《公路測量概述》課件

公路測量概述本課程將全面介紹公路測量的基本概念、方法和技術(shù)。我們將探討從測量儀器到數(shù)據(jù)處理的各個方面，為您提供公路工程測量的全面認識。公路測量的定義和目的定義公路測量是為公路工程設(shè)計、施工和管理提供空間位置和幾何形狀數(shù)據(jù)的專業(yè)技術(shù)活動。目的確保公路工程的精確定位、合理布局和高質(zhì)量施工，為公路建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。意義公路測量是公路工程建設(shè)的基礎(chǔ)，直接影響工程質(zhì)量、安全和效益。公路測量的基本內(nèi)容地形測量獲取公路沿線地形地貌數(shù)據(jù)，為路線設(shè)計提供依據(jù)。控制測量建立測量控制網(wǎng)，為后續(xù)測量工作提供基準。線路測量確定公路中線位置，測定縱橫斷面數(shù)據(jù)。施工放樣將設(shè)計成果放樣到實地，指導(dǎo)施工。公路測量的分類按時間分類前期測量：可行性研究階段。設(shè)計測量：工程設(shè)計階段。施工測量：工程施工階段?？⒐y量：工程完工后。按內(nèi)容分類平面控制測量、高程控制測量、地形測量、路線測量、橋涵測量、隧道測量等。按精度分類一級測量：高精度。二級測量：中等精度。三級測量：一般精度。公路測量的工作程序1前期準備收集資料、踏勘現(xiàn)場、制定測量方案。2控制測量建立平面和高程控制網(wǎng)。3地形測量獲取地形圖和數(shù)字地面模型。4路線測量確定路線中線、測量縱橫斷面。5數(shù)據(jù)處理整理、計算和分析測量數(shù)據(jù)。6成果制作編制測量報告、繪制圖紙。測量儀器和設(shè)備測量坐標系統(tǒng)大地坐標系基于地球橢球體的經(jīng)緯度坐標系，用于大范圍測量。常用WGS84、CGCS2000等。平面直角坐標系將地球表面投影到平面上的坐標系，便于工程應(yīng)用。常用高斯-克呂格投影。工程坐標系針對具體工程建立的局部坐標系，便于施工放樣和工程管理。測量基準面和高程基點水準面理想靜止海平面的延伸面，作為高程測量的基準面。高程基點國家水準點或工程專設(shè)水準點，作為高程測量的起算點。橢球面數(shù)學模型描述的地球形狀，作為大地測量的基準面。基準轉(zhuǎn)換不同基準面之間的轉(zhuǎn)換，確保測量數(shù)據(jù)的一致性。公路線形測量直線段測量使用全站儀或GPS測定直線段端點坐標。圓曲線測量測定圓曲線主點坐標，包括起點、終點和中點。緩和曲線測量測定緩和曲線主點坐標，確保平滑過渡。豎曲線測量測定豎曲線主點高程，確?？v向坡度變化平緩。路基寬度和橫斷面測量路基寬度測量使用全站儀或卷尺測量路基邊緣到中線的距離，確保符合設(shè)計要求。橫斷面測量測量路基橫斷面各點高程和位置，包括路面、邊坡和排水設(shè)施。精度控制采用多次測量取平均值，確保測量精度滿足規(guī)范要求?？v斷面測量1測點布設(shè)沿路線中線每隔一定距離設(shè)置測點，通常為20米或50米。2高程測量使用水準儀或全站儀測量各測點的高程。3地面線繪制根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制地面縱斷面圖。4設(shè)計線確定根據(jù)地形條件和設(shè)計要求確定路面設(shè)計高程。橫斷面測量測線布設(shè)在路線中樁點處垂直于中線方向設(shè)置橫斷面測線。寬度確定根據(jù)地形變化確定測量范圍，通常為路基兩側(cè)各30-50米。高程測量測量橫斷面上特征點的高程，包括路面、邊坡、溝渠等。數(shù)據(jù)記錄記錄各測點到中線的距離和高程，繪制橫斷面圖。獨立測量法定義每個測點單獨測量其三維坐標，不依賴其他測點。優(yōu)點精度高，適用于復(fù)雜地形。每個點誤差獨立，不累積。缺點測量速度較慢，工作量大。需要較多的控制點。應(yīng)用適用于重要工程、精度要求高的測量項目?？刂茰y量法定義先建立測量控制網(wǎng)，再基于控制點進行細部測量。包括平面控制和高程控制。平面控制使用導(dǎo)線測量或GNSS測量建立平面控制網(wǎng)。確保測量精度和覆蓋范圍。高程控制采用水準測量建立高程控制網(wǎng)。沿路線布設(shè)水準路線，與國家水準點聯(lián)測。放樣測量1放樣準備收集設(shè)計資料，制定放樣方案。2控制點復(fù)測檢查已有控制點，必要時加密控制網(wǎng)。3中線放樣放樣路線中線，包括直線、圓曲線和緩和曲線。4橫斷面放樣放樣路基邊緣線、邊坡線等。5高程放樣放樣路面和構(gòu)造物的設(shè)計高程。填挖方量計算橫斷面法計算相鄰橫斷面間的填挖方量，適用于常規(guī)路段。棱柱體法將路基分割成若干棱柱體，計算各棱柱體體積。等高線法利用地形圖等高線計算填挖方量，適用于復(fù)雜地形。數(shù)字地面模型法利用三維數(shù)字地面模型計算，精度高但需要專業(yè)軟件。數(shù)據(jù)處理和成果制作1數(shù)據(jù)收集整理匯總原始測量數(shù)據(jù)，檢查數(shù)據(jù)完整性和準確性。2坐標計算進行控制點和細部點的坐標計算，包括平面坐標和高程。3誤差分析進行測量誤差分析，確保測量精度符合規(guī)范要求。4成果繪制繪制平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖等工程圖紙。公路管線測量管線類型包括給水、排水、電力、通信等地下管線。需要精確定位以避免施工沖突。測量方法使用探地雷達、管線探測儀等設(shè)備探測地下管線。結(jié)合傳統(tǒng)測量方法確定管線位置。成果表示繪制管線平面圖和剖面圖，標注管線類型、埋深、材質(zhì)等信息。建立管線信息數(shù)據(jù)庫。公路附屬設(shè)施測量橋梁測量包括橋位、墩臺、梁體等測量，確保橋梁線形和高程符合設(shè)計。隧道測量包括洞口、導(dǎo)線和貫通測量，保證隧道線形和斷面準確。排水設(shè)施測量邊溝、涵洞等排水設(shè)施的位置和高程。交通設(shè)施測量標志、標線、護欄等交通設(shè)施的位置。公路安全保護設(shè)施測量護欄測量測量護欄線形和高程，確保與路線協(xié)調(diào)。防護網(wǎng)測量測量邊坡防護網(wǎng)的位置和范圍。隔音墻測量測量隔音墻的位置、高度和長度。監(jiān)控設(shè)施測量測量監(jiān)控攝像頭、電子警察等設(shè)備的安裝位置。公路建設(shè)測量精度要求±3mm高程測量一、二等水準測量的容許誤差不超過±3毫米√K（K為公里數(shù)）。1:10000平面測量一級導(dǎo)線相對閉合差不超過1/10000?！?0mm中線測量路線中線點位誤差不超過±20毫米?！?0mm斷面測量橫斷面測點高程誤差不超過±30毫米。公路建設(shè)測量質(zhì)量控制1儀器檢校定期檢校測量儀器，確保儀器精度符合要求。2觀測方法采用規(guī)范的觀測方法，如全站儀雙面觀測、水準測量往返測。3數(shù)據(jù)處理采用科學的數(shù)據(jù)處理方法，如最小二乘平差。4復(fù)核驗證對重要測量成果進行復(fù)測或采用不同方法驗證。5記錄管理建立完善的測量記錄和檔案管理系統(tǒng)。公路測量工程施工技術(shù)GNSS技術(shù)利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行快速、高精度測量。激光掃描使用3D激光掃描儀獲取高密度點云數(shù)據(jù)。無人機測量利用無人機進行航空攝影測量，快速獲取地形數(shù)據(jù)。慣性測量結(jié)合GNSS和慣性測量單元，實現(xiàn)高效動態(tài)測量。公路建設(shè)測量常見問題控制網(wǎng)精度不足導(dǎo)致后續(xù)測量誤差累積，影響整體工程質(zhì)量。儀器誤差儀器校準不當或使用不當引起的系統(tǒng)誤差。觀測條件變化溫度、氣壓等環(huán)境因素變化導(dǎo)致的測量誤差。數(shù)據(jù)處理錯誤坐標系統(tǒng)選擇錯誤或計算方法不當導(dǎo)致的錯誤。公路測量技術(shù)發(fā)展趨勢智能化智能測量系統(tǒng)集成多種傳感器，實現(xiàn)自動化測量和數(shù)據(jù)處理。高精度厘米級甚至毫米級的實時動態(tài)測量成為可能。大數(shù)據(jù)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理和分析海量測量數(shù)據(jù)。可視化三維可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)在測量成果展示中廣泛應(yīng)用。公路測量新技術(shù)應(yīng)用公路測量國內(nèi)外標準國內(nèi)標準《公路工程測量規(guī)范》(JTGC10-2007)規(guī)定了公路工程測量的基本要求和技術(shù)方法。國際標準ISO17123系列標準規(guī)定了測量儀器的校準方法和精度評定標準。美國標準AASHTO(美國州公路與運輸官員協(xié)會)制定的測量標準被廣泛采用。公路測量案例分析山區(qū)高速公路測量采用GNSS+全站儀組合測量方法，克服地形復(fù)雜、通視條件差等困難。跨海大橋線形控制利用高精度GNSS網(wǎng)和精密水準測量，確保橋梁線形和高程精度。長隧道貫通測量采用陀螺經(jīng)緯儀和慣性測量系統(tǒng)，實現(xiàn)高精度隧道貫通。公路測量實踐操作要點1踏勘選點充分了解現(xiàn)場情況，合理布設(shè)控制點。2儀器設(shè)置正確安裝、校準測量儀器，確保測量精度。3觀測記錄嚴格按規(guī)范要求進行觀測，詳細記錄測量數(shù)據(jù)。4數(shù)據(jù)處理及時處理測量數(shù)據(jù)，分析誤差，確保成果可靠性。公路測量工作總結(jié)技術(shù)進步測量技術(shù)不斷創(chuàng)新，精度和效率顯著提高。規(guī)范完善測量規(guī)范和標準日益完善，為工程質(zhì)量提供保障。人才培養(yǎng)測量人員專業(yè)素質(zhì)不斷提升，適應(yīng)新