線路縱斷面測量基礎知識

1、縱斷面測量及數(shù)據(jù)優(yōu)化介紹縱斷面測量及數(shù)據(jù)優(yōu)化介紹概述第一部分第一部分高程測量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法 一、水準測量的原理： 縱斷面測量目的是為了測量各軌面點的高程，從而更合理的控制軌道縱斷面的平順性?，F(xiàn)主要介紹利用水準測量的方法來實現(xiàn)縱斷面控制。 水準測量的原理是：先測定地面兩點間的高差，然后根據(jù)其中一個已知點的高程算出另一點的高程。如圖所示，設A為已知點，其高程為HA。為確定未知點B的高程HB，可在第一部分第一部分高程測量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法 A、B兩點間安置一架能提供水平視線的儀器水準儀(電子水準儀)，并在A、B兩點上分別豎立有刻度的直尺水準尺(條碼尺)

2、。根據(jù)水準儀提供的水平視線，可分別讀取A點水準尺上的讀數(shù)a和B點水準尺上的讀數(shù)b，則由圖中的幾何關系可知A、B兩點間的高差為hAB=ab，于是B點的高程為HB=HA+hAB。 設水準測量的前進方向是由A點向B點，則規(guī)定已知點A為后視點，其水準尺的讀數(shù)a為后視讀數(shù)；未知點B為前視點，其水準尺的讀數(shù)b為前視讀數(shù)。則高差為hAB =后視讀數(shù)a-前視讀數(shù)b。高差hAB本身可正可負，當a大于b時hAB值為正，這種情況是B點高于A點；當a小于b時hAB值為負，即B點低于A點。當a等于b時hAB=0，A、B兩點同高。第一部分第一部分高程測量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法 從圖中還可以看出,A點的高

3、程HA加后視讀數(shù)a,得視線高程Hi(也稱為儀器高程)。用視線高減去前視讀數(shù)b,也可求出B點的高程HB，這在建筑工程施工中和縱斷面測量中經常用到,用公式表示為HB=(HA+a)b=Hib=HA+(a-b)=HA+hAB。 把儀器安置在一個地方，根據(jù)一個已知高程的后視點，用這種方法可同時求得幾個未知點的高程，這種方法稱為視線高法或儀高法，在這些點上的水準尺讀數(shù)稱為中視讀數(shù)。 我段管內京包線和集二線是通過水準點來控制線路縱斷面的，水準點每1-2km布設一個。 第一部分第一部分高程測量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法 二、二、拉鏈、標注里程點拉鏈、標注里程點1第一部分第一部分高程測量的原理及測

4、量方法高程測量的原理及測量方法第一部分第一部分高程測量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法拉鏈注意事項：拉鏈注意事項： 1.拉鏈過程中，要注意測量地段在設備圖中是否有斷鏈。如有斷鏈，現(xiàn)場所拉的鏈必須符合長短鏈的要求。 2.拉鏈過程中，要記錄平面曲線“四大樁(ZH、HY、YH、HZ)”的準確里程，主要是為了防止豎曲線與緩和曲線重疊。 3.拉鏈時要把鋼尺拉直，應盡可能減小誤差，精度不大于1/2000。特別是坡度大的地段，每個測點的誤差越大，抬道量影響就越大。 4.標點時一定要注意前后里程點的連續(xù)性，既不能多一個點，也不能少一個點，否則會給內業(yè)數(shù)據(jù)處理時帶來很多不便與誤導。第一部分第一部分高程測

5、量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法我段各車間高程測量目前主要使用電子水準儀，如圖所示。2電子水準儀電子水準儀第一部分第一部分高程測量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法 拉鏈、標點工作完成后，將測段附近水準點的絕對高程引到軌面上，采用附合水準測量的方式，根據(jù)鐵路工程測量規(guī)范表5.13.5，京包、集二線按五等水準測量精度進行高程測量。注：L的單位為km。旅客列車設計行車速度（km/h）水準測量等級相鄰點高程允許閉合差v=200四等v160五等軌面高程水準測量精度要求軌面高程水準測量精度要求L20L30第一部分第一部分高程測量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法 高程測量步驟如下：

6、 1.架設、整平電子水準儀，并在各測點直立條碼尺。 2.將電子水準儀瞄準條碼尺調至清晰進行讀數(shù) (按“測存”鍵即可)，直至測完本站所有點。 3.轉入下一站，重新架設、整平儀器，開始測量，并復核轉點兩次讀數(shù)的差值，轉點差值小于5mm，繼續(xù)下一站測量；轉點差值不小于5mm，重新測量前一站 (如重測后仍不滿足要求，則需校正儀器，找出原因)。第一部分第一部分高程測量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法 電子水準儀測量電子水準儀測量第一部分第一部分高程測量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法 電子水準儀的特點： 1.精度高。我段現(xiàn)有電子水準儀精度為0.3mm，其讀數(shù)都是經大量條碼分劃圖象處理后取

7、平均值得出來的，因此削弱了標尺分劃誤差的影響。 2.電子水準儀使用時限制條件多。只有在距離、光線、氣溫、風力均滿足要求的時候才能讀數(shù)。 高程測量注意事項 1.盡量保證前后視距相等,以減小視距差(前后視距應不大于150m，前后視距差應不宜大于10m)。 2.測量時，條碼尺必須垂直立于鋼軌軌面上。 3.電氣化區(qū)段內測量時，不得高舉條碼尺，以防觸電。 4.要盡量聯(lián)測水準點，或采用閉合水準測量的方法，否則測量結果的精度是無法保證的，也是不被認可的。 5.測量過程中，若有不等間距的測量點，現(xiàn)場一定要做好記錄，方便內業(yè)數(shù)據(jù)計算時與現(xiàn)場情況保持一致。否則會出現(xiàn)錯誤的起道量，影響整段線路的優(yōu)化結果。第一部分第

8、一部分高程測量的原理及測量方法高程測量的原理及測量方法第二部分第二部分內業(yè)數(shù)據(jù)處理內業(yè)數(shù)據(jù)處理一、電子水準儀數(shù)據(jù)整理及計算 將數(shù)據(jù)輸出整理后得出下表前4列數(shù)據(jù)，即為已知數(shù)據(jù)，然后利用前4列數(shù)據(jù)進行計算。數(shù)據(jù)京包線下行439+500-441+700.xls二、線路縱斷面設計優(yōu)化 經計算得出軌面實測高程，結合既有線實際情況，進行縱斷面擬合設計即坡度優(yōu)化，利用坡度、高差與距離之間的關系算出各測點的擬合高程，并與對應點的實測高程相比得出抬落道量。第二部分第二部分內業(yè)數(shù)據(jù)處理內業(yè)數(shù)據(jù)處理u 縱斷面設計優(yōu)化原則 縱斷面優(yōu)化時，結合工務設備綜合圖上的既有資料，以及線路實際情況，按以下原則進行優(yōu)化： 起終點抬

9、道量：測量頭尾點抬道量一般為0，特殊下不應超過10mm，盡量縮短搗固作業(yè)時的順坡長度；若大于10mm需向測段內順坡。而且大機搗固作業(yè)時只允許抬道，不允許落道。 坡段長：允許速度不大于160km/h的線路，最短坡段長不得小于400m，困難條件不得小于200m，且連續(xù)使用時不得超過2個。第二部分第二部分內業(yè)數(shù)據(jù)處理內業(yè)數(shù)據(jù)處理 最大限制坡度見下表 車站應設在線路平道、直線的寬闊處。車站必須設置在坡道上時，其坡度不應超過1；在地形特別困難的條件下，會讓站、越行站可設在不大于6的坡道上，且不應連續(xù)設置，并保證列車的起動。鐵路等級一般困難一般困難牽引種類電力6.015.06.020.0內燃6.012.0

10、6.015.0技規(guī)技規(guī)第第3333條條 鐵路區(qū)間線路最大限制坡度鐵路區(qū)間線路最大限制坡度()() 坡度差：坡度變化點的坡度代數(shù)差，即坡度差，是指相鄰兩個坡段坡度的差值的絕對值。也就是說，利用帶有正負號的坡度值來求差值，規(guī)定上坡為正值，下坡為負值。舉例： a.上坡5與下坡3的坡度差為：5-(-3)=8。 b.下坡5與上坡3的坡度差為：-5-(3)=8。 相鄰坡段的坡度差允許的最大值，主要由保證運行列車不斷鉤這一安全條件和旅客舒適度確定的。普速鐵路相鄰坡段的坡度差主要受貨物列車制約。設置豎曲線可以減小列車通過變坡點時的附加縱向力。第二部分第二部分內業(yè)數(shù)據(jù)處理內業(yè)數(shù)據(jù)處理第二部分第二部分內業(yè)數(shù)據(jù)處理

11、內業(yè)數(shù)據(jù)處理 豎曲線的設置：允許速度不大于160km/h的線路，相鄰坡度差大于3時必須設豎曲線，豎曲線半徑應為2000010000m，困難地段不應小于5000m。 豎曲線不得與豎曲線、緩和曲線重疊，不得侵入道岔及無碴橋梁上。 優(yōu)化時，岔區(qū)上下行高程盡量控制在同一平面上，尤其是交叉渡線。 起道量一般應控制在035mm，特殊地段抬道量較大或有落道情況時，需進行順坡。順坡率應盡量小，最大順坡率不得大于1，且不同順坡率的順坡長度不得短于70m。第二部分第二部分內業(yè)數(shù)據(jù)處理內業(yè)數(shù)據(jù)處理 豎曲線計算： 切線長 縱距 (x為該點到切點的距離) 外矢距 豎曲線長 豎曲線高程H=hy；h為計算點設計高程(m)、

12、y為豎曲線上計算點的縱距(m)，凹形豎曲線取“+”號，凸形豎曲線取“-”號。2000iRTR2xy2R2TE2T2C 第二部分第二部分內業(yè)數(shù)據(jù)處理內業(yè)數(shù)據(jù)處理站線坡段長度及連接，應符合下列規(guī)定： 進出站線路的坡段長度，應采用相鄰路段正線的規(guī)定，在困難條件下，疏解線路的坡段長度不應小于200m。 到發(fā)線的坡段長度不宜小于下表的規(guī)定，通行列車的站線，其坡段長度不應小于200m。不通行列車的站線和段管線，可采用不小于50m的坡段長度，但應保證豎曲線不相互重疊。坡段長度坡段長度(m)遠期到發(fā)線有效長度遠期到發(fā)線有效長度1050850750650坡段長度坡段長度400350300250注：路段設計行車速

13、度160km/h，最小坡段長度不宜小于400m，且不宜連續(xù)使用2個以上。第二部分第二部分內業(yè)數(shù)據(jù)處理內業(yè)數(shù)據(jù)處理 進出站線路坡段連接應符合相鄰路段正線的規(guī)定。到發(fā)線和通行列車的站線，相鄰坡段的坡度差大于4時，可采用5000m半徑的豎曲線，在困難條件下，其豎曲線半徑不應小于3000m。不通行列車的站線,相鄰坡段的坡度差大于5時，可采用3000m半徑的豎曲線；設立交的機車走行線，在困難條件下，可采用半徑不小于1500m的豎曲線；高架卸貨線可采用半徑不小于600m的豎曲線。 車站正線上的道岔不應布置在豎曲線范圍內和變坡點上，在既有線改建的困難條件下，路段設計行車速度不大于100km/h時，可設在半徑不小于10000m的豎曲線上。站線上道岔不宜布置在豎曲線范圍內，在困難條件下必須布置時，在通行列車的第二部分第二部分內業(yè)數(shù)據(jù)處理內業(yè)數(shù)據(jù)處理 線路上，豎曲線半徑不應小于10000m；在不通行列車的線路上，豎曲線半徑不應小于500