1、公路工程施工測量(交流與分享）1目 錄第一章 公路施工測量概述第二章 導線控制測量第三章 道路中線測量及全站儀施工放樣第四章 路線縱橫斷面測量及施工測量 第五章 橋梁施工放樣測量及測量檢核方法第六章 隧道施工放樣測量及測量檢核方法第七章 測量監理及內業資料2第一章 公路施工測量概述第一節 公路施工測量的依據公路工程施工測量就是在公路施工過程中，利用現代測量技術和儀器設備，依據交通部頒發的有關公路施工技術規范和經過批準的公路施工設計文件、圖紙，在公路施工過程中指導施工隊伍進行公路鋪筑的測量工作。實際上公路施工測量就是普通測量技術在公路過程施工中的應用。依據一：公路路基施工技術規范公路橋涵施工技術

2、規范（簡稱規范），等其它各種規范。依據二：業主提供的公路施工設計圖表；業主提供給施工單位的設計文件，其中施工測量方面的有：公路平面總體設計圖、路線縱斷面圖，路基橫斷面圖、主線路面結構圖（路面橫斷面結構圖）、路基設計表、直線曲線及轉角表、曲線要素表、導線點坐標表（埋石點成果表）、逐樁坐標表以及邊溝（排水溝）設計表、路基防護工程數量表（路塹及路堤）等。 3第二節 公路施工測量的任務公路工程屬于線性工程，不同于房屋建筑，所謂公路線性，簡言之就是公路的面貌形象。它是有直線和曲線以及路面寬度、路塹、路堤等平面和高程要素組成的。公路工程施工測量的任務就是應用導線測量方法加密路線平面控制施工導線點，用坐標放

3、樣方法來控制公路的線性外觀，用水準測量加密線路施工高程控制水準點，用水準測量（放樣）方法來控制線路的縱向坡度和橫向路拱坡度。從而指導施工人員順利進行路基路面的施工，以確保公路工程的質量。4第三節 公路工程施工測量的工作內容公路施工測量貫穿公路施工全過程。施工前、施工中、施工結束都要進行測量。根據施工程序及進度，公路工程施工測量的內容包括：施工前1、根據公路勘測初測導線點，在施工標段現場，結合線路實際情況加密施工導線點；2、根據公路勘測初測水準點，在施工標段現場，結合線路實際情況加密施工水準點；3、根據加密后導線點進行中、邊樁恢復，進行原地面的縱、橫斷面測量，工程量圖紙復核。施工過程中1、根據加

4、密的施工導線點，在施工過程中用坐標放樣等方法標定線路中樁、邊樁等平面點位，以監控線路線形（直線及曲線）；2、根據加密的施工水準點，在施工過程中采用水準測量（放樣）方法標定線路中樁、邊樁高程等，以監控施工中挖填高度和線路縱向高低以及橫向坡度。施工結束后（檢測）根據規范質量標準和道路設計的要求，用經緯儀（幾乎不用）、全站儀、水準儀、塔尺、鋼尺等儀器工具檢測路基路面各部分的寬度、高程、橫坡及中線偏差等幾何尺寸。5第一章 小 結 “測量”工作分為兩部分，一是測設（放樣），把圖紙反映到實地，對于施工測量來說。若是設計測量，剛好相反。二是計算工程量，通過測量數據（高低、長寬)用正確的方法把實際施工的工程量

5、統計出來。 公路施工通常在一狹長地帶進行，由于受地貌影響，每個項目甚至同一個項目不同段落都不可能一樣，經常會遇到新問題。但“萬變不離其宗”只要掌握了公路施工的特點，測量的基本原理，基本程序，其它只不過是實際操作中的實施方法不一樣，公路施工測量并不復雜，均是常規的易操作的測量技術，不比國家測繪局和設計院進行測量研究。公路施工測量在施工中多次的重復操作，量大而繁，尤其是施工中的坐標放樣和高程測量，每天要重復很多遍，同一個點位也要放樣N多遍。如1km長的公路，每10m測設左中右三個樁位，則線路每結構層都要測300個點位高程，況且施工中隨時都要補樁，這就要求施工測量員要有足夠的耐心和細心，具備高度的責

6、任心。施工測量是公路施工的基礎依據，就好比樂隊的指揮，決定了整個項目的走向，測量工作過程中的任何一點疏忽和差錯，都將影響施工的進度和質量，造成返工事故，因此測量人員必須要有高度的責任心，工作中要膽大心細，經常校核，一切以數據說話。發現問題，及時糾正千萬不可得過且過。6第二章 導線控制測量 第一節 施工控制點的概述施工控制點包括平面控制導線點和高程控制水準點。坐標導線點是公路施工過程中控制公路線性平面位置的重要依據；水準點是公路施工過程中控制公路路線高低的主要依據。也就是說，坐標導線點的任務是把設計圖上的“公路線型”放樣到實地，水準點的任務是把設計圖上“公路路線的高低”放樣到實地。隨后，施工隊伍

7、根據這個“放樣”進行施工。由此可知，施工控制點對保證施工進度和工程質量有著密切的關系。因此，施工過程中應妥善保護這些點位，一旦發現損壞，必須立即恢復。根據公路工程是在一條狹長地帶施工這一特點，它的平面控制系統一般采用導線法布設；高程控制系統采用水準測量方法建立。施工單位所用的導線點、水準點的成果是由業主提供的，它是在設計勘測階段布設的。所以施工單位進駐工地后，當業主把導線點、水準點交給施工單位時，應到實地對這些點位認真勘察核實。一般來說，從路線勘察設計到路基正式施工，間隔時間都較長，這期間勘察設計階段所布設的導線點、交點、轉點、水準點難免損壞丟失。為了保證施工精度，滿足施工需要，必須對業主提供

8、的控制點進行復測和加密。目的：提供控制基礎和起算基準實質：測定具有較高精度的平面坐標和高程的點位7第二節 導線點的復測和加密施工導線點加密前，應對定測階段所布設的導線點進行復測。加密導線點的目的是為便于線路平面位置的放樣，并保證施工精度。在施工過程中，需要多次恢復路線中樁及邊樁，因為施工中經常可能破壞這些樁位，需要在挖填一定高度后，重新放樁以保證路線線形。布設合理的導線點位，能夠方便而又準確的恢復中樁、邊樁。勘察設計階段所布設的交點、導線點在其分布和數量上都不能滿足施工現場的需要。因此施工單位必須根據所施工標段的實際需要和實際地形加密導線點。我們把加密的導線點稱為施工導線點，施工導線點的加密原

9、則是從整體到局部，從高級到低級，先控制后碎部。因此施工導線點的起終點必須是設計單位提供的導線坐標成果。8一、導線的布設形式根據測區的情況要求，導線可布設成以下三種：1、閉合導線92、附合導線103、支導線11二、導線點的選點要求1、通視良好，盡量選在地勢較高、視野開闊的地點，便于施測周圍地形，相鄰兩導線點間要互相通視，便于測量水平角。一般選在路塹塹頂的適當位置以及路線結構物附近，不易受施工干擾處。2、點位樁的編號要醒目，易識別。 3、導線邊長要選得大致相等，相鄰邊長不應懸殊過大，相鄰邊長不超過400m，最短邊長不少于100m。同時要盡量布設在道路兩側，夾角在60至120 間。4、便于架設儀器，

10、方便操作。 施工導線點的密度應滿足施工放樣的需要。放樣點若距控制點遠，則放樣不方便，且誤差也大。放樣時應一站到位，放樣視距不宜超過500m。12三、測設方法施工標段只有一組起始數據時，可考慮選用閉合導線；施工標段有兩組起始數據時，可考慮選用附合導線；若需要，例如涵洞放樣等可考慮選用支導線。一組起始數據即（只有兩個已知坐標點（通視）一條導線邊兩個導線點的坐標已知；兩組起始數據即兩條不相鄰的導線邊四個導線點的坐標已知。1、施工導線點的測設方法導線測量實際上就是測量相互連接折線的夾角和邊長，簡言之就是測距和測角。只要用全站儀測出轉角和各邊的邊長，然后通過計算便可求得各導線點的坐標。其中注意邊長為平距

11、，如測出的為斜邊時應進行平距改算。2.導線平差計算導線平差計算有嚴密平差和近似平差兩種，公路常用近似平差。平差目的：由于觀測角和邊長不可避免的存有誤差，所以計算結果就有角度閉合差和縱橫坐標閉合差。用這種帶有誤差的坐標增量計算出來的導線點坐標也就存在有誤差。為了消除角、測邊誤差，就要對觀測角和坐標增量進行改正。平差方法：將角度閉合差平均分配于各觀測角，然后用平差角和導線邊（平距）計算坐標增量，再對坐標增量進行改正，最后求得各導線點的最后坐標。在進行內業計算前一定要對外業導線測量記錄檢查一遍。13第三節 導線測量的內業計算 一、坐標計算的基本公式 1根據已知點的坐標及已知邊長和坐標方位角計算未知點

12、的坐標，即坐標的正算。 14 2由兩個已知點的坐標反算其坐標方位角和邊長，即坐標的反算。YAB=YB-YAYAB=xB-xA15 需要指出的是：按坐標反算公式計算出來的坐標方位角是有正負號的，因此，還應按坐標增量X和Y的正負號最后確定AB邊的坐標方位角。 也就是當X， Y時, AB 為本身（1象限）。當X， Y時, AB為負號,應給AB加360（四象限）；當 X， Y時， AB為負號（2象限），應給AB加180。當 X， Y時， AB為正號（3象限），應給AB加180。方位角AB一定小于360度 。 16 二、坐標方位角的推算 為了計算導線點的坐標，首先應推算出導線各邊的坐標方位角（以下簡稱方

13、位角）。 180前的正負號取用：是當后180時，用“+”號；當后180時，用“”號。導線的轉折角是左角(左)就加上；右角(右)就減去。 17三、閉合導線的坐標計算角度閉合差的計算與調整 式中：n 閉合導線的轉折角數； 測觀測角的總和。 各內角的改正數之和應等于角度閉合差，但符號相反，即V=f。改正后的各內角值之和應等于理論值，即i=(n-2)180。 18 2坐標增量閉合差的計算與調整 若KK允，則表明導線的精度符合要求，否則應查明原因進行補測或重測。 193坐標增量閉合差的計算與調整 設Xi、Yi分別為縱、橫坐標增量的改正數，即 :則改正后的坐標增量應為： 所有坐標增量改正數的總和，其數值應

14、等于坐標增量閉合差而符號相反，即： 20四、附合導線的坐標計算 附合導線的坐標計算方法與閉合導線基本上相同，但由于布置形式（見下圖）不同，且附合導線兩端與已知點相連，因而只是角度閉合差與坐標增量閉合差的計算公式有些不同。下面介紹這兩項的計算方法： 211.角度閉合差的計算附合導線角度閉合差的一般形式可寫為： n包括轉折角的個數（角B、角C),左角用減號，右角用加號。左包括1和2，一級導線方位角閉合差10n，導線全長相對閉合差1/15000。短邊角改正數多1秒.角度改正數222坐標增量閉合差的計算 附合導線坐標增量閉合差的調整方法以及導線精度的衡量均與閉合導線相同。 若KK允，則表明導線的精度符

15、合要求，否則應查明原因進行補測或重測。 2324第三節 水準點的復測和加密一.水準點的測設1、加密水準點原則（1）必須遵循由高級到低級的原則，即必須從設計單位提供的水準點到施工水準點，起終點必須是設計單位提供的水準點。（2）施工水準點密度應能滿足高程測量的需要。若放樣點距水準控制點遠，則測量誤差大；故一站就應放出所需點位的高程，測量視距宜控制在80m以內，可以加臨時水準點。2、選點要求（1）一般布設在填方路段兩側20m范圍內的高地上，或與挖方段交接的山坡腳（適宜高填方）等易于保存的地方。（臨時水準點)當路基工程基本完成，挖方段的排水溝或坡腳砌體也已施工完畢，水準點位可布設在其水泥抹面上。埋設好

16、的水準點要作好點標記，方便以后使用。（2）施工水準點位的編號要醒目、清晰、易識別（3）相鄰水準點距離200-300m，一般應在標石埋設穩定后再測量。253、施工水準點的測量方案（1）施工標段已知水準點的利用情況，前后相鄰標段水準點的分布情況（利于選用與相鄰標段水準點閉合方案）。（2）施工標段挖方段、填方段情況。施工初期先加密填方段施工水準點，隨后挖方段工程進展，再在挖方段增設施工水準點。（3）施工工程放樣的需求。根據施工規范，結合實測經驗，適用于公路工程加密水準點的施工方案有：（1）附合水準路線。（2）閉合水準路線。（3）復測水準路線，即往返測水準路線（支水準路線）。一般應采用上兩種。4、測量

17、方法施工水準點的高程用水準測量方法測定。水準測量就是利用水準儀、水準尺或塔尺測定點間高差。根據公路施工特征，一般用四等水準測量來加密施工高程控制點。26二.水準路線的布設1單一水準路線（1）閉合水準路線 如圖（a），從一個已知高程的水準點BMA出發，沿一條環形路線進行水準測量，依次測定若干個待定高程的水準點1、2、3、，最后又回到水準點BMA，稱為閉合水準路線。 在普通水準測量中，路線長一般不超過8km。27（2）附合水準路線 如圖（b），從一個已知高程的水準點BMA出發，沿一條路線進行水準測量，依次測定若干個待定高程的水準點1、2、3、，最后附合到另一個已知高程的水準點BMB上，稱為附合水準

18、路線。 在普通水準測量中，路線長一般不超過8km。28 （3）支水準路線 如圖（c），從一個已知高程的水準點BMA出發，沿一條路線進行水準測量，依次測定若干個待定高程的水準點1、2、，最后既不回到起始水準點，也不附合到另一個已知高程的水準點上，稱為支水準路線。 由于支水準路線缺乏檢核，故路線一般不超過4km。 通常要進行往返觀測，以加強檢核。29三、附合水準路線的計算1高差閉合差的計算 在水準測量中，由于測量誤差的影響，使水準路線的實測高差值與應有高差值不相等，其差值稱為高差閉合差，用 fh 表示。 fhh測h理h測（H終H始） 302高差閉合差的調整 當 fhfh 容 時，即可進行高差閉合差

19、的調整。 消除閉合差的原則是：將 fh 反號，按與各測段的路線長度或測站數成正比地改正各段觀測高差。 或高差改正數的計算檢核： Vifh 水準等級適用公路等級往返較差、附合或環線閉合差（mm）檢測已測測段高差之差（mm）平原微丘區山嶺重丘區三等4000米以上特長隧道、2000米以上特大橋12L3.5n或15L20Li四等高速公路、一級公路、10002000米特大橋、 20004000米隧道20L6.0n或25L30Li五等二級及以下公路、1000米以下橋梁30L45L40Li313待求點高程的計算 根據各段改正后的高差和起始點的高程，分別求得各待求點的高程。例2-1 下圖為某附合水準路線，各測

20、段的路線長、實測高差和起點高程如圖所示，該附合水準路線的計算結果列于下表中。3233四、水準測量的誤差及注意事項水準測量的誤差來源于儀器誤差、操作誤差、外界條件影響帶來誤差。一、儀器誤差1.視準軸不平行于水準管軸的誤差，水準儀經檢驗和校正后，仍存在視準軸不平行于水準管軸的殘余誤差，為了減少這項誤差的影響，在作業時應盡可能保持前后視距相等。2.望遠鏡調焦透鏡的運行誤差。3.水準尺誤差，包括長度誤差、分劃誤差、零點誤差。對于零點誤差，采用偶數站進行觀測。二、觀測誤差1.水準氣泡居中誤差，水準氣泡未嚴格居中，會使讀數產生誤差，這種誤差的大小與水準管的靈敏度及視線長度有關。當水準管的分劃值為20/2m

21、m時，氣泡偏離中央1mm，當視線長度為80-100m時，對讀數的影響達到4mm-5mm。應此必須對水管泡居中。2.估讀水準尺的誤差。3.水準尺的傾斜誤差，在進行水準測量時，由于水準尺沒有豎直所產生的誤差，由于這項誤差是系統性的，總使讀數偏大，應此必須認真扶尺。三、外界條件影響1.地球彎曲差2.大氣折光差3.儀器和尺子的升降34水準測量的注意事項 水準測量操作簡單，并且是高程控制中最精確的方法，用水準測量方法測出的高程比任何其它方法（例如三角高程方法）精度都高，所以在各類工程施工中都采用此法控制高程。但是要快而準確的測出高精度的水準成果也并不容易，工作中的粗心，大意和疏忽，都會發生錯誤，例如附和

22、氣泡沒有完全吻合、尺子立的不垂直，立尺點變動等都會使測量結果產生錯誤。特別注意：（1）兩點間應為偶數站，且前后視距應保持大致相等。（2）儀器安置一定要穩妥，在松散的地方架設儀器，腳架一定要踩牢。來回走動照準標尺讀數時不要碰動腳架。架設儀器盡量避免騎腿，隨時檢查腳腿螺旋有沒有擰緊。（3）讀數時要果斷、要穩、要準，切不可三心二意拿不定主張，而且不準湊數。（4）轉點要選在堅硬牢固處，若用尺墊一定要踩牢，轉動尺面要提起尺子。（5）用塔尺進行水準測量時，一定要每節到位，測量過程中要經常檢查抽出的尺有沒有降落。（6）讀數后必須立刻記在手簿上，不應記在心中或隨便什么紙上，不準靠回憶補記。記錄要整潔、清晰、真

23、實。記錯應重新記錄，不得涂改。（7）轉站時，一定要檢查本站記錄，計算正確無誤后才可挪動儀器遷站。（8）測量過程中，觀察氣泡是否偏離中心，若偏離太大，需重新測量，若偏離較小，繼續測量，但不可以調腳螺旋。（8）為了避免儀器接受日曬，測量時盡量打傘。盛夏正午不宜進行水準測量。35第三章 道路中線測量及全站儀施工放樣 第一節 道路中線測量概述1.道路組成 公路工程一般由路基、橋涵、隧道及各種設施構成，由于受地物、地貌、水文、地質等其它因素的限制。在路線方向發生改變的轉折處，為了滿足行車要求，需要用適當的曲線把前、后直線連接起來，這種曲線稱之為平曲線。平曲線包括圓曲線和緩和曲線。道路平面線形是由直線、圓

24、曲線、緩和曲線三要素組成。圓曲線是具有一定曲率半徑的圓弧，即標準的圓弧。緩和曲線（回旋線）是在直線與圓曲線之間或兩不同半徑的圓曲線之間設置的曲率連續變化的曲線。我們常見的是單曲線，也有復曲線和回頭曲線。2. 道路中線測量 通過直線和曲線的測設，將道路中線的平面位置具體地敷設到地面上去，并標定出其里程，供設計和施工之用。施工單位在施工前，必須把設計單位提供的全部控制點（平面控制點、水準點）復測，施工復測的工作內容與設計定測基本相同，包括導線、中線、基平、中平、縱橫斷面。復測的主要目的是檢驗原有樁號的正確性，而不是重新測設。若復測成果與原設計誤差在允許范圍內，以原設計為準，不得隨意改動，若相差超范

25、圍，要分析原因。 道路中線測量也叫中樁放樣。中線測量是公路測量中關鍵工作，對設計院來說，是控制整條線路的走向，是一切設計圖紙的根據，對施工測量，此項工作僅跟控制測量之后，只有 中線測量完成后，才能定出線路的大致走向，它是測繪縱、橫斷面圖的基礎。公路中心線定測（設計院）以后，一般情況不能立即施工，在這段時間內，設計院標定的部分樁可能丟失或者被移動。因此，施工前必須進行一次復測工作，以恢復公路中心線的位置。36第二節 交點和轉點的測設 1、 交點與轉點的定義交點：在路線測設時，應先選定出路線的轉折點，這些轉折點是路線改變方向時相鄰兩直線的延長線相交的點，用JD來表示，是中線測量時的控制點。轉點：路

26、線測量時，當相鄰兩交點間互不通視時，需要在其連線或延線上定出一點或數點，以供交點測角、量距或延長直線時瞄準之用,用ZD來表示 轉點分為：在兩交點間測設轉點、在兩交點延長線上測設轉點圖A 交點間轉點圖B 交點延長線轉點372.交點的測設三種方法：放點穿線法、撥角放線法、坐標放樣法（1）放點穿線法概念：是利用已做好的導線點與路線之間的角度和距離關系，在實地將路線中線的直線段測設出來，然后將相鄰直線延長相交，定出地面交點樁的位置。具體步驟： 放點在地面上測設路線中線的直線部分，只需定出直線上若干個點，即可確定這一直線的位置。說明：放點時，在現場找到相應的導線點，如果是支距點（垂足點），可采用支距法，

27、用方向架定出垂直方向，在量出支距的距離，確定點的位置（全站儀測垂足和距離）。如果是任意點（不是垂足）即用極坐標法放點，將全站儀安置在相應的導線點上，撥角定出臨時點（導線點）方向，再用皮尺或全站儀測距定出點位。38穿線由于測量儀器、測設數據及放點操作時的誤差，在同一直線上各點放于地面后，一般不能準確位于同一直線上，因此需要通過穿線，定出一條盡可能多的穿過或靠近臨時點的直線。穿線可用目估或全站儀進行，盡量用全站儀。交點當相鄰兩直線在地面上定出后，即可延長直線進行交會交出交點。39（2）撥角放線法根據已知交點坐標，反算相鄰交點間的直線長度、坐標方位角及路線轉角。將全站儀置于路線中線起點或已確定的交點

28、上，撥出轉角，測設直線長度，依次定出各交點位置。（3）坐標放樣法交點坐標在設計圖上已知，利用控制導線按全站儀坐標放樣法將交點直接放樣在地面上。說 明：撥角放線法這種方法外業工作迅速，但撥角放線的次數愈多，誤差累積也愈大，故每隔一定距離應將測設的中線與控制導線聯測，以檢查撥角放線的質量。坐標放樣法外業工作更快，由于利用控制導線放點，故無誤差累積現象。403.轉點的測設如果兩交點通視，一般距離控制在50-500m之間，當點間距離小于50m，應設置遠視點，當點間距離大于500m，應在兩點間增設轉點。若兩交點不通視，需要在其連線或延長線上定出一點或數點以供交點、測角、量距或延長直線時瞄準之用。(1)在

29、兩交點間設轉點例：設JD5、JD6為相鄰兩交點，互不通視，ZD為粗略定出的轉點位置。將全站儀置于ZD，用正倒鏡分中法延長直線JD5ZD于JD6。若JD6與JD6重合或量取的偏差f在路線容許移動的范圍內，則轉點位置即為ZD，這時應將JD6移至JD6，并在樁頂上釘上小釘表示交點位置。（說明：當偏差f超過容許范圍或JD6不許移動時，則須重新設置轉點。設e為ZD應橫向移動的距離，儀器在ZD用視距測量方法測出距離a、b，則e=af/(a+b)，直角三角形相似） 即 e/f= a/(a+b) 41(2)在兩交點延長線上設轉點例：設JD8、JD9互不通視，ZD為其延長線上轉點的概略位置。將全站儀置于ZD，盤

30、左照準JD8，在JD9處標出一點；盤右再瞄準JD8，在JD9處也標出一點，取兩點的中點得JD9。若JD9與JD9重合或偏差f在容許范圍內，即可用JD9代替JD9作為交點，ZD即作為轉點。否則應調整ZD的位置重設轉點。設e為ZD應橫向移動的距離，用視距測量方法測出距離a、b，則e=af/(a-b)即f/e=(a-b)/a42第三節 路線轉角的測定 在路線的轉折處，為了測設曲線，需要測定轉角。路線在轉折處所構成的角度有左角、右角和轉角之分。在路線前進方向左側的水平夾角稱為左角，在右側的稱為右角，（左、右角和為360）所謂轉角是指路線由一個方向偏轉至另一個方向時，偏轉后的方向與原方向的夾角，常以表示

31、。轉角有左轉、右轉之分，按路線前進方向，偏轉后的方向在原方向的左側稱為左轉角，反之為右轉角，轉角是路線轉彎處設置平曲線的必要元素。1.路線右角的觀測目前，通常是觀測路線前進方向的右角，通過計算而得到其轉角。在中線測量中，一般采用測回法測定，觀測一個測回。上、下兩個半測回所測角值的誤差視公路等級而定：高速公路、一級公路為20，二級及以下為60.若在允許范圍內，可取兩個半測回的平均值作為最后結果。43443.分角線方向的標定（接上頁）在右角測定后，儀器處于盤右，測角時前視方向的水平度盤讀數為b，后視方向的水平度盤讀數為a，則分角線方向的水平度盤讀數c為：c=b+/2或c=(a+b)/2(因為=a-

32、b) 對于左轉角應將c值加上180為分角線的方向值，也可以用右轉角的公式計算出c值，再縱轉望遠鏡，在設置曲線一側定出分角線方向。4.測定后視方向的視距在中線測量中，為防止丈量距離時的錯誤，測角時還要用視距測量的方法（全站儀）測定兩交點（或轉點）的距離，作為中樁量距時校核用。5.磁方位角的觀測與推算 為了保證測角的精度，測量角度還需進行路線角度閉合差的校核，當路線導線與高級控制點連接時，可按附和導線的計算方法計算角度閉合差，如在限差內，則可進行閉合差的調整。當路線無法與高級控制點聯測時，可以通過每天開工時與收工時各測一次磁方位角（通過羅盤儀測定），以便與推算的方位角核對，其誤差不得超過2。45第

33、四節 里程樁設置目的：標定道路中線的具體位置。1.道路中線測量的基本要求（1）中線上設有里程樁，里程樁亦稱中樁。樁上寫有樁號，表示該樁至路線起點的水平距離。如某樁至路線起點的水平距離為1234.56m，則樁號記為k1+234.56。（2）中樁的設置應按照規定滿足其樁距及精度要求。（說明：中樁樁距應按表的規定執行。直線（m）曲線（m）平原微丘區山嶺重丘區不設超高的曲線R6060R30R3050252520105中樁平面樁位精度表 公路等級中樁位置中誤差（cm）樁位檢測之差（cm）平原微丘區山嶺重丘區平原微丘區山嶺重丘區高速、一、二級5101020三、四級1015203046是由路線起點開始，每隔

34、10m，20m，或50m的整倍數樁號而設置的里程樁。百米樁、公里樁屬于整樁中線樁整樁：加樁是指沿中線地面起伏突變化處、橫向坡度變化處以及天然河溝處等所設置的里程樁。是指曲線上設置的主點樁，即圓曲線起點（ZY）、圓曲線中點（QZ）、圓曲線終點（YZ）。是指路線上的轉點（ZD）樁和交點（ JD）樁。路線與其他公路、鐵路、渠道、高壓線等交叉處、拆遷建筑物處、土壤地質變化處加設的里程樁。是指沿中線有人工構筑物的地方，如橋梁、涵洞處。地物加樁：地形加樁：曲線加樁：關系加樁：47斷 鏈設計圖紙上經常會出現會出現長鏈或短鏈，主要是改建工程局部改線中會存在。改線段的實際距離跟總的里程樁號不符，在里程中間不連續

35、的情況叫“斷鏈”。凡新樁號比老樁號大(新路線比老路線長)的叫“長鏈”。凡新樁號比老樁號小(新路線比老路線短)的叫“短鏈”。所謂“斷鏈處理”就是不牽動全線樁號，允許中間斷鏈，而出現樁號不連續。僅在改動處用新樁號，其它不變動處仍用老樁號。并就近在直線段選一個是整樁的老樁號為斷鏈樁。在同一斷鏈樁上分別標明新老兩種里程及相互關系。例：某路線A在定測時，在AK2+356.400處開始局部改線，老路線A、新改路線B各自經過一段連續里程后，新改路線B在BK3+426.200處又與老路線A重合，此處老樁號為AK3+641.600。在這個重合點之后的直線段上樁：AK3+660等同于BK3+444.600,斷鏈樁

36、AK3+660處此斷鏈是短鏈（短鏈215.400米）如何寫該樁的樁志和樁號？斷鏈樁BK3+444.600=AK3+660（短鏈215.4米）48第五節 圓曲線測設 圓曲線是具有一定曲率半徑的圓弧線，其測設一般分兩步進行。先測設對圓曲線起控制作用的主點樁，即圓曲線的起點（ZY）、中點（QZ）和終點（YZ）；然后在主點樁之間進行加密，按規定樁距測設圓曲線的其它各點，稱之為圓曲線的詳細測設 主要講圓曲線的主點測設。根據線路偏角、圓曲線半徑R計算圓曲線的三個主點（直圓點ZY、曲中點QZ和圓直點YZ）。ZYQZYZ49圓曲線主點的測設步驟1、測設圓曲線的起點（ZY）將經緯儀（全站儀）置于JDi上，望遠鏡

37、照準后一交點JDi-1或此方向上的轉點，量取切線長T，得曲線起點ZY，插一測釬。然后用鋼尺丈量ZY至最近一個直線樁的距離，如兩樁號之差等于所丈量的距離或相差在容許范圍內，即可在測釬處打下ZY樁。如超出容許范圍，應查明原因。2、測設曲線終點（YZ）將經緯儀（全站儀）置于JDi上，將望遠鏡照準前一交點JDi+1或此方向上的轉點，量取切線長T，得曲線終點，打下YZ樁。3、測設曲線終點（QZ）設置中點時，可自交點沿分角線方向量取外距E，打下曲線中點QZ。 如下一頁圖所示，直線與圓曲線的連接點稱為直圓點（ZY）；圓曲線的中點稱為曲線中點（QZ）；圓曲線與直線的連接點稱為圓直點（YZ）。圓曲線要素有線路轉

38、向角，圓曲線半徑R，圓曲線長L，外矢距E及切曲差。其中轉向角（單位：度、分、秒）和半徑R是已知數據，其余要素如切線長T，曲線長L, 外矢距E, 切曲差可以按下列關系式計算得出：50圓曲線主點元素計算（公式見下頁）倒數關系tan cot1sin csc1cos sec1 轉角a與圓心角a相等（幾何原理）5152例1 已知某交點的里程為K3+182.76，測得轉角，擬定圓曲線半徑R=300m，求圓曲線測設元素及主點樁里程。解：計算圓曲線測設元素53圓曲線主點里程的計算（注意：圓曲線終點里程YZ應為圓曲線起點里程ZY加上圓曲線長L，而不是交點里程加切線長T，即YZ里程JD里程+T。因為在路線轉折處道

39、路中線的實際位置應為曲線位置，而非切線位置。） 54例1 已知某交點的里程為K3+182.76，測得轉角，擬定圓曲線半徑R=300m，求圓曲線測設元素及主點樁里程。解：計算主點樁里程 JD-）TK3+182.7668.71ZY+)LK3+114.05135.09YZ-)L/2K3+249.1467.54QZ+)D/2 K3+181.60 1.16JD K3+182.76（校核）（計算無誤）55圓曲線的詳細測設 （了解） 1.基本要求應按曲線上中樁樁距的規定（參照P44里程樁表）進行加樁，即進行圓曲線的詳細測設。中線測量中一般均采用整樁號法。（1）整樁號法：將曲線上靠近曲線起點的第一個樁湊成為樁

40、距倍數的整樁號，然后按樁距連續向曲線終點設樁。這樣設置的樁均為整樁號。（2）整樁距法：從曲線起點和終點開始，分別以樁距連續向曲線中點設樁，由于這樣設樁的樁號均為零樁號，應此應注意加設百米樁和公里樁。（3）對中樁量距精度及樁位限差應符合規定；曲線測量閉合差也應符合規定?？v向誤差：高速、一級公路平原微丘區：S/2000+0.05(m),山嶺重丘區： S/2000+0.1(m),（S為轉點或交點至中樁的距離）橫向誤差：高速、一級公路平原微丘區5cm，山嶺重丘區為10cm。曲線縱向閉合差不應超過：高速、一級公路平原微丘區1/2000，山嶺重丘區為1/1000曲線橫向閉合差不應超過：高速、一級公路10c

41、m。 2.測設方法（1）切線支距法又稱直角坐標法：以曲線的起點ZY或終點YZ為坐標原點，以切線為x軸，過原點的半徑方向為y軸。按曲線上各點坐標x、y設置曲線上各點的位置。 56切線支距法測設步驟：（現在可以用全站儀測距和定垂直方向）首先根據下面公式計算出Xi，Yi的數據。1.從ZY（或YZ）點開始用鋼尺或皮尺沿切線方向量取Pi點的橫坐標Xi，得垂足。2.在垂足上用方向架定出垂直方向，量取縱坐標yi，即可定出Pi點。3.曲線上各點設置完畢后，應量取相鄰各樁之間的距離，與相應的樁號之差作比較，若較差均在限差之內，則曲線測設合格，否則應查明原因，予以糾正。這種方法適用于平坦開闊地區，具有測點誤差不累

42、積的優點。為避免支距過長，一般從ZY和YZ向曲中測設。57（2）偏角法偏角法是以圓曲線起點ZY或終點YZ至曲線任一待定點Pi的弦線與切線方向之間的弦切角（這里稱為偏角）和弦長來確定Pi點的位置。由于全站儀的水平度盤的數字是順時針方向增加的，如果偏角增加方向與水平度盤一致，也是順時針方向增加，即為正撥，反之稱為反撥。對于右轉角，儀器置于ZY點測設曲線，即為正撥，置于YZ上即為反撥。對于左轉角，剛好相反。正撥時，直接撥出偏角值，反撥，各樁的偏角讀數應等于360減去各樁的偏角值。用偏角法測設圓曲線的細部點，因測設距離的方法不同，分為長弦偏角法和短弦偏角法，前者測設測站至細部點的距離（長弦），適合于用

43、全站儀，后者測設相鄰細部點之間的距離(短弦），適合于用經緯儀加鋼尺。首先根據公式計算出偏角i 和弦長測設步驟：1.安置全站儀于曲線起點上，瞄準交點，使水平度盤讀數設置為0。2.水平轉動照準部，正撥（順時針方向轉動）使水平度盤讀數為偏角i ，從ZY點開始，沿望遠鏡視線方向量測出弦長，定出Pi點。檢核：當測至QZ點和YZ點時，應與預先測設的QZ點和YZ點位置符合，如兩者不重合，其閉合差不得超過：半徑方向（路線橫向）不超過0.1m，切線方向（路線縱線）不超過L/1000m（L為曲線長）偏角法不僅可以在ZY點上測設曲線，而且還可以在YZ上測設，在用短弦偏角法時存在測點誤差累計的缺點，所以宜從曲線兩端向

44、中點或中點向兩端測設曲線。一般建議用全站儀測，用長弦偏角法。用偏角法測設曲線，置儀點置曲線各樁點應通視。58根據幾何原理，偏角i等于相應弧長所對圓心角的一半59（3）極坐標法全站儀在公路施工中廣泛運用，常用極坐標法測設曲線。所謂坐標法，即在直線上的轉點或曲線上的控制點，測設曲線上任意中線點，并在該點上置儀測設曲線。用極坐標法測設曲線，首先應計算置儀點及各測點的坐標，根據置儀點及測設點的坐標，計算兩點間的距離、以及該邊與后視邊的夾角，即可測設各測點的位置，也可根據坐標直接測設。1.坐標軸的選用及測點坐標的計算極坐標法在測設曲線時，首先設定一個直角坐標系，現場中常采用ZH（ZY)點為坐標原點，切線

45、方向為x軸，并且正向朝向交點。自x軸正向順時針方向旋轉90為y軸正方向，這時曲線上各點坐標x、y根據切線支距法公式計算。但當曲線位于x軸左側時，y值應為負值。2.置儀點的設置采用任意點置儀測設曲線，置儀點可根據實際情況定，一般情況下，盡量置于ZY或YZ上，測設曲線轉點數目不宜多于2個，后視邊長不宜短于100m。60 第六節 道路中線逐樁坐標的計算 現在設計圖紙都給出了逐樁坐標表，同時也有一張路線直線、曲線轉角表，交點JD的坐標XJD、YJD已知，路線導線的坐標方位角和邊長S已知或者通過交點坐標反算。根據曲線的要素和里程樁號，依據坐標計算方法可以算出任意中線逐樁坐標。 HZi-1點與ZHi點的中

46、樁坐標計算XYXY61 一、線路逐樁坐標計算原理高等級公路、鐵路的測設通常要用全站儀應用極坐標法測設中線，利用極坐標法測設中線就必須知道線路中線的點位坐標。下面就有關計算原理進行說明。直線段逐樁坐標計算原理直線是線路中最基本的線形。直線以最短的距離連接兩目的地，具有線路短捷，汽車行車方向明確，駕駛操作簡單，視距良好等特點，同時直線線形簡單也容易計算。其計算方法和導線類似，知道一個已知點坐標，直線的方位角和距離（即里程差）就能計算未知點里程樁坐標。如圖2-1，例如已知直線A點坐標和直線方位角以及直線AB之間的距離推算B點坐標：（2-1）圖2-1直線線路62圓曲線坐標計算交點坐標已知，根據相鄰兩交

47、點坐標，可以根據a=arctan(YJD1-YJD2)/(XJD1-XJD2)即坐標方位角的反算公式算出切線的方位角。再根據下一頁的公式計算坐標。63圓曲線逐樁坐標計算原理2) ZY點與YZ點坐標計算由已知條件和計算出的曲線要素用極坐標法求出ZY和YZ點坐標。 ZY點坐標計算： （2-3） YZ點坐標計算： （2-4）3) 圓心O點坐標計算 （2-5）注：曲線右偏時K值取“+1”；曲線左偏時取“-”1； JDZY和JDYZ方位角不一樣644）計算圓曲線上任意未知里程點P。（DK表示里程樁號）（1）里程差：（2）里程差所對應的圓心角：即扇形計算公式（3）計算P點坐標：注：曲線右偏時K值取“+1”

48、；曲線左偏時取“-”1； (XO、YO即圓心點坐標，上頁已計算）（a0-zy)即圓心到直圓點的方位角） （2-6） 65第七節 中線測量方法分類：全站儀測量或GPS 測量一.全站儀測設中線步驟1.導線控制2.按中樁的坐標測設 二.中線測量方法根據逐樁坐標表，采用坐標放樣，一般設計圖紙都會給出中樁、占地紅線邊樁的坐標。（1）極坐標法：將儀器架設在控制點上，后視另一控制點（后視棱鏡必須要用三角架）。輸入測站點的坐標和后視點的坐標，測量后視點。輸入測點P的坐標松開水平制動，轉動全站儀鏡頭使水平角為o。然后擰緊水平制動。由于鏡頭水平方向已經制動。在鏡頭方向上設置棱鏡，此時持鏡人根據測量人指示左右移動，

49、直到鏡頭里出現棱鏡，測距，此時面板上會顯示距離，當D0時，說明要放樣的點在儀器和棱鏡之間（棱鏡遠），棱鏡往儀器方向移動。當D0時，說明要放樣的點在儀器和棱鏡之后（棱鏡近），棱鏡往反儀器方向移動。如此反復，直至顯示距離為0，即為要放樣的點。（2）后方交會法：定義：后方交會就是任意位置P上設站，觀測至少兩個已知點，得到觀測角及距離，從而計算P的坐標。由于控制點一般在路線兩側，相對固定，或者其它原因兩控制點不通視，且測站上架設儀器需對中，受很多限制，此時選擇后方交會法，實際操作中，經常采用此方法，根據所要放樣點的大概位置，選擇合適位置架設儀器，且不需對中，只要調平即可，輸入后視兩個控制點，測量，儀器

50、會自動計算出儀器架設點坐標。然后輸入待測點坐標，方法同極坐標法一樣。66三.全站儀測量事前準備1、儀器架設必須精平，且牢固。架設基本步驟：（1）高度適中，使待測點在視場范圍內，尤其放樣點在較高或較低的位置。（根據測量人身高）（2）強制對中，先固定儀器架一只腳，然后移動儀器，使光學對中器與測點重合。若在平坦地區架設儀器，首先盡量使三只腳一般高，并把儀器的腳螺旋調至同一位置（水準儀如此）。（3）粗略整平，調節三腳架，使圓水準泡居中。（4）精確整平，調節腳螺旋，使水準管居中。（5）精確對中，移動基座，（前后左右移動，不能旋轉）（6）重復（4）、（5）步驟，直至對中、精平。2.儀器參數的設置，包括精度

51、設置（一般選擇重復精測）、棱鏡類型選擇（棱鏡和反射片）、棱鏡常數改正（一般0和-30mm），測距回光信號的檢查，格網因子的設定（坐標格網上兩點的水平距離和地面上相應兩點的水平距離一般不相同，其比值就叫格網因子，由于設計時，采用局部坐標系，所以格網因子不變，默認為1. 全站儀在測量時，選擇格網因子不變，但后方交會時，系統自動計算坐標，可能會自動修改格網因子，并儲存在儀器中，若退出后方交會模式，采用正常模式測量時，可能會出現誤差，這時檢查格網因子是否發生變化，若變化，修改為1）.67四.全站儀測量注意事項（1）在測量過程中注意查看氣泡的偏移情況，如果偏移過大，測量成果作廢，重新整平后再測，若偏移較

52、小，可以不做調整。（2）必須遵循長邊控制短邊的原則，即后視距離要大于所放樣點，所以做導線控制測量時，各邊長距離盡量相等，距離適中。一次放樣距離不可太遠。（3）后方交會時，要避免“危險圓”，即儀器架設點P和已知三點在同一個圓周上，此時p點無法解算出坐標。兩點測邊后方交會根據精度要求，一般交會角P應控制在30150之間，兩邊距離盡量相等，未知點盡量選在已知三角形內，夾角太小或太大，影響精度，若夾角過小，目前全站儀一般都有提示。（4）全站儀有存儲功能，控制點坐標和路線逐樁坐標可以提前錄入，使用時直接調用，但錄入時一定要注意檢查核實，同時編號要簡明易記，切不可重復，否則調用時可能出錯。（5）建站完成后

53、或放樣完成后對一已知點進行一次測量，這樣能校核已放樣點準確性。（6）全站儀避免在高溫和低溫情況下使用，盡量避免在中午測量，注意防潮防濕。避免將物鏡直接對準太陽和人的眼睛。68五.全站儀測量導線6970第四章 縱橫斷面測量及施工測量 第一節 縱斷面測量縱斷面測量：測定中線上各中樁的地面高程，繪制中線縱斷面圖，為設計線路坡度、計算土方量提供基礎數據。它一般分三步進行： 1、基平測量沿線路方向設置水準點，建立高程控制； 2、中平測量以水準點為基礎，分段測定各中樁的地面高程； 3、繪制縱斷面圖一、中平測量 以基平測量為基礎，通過已建立好的水準控制點，測定各中樁的高程。測量方法：以相鄰兩水準點為一測段，

54、從一個水準點出發，按普通水準測量方法逐樁測量各中樁的高程，再附和到另一水準點上，進行閉合。實際測量中，由于縱向高差太大或距離太遠，需要轉點，一般轉點也是最容易出錯的地方，記錄要規范， “后視寫前面，前視寫后面”，轉點位置要牢固，由于轉點起著傳遞高程的作用，和后視讀數一樣，直接影響后續每一個測量點的精度，所以讀數時要盡量準確，精確到mm。一般轉點間視線距離不超過150m, 71圖形：水準儀中平測量ZD1ZD20+0400+0200+0510+0000+0600+1600+2000+180BM172二、全站儀三角高程測量在工程的施工過程中，常常涉及到高程測量。傳統的測量方法是水準測量，水準測量是一

55、種直接測高法，測定高差的精度是較高的，但水準測量受地形起伏的限制，外業工作量大，施測速度較慢。三角高程測量是一種間接測高法，它不受地形起伏的限制，且施測速度較快。如果全站儀豎直角觀測精度不大于2，測距精度不低于（5+5*10-6D)mm，邊長不超過600m，觀測時采用對向觀測，就可以達到四等精度。全站儀觀測，距離一般比較精確，主要角度觀測影響值最大。1.三角高程測量原理 三角高程測量是根據地面上兩點之間的水平距離D和測得的豎直角來計算兩點間的高程h。已知A點架儀器高程HA,現欲求B點高程HB。則在A點安置全站儀，同時量出A點至全站儀橫軸的高度i，稱為儀器高。在B點立棱鏡，其高度為t，用望遠鏡瞄

56、準棱鏡，測出豎直角a（盤左、盤右各測一次，為一個測回），測出AB的水平距離D，則A、B間的高差hAB=Dtan+i-t 。應用此公式時（ HB = HA +Dtan+i-t），要注意豎直角的正負號，當豎直角a為仰角時取正號，為俯角時，取負號。732.三角高程球氣差改正數 當A、B間距離不超過300m時，可以以水平面代替大地水準面，當距離超過300m時，就要考慮地球曲率和大氣折光的影響，即要進行地球曲率和大氣折光的改正。（1）球差改正f1=h=D2/2R式中：R=地球曲率半徑，取6371m D=兩點間的水平距離。（2）大氣折光的改正 在觀測豎直角時，由于大氣的密度不均勻，視線將受大氣折光的影響而

57、總是成為一條向上拱起的曲線，這樣使所測得的豎直角（水平方向與視線的切線方向）總是偏大，因此要進行大氣折光的改正，簡稱氣差改正，f2=-kD2/2R式中：K-大氣折光系數，經驗值為0.14.（3）綜合地球曲率和大氣折光對高差的影響，便得到球氣差改正數，f表示。f=f1+ f2=0.43D2/2R則hAB=Dtan+i-t +f若采用雙向三角高程測量（在已知高程A點測B點高差，再在B點測A點高差，取其平均值，可以抵消球氣差的影響。74 第二節 縱斷面圖的繪制 縱斷面圖是沿中線方向繪制的反映地面起伏和縱坡設計的線狀圖，它表示出各路段縱坡的大小和中線位置的填挖高度。以前是用方格紙，現在基本上 運用CA

58、D，橫坐標表示道路的里程，縱坐標則表示高程，一般高程比例尺比里程比例尺大10或20倍（橫坐標10m距離等于縱坐標1m或0.5m，取決于縱向高程的高差） 縱斷面圖分為上下兩部分。圖的上半部繪制原有地面線和道路設計線，同時標明各管涵構造物及豎曲線要素。下半部分則填寫有關測量及道路設計的數據?？v斷面圖繪制步驟:（1） 在CAD上確定合理的橫、縱坐標的比例，填寫數據（樁號、填挖高、設計高、原地面高、平面曲線要素）（2） 繪地面線、設計線（由于CAD各點相對高差，數據提前做處理） (3) 計算各樁的填挖尺寸，同一樁號的設計與地面高差即為填土高度（正號）或挖土深度（負號），（4）在圖上 標注豎曲線要素和管

59、涵構造物。75761要素計算變坡角= | i1- i2|曲線長：L=R切線長：T=L/2= R/2外 距： 起點樁號: QD=BPD - T 終點樁號: ZD=BPD + T 豎曲線計算由于在施工中經常會需要調整設計高程，尤其是老路改建，需要對原設計高程進行調整，即拉坡，在變坡點的位置需要進行豎曲線的設計。（上坡正值，下坡負值，當i1- i2為正值，凸曲線，負值為凹曲線）。我國采用二次拋物線作為豎曲線。77（1）任一點縱距y計算式中 y 計算點縱距； x 計算點樁號與豎曲 線起點(終點)樁號差（2）任一點切線高程計算式中 H0變坡點標高(m)； H1計算點切線高程(m)； i縱坡度的絕對值。2

60、.設計高程計算（3）任一點設計高程計算“”凹形豎曲線取“+”， 凸形豎曲線取“-”。78例：某山嶺區一般二級公路，變坡點樁號k5+030.00，高程H0=427.68m，i1=+5%，i2=-4%，豎曲線半徑R=2000m。試計算豎曲線諸要素以及樁號為k5+000.00和k5+100.00處設計高程。解：1計算豎曲線要素 =i1- i2= 0.05-（-0.04）= 0.090，為凸形。 曲線長 L = R=20000.09=180m 切線長 外 距 豎曲線起點 QD（K5+030.00）- 90 = K4+940.00 豎曲線終點 ZD（K5+030.00）+ 90 = K5+120.007