勘測設計-學習情境1

學習情境1公路外業(yè)勘測學習情境工作任務1.1公路初測

工作任務1.2公路定測工作任務1.1公路初測

【學習目標】1.能參與并勝任公路初測各測量組的工作；2.能收集公路初測各測量組的外業(yè)資料；3.能夠較為熟練地查閱《公路勘測規(guī)范》（JTGC10—2007）?！救蝿彰枋觥坷枚嗝襟w教學資源和教師的講解，使同學們能理解新建公路各個階段具備的工作內(nèi)容，掌握階段工作中主要進行的具體事項；掌握公路外業(yè)勘測中定線、中線、地形、橋涵、水準及橫斷面測量的外業(yè)勘測要求。【學習引導】本學習任務沿著以下脈絡進行學習：第一步，結(jié)合課件，教師講解相關知識；第二步，結(jié)合××公路勘測過程，采取演示教學法進行模擬演示；第三步，通過課堂例題的分析使得學生掌握本任務的相關內(nèi)容。單元學習1.1.1視察1.1.1.1視察的目的和任務視察雖然不作為勘測設計階段，但它是公路勘測前必須進行的一個重要步驟。

視察是一項政策性很強的工作，視察人員首先要了解路線的性質(zhì)、等級、作用及上級對建設項目的要求。單元學習1.1.1視察1.1.1.1視察的目的和任務

視察工作包括經(jīng)濟調(diào)查和路線視察，其任務是：（1）根據(jù)公路的性質(zhì)，對與該公路有關的政治、經(jīng)濟、交通和自然條件進行室內(nèi)研究和野外調(diào)查及勘察；全面分析、比較、論證公路的建設意義，在技術(shù)上、經(jīng)濟上的合理性、可行性及采用的技術(shù)標準。（2）提出路線修建原則，即一次修建或分期修建。（3）擬訂路線的方案、主要控制點和大橋跨河位置。（4）通過實地調(diào)查，了解和分析當?shù)氐氖┕l件，提出修建期限和對施工安排的原則意見。估算工程量、主材需求量、需征的土地和投資額。（5）調(diào)查中還要對下一步勘測階段和設計的重大原則及測設中應注意的問題，提出初步意見，并提出有關資料，為編制計劃任務書提供資料。單元學習1.1.1視察1.1.1.2經(jīng)濟調(diào)查

經(jīng)濟調(diào)查的一般步驟是：首先根據(jù)初步擬訂的各路線方案及其與交通網(wǎng)的聯(lián)系，以及地區(qū)經(jīng)濟區(qū)域的供求關系等，分析并確定與公路可能發(fā)生客貨運輸?shù)姆秶源俗鳛檎{(diào)查區(qū)，再將其分成若干小區(qū)域作為調(diào)查的單元，進行社會經(jīng)濟、交通情況、客貨運量及其運輸聯(lián)系等調(diào)查，最后進行資料分析。（1）社會經(jīng)濟調(diào)查（2）交通運輸調(diào)查（3）調(diào)查資料分析單元學習1.1.1視察1.1.1.3路線視察路線視察包括對路線、橋涵、工程地質(zhì)和筑路材料等的視察和估算工程量。（1）公路方面（2）橋涵方面（3）工程地質(zhì)與筑路材料（4）其他資料單元學習1.1.2公路初測1.1.2.1相關知識（1）公路初測的目的和任務公路勘測工作是公路工程設計的基礎，它主要包括初測和定測。公路勘測工作中的初測是兩階段設計和三階段設計中第一階段（初步設計階段）的外業(yè)勘測工作。目的是根據(jù)批復的《工程項目可行性研究報告》所擬定的修建原則和路線基本走向方案，通過現(xiàn)場對各比選方案的勘測，從中確定采用方案，并搜集編制初步設計文件所需的勘測資料。單元學習1.1.2公路初測

初測的任務則是要對路線方案做進一步的核查落實，并進行導線、高程、地形、橋涵、隧道、路線交叉和其他資料的測量、調(diào)查工作，進行紙上定線和有關的內(nèi)業(yè)工作。初測階段的路線方案選定應采用“紙上定線法”，當受地形、地質(zhì)及設備等或其他條件限制時，可采用“實地定線法”單元學習1.1.2公路初測（2）公路初測的準備工作①搜集資料②室內(nèi)研究③現(xiàn)場踏勘④其他資料調(diào)查⑤資料整理單元學習1.1.2公路初測（3）公路初測的內(nèi)容公路初測由初測的外業(yè)測量隊分組進行，主要內(nèi)容包括：①路線平面控制測量（導線量測），包括導線布置、導線長度測量和水平角測量。②高程測量。③地形測量。④路線測量。⑤其他勘測調(diào)查。⑥內(nèi)業(yè)工作。單元學習1.1.2公路初測1.1.2.2路線平面控制測量

公路平面控制測量，即是導線量測，是測量控制點平面位置的測量，包括路線、橋梁、隧道及其他大型建筑物的平面控制測量。主要包括導線布置、導線長度測量和水平角測量。他的主要目的是控制結(jié)構(gòu)物的線形和形狀以及在定測中作為放線的依據(jù)。（1）導線布置（2）導線長度測量（3）水平角測量單元學習1.1.2公路初測1.1.2.3高程測量

路線高程測量主要是沿導線布置水準點，測出導線點和加樁的高程，進行高程測量的公路高程系統(tǒng)宜采用“1985國家高程基準”。同一條公路應采用同一個高程系統(tǒng)，不能采用同一系統(tǒng)時，應給定高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關系。獨立工程或三級以下公路聯(lián)測有困難時，可采用假定高程。公路高程測量采用水準測量。在進行水準測量確有困難的山嶺地帶以及沼澤、水網(wǎng)地區(qū)和四、五等水準測量可用光電測距三角高程測量。單元學習1.1.2公路初測1.1.2.4地形測量（1）路線地形圖的測繪寬度，當采用“紙上定線法”初測時，路線中線兩側(cè)各測繪200～400m；采用“實地定線法”初測時，路線中線兩側(cè)測繪寬度可減窄為150～250m。（2）路線地形測繪的圖根點，應利用已有的平面控制點或中線控制樁作為測站；當不能滿足要求時，應按規(guī)定進行圖根控制測量。地形測繪的技術(shù)要求應符合《公路勘測規(guī)范》（JTGC10—2007）的有關規(guī)定。(3）采用“實地定線法”初測時，可采用小平板配合經(jīng)緯儀或大平板儀測量；也可利用縱、橫斷面資料，配合儀器測量，現(xiàn)場勾繪。（4）應利用國家或其他有關部門所測繪的地形圖，但使用時應進行現(xiàn)場核查，對有變化的地形地物進行補測。（5）高速公路和一級公路采用分離式路基時，地形圖測繪寬度應覆蓋兩條分離路線及中間帶的全部地形；當兩條路線相距很遠或中間帶為大河與高山時，中間地帶的地形可不測。單元學習1.1.2公路初測1.1.2.5路線測量（1）紙上定線①應將有特殊要求或控制的地點，必須避繞的建筑物或地質(zhì)不良的地帶，地下建筑或管線等標注于地形圖上。②山嶺地區(qū)的越嶺路線，需要進行縱坡控制的地段應在地形圖上進行放坡，將放坡點標示于圖上。③在地形圖上選定路線曲線與直線位置，定出交點，計算坐標和轉(zhuǎn)角，計算平曲線要素，計算路線連續(xù)里程。④沿路線中線按一定樁距從圖上判讀其高程，點繪縱斷面圖。河堤、鐵路、立體交叉等需要重點控制的地段或地點，應實測高程點繪縱斷面圖，并據(jù)以進行縱坡設計。⑤應根據(jù)路線中線線位，在地形圖上測繪控制性橫斷面，并按縱坡設計的填挖高度進行橫斷面設計，作為中線橫向檢驗和計算路基土石方數(shù)量的依據(jù)。⑥依據(jù)紙上定線的線位及實地調(diào)查資料，初步確定人工構(gòu)造物的位置、交角、類型與尺寸。⑦綜合檢查路線線形設計及有關構(gòu)造物的配合情況與合理性。線形設計可采用透視圖法檢驗平面、縱斷面、橫斷面組合情況。⑧紙上定線后，對高填深挖地段、大型橋梁、隧道、立體交叉以及需要特殊控制的地段，應進行實地放線、核對，并作為各專業(yè)工程勘測調(diào)查的依據(jù)。⑨所確定的線位應總體配合恰當、工程經(jīng)濟合理、線形連續(xù)順適。對需進行比較的方案，應按上述步驟方法定出線位、計算工程量，進行技術(shù)經(jīng)濟比較。單元學習1.1.2公路初測（2）實地定線①現(xiàn)場踏勘前應在1∶50000地形圖上對路線進行總體布局，擬定主要技術(shù)措施，確定控制點、繞避點，選擇路線合適通過的最佳位置。②越嶺路線或受縱坡控制的路段，應選擇好坡面與展線方式，進行放坡試線，做出分段安排。③根據(jù)《公路勘測規(guī)范》（JTGC10—2007）中各種地形的定線要點和放坡點進行布線，穿線定點需釘設交點和轉(zhuǎn)點。④測定交角，進行中樁、水準、橫斷面和地形線等測量。⑤通過內(nèi)業(yè)工作，對路線進行平面、縱斷面、橫斷面綜合檢查，確定線位。單元學習1.1.2公路初測1.1.2.6其他勘測的調(diào)查（1）路基、路面及排水勘測與調(diào)查；（2）小橋涵勘測；（3）大、中橋勘測；（4）隧道勘測；（5）路線交叉勘測與調(diào)查；（6）沿線設施勘測與調(diào)查；（7）環(huán)境保護勘測與調(diào)查；（8）沿線筑路材料調(diào)查；（9）渡口碼頭勘測與調(diào)查；（10）改移公路、鋪道、連接線的勘測與調(diào)查；（11）占用地、拆遷建筑、構(gòu)筑物調(diào)查；（12）臨時工程調(diào)查；（13）伐樹、挖根、除草的調(diào)查；（14）概算資料調(diào)查。單元學習1.1.2公路初測1.1.2.7內(nèi)業(yè)工作經(jīng)過以上四個環(huán)節(jié)的測量和一個環(huán)節(jié)的調(diào)查后，初測要進行相應的內(nèi)業(yè)工作，初測內(nèi)業(yè)工作主要內(nèi)容包括：（1）復核、檢查、整理外業(yè)資料；（2）進行紙上定線或移線及局部方案比選；（3）初步擬訂各種構(gòu)造物設計方案，并綜合檢查定線成果；（4）編制勘測報告及有關圖表制作與匯總；（5）應逐日復核、檢查外業(yè)中原始記錄資料，如有差錯、遺漏，必須及時糾正或彌補；對于從其他部門搜集的資料，應根據(jù)測設需要，檢查、分析其是否齊全、可靠和適用，做到正確取用；（6）綜合檢查、協(xié)調(diào)路線設計與有關專業(yè)及結(jié)構(gòu)物布設的合理性，并進行現(xiàn)場核對。單元學習1.1.2公路初測1.1.2.8初測應提交的成果（1）各種調(diào)查、勘測原始記錄及檢驗資料；（2）紙上定線或移線成果及方案比較資料；（3）各種主要構(gòu)造物設計方案及計算資料；（4）路基、路面、橋梁、交叉、隧道等工程設計方案圖及比較方案圖；（5）沿線設施、環(huán)境保護、筑路材料等設計方案；（6）平面、縱斷面縮圖，主要技術(shù)指標表，勘測報告及有關協(xié)議、紀要文件等。小組任務

1.每3~4名學生組成一個工作小組，確定1名小組長，接受工作任務，做好工作準備。2.根據(jù)任務要求完成相關內(nèi)容。工作內(nèi)容以“××公路工程可行性研究報告”為基礎，擬定初測的外業(yè)工作和內(nèi)業(yè)工作內(nèi)容，并以小組的方式討論初測結(jié)束后要提交哪些成果。3.回答指導老師的現(xiàn)場提問，接受相關知識點的考核。4.完成工作任務后，每個小組討論和自評，消化完成任務過程中的知識點。工作任務1.2公路定測【學習目標】1.能參與并勝任公路定測各測量組的工作；2.能收集和整理公路定測各測量組的外業(yè)資料；3.掌握公路現(xiàn)場定線和放線的基本方法。【任務描述】利用多媒體教學資源和教師的講解，使同學們能理解新建公路在定測階段中的工作內(nèi)容和具體事項；掌握公路定測各個工作組的工作和相應外業(yè)勘測要求?！緦W習引導】本學習任務沿著以下脈絡進行學習：第一步，結(jié)合課件，教師講解相關知識；第二步，結(jié)合××公路勘測過程，采取演示教學法進行模擬演示；第三步，通過課堂例題的分析使得學生掌握本任務的相關內(nèi)容。工作任務1.2公路定測單元學習1.2.1公路定測概述1.2.1.1相關知識

公路定測即定線測量，是指施工圖設計階段的外業(yè)勘測和調(diào)查工作。定測的具體任務是根據(jù)上級批準的初步設計，具體核實路線方案，實際標定路線或放線，并進行詳細測量和調(diào)查，最終為施工圖設計和編制施工圖預算提供資料。單元學習1.2.1公路定測概述

1.2.1.2公路定測的內(nèi)容（1）實地選定路線：測偏角、測交點間距；（2）標定路線中線：定中樁（直線、曲線）；（3）布設水準點，進行縱斷面測量；（4）橫斷面測量；（5）橋位勘測；（6）路基、路面及其他人工構(gòu)造物設計資料調(diào)查收集；（7）沿線土壤地質(zhì)調(diào)查及筑路材料調(diào)查；（8）占地、拆遷調(diào)查及預算資料調(diào)查；（9）檢查與整理外業(yè)資料，完成外業(yè)期間規(guī)定的內(nèi)業(yè)設計工作。單元學習1.2.1公路定測概述

1.2.1.3定測隊的組成根據(jù)上述9個公路定測的內(nèi)容的不同，定測分為選線組、導線測角組、中樁組、水平組、斷面組、調(diào)查組、路基路面組、橋涵組、內(nèi)業(yè)組等作業(yè)組進行。如果定線采用紙上定線方法進行，則此時可將選線和導線測角組合并為放線組。單元學習1.2.2定測工作分組和分工1.2.2.1選線組（1）任務（2）分工及工作內(nèi)容①前點放坡插點②中點穿線定點③后點釘柱單元學習1.2.2定測工作分組和分工1.2.2.2導線測角組

（1）任務導線測角組緊跟選線組工作。其主要任務是：標定直線與修正點位、測角及轉(zhuǎn)角計算；測量交點間距；平曲線要素計算；導線磁方位角觀測及復核；交點及轉(zhuǎn)點樁固定；作分角樁；協(xié)助中樁組敷設難度大的曲線等工作。為確保測設質(zhì)量和進度，定線與導線測角應緊密配合，互相協(xié)作。作為后繼作業(yè)的導線測角組，要注意領會選線意圖，發(fā)現(xiàn)問題及時提出建議并修正補充，使之完善。通過選線組，導線測角組的工作路線走向在地面上就可以標定出來了。單元學習1.2.2定測工作分組和分工（2）分工及工作內(nèi)容①標定直線及修正點位對于相互通視的交點，如果定線無誤，就不存在點位修正問題，可以直接引用。當交點相距太遠，或地形起伏較大，為了便于中樁組穿桿定向，測角組應用測量儀器在其間插設若干個導向樁，供中樁組穿線使用。單元學習1.2.2定測工作分組和分工A.測右角右角按下式計算：右角=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)當后視讀數(shù)小于前視讀數(shù)時，應將后視讀數(shù)加上360°，然后再減去前視讀數(shù)。B.計算轉(zhuǎn)角單元學習1.2.2定測工作分組和分工③距離測量距離測量通常多用紅外測距儀或全站儀測定兩相鄰交點間的平距。當交點較遠時，可利用其間轉(zhuǎn)點分段測距的方法。如公路等級較低且無全站儀或紅外測距儀時，可利用經(jīng)緯儀進行視距測量，視距測量的方法和步驟詳見《工程測量》教材。單元學習1.2.2定測工作分組和分工④作分角樁為便于中樁組敷設平曲線中點樁（QZ），在測角的同時需做轉(zhuǎn)角的分角線方向樁。分角樁方向的水平度盤讀數(shù)按下式計算：分角讀數(shù)=（前視讀數(shù)+后視讀數(shù)）/2（右轉(zhuǎn)角）分角讀數(shù)=（前視讀數(shù)+后視讀數(shù)）/2+180°（左轉(zhuǎn)角）單元學習1.2.2定測工作分組和分工⑤方位角觀測與校核磁方位角每天至少應該觀測一次（一般在出工時或收工時進行觀測）。假定路線起始邊的磁方位角為θ0，則任意導線邊的磁方位角為：θn=θ0+∑ΔR-∑ΔL式中ΔR——右轉(zhuǎn)角；ΔL——左轉(zhuǎn)角。即任意導線邊的磁方位角等于起始邊磁方位角加上從起始邊到計算導線邊的路線的所有右轉(zhuǎn)角再減去所有的左轉(zhuǎn)角。單元學習1.2.2定測工作分組和分工⑥交點樁、轉(zhuǎn)點樁的保護和固定在測設過程中，為避免交點樁、轉(zhuǎn)點樁的丟失和方便以后施工時尋找，交點樁及轉(zhuǎn)點樁在定測時必須加以固定和保護交點樁的保護，一般采用灌注水泥混凝土的辦法進行。水泥混凝土的尺寸一般深為30～40cm，直徑為10～20cm。固樁則是將交點樁與周圍固定物（如房角、電桿、基巖、孤石等）上某一個不易破壞（損壞）的點聯(lián)系起來，通過測定該點與交點樁的直線距離，將樁的位置確定下來，以便樁丟失后能及時恢復該樁。用作交點、轉(zhuǎn)點樁固定的地物點應穩(wěn)定可靠，各地物點與保護樁連接之間的夾角一般不宜小于90°，固定點個數(shù)一般應在兩個以上，如圖1.2所示。固樁完畢后，應及時畫出固樁草圖，草圖上應繪出路線前進方向、地物名稱、距離等。以備將來編制路線固定表之用。單元學習1.2.2定測工作分組和分工1.2.2.3中樁組（1）任務（2）分工及工作內(nèi)容①分工②工作內(nèi)容：A.中線丈量

B.中樁釘設C.寫樁與釘樁

D.斷鏈及處理單元學習1.2.2定測工作分組和分工單元學習1.2.2定測工作分組和分工斷鏈有“長鏈”和“短鏈”之分，當路線樁號長于地面實際里程時叫短鏈，反之則叫長鏈。通俗地講，“樁號重疊為長鏈，樁號間斷為短鏈”，其樁號寫法舉例如下：長鏈K3+110=K3+105.21(長鏈4.79m)短鏈K3+157=K3+207(短鏈50m)所有斷鏈樁號應填在“總里程及斷鏈樁號表”上，見表1.3。考慮斷鏈樁號的影響，路線的總里程應為：

路線總里程=終點樁里程-起點樁里程+∑長鏈-∑短鏈單元學習1.2.2定測工作分組和分工1.2.2.4水平組（1）任務（2）分工及工作內(nèi)容①水準點的設置②基平測量③中平測量單元學習1.2.2定測工作分組和分工1.2.2.5橫斷面組（1）任務（2）工作內(nèi)容①橫斷面方向的確定②測量方法：A.常用施測方法B.特殊斷面的施測方法③橫斷面圖的點繪單元學習1.2.2定測工作分組和分工單元學習1.2.2定測工作分組和分工1.2.2.6地形組（1）任務（2）測設要求①比例及范圍。路線地形圖常采用