,公路上通常采用一臺水準(zhǔn)儀往、返觀測或同時用兩臺水準(zhǔn)儀同向(或?qū)ο?進(jìn)行觀測。往、返測或兩臺儀器所測高差的不符值不得超過下列允許值:式中:L水準(zhǔn)路線長度,以公里為單位,適用于平地。n測站數(shù),適用于山地。 3.2 中平測量 中平測量又名中樁抄平,即測量路線中樁的地面高程。中平測量是以基平測量提供的水準(zhǔn)點為基礎(chǔ),以相鄰兩水準(zhǔn)點為一測段,

28、從一個水準(zhǔn)點出發(fā),逐個施測中樁的地面高程,閉合在下一個水準(zhǔn)點上,形成附合水準(zhǔn)路線。其允許誤差為:式中:L水準(zhǔn)路線長度。 n測站數(shù)。1. 施測原則在一定距離內(nèi)設(shè)置用于傳遞地面高程的轉(zhuǎn)點,每兩轉(zhuǎn)點間所觀測的中樁,稱為中間點。由于轉(zhuǎn)點起傳遞高程作用,觀測時應(yīng)先觀測轉(zhuǎn)點,后觀測中間點。轉(zhuǎn)點讀數(shù)至毫米,視線長度一般不應(yīng)超過150米,標(biāo)尺應(yīng)立于尺墊、穩(wěn)固的樁頂或堅石上;中間點的高程通常采用視線高法求得,讀數(shù)可至厘米,視線長度也可適當(dāng)放長,標(biāo)尺立于緊靠樁邊的地面上。2. 施測方法如圖,水準(zhǔn)儀置于測站,后視水準(zhǔn)點BM1,前視轉(zhuǎn)點TP1,將觀測結(jié)果分別記入表中的“后視”和“前視”欄內(nèi),然后,依次觀測BM1和TP

29、1間的各個中樁,將讀數(shù)分別記入“中視”欄內(nèi)。 3.3 縱斷面圖繪制的說明(1) 縱斷面圖一般采用直角坐標(biāo)系繪制,橫坐標(biāo)為中樁的里程,縱坐標(biāo)則表示高程。常用的里程比例尺有15000、12000和11000幾種,為了明顯地表示地面起伏,一般取高程比例尺比里程比例尺大10或20倍,例如里程比例尺用11000時,高程比例尺則取1100或150。(2) 縱坡設(shè)計,計算設(shè)計高程此項工作必須等橫斷面圖繪好之后,根據(jù)各級公路縱坡和坡長的規(guī)定,參照實際地形,盡可能使填、挖基本平衡,試?yán)露染€某點的設(shè)計高程起點高程+設(shè)計坡度×起點至某點的距離3.4 橫斷面的測量 1. 橫斷面測量方法 (1)標(biāo)桿皮尺法

30、(2)水準(zhǔn)儀皮尺法在橫斷面測量精度要求比較高,橫斷面方向坡度變化不太大的情況下,可用水準(zhǔn)儀測量橫斷面測量高程。 (3)經(jīng)緯儀視距法為測定橫斷面方向上坡度變化點,安置經(jīng)緯儀于中樁上,用經(jīng)緯儀直接定出橫斷面方向,然后用視距法測出各地形變化點至測站(中樁)的距離和高差。3.5 橫斷面圖的繪制 和縱斷面一樣,橫斷面圖也是繪制在毫米方格紙上。為了計算面積時較簡便,橫斷面圖的距離和高差采用相同的比例尺,通常為1100或1200。繪圖時,先在適當(dāng)?shù)奈恢脴?biāo)出中樁,注明樁號。然后,由中樁開始,分左、右兩側(cè)按距離和高程逐一展繪各坡度變化點,用直線把相鄰點連接起來,即繪出橫斷面的地面線,然后適當(dāng)?shù)貥?biāo)注有關(guān)的地物或數(shù)

31、據(jù)等,如圖所示。 第四章 交會法放樣地面點當(dāng)側(cè)區(qū)內(nèi)已有控制點的密度不能滿足工程施工或測圖要求,而且需要加密的控制點數(shù)量又不多時,可以采用交會法加密控制點,稱為交會定點。交會定點的方有角度前方交會、側(cè)方交會、單三角形、后方交會和距離交會。這里只介紹角度前方交會和后方交會的計算方法4.1 角度前方交會AP兩點前方交會xy如圖在兩個已知控制點A,B上分別安置儀器測定兩水平角 和 ,以計算待定點P的坐標(biāo)這種方法稱為前方交會。推算出:由于角度觀測值帶有誤差,三個內(nèi)角的觀測值之和一般不等于,即存在三角形閉合差為了滿足要三角形內(nèi)角和等于的條件,將反號平均分配到三個觀測角上,即:由兩點的坐標(biāo)反算和,即:再求出

32、和,即:再求得AP邊的邊長和AP 的方位角后,就可以根據(jù)坐標(biāo)正算的方法,求出點P 的坐標(biāo)。為了檢核,通常需要從三個已知點A、B、C分別向P點進(jìn)行角度觀測, ABPC如下圖所示點位移為: 式中M為測圖比例尺分母。取其平均值為P點坐標(biāo),即:4.2 后方交會ABCP在待測點P上安置儀器,測出兩個水平角,以計算帶定點P的坐標(biāo),這種方法稱為后方交會。后方交會的計算方法:綜合以上公式得:P點的坐標(biāo):注:圖中A、B、C、P必須為逆時針。CBPA第五章 路基路面的施工放樣5.1 路基橫斷面施工放樣在公路中線施工控制樁恢復(fù)完成后,即可進(jìn)行路基施工。路基施工前,應(yīng)先在地面上把路基的輪廓表示出來,即把路堤坡腳點(或

33、路塹坡頂點)找出來,釘上邊樁,同時還應(yīng)把邊坡的坡度表示出來,為路堤填筑和路塹開挖提供施工依據(jù)。在進(jìn)行路基路面施工放樣以前,應(yīng)首先了解路基路面設(shè)計的基本參數(shù),以便在進(jìn)行放樣測量時計算放樣數(shù)據(jù)。路基路面的設(shè)計計算參數(shù)主要包括路基寬度、路面寬度、排水溝寬度(梯形排水溝的邊坡坡度)、填挖高度、路堤、路塹的邊坡坡度、路基的超高和加寬等基本參數(shù)。1.路基寬度公路路基寬度是指行車道與路肩寬度之和。當(dāng)設(shè)有中間帶、變速車道、爬坡車道、應(yīng)急停車帶時,還包括這些設(shè)施的寬度。如圖所示。2.路面寬度公路上供車輛行駛的路面面層的寬度。一般指行車道的寬度。  3.邊坡坡度路基邊坡坡度通常以1m的形式表示,即i=h

34、/d=1/m,式中m稱為邊坡坡度、h為邊坡的高度、d為邊坡的寬度。4.超高根據(jù)路基路面的設(shè)計要求,在公路直線段路基邊緣點處于同一高度,路面橫斷面由路中心向兩側(cè)略向下傾斜形成雙向橫坡。但是在曲線路段為保證汽車行駛安全,在公路曲線半徑小于各級公路的不設(shè)超高最小半徑時,均應(yīng)設(shè)置超高。圓曲線段路面的設(shè)計超高值是常數(shù),路面傾斜形成單向橫坡;緩和曲線段路面的超高值隨著緩和曲線上的長度的不同而變化,路面橫坡傾斜由直線段的雙向橫坡向圓曲線的單向橫坡逐步過渡。超高值可從設(shè)計文件中查取。5.加寬當(dāng)圓曲線半徑小于或等于250m時,在圓曲線段應(yīng)按規(guī)定設(shè)置加寬,同時在曲線兩端設(shè)置加寬緩和段。曲線上的加寬值可從設(shè)計文件中

35、查取。若圓曲線的加寬值為Bj,加寬緩和段內(nèi)任一中樁的加寬值,可按下式計算:(1)當(dāng)加寬緩和段為直線過渡時:(2)當(dāng)加寬緩和段為高次拋物線過渡時,式中:Bjx加寬緩和段內(nèi)任意中樁的加寬值; X對應(yīng)于Bjx的中樁到加寬緩和段起點的長度; Lc加寬緩和段(或緩和曲線段)的長度。6.路緣帶路緣帶是位于車行道兩側(cè)與車道相銜接的用標(biāo)線或不同的路面顏色劃分的帶狀部分。其作用是保障行車安全。 路緣帶是硬路肩或中間帶的組成部分,與行車道連接,用行車道的外側(cè)標(biāo)線或不同的路面顏色來表示。其主要作用是誘導(dǎo)駕駛員視線和分擔(dān)側(cè)向余寬功能,以利于行車安全。 高速公路和一級公路右側(cè)應(yīng)設(shè)置0.5m寬的路緣帶;當(dāng)設(shè)置有左側(cè)路肩時

36、,也應(yīng)設(shè)置0.5m的左側(cè)路緣帶;路緣帶均應(yīng)計入路肩寬度。 7.硬路肩指的是與車行道相鄰并鋪以具有一定強(qiáng)度路面結(jié)構(gòu)的路肩部分(包括路緣帶)。“硬路肩”是高速公路右邊用黃線劃出的一根車道,主要作用是讓故障車臨時??浚约熬o急情況時,方便急救車輛通行。 8.邊溝與截水溝(1)邊溝邊溝指的是為匯集和排除路面、路肩及邊坡的流水,在路基兩側(cè)設(shè)置的水溝。(2)截水溝截水溝又稱天溝,指的是為攔截山坡上流向路基的水,在路塹坡頂以外設(shè)置的水溝(規(guī)范規(guī)定距路塹坡頂外緣大于等于5m,距路堤坡腳外緣大于等于2m)。 5.2路基橫斷面的放樣方法路基橫斷面的放樣主要是路基邊樁和邊坡的放樣。1. 路基邊樁放樣路基邊樁放樣就是

37、在地面上將每一個橫斷面的路基邊坡線與地面的交點,用木樁標(biāo)定出來。邊樁的位置由橫斷面方向、兩側(cè)邊樁至中樁的距離來確定。常用的邊樁放樣方法如下:(1)圖解法 路基橫斷面圖為供路基施工的主要依據(jù),可根據(jù)已戴好“帽子”的橫斷面圖放樣邊樁。就是直接在橫斷面圖上量取中樁至邊樁的距離,然后在實地用皮尺沿橫斷面方向?qū)⑦厴墩闪坎?biāo)定出來。每個橫斷面都放出邊樁后,再分別將路中線兩側(cè)的路基坡腳樁或路塹坡頂樁用灰線連接起來,即為路基填挖邊界。在填挖方不大時,使用此法較多。此法一般使用于較低等級的公路路基邊樁放樣。(2)解析法 就是根據(jù)路基填挖高度、邊坡率、路基寬度和橫斷面地形情況,先計算出路基中心樁至邊樁的距離;然后

38、,在實地沿橫斷面方向按距離將邊樁放出來。一般情況下,當(dāng)施工現(xiàn)場沒有橫斷面設(shè)計圖,只有施工填挖高度時,可用解析法放樣路基邊樁。解析法放樣路基邊樁的精度比圖解法高,主要用于一般公路平坦地形或地面橫坡均勻一致地段的路基邊樁放樣。具體方法按下述兩種情況進(jìn)行:1)平坦地段的邊樁放樣:圖8為填方路堤,坡腳樁至中樁的距離為D應(yīng)為:下圖為挖方路塹,坡頂樁至中樁的距離為D應(yīng)為:式中:B為路基寬度,m為邊坡坡度,H為填挖高,S為路塹邊溝頂寬。 以上是路基橫斷面位于直線段時求算D值的方法。若橫斷面位于彎道上有加寬時,按上述方法求出D值后,還應(yīng)在加寬一側(cè)的D值中加上加寬值。2)傾斜地段的邊樁放樣:在傾斜地段,計算時要

39、考慮橫坡的影響。如圖路堤坡腳樁至中樁的距離D上、D 下為:如圖路塹坡頂樁至中樁的距離D上、D 下為:試中h上、h下分別為上、下兩側(cè)路基坡腳(或坡頂)至中樁的高差。其中B、S和m均為已知。D上、D下隨h上、h下變化而變化。由于邊樁未定,所以h上、h下均為未知數(shù),因此還不能計算出路基邊樁至中樁的距離。由于地面橫坡均勻一致,放樣時先測出地面橫坡度為1:n,n為原地面橫坡率。又因為, 代上述入四個公式,簡化整理得:路堤坡腳樁至中樁的距離D上、D 下為: 路塹坡頂樁至中樁的距離D上、D 下為:(3)漸進(jìn)法漸進(jìn)法的原理是,在分段丈量水平距離的同時,用水準(zhǔn)儀或全站儀測出該段地面兩點的高差,最后類計得出邊樁點

40、與中樁點的高差,即驗證其水平距離是否正確,如有不符,就逐漸移動邊樁,直至正確位置為止。該法精度高,即可用于高等級公路,又可用于中、低級公路。實際工作中,采用試探法放邊樁,在現(xiàn)場邊測邊標(biāo)定,一般試探一、二次即可。如果結(jié)合圖解法,則更為簡便。當(dāng)然,對于傾斜地面上的邊樁也可采用極坐標(biāo)法放樣。先計算出兩側(cè)邊樁的坐標(biāo),然后再用坐標(biāo)法確定邊樁的位置。 2. 路基邊坡的放樣在放樣出邊樁后,為了保證填、挖的邊坡達(dá)到設(shè)計要求,還應(yīng)把設(shè)計邊坡在實地標(biāo)定出來,以方便施工。 (1). 用竹桿、繩索放樣邊坡 (2). 用邊坡樣板放樣邊坡 施工前按照設(shè)計邊坡坡度做好邊坡樣板,施工時,授照邊坡樣板進(jìn)行放樣。(3).機(jī)械化施

41、工路基橫斷面的控制1)路堤邊坡與填高的控制方法機(jī)械填土?xí)r,應(yīng)按鋪土厚度及邊坡坡度,保持每層間正確的向內(nèi)收縮的距離一定。不可按自然的堆土坡度往上填土,這樣會造成超填而浪費土方。每填高1m左右或填至距路肩1m時,要重新恢復(fù)中錢、測高程、放鋪筑面邊樁,用石灰顯示鋪筑面邊線位置,并將標(biāo)桿移至鋪筑面邊上。 距路肩1m以下的邊坡,常按設(shè)計寬度每側(cè)多填025m控制;距路肩1m以內(nèi)的邊坡,則按稍陡于設(shè)計坡度控制,使路基面有足夠的寬度,以便整修邊坡時鏟除超寬的松土層后,能保證路肩部分的壓實度。 填至路肩標(biāo)高時,應(yīng)將大部分地段(填高4m以下的路堤)設(shè)計標(biāo)高進(jìn)行實地檢測;填高大于4m地段,應(yīng)按土質(zhì)和填高不同,考慮預(yù)

42、留沉落量,使粗平后的路基面無缺土現(xiàn)象。最后測設(shè)中線樁及路肩樁,抄平后計算整修工作量。2)路塹邊坡及挖深的控制方法 路塹機(jī)械開挖過程中,一般都需配合人工同時進(jìn)行整修邊坡工作。 機(jī)械挖土?xí)r,應(yīng)按每層挖土厚度及邊坡坡度保持層與層之間的向內(nèi)回收的寬度,防止挖傷邊坡或留土過多。每挖深1m左右,應(yīng)測設(shè)邊坡、復(fù)核路基寬度,并將標(biāo)桿下移至挖掘面的正確邊線上。每挖3-4m或距路基面2030cm時,應(yīng)復(fù)測中線、高程、放樣路基面寬度。按以上做法,可及時控制填方超填和挖方超挖現(xiàn)象。5.3路基施工階段各層次的抄平1.路堤施工中各層的抄平填方路基在施工過程中是分層進(jìn)行填筑的,分層的厚度又難以控制。這就需要在填筑之前先標(biāo)定

43、出分層填筑的頂面高程。如圖所示,圖中h為松鋪厚度,h´為壓實厚度。在填筑以前需要先標(biāo)定松鋪厚度M點的位置,N點為填筑層壓實后的位置。1) 如下圖,A1、B1、C1、D1為路基的坡腳放線位置,A、B、C、D為某結(jié)構(gòu)層松鋪厚度頂面的放樣位置。A1A(B1B、C1C、D1D)之間的高差為松鋪厚度h,AC、BD的長度為該層頂面的寬度。2) 試驗路段可得該結(jié)構(gòu)層所對應(yīng)的松鋪系數(shù)k。3)結(jié)構(gòu)層松鋪厚度的頂面高程為H。 式中:Hd為該結(jié)構(gòu)層底面高程。4) 采用高程放樣方法用木樁標(biāo)定出A、B、C、D的位置,使木樁頂面的高程等于該結(jié)構(gòu)層松鋪厚度的頂面高程H。 5) 在各木樁頂面丁上小釘子,在釘子之間來

44、上細(xì)線作為填筑的依據(jù)。6)當(dāng)該結(jié)構(gòu)層壓實以后,再用高程放樣的方法檢查該結(jié)構(gòu)層頂面的高程。2.直線線段路基頂面的抄平當(dāng)路基施工高度達(dá)到設(shè)計高程以后,應(yīng)檢查路基中心頂面的設(shè)計程及路基兩側(cè)邊緣的設(shè)計高程。路面橫坡度的形成,一般在路基頂面施工時就應(yīng)該做成橫向坡度。路基頂面的橫坡與路面頂面的橫坡是一致的。如圖路基平面圖。在圖中A、B、C為路基施工控制樁,D、E、F和G、H、O為與路線施工控制樁相對應(yīng)的路基邊樁。(1)先檢查路基頂面中線施工控制樁的設(shè)計標(biāo)高假定A的設(shè)計標(biāo)高為HA,路線縱坡為(上坡),施工控制樁間距為10m。則B、C、D點的設(shè)計高程為:=路面頂面中心點的設(shè)計高程-路面結(jié)構(gòu)層厚度分別在已知高程

45、為HBM的水準(zhǔn)點和A點立水準(zhǔn)尺,水準(zhǔn)儀后視水準(zhǔn)點所立水準(zhǔn)尺度數(shù)為a,前視A點所立水準(zhǔn)尺度數(shù)為bA。A=若A<0,A點應(yīng)填高,填高值為A;若A>0,則點A應(yīng)挖低,挖低值為A。依次進(jìn)行B、C點的檢查和放樣。(2)檢查路基邊線施工控制樁的設(shè)計標(biāo)高計算和路基中心施工樁A點相對應(yīng)的兩側(cè)路基邊樁D點和G點的設(shè)計標(biāo)高。如上圖,D點和G點是關(guān)于A點對稱的兩個路基邊緣點,設(shè)路面橫坡為,則D點和G點的設(shè)計高程為:式中:B路基寬度;i%路面橫坡度。如上同檢查路基頂面路線控制樁的高程一樣,依次檢查路基兩邊線施工控制樁D、G點的高程,其他各點(E、H、F、O)可采用同樣的方法進(jìn)行檢查。3. 曲線線段路基頂面

46、的抄平對于曲線段由于存在超高和加寬,計算要相對復(fù)雜一些。在路基設(shè)計表中,路基加寬和超高值已經(jīng)給出,在進(jìn)行放樣時只需直接引用即可。在計算路基邊線上點的高程和坐標(biāo)時,為計算方便一般是以與其相對應(yīng)的在同一個橫斷面方向上中線施工控制樁的坐標(biāo)和高程為基準(zhǔn)。檢查方法同直線段。5.4路面的施工放樣路面施工是公路施工的最后一個環(huán)節(jié),也是最重要最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。因此,對路面施工放樣的精度要求要比路基施工階段放樣的精度高。為了保證精度,便于測量,通常在路面施工前,將線路兩側(cè)的導(dǎo)線點和水準(zhǔn)點引測到路基上,一般設(shè)置在不易破壞的橋梁、通道的橋臺上或涵洞的壓頂石上。引測的導(dǎo)線點和水準(zhǔn)點要和高一級的導(dǎo)線點和水準(zhǔn)點進(jìn)行附合或

47、閉合,精度應(yīng)滿足一、二級和五等水準(zhǔn)測量的要求。路面各結(jié)構(gòu)層的放樣方法仍然是先恢復(fù)中線,然后由中線控制邊線,再放樣高程,控制各結(jié)構(gòu)層的高程。除面層外,各結(jié)構(gòu)層橫坡按直線形式放樣。要注意有超高和加寬時,還要考慮路面超高加寬的設(shè)置。路面放樣主要是路面邊樁和路拱的放樣。1.路面邊樁放樣(1)樁坐標(biāo)的計算 如圖,路線中線上任意一點P樁號為Lp,坐標(biāo)為(XP,YP),切線坐標(biāo)方位角為切。過P點的法線坐標(biāo)方位角法按下式計算求得:為計算方便,規(guī)定法方向總是指向中線右側(cè),左右兩側(cè)是相對于路線前進(jìn)方向而言。橫斷面方向上任一點M,距離中線的距離(即橫支距)為L,規(guī)定,中線左側(cè)橫支距為負(fù),中線右側(cè)橫支距為正。則橫斷方

48、向上M點的坐標(biāo)用下式計算:(2)路面邊樁放樣路面邊樁的放樣可以先放出中線,再根據(jù)中線的位置和橫斷面方向用鋼尺丈量放出邊樁。在高等級公路路面施工中,有時不放中樁而直接根據(jù)邊樁的坐標(biāo)放樣邊樁。路面邊樁放樣與路基邊樁放樣相同,但對于高等級公路,可根據(jù)前面計算出的路基邊樁坐標(biāo),采用坐標(biāo)放樣的方法放出邊樁。2.路拱放樣為有利于路面排水,在保證行車的平穩(wěn)要求下,路面應(yīng)做成中間高并向兩側(cè)傾斜的拱形,稱為路拱。對于水泥混凝土路面或有中間帶的瀝青類路面,其路拱按直線形式放樣。對于沒有中間帶的瀝青類路面,其路拱一般有下列幾種形式,放樣是從路中線開始,按圖2的坐標(biāo)形式進(jìn)行放樣,一般把路幅寬度分為10等分。(1)整個

49、路拱為二次拋物線形如圖1所示,二次拋物線的形狀可用下列方程表示: 圖1當(dāng)時,所以 或 由此得:式中:X橫距;Y縱距;b路面寬度; f拱高,可按路拱坡度i確定,即。(2)改進(jìn)的二次拋物線路拱參見圖2。計算方程如下:(3)半立方次(一次半)拋物線路拱參見圖2算方程如下:(4)改進(jìn)的三次拋物線路拱參見圖1算方程如下:(5)兩個斜面中間用曲線連接如圖2,中間部分可用拋物線或圓曲線連接。拱高可按下式計算:式中:d曲線段的水平距離,其他符號同前。對于中間沒有分隔帶的瀝青路面,其路面路拱的放樣一般采用路拱樣板進(jìn)行,在施工過程中逐段檢查。 圖 25.5 造物施工放樣路基工程除了土石方帶狀主體工程外,還包括小橋

50、涵工程、路基排水工程、支擋與防護(hù)工程以及公路沿線附屬工程(如取土坑、棄土堆、堆料坪、護(hù)坡道等)等。因此,路基工程的施工,除了土石方主體工程的施工外,還包括上述工程構(gòu)造物的施工。其施工質(zhì)量的好壞,直接影響路基的使用性能和使用壽命。而任何工程項目在施工前,首先要按設(shè)計圖紙的意圖和要求,進(jìn)行施工放樣,即將圖紙上的東西準(zhǔn)確的放到實地,然后進(jìn)行施工。所以公路沿線構(gòu)造物的施工放樣也是一項非常重要的工作。在此重點介紹路基排水設(shè)施和擋土墻的施工放樣。1. 路基排水設(shè)施施工放樣路基及沿線構(gòu)造物經(jīng)常受到水的侵襲,嚴(yán)重時危害路基,甚至徹底沖毀。因此路基排水設(shè)施的施工應(yīng)予以充分的重視。路基排水設(shè)施有地表排水設(shè)施和地下排水設(shè)施。地表排水設(shè)施常見的有邊溝、截水溝、排水溝等幾種;地下排水設(shè)施常見的有暗溝、滲溝、滲井等。各種排水設(shè)施雖然修建的位置不同,但其放樣的內(nèi)容和方法基本相同。在此,只介紹邊溝的施工放樣。(1) 邊溝平面位置的放樣設(shè)計文件中,沒有明確的邊溝平面設(shè)計圖,只是給定了邊溝的橫斷面設(shè)計圖及起訖點的樁號及邊

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