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文檔簡介

建筑工程測量河南建筑職業技術學院工程測量專業教學團隊第十章

線路工程測量目錄1道路工程施工測量2橋梁工程施工測量3隧道工程施工測量1道路工程施工測量1道路工程施工測量

道路是陸地交通的主要設施。它是由路、橋、涵、隧洞、安全設施、導流建筑、交通標志及其他附屬工程所組成的。一、概述

為了在一定標準的要求下,使道路所經行的路線最短,建造費用最省,其建設過程通常要經過多方面的分析、比較,以求最優。因此要經過道路選線、路線測設、縱橫斷面測量、施工設計、道路施工等各個階段。為了滿足各個階段的要求,需要進行相應的測量工作,提供相應的測繪資料。1道路工程施工測量

城鎮建設中的線路工程主要有:鐵路、公路、供水明渠、電力輸電線路、通訊線路、各種用途的管道工程等。這些工程的主體一般在地面上,但也有在地下或懸在空中的,如地下管道、地下鐵道、架空索道和架空輸電線路等。各種管線工程在勘測設計和施工管理階段所進行的測量工作統稱為線路工程測量,簡稱線路測量。一、概述

道路勘測一般分為初測和定測兩個階段。初測和定測工作稱為路線勘測設計測量。1道路工程施工測量1.初測一、概述(1)初測的任務

沿著設計線路在指定的范圍內布設導線或進行控制測量,測量各個方案的沿線帶狀地形圖和縱斷面圖,收集沿線的水文、地質等有關資料,為紙上定線、編制比較方案及初步設計提供依據。1道路工程施工測量1.初測一、概述(2)初測的方法①紙上定線法

在《公路勘測規范》中將先測繪大比例尺地形圖,然后在地形圖上選定線路方案的方法,稱為“紙上定線法”。1道路工程施工測量1.初測一、概述(2)初測的方法②現場定線法

采用現場直接測量路線導線或中線,然后以測繪的地形圖等確定路線方位的方法,

稱為“現場定線法”。“現場定線法”主要用于受地形條件限制或地形條件、設計方

案比較簡單的路線。

線路地形圖的比例尺一般為1:2000~1:5000,其測繪寬度,當采用“紙上定線法”初測時,線路中線兩側應各測200~400m;當采用“現場定線法”初測時,線路中線兩側應各測150~200m。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地帶為河流與高山時,中間帶的地形可以不測。1道路工程施工測量2.定測一、概述(1)定測的任務

在選定設計方案的線路上進行中線、曲線、高程、縱橫斷面等測量,并進一步收集有關的資料,為線路的縱坡設計、工程量計算等有關施工技術文件的編制提供資料。1道路工程施工測量2.定測一、概述(2)定測的方法

通過定線可以在地形圖上選定路線的曲線與直線位置、定出交點、計算坐標和轉角、擬定平面曲線要素、計算路線的連續里程,然后將設計的交點位置在實地標定出來。當相鄰兩交點互不通視或直線距離較長時,需要在其連線上測定一個或幾個轉點,以便在交點測量轉角及直線距離測量時作為照準和定線的目標。

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。1道路工程施工測量二、中線測量

路線中線測量的任務是根據線路設計的平面位置,將線路中心線測設在實地上。中線的平面幾何線形由直線段和曲線段組成,其中曲線段一般為某曲率半徑的圓弧,如圖10-1所示。

中線測量的主要任務是:測設線路中線的交點(JD)和轉點(ZD)、量距和釘樁、測量交點上的轉角(α)、測設曲線等內容。二、中線測量

線路轉折點又稱交點,工程上用JD表示,它是中線測量的控制點。1.交點與轉點的測設(1)交點的測設

①根據中心線與相鄰地物的關系測設交點

如圖10.2所示,交點JD10的位置已經在地形圖上選定,在圖上量得該點距離房角和電線桿的距離分別為29.81m、10.53m和18.45m,在現場用距離交會法測設JD10。1道路工程施工測量二、中線測量

②根據導線點測設交點

根據導線點的測量坐標和交點的設計坐標,計算出交點的測設數據,即交點到相鄰導線點的水平距離和方位角(或水平角),用極坐標法、距離交會法或角度交會法測設交點,如圖10-3示。根據導線點C4、C5和JD10三點的坐標,計算出導線邊的方位角α45和C4至JD10的水平距離D和方位角α,用極坐標法測設。1道路工程施工測量二、中線測量

③穿線法測設交點

穿線法測設交點就是利用圖上附近的導線點或地物點與紙上定線的直線段之間的角度和距離關系,用圖解法求出測設數據,通過實地的導線點或地物點,把中線的直線段獨立地測設到地面上,然后將相鄰直線延長相交,定出地面交點樁的位置。測設程序如下:◎

放點放點常用的方法有極坐標法和支距法。1道路工程施工測量二、中線測量◎

放點極坐標法放點

如圖10.4所示,P1~P4為紙上定線的某直線段欲放的臨時點。在圖上以最近的4,5號導線點為依據,用量角器和比例尺分別量出放樣數據β1、L1,β2,L2等。并在實地上用經緯儀和皮尺分別在4,5點按極坐標法定出各臨時點的位置。1道路工程施工測量二、中線測量◎

放點支距法放點

如圖10.5所示,在圖上從導線點14,15,16,17作導線邊的垂線,分別與中線相交得各臨時點,用比例尺量取各相應的支距L1~L4。在現場以相應導線點為垂足,用方向架標定垂線方向,按支距測設出相應的各臨時點P1~P4。1道路工程施工測量二、中線測量◎

穿線

放出的臨時各點理論上應在一條直線上,由于圖解數據和測設工作均存在誤差,實際上并不嚴格在一條直線上,如圖10.6(a)所示。在這種情況下可根據現場實際情況,采用目估法穿線或經緯儀視準法穿線,目的是通過比較和選擇,定出一條盡可能多地穿過或靠近臨時點的直線AB。最后在AB或其方向上打下兩個以上的轉點樁,取消臨時點樁。1道路工程施工測量二、中線測量◎

交點

如圖10.6(b)所示,當兩條相交的直線AB、CD在地面上確定后,可進行交點。將經緯儀置于B點瞄準A點,倒鏡,在視線上接近交點JD的概略位置前后打下兩樁(騎馬樁)。采用正倒鏡分中法在該兩樁上定出a,b兩點,并釘以小釘,掛上細線。儀器搬至C點,同法定出c,d點,掛上細線,兩細線的相交處打下木樁,并釘以小釘,得到JD點。1道路工程施工測量二、中線測量1.交點與轉點的測設(2)轉點的測設

①轉點位于兩交點之間

如圖10.7所示,IP8、IP9為互不通視的相鄰兩交點,TP?為初定轉點。現檢查TP?是否在兩交點的連線上,其方法是將經緯儀安置于TP?處,用正倒鏡分中法延長直線IP8TP?于IP9,若IP9?與IP9重合或偏差d在路線容許移動范圍內,則轉點位置即為初定轉點TP?,并將IP9移至IP9?。若偏差d超過容許范圍或IP9不許移動時,則需重新設置轉點。設e為TP?應橫移的距離。a、b分別為用視距法測定的IP8TP?、TP?IP9的距離,則(10-1)1道路工程施工測量二、中線測量1.交點與轉點的測設(2)轉點的測設

①轉點位于兩交點之間

將TP?沿與偏差d相反的方向移動e至TP,然后將儀器移至TP,延長直線IP8TP,看其是否通過交點IP9或偏差值是否在允許范圍內。否則再重新設置轉點,直至符合要求為止。1道路工程施工測量二、中線測量1.交點與轉點的測設(2)轉點的測設

②轉點位于兩交點之外

如圖10.8所示,IP16、IP17互不通視。TP?為兩交點延長線上的初定轉點。將經緯儀安置于TP?處,盤左照準IP16,并俯視IP17得一點;盤右又照準IP16,并俯視IP17得另一點,取兩點的中點為IP17?。若IP17與IP17?重合或偏差值d在容許范圍內,即可將IP17?作為交點,否則應調整TP?的位置,設e為TP?需橫移的距離,a、b分別為IP16TP?、IP17TP?的距離,則(10-1)1道路工程施工測量二、中線測量1.交點與轉點的測設(2)轉點的測設

②轉點位于兩交點之外

將TP?沿與d相反的方向移動e,即可得轉點TP。然后將儀器移至TP,重復上述過程,直至d值小于或等于容許值為止,并標出轉點位置。1道路工程施工測量二、中線測量2.轉角的測設1道路工程施工測量

轉角是路線由一個方向偏轉到另一方向時,偏轉后的方向與原方向的水平夾角。偏轉后的方向位于原方向左側的轉角稱為左轉角,用

z表示,位于原方向右側的轉角稱為右轉角,用

y表示。

轉角一般不采用直接測定,而是根據實測的路線右角按下式計算而得:若

<180°時

y=180°-

右若

>180°時

z=

-180°二、中線測量3.里程樁的設置1道路工程施工測量

里程樁亦稱中樁,它標定了中線的平面位置和里程,是線路縱、橫斷面的施測依據。里程樁是從路線起點開始,邊丈量邊設置。丈量工具通常使用鋼尺或皮尺。

里程樁分為整樁和加樁兩種。樁上一般寫有樁號(亦稱里程),表示該樁距路線起點的里程,如某樁點距線路起點的距離為5356.78m,則它的樁號應寫為k5+356.78,樁號中“+”號前前面為公里數,“+”號后面為米數。線路起點的樁號為k0+000。1道路工程施工測量二、中線測量1)整樁

整樁是按規定樁距每隔一定距離設置樁號為整數的里程樁,百米樁和公里樁均屬于整樁。通常是直線段的樁距較大,宜為20~50m,根據地形變化確定;而曲線段的樁距較小,宜為5~20m,按曲線半徑和長度選定。1道路工程施工測量二、中線測量2)加樁

加樁分為地形加樁、地物加樁、曲線加樁和關系加樁。地形加樁是沿中線地面起伏突變處和中線兩側地形變化較大處所設置的里程樁;地物加樁是在中線上橋梁、涵洞等人工構筑物(橋梁、涵洞等)處,以及與公路、鐵路、渠道、高壓線等相交處所設置的里程樁。曲線加樁是在曲線的起點、中點、終點和細部設置的樁。關系加樁是指在路線轉點和交點上設置的樁。1道路工程施工測量二、中線測量對于一般整樁、加樁和曲線樁的構造,樁頂斷面為6cm×6cm的方樁,在樁頂釘以中心釘;對釘設一些主要樁,如交點樁、轉點樁和曲線的主點樁時,頂露出地面約2cm,并在其旁邊釘一指示樁,指示樁上標明該樁的樁名和里程。曲線加樁,是指曲線主點上設置的里程樁,如圓曲線中的曲線起點、中點、終點等。曲線加樁要求計算至厘米。關系加樁是指路線上的交點樁,一般量至厘米為止。對于曲線加樁和關系加樁,在書寫里程時,應先寫其縮寫名稱如“k5+125.65”,“k8+598.52”等。測設里程樁時,按工程的不同精度要求,可用經緯儀法或目測法確定中線方向,然后依次沿中線方向按設計間隔量距打樁。量距時可使用電磁波測距儀或經檢定過的鋼尺量距,精度要求較低的線路工程可用視距法量距。對于市政工程,線路中線樁位與曲線測設的精度要求應符合表10.1的規定。1道路工程施工測量二、中線測量線段類別主要線路次要線路山地線路直線縱向相對誤差1/20001/10001/500橫向偏差

/cm2.5510曲線縱向相對閉合差1/20001/10001/500橫向閉合差

/cm57.510表10.1線路中線樁位與曲線測設的限差1道路工程施工測量三、圓曲線的測設

當線路由一個方向轉向另一個方向時,必須用曲線來連接。曲線的形式較多,其中,圓曲線是最基本的平面連接曲線,如圖10.10所示。1道路工程施工測量三、圓曲線的測設

圓曲線的測設分兩步進行,先測設曲線上起控制作用的主點(ZY,QZ,YZ),稱為主點測設,然后以主點為基礎,詳細測設其他里程樁,稱為詳細測設,下面進行分述。1道路工程施工測量三、圓曲線的測設1.主點測設(1)主點測設元素的計算

為測設圓曲線的主點:曲線起點(ZY)、曲線中點(QZ)、曲線終點(YZ)的需要,應先計算出曲線的切線長、曲線長L、外矢距E和切曲差q,這些元素稱為主點的測設元素。根據圖10.10可以寫出其計算公式如下:1道路工程施工測量三、圓曲線的測設1.主點測設(2)主點樁號的計算

曲線主點的樁號ZY、QZ、YZ是根據JD樁號和曲線測設元素計算的,計算公式如下:ZY樁號

=JD樁號-TQZ樁號

=ZY樁號+YZ樁號

=QZ樁號+YZ樁號

=JD樁號+T-q1道路工程施工測量三、圓曲線的測設1.主點測設(3)圓曲線主點的測設

①測設曲線起點(ZY)在JD點安置經緯儀,后視相鄰交點或轉點方向,自JD點沿視線方向量取切線長T,打下曲線起點樁ZY。

②測設曲線終點(YZ)經緯儀照準前視相鄰交點或轉點方向,自JD點沿視線方向量取切線長T,打下曲線終點樁YZ。

③測設曲線中點(QZ)

經緯儀照準前視(后視)相鄰交點或轉點方向,向測設曲線方向旋轉角β的一半,沿著視線方向量取外矢距E,打下曲線中點樁QZ。1道路工程施工測量三、圓曲線的測設2.圓曲線的詳細測設

如果曲線較長、地形復雜,則除了測定三個主點以外,還需要按照一定的樁距(一般為20m、10m和5m),在曲線上測設整樁和加樁。測設曲線的整樁和加樁稱為圓曲線的詳細測設。圓曲線的詳細測設方法很多,下面介紹兩種常用的測設方法。1道路工程施工測量三、圓曲線的測設2.圓曲線的詳細測設

偏角法是一種極坐標定點的方法,它是用偏角和弦長來測設圓曲線的。

(1)偏角法1道路工程施工測量①計算測設數據2.圓曲線的詳細測設(1)偏角法三、圓曲線的測設

如圖10.11所示,圓曲線的偏角就是弦線和切線之間的夾角,以δ表示。為了計算和施工方便,把各細部點里程湊整,曲線可以分為首尾兩段零頭弧長L1、L2和中間幾段相等的整弧長L之和,即1道路工程施工測量①計算測設數據2.圓曲線的詳細測設(1)偏角法三、圓曲線的測設

弧長L1、L2,及L所對的相應圓心角為φ1、φ2及φ可以按照下列公式計算:1道路工程施工測量①計算測設數據2.圓曲線的詳細測設(1)偏角法三、圓曲線的測設

相對應弧長L1、L2及L的弦長d1、d2、d計算公式如下:1道路工程施工測量①計算測設數據2.圓曲線的詳細測設(1)偏角法三、圓曲線的測設

曲線上各點的偏角等于相應弧長所對圓心角的一半,即第1點的偏角第2點的偏角第3點的偏角終點YZ的偏角…...1道路工程施工測量②測設方法2.圓曲線的詳細測設(1)偏角法三、圓曲線的測設將經緯儀安置在曲線起點ZY上,以0°00′00″后視JD1。松開照準部,置水平度盤讀數為1點的偏角值δ1,在此方向上用鋼尺量取弦長d1,釘樁1點。將角撥至2點的偏角值δ2,將鋼尺零刻劃對準1點,以弦長d為半徑,在經緯儀的方向線上,定出2點。再將角撥至3點的偏角值δ3,將鋼尺零刻劃對準2點,以弦長d為半徑,在經緯儀的方向線上,定出3點,其余依次類推。最后撥角到轉角的一半處,視線應通過曲線終點YZ。最后一個細部點到曲線終點的距離為d2,以此來檢查測設的質量。1道路工程施工測量2.圓曲線的詳細測設(2)切線支距法三、圓曲線的測設

切線支距法又稱直角坐標法。它是以曲線的起點(ZY)或終點(YZ)為坐標原點,以該點切線為x軸,過原點的半徑為y軸建立坐標系,如圖10.12所示。根據曲線上各細部點的坐標(x,y),按直角坐標法測設點的位置。1道路工程施工測量2.圓曲線的詳細測設(2)切線支距法三、圓曲線的測設

圓曲線上任一點的坐標為:①計算測設數據1道路工程施工測量2.圓曲線的詳細測設(2)切線支距法三、圓曲線的測設②測設方法在ZY點安置經緯儀,定出切線方向,沿視線方向分別量取x1、x2、x3、…出標定各點。在標定的各點上安置經緯儀撥直角方向,分別量取支距y1、y2、y3、…,由此得到曲線上1、2、3、…各點的位置。曲線另一半也可以為YZ原點,用同樣的方法測設。測量曲線上相鄰點間的距離(弦長)與計算長度比較,以此作為測設工作的校核。1道路工程施工測量四、豎曲線的測設

在設計路線縱坡的變更處,考慮行車的視距要求和行車的平穩,在豎直面內用圓曲線連接,這種曲線稱為豎曲線。

如圖所示:路線上有三條相鄰的縱坡,其坡度分別為:i1(+—上坡)i2(-—下坡)i3(+—上坡)

在坡度為i1和i2的縱坡之間設置凸形豎曲線,在坡度為i2和i3的縱坡之間設置凹形豎曲線。1道路工程施工測量四、豎曲線的測設

根據線路的相鄰坡道的縱坡設計i1和i2,如圖10.13所示,計算豎曲線的坡度轉折角α,由于α角很小,計算時可以按下式計算:1道路工程施工測量四、豎曲線的測設

豎曲線的設計半徑為R,豎曲線的計算元素為切線長T、曲線長L和外距E。因此,可以采用平面圓曲線計算主點測設元素同樣的公式。

由于豎曲線的設計半徑R較大,而α角又較小,因此,豎曲線測設元素也可以用下列近似公式計算:1道路工程施工測量四、豎曲線的測設

同理可導出豎曲線中間各點按直角坐標法測設的

,(即豎曲線上的標高改正值)計算式為

上式中

的值在凹形豎曲線中為正號,在凸形豎曲線中為負號。1道路工程施工測量1.縱斷面測量五、道路縱橫斷面測量

當線路的平面位置在實地測設以后,應測量出各個里程樁的高程,以便繪制出表示沿線起伏情況的斷面圖和進行線路縱向坡度、橋涵位置、隧道洞口位置的設計以及土方量的計算等。縱斷面的測量是用水準測量的方法測出道路中線上各里程樁的高程,然后根據里程樁號和測出的相應點的高程,按一定比例繪制出線路縱斷面圖的。

鐵路、公路、管線等線形工程在勘測設計階段進行的水準測量,稱為線路水準測量。線路水準測量一般分為兩個部分進行:一是在沿線每隔一定距離設置一水準點,并按四等水準測量的方法測定其高程,稱為基平測量。二是根據基平測量的水準點高程按圖根水準測量的要求測量線路中線上各個里程樁的高程,稱為中平測量。1道路工程施工測量1.縱斷面測量五、道路縱橫斷面測量①水準點的設置基平測量的水準點是線路水準測量的控制點,勘測設計階段、施工階段和運營階段都要使用,因此一般點位選在線路沿線距離中心線30~50m左右,不受施工影響,使用方便和易于保存的地方。水準點的密度也要適當,一般每隔1~2km一個,在橋涵、隧道等構筑物附近也要設置點位,作為施工引測高程的依據。②基平測量在進行水準點高程測量時,首先應與國家高等級的水準點聯測,以獲得絕對高程,然后按四等水準測量的方法測定各水準點的高程。在沿線水準測量中應盡量與附近的國家水準點進行聯測,以作為校核。(1)基平測量1道路工程施工測量1.縱斷面測量五、道路縱橫斷面測量

中平測量也稱為中樁水準測量,進行中平測量時應起閉于基平測量的水準點上,按圖根水準測量的技術要求沿中樁逐樁測量。在施測過程中,應同時檢查中樁、加樁位置是否合適,里程樁號是否正確等,若發現錯誤或遺漏需進行補測和修正。相鄰基平測量水準點間的高差與中樁測量后高差的較差,不應超過2cm。由于中樁較多,中樁之間的距離一般不大,所以在一站上可以測量多個中樁點;當距離較遠時,可以測設中間點,再在中間點上設站進行其他中樁測量。(2)中平測量1道路工程施工測量1.縱斷面測量五、道路縱橫斷面測量

縱斷面圖是沿著中線方向繪制的反映沿線地面起伏和縱坡設計的現狀圖,是線路設計和施工中的重要文件資料。(3)縱斷面圖的繪制縱斷面圖是以中樁的里程為橫坐標、中樁的地面高程為縱坐標繪制的,一般情況下,繪圖時橫坐標的比例尺,也就是里程比例尺應與線路帶狀地形圖的比例尺一致;縱坐標的比例尺,也就是高程比例尺一般比繪制里程比例尺大10倍,如里程比例尺為1:1000時,繪制高程時的比例尺為1:100。1道路工程施工測量1.縱斷面測量五、道路縱橫斷面測量縱斷面圖的繪制方法如下:(3)縱斷面圖的繪制①按照選定的比例尺繪制表示里程和高程的坐標軸線,填寫里程樁號、地面高程、設計高程、設計坡度、土壤地質情況、直線及曲線元素,并計算和填寫填挖高度等數據和資料。②繪制地面線。首先選定縱坐標的起始高程,使繪出的地面線位置適中。然后根據中樁的里程和高程,在圖上按縱橫比例尺依次繪出各中樁的地面位置,再用直線將相鄰點連接起來,就得到地面線。1道路工程施工測量2.橫斷面測量五、道路縱橫斷面測量

在線路設計中、只有線路的縱斷面圖還不能滿足隧道、橋涵、路基等專業設計以及土石方量計算等方面的要求。因此,必須繪制出表示線路兩側地形起伏情況的橫斷面圖。一般應在曲線控制點、公里樁以及線路縱、橫向地形變化明顯處測繪橫斷面圖。

橫斷面圖的測量是施測中樁處垂直于中線的兩側地面坡度變化點的高差以及與中樁間的水平距離,然后按一定比例尺展繪成橫斷面圖。橫斷面施測的寬度應滿足工程需要,一般要求在中線兩側各測15~30m。

橫斷面的方向,在直線部分應與中線垂直,在曲線部分應在該點的法線方向上。1道路工程施工測量2.橫斷面測量五、道路縱橫斷面測量①水準儀法(1)橫斷面的測量方法

水準儀在適當位置安置后,以中樁為后視,依次以中線兩側橫斷面方向上的地面特征點為前視,讀數到厘米,并用皮尺丈量各特征點到該中樁的水平距離。記錄測量數據。此法適用于施測斷面較窄的平坦地區。1道路工程施工測量2.橫斷面測量五、道路縱橫斷面測量②經緯儀法(1)橫斷面的測量方法

將經緯儀安置在所在中線樁上,依次讀取中線樁兩側各地形特征點的視距和垂直角,計算各觀測點到中樁的水平距離和高差。此法適用于地形起伏變化較大的地區。1道路工程施工測量2.橫斷面測量五、道路縱橫斷面測量③全站儀法(1)橫斷面的測量方法

將全站儀安置在所在中線樁上,依次讀取中線樁兩側各地形特征點的水平距離和高差(或高程),記錄所測數據。1道路工程施工測量2.橫斷面測量五、道路縱橫斷面測量①建立坐標系(2)橫斷面圖的繪制

繪制橫斷面圖時均以中樁為原點,以水平距離為橫坐標,高差為縱坐標。1道路工程施工測量2.橫斷面測量五、道路縱橫斷面測量②確定比例尺(2)橫斷面圖的繪制

為了計算橫斷面面積和確定路基的填、挖邊界,橫斷面的水平距離和高差應是相同的,通常用1:100或1:200。1道路工程施工測量2.橫斷面測量五、道路縱橫斷面測量③繪制方法(2)橫斷面圖的繪制

在圖紙的適當位置繪出中心樁位置,并注上相應的樁號和高程,然后根據記錄的水平距離和高差,按選定的比例尺繪出地面上各特征點的位置,并把路基的設計位置也繪制出來。1道路工程施工測量六、道路施工測量

道路施工測量指的是在道路施工過程中所從事的主要測量工作,它包括道路中線的恢復、施工控制樁的測設、路基邊樁及豎曲線的測設等工作。1道路工程施工測量六、道路施工測量1.施工控制樁的測設

在道路施工過程中,中線樁往往被挖掉或堆埋,因而需要在控制樁以外不易受到施工破壞、便于保存樁位的地方測設施工控制樁,以便恢復道路中線樁。測設方法主要有平行線法和延長線法兩種。1道路工程施工測量六、道路施工測量1.施工控制樁的測設(1)平行線法

平行線法是在設計的路基寬度以外,測設兩排平行于中線的施工控制樁,如圖10.14所示,控制樁的間距一般取10~20m為宜。1道路工程施工測量六、道路施工測量1.施工控制樁的測設(2)延長線法

延長線法是在線路轉折處的中線延長線上及曲線中點至交點的延長線上測設施工控制樁,如圖10.15所示。應丈量控制樁至交點的距離并作記錄。1道路工程施工測量六、道路施工測量1.施工控制樁的測設

無論是采用那種方法測設施工控制樁,其主要目的是為了指導道路施工工作,在施工過程中便于恢復道路中線,滿足道路施工精度要求。1道路工程施工測量六、道路施工測量2.路基邊樁的測設

路基邊樁測設就是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定出來。邊樁的位置按填土高度或挖土深度、邊坡設計坡度及橫斷面的地形情況而定,下面將常用的邊樁測設方法介紹如下:1道路工程施工測量六、道路施工測量2.路基邊樁的測設(1)圖解法

這種方法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測量其位置。當填挖方不很大時,采用此法較為方便。1道路工程施工測量六、道路施工測量2.路基邊樁的測設(2)解析法

解析法是通過計算求得路基中樁至邊樁的距離的一種方法。在平地和山區計算與測設的方法有所不同。1道路工程施工測量六、道路施工測量2.路基邊樁的測設①平坦地段路基邊樁的測設(2)解析法◎

填方路基稱為路堤,如圖10.16所示,路堤邊樁與中樁的距離為◎

挖方路基稱為路塹,如圖10.17所示,路塹邊樁至中樁的距離為1道路工程施工測量六、道路施工測量2.路基邊樁的測設②傾斜地段路基邊樁的測設(2)解析法在傾斜地段,邊樁至中樁的距離隨著地面坡度的變化而變化。◎

斜坡上側:◎

斜坡下側:如圖10.18所示,路堤邊樁至中樁的距離為1道路工程施工測量六、道路施工測量2.路基邊樁的測設②傾斜地段路基邊樁的測設(2)解析法在傾斜地段,邊樁至中樁的距離隨著地面坡度的變化而變化。◎

斜坡上側:◎

斜坡下側:如圖10.19所示,路塹邊樁至中樁的距離為2橋梁工程施工測量2橋梁工程施工測量

橋梁工程施工測量的任務是根據橋梁設計的要求和施工詳圖,遵循從整體到局部的原則,先進行控制測量,再進行細部放樣測量。將橋梁構造物的平面和高程位置在實地放樣出來,及時地為不同的施工階段提供準確的設計位置和尺寸,并檢查其施工質量。

橋梁施工階段的測量工作首先是通過平面控制網的測量,求出橋梁軸線的長度、方向和放樣橋墩中心位置的數據,通過水準測量,建立橋梁墩臺施工放樣的高程控制;其次,當橋梁構造物的主要軸線(如橋梁中線、墩臺縱橫軸線等)放樣出來后,按主要軸線進行構造物輪廓特征點的細部放樣和進行施工觀測;最后還要進行竣工測量以及橋梁墩臺的沉降位移觀測。2橋梁工程施工測量

為了按規定精度求出橋軸線的長度和測設墩臺的位置,通常需要建立橋梁控制網。其傳統的方法是采用三角網、測邊網及邊角網等形式。測角網、測邊網及邊角網只是觀測要素不同,而觀測方法及布設形式是相同的。橋位控制網布設形式如下圖所示,圖(a)為雙三角形,圖(b)為四邊形,圖(c)為較大河流上采用的雙四邊形。一、施工控制測量1.平面控制測量2橋梁工程施工測量一、施工控制測量1.平面控制測量橋位三角網布設時應滿足如下要求(1)滿足三角點選點的一般要求;(2)控制點要選在不被水淹、不受施工干擾的地方;(3)橋軸線應與基線一端連接且盡可能正交;(4)基線長度一般不小于橋軸線長度的0.7倍,困難地段不小于0.5倍。2橋梁工程施工測量一、施工控制測量1.平面控制測量橋位三角網的主要技術要求應符合下表的規定等級橋軸線長度/m測角中誤差/(″)橋軸線相對中誤差基線相對中誤差三角形最大閉合差/(″)五501~1000±5.01/200001/40000±15.0六201~500±10.01/100001/20000±30.0七≤200±20.01/50001/10000±60.0橋位三角網基線觀測采用精密量距的方法或測距儀測距的方法,三角網水平角觀測采用方向觀測法。2橋梁工程施工測量

橋位的高程控制,是指在路線上通過水準測量的方法設立一系列水準點,以指導橋梁施工。在由河的一岸到另一岸時,由于過河路線較長,兩岸水準點的高程應采用跨河水準測量的方法建立。橋梁在施工過程中,還必須加設施工水準點。所有橋址高程水準點不論是基本水準點還是施工水準點,都應根據其穩定性和應用情況定期檢測,以保證施工高程放樣測量和以后橋梁墩臺變形觀測的精度。檢測間隔期一般在標石建立初期應短一些,隨著標石穩定性逐步提高,間隔期亦逐步加長。橋址高程控制測量采用的高程基準必須與其連接的兩端路線所采用的高程基準完全一致,一般多采用國家高程基準。跨河水準跨越的寬度大于300m時,必須參照《國家水準測量規范》,采用精密水準儀觀測。一、施工控制測量2.高程控制2橋梁工程施工測量

過河水準測量采用兩臺水準儀同時對向觀測,兩岸測站點和立尺點布設形式,如下圖所示,圖中A、B為立尺點,C、D為測站點,要求AD和BC的距離基本相等,AC與BD的距離也基本相等,且和不小于10m。一、施工控制測量2.高程控制2橋梁工程施工測量二、橋梁墩臺定位測量

在橋梁墩臺施工測量中,最主要的工作是準確地定出橋梁墩臺的中心位置及墩臺的縱橫軸線。測設墩臺中心位置的工作稱為墩臺施工定位。墩臺定位通常都要以橋軸線兩岸的控制點及平面控制點為依據,因而要保證墩臺定位的精度,首先要保證橋軸線及平面控制網有足夠的精度。

墩臺定位所依據的資料為橋軸線控制樁的里程和墩臺中心的設計里程,若為曲線橋梁,其墩臺中心有的位于路線中線上,有的位于路線中線外側,因此還需要考慮設計資料、曲線要素及主點里程等。2橋梁工程施工測量二、橋梁墩臺定位測量

直線橋梁的墩臺中心均位于橋軸線方向上,如下圖所示,已知橋軸線控制樁A、B及各墩臺中心的里程,由相鄰兩點的里程相減,即可求得其間的距離。墩臺定位的方法,視河寬、水深及墩、臺位置的情況而異。根據條件一般可采用直接丈量法、交會法或全站儀法。2橋梁工程施工測量

當橋梁墩臺位于無水河灘上,或水面較窄時,可以用鋼尺或測距儀直接丈量出墩臺的位置。使用的鋼尺需經檢定,丈量方法與精密量距法相同。1.直接丈量法二、橋梁墩臺定位測量

為保證測設精度,施加的拉力應與檢定標尺時的拉力相同,同時丈量的方向不應偏離橋軸線的方向。2橋梁工程施工測量1.直接丈量法二、橋梁墩臺定位測量

直接丈量定位,其距離必須丈量兩次以上作為校核。當校核結果證明定位誤差不超過1.5~2cm時,則認為滿足要求。

用電磁波測距法測設時應根據當時測出的氣象參數和測設的距離求出氣象改正值。對全站儀可將氣象參數輸入儀器。為保證測設點位準確,常采用換站法進行校核,即將儀器搬到另一測站重新測設,兩次測設的點位之差應滿足有關精度要求。2橋梁工程施工測量2.交會法二、橋梁墩臺定位測量

如果橋墩所在的位置河水較深,無法直接丈量,也不便于架設反射棱鏡時,則可用方向交會法測設橋梁墩臺中心。

如下圖所示,利用已有的平面控制點及墩位的已知坐標,計算出在控制點上應測設的角度α、β,將J1或J2型三臺經緯儀分別安置在控制點A、B、D上,從三個方向(其中DE為橋軸線方向)交會得出。交會的誤差三角形在橋軸線上的距離C2C3,對于墩底定位不宜超過25mm,對于墩頂定位不宜超過15mm。再由C1向橋軸線作垂線C1C,C點即為橋墩中心。2橋梁工程施工測量3.全站儀定位法二、橋梁墩臺定位測量

在使用全站儀并在被測設的點位上可以安置棱鏡的條件下,若用極坐標法放樣橋墩中心位置,可以將儀器放于任何控制點上,按計算的放樣要素即水平角度和距離測設點位。測設時最好將儀器置于橋軸線的一個控制樁上,瞄準另一控制樁,此時望遠鏡所指方向為橋軸線方向。在此方向上移動棱鏡,通過放樣模式,定出各墩臺中心位置。這樣測設可有效地控制橫向誤差。2橋梁工程施工測量3.全站儀定位法二、橋梁墩臺定位測量

若在橋軸線控制樁上測設有障礙,可將儀器置于任何一個控制點上,利用墩臺中心的坐標進行測設。為了確保測設點位的準確,測后應將儀器遷至另一控制點上,按上述程序測設一次,以進行校核。只有兩次測設的位置滿足限差要求才能停止。

在測設前應注意將所使用的棱鏡常數和當地的氣象、溫度和氣壓參數輸入儀器,全站儀自動對所測距離進行修正。2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

橋墩主要由基礎、墩身、墩帽三部分組成。它的細部放樣是在實地標定好的墩位中心和橋墩縱橫軸線的基礎上,根據施工的需要,按照設計圖自上而下,分階段地將橋墩各部分尺寸放樣到施工作業面上。2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

當橋長在200m以內時,可在河兩岸各設置一個水準點。當橋長超過200m時,由于兩岸聯測起來比較困難,當水準點高程發生變化時不易復查,因此每岸至少應設置兩個水準點。水準點應設在距橋中線50~100m范圍內,選擇堅實、穩固、能夠長久保留、便于引測使用的地方,且不易受施工和交通的干擾。相鄰水準點之間的距離小于500m。1.墩臺的高程測量(1)水準網布設

為了施工使用方便,可設立若干工作水準點,其位置以方便施工測設為準。但在整個施工期間,應定期復核工作水準點的高程,以確定其是否受到施工的影響或破壞。此外,對橋墩較高、兩岸陡峭的情況,應在不同高度設置水準點,以便于橋墩高程放樣。2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

橋梁高程控制網的起算高程數據,由橋址附近的國家水準點和路線水準點引入,其目的是保證橋梁高程控制網與路線采用同一高程系統,從而取得統一的高程基準。但聯測得精度可略低于橋梁高程控制網的精度,它不會影響橋梁各部分高程放樣的相對精度,因此,橋梁高程控制網是個自由網。1.墩臺的高程測量(2)水準網聯測2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

作業之前,應按照國家水準測量規范的規定,對用于作業的水準儀和水準尺進行檢驗與校正;水準測量的實施方法及限差要求亦按規范規定進行。1.墩臺的高程測量(3)水準網測量

水準網的平差根據具體情況可采用多邊形平差法,間接觀測平差以及條件觀測平差。一般情況下,由于橋梁水準網形簡單,通常只有一個閉合環,平差計算比較簡單。2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

在墩臺施工前,需要根據已測設出的墩臺中心位置,測設墩臺的縱橫軸線,作為放樣墩臺細部的依據。墩臺縱軸線是指過墩臺中心,垂直于路線方向的軸線;墩臺橫軸線是指過墩臺中心,與路線方向一致的軸線。

在直線形橋上,墩臺的橫軸線與橋軸線重合,且所有墩臺均一致,因而就可以利用橋軸線兩端的控制樁標定橫軸線方向,不再另行測設。2.墩臺軸線測設2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

墩臺的縱軸線與橫軸線垂直。在測設縱軸線時,在墩臺中心點上安置經緯儀,以橋軸線方向為準測設90°,即為縱軸線方向。由于在施工過程中經常需要恢復墩臺的縱橫軸線位置,因此需要用標樁將其準確地標定在地面上,這些標樁稱為護樁,如下圖所示。2.墩臺軸線測設2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

為了消除儀器誤差的影響,需要用盤左盤右測設兩次,取其平均位置。在測設出的軸線方向上,應在橋軸線兩側各設置2至3個護樁,確保在個別護樁損壞后也能及時恢復。當墩臺施工到一定高度時,將影響兩側護樁的通視,這時利用橋軸線同一側的護樁即可恢復縱軸位置。護樁的位置應選在離開施工場地一定距離,通視良好,地質穩定的地方,樁標一般采用木樁或混凝土樁。2.墩臺軸線測設2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

位于水中的橋墩,即不能安置儀器,也不能設護樁,可在初步定出的墩位處筑島或建圍堰,然后用方向交會法或其他方法精確測設墩位并設置軸線。若在深水大河上修建橋墩,一般采用沉井基礎,此時常采用前方交會進行定位,在沉井落入河床之前,應不斷地進行觀測,確保沉井位于設計位置上。利用光電測距儀進行測設時,可采用極坐標法進行定位。2.墩臺軸線測設2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

橋梁基礎形式有明挖基礎、管狀基礎、沉井基礎等,以下主要討論明挖基礎的施工放樣。3.基礎施工放樣

明挖基礎適合在地面無水的地基上施工,先挖基坑,再在坑內砌筑塊材基礎。如下圖所示。若在水面以下采用明挖基礎,則要先建立圍堰,將水排出后再施工。2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

根據墩臺中心點位及縱橫軸線測設出基礎輪廓線控制點。然后進行基礎開挖工作,當基坑開挖至坑底的設計高程時,應對坑底進行平整清理,進而安裝模板,澆筑基礎及墩身。3.基礎施工放樣

在進行基礎及墩身的模板放樣時,可將經緯儀安置在墩臺中心線的一個護樁上,瞄準另一較遠的護樁定向,這時儀器的視線即為中心線方向。安裝時調整模板位置,使其中點與視線重合,則模板已正確就位。2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

當模板的高度低于地面時,可用儀器在鄰近基坑的位置,放出中心線上的兩點。在這兩點上掛線,用垂球將中線向下投測,引導模板的安裝。3.基礎施工放樣

基礎和墩身模板的高程一般用水準測量的方法放樣,當模板低于或高于地面很多時,無法用水準尺直接放樣時,則用水準儀在某一適當位置先測設一高程點,然后再用鋼尺垂直丈量,定出放樣的高程位置。2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

基礎施工完畢后,需要利用控制點重新交會出墩中心點。然后,在墩中心點安置經緯儀放出縱橫軸線,同時根據岸上水準基點,檢查基礎頂面高程。根據縱橫軸線即可放樣承臺、墩身的外輪廓線。4.墩身施工測量

隨著橋墩砌筑(澆筑)的升高,可用較重的垂球將標定的縱橫軸線轉移到上一段,每升高3~6m須利用三角點檢查一次橋墩中心和縱橫軸線。2橋梁工程施工測量三、橋梁墩臺施工測量

橋墩砌筑(澆筑)至離帽底約30cm時,再測出墩臺中心及縱橫軸線,據此豎立頂帽模板、安裝錨栓孔、安插鋼筋等。在澆筑墩帽前,必須對橋墩的中線、高程、拱座斜面及其他各部分尺寸進行復核,準確地放出墩帽的中心線。灌注墩帽至頂部時,應埋入中心標志及水準點各1~2個。墩帽頂面水準點應從岸上水準點測定其高程,以作為安裝橋梁上部結構的依據。4.墩身施工測量3隧道工程施工測量3隧道工程施工測量一、隧道工程測量概述

隨著現代化建設的發展,我國地下隧道工程日益增多,如公路隧道、鐵路隧道、水利工程輸水隧道、地下鐵路、礦山隧道等。

按隧道長度,可分為特長隧道、長隧道和短隧道。一般來說,長度在3000m以上的,屬特長隧道;長度在1000~3000m的屬長隧道;長度在500~l000m的屬中隧道;長度在500m以下的屬于短隧道。

由于工程性質和地質條件的不同,地下工程的施工方法也不盡相同。施工方法不同,對測量的要求也有所不同。3隧道工程施工測量一、隧道工程測量概述

總的來說,地下隧道施工需要進行的測量工作主要包括:(1)地面控制測量,即在地面上建立平面和高程控制網;(2)豎井定向測量,將地面上的平面坐標、方位傳遞到地下隧道,建立地面地下統一坐標系統;(3)豎井高程傳遞,將地面上的高程傳遞到地下隧道,建立地面地下統一高程系統;(4)地下控制測量,包括地下平面與高程控制;(5)隧道施工測量,根據隧道設計進行放樣、指導開挖及襯砌的中線及高程測量。3隧道工程施工測量二、地面控制測量

隧道工程控制測量是保證隧道按照規定精度正確貫通、并使地下各建(構)筑物按設計位置定位的工程措施。隧道控制網分地面和地下兩部分。

地面平面控制網是包括進口控制點和出口控制點在內的控制網,并能保證進口點坐標和出口點坐標以及兩者的連線方向達到設計要求。地面平面控制測量一般采用中線法、導線法、三角(邊)鎖等方法。由于GPS定位系統的廣泛應用,GPS也已用于隧道施工的洞外控制側量。3隧道工程施工測量二、地面控制測量

中線法是在隧道地面上按一定距離標出中線點,施工時據此作為中線控制樁使用。施工時,分別在兩端中線控制樁上安置儀器,將中線方向延伸到洞內,作為隧道的掘進方向。該法宜用子隧道較短、洞頂地形較平坦,且無較高精度的測距設備的情況下。但必須反復測量,防止錯誤,并要注意延伸直線的檢核。其優點是中線長度誤差對貫通的橫向誤差幾乎沒有影響。1.平面控制測量(1)中線法3隧道工程施工測量二、地面控制測量

洞外地形復雜,量距又特別困難時,應布設導線來進行控制。施測導線時盡量使導線為直伸形,減少轉折角,以減小測角誤差對貫通的橫向誤差影響。1.平面控制測量(2)導線法3隧道工程施工測量二、地面控制測量

三角鎖作為隧道洞外的控制網,必須要測量高精度的基線,測角精度要求也較高,一般長隧道測角精度±2″為左右。起始邊精度要達到1/300000。因此要付出較大的人力和物力。用三角鎖作為控制網,最好將三角鎖不設成直伸形,并且用單三角構成,使圖形盡量簡單。這樣就可以將邊長誤差對貫通的橫向誤差影響大大削弱。1.平面控制測量(3)三角(邊)鎖法3隧道工程施工測量二、地面控制測量

利用GPS定位系統建立洞外的隧道施工控制網,由于無需通視,故不受地形限制,減少了工作量,提高了速度,降低了費用,并能保證施工控制網的精度。1.平面控制測量(4)用GPS定位系統建立控制網3隧道工程施工測量二、地面控制測量

高程控制測量的目的是按照規定的精度,測量兩開挖洞口的進口點間的高差,并建立洞內統一的高程系統,以保證在貫通面上高程的正確貫通。2.地面高程控制測量

一次相向貫通的隧道,在貫通面上對高程要求的精度為±25mm。對地面高程控制測量分配的影響值為±18mm,分配到洞內高程控制的測量影響值是±17mm。根據上述精度要求,按照路線的長度確定必要的水準測量的等級。進口和出口要各設置2個以上水準點,兩水準點之間最好能安置一次儀器可進行聯測。水準點應埋設在堅實、穩定和避開施工干擾之處。地面水準測量的技術要求,參照水準測量規范相應等級的規定。3隧道工程施工測量三、豎井定向測量

豎井定向測量的目的是把地面的平面坐標傳遞到地下,是地上地下建立統一的坐標系統,以便正確指導隧道施工工作,保證貫通順利進行。一般是通過豎井采用一井定向、兩井定向、陀螺經緯儀定向等方法來傳遞平面坐標。3隧道工程施工測量三、豎井定向測量

一井定向是在井筒內掛兩根鋼絲,鋼絲的上端再地面,下端投到定向水平。在地面測算兩鋼絲的坐標,同時在井下與永久控制點連接,如此達到將一點坐標和一個方向導入地下的目的。定向工作分投點和連接測量兩部分。1.一井定向

所謂投點是指在井筒中懸掛垂球線至定向水平。投點方法采用穩定投點法和擺動投點法。投點法所用垂球的重量與鋼絲的直徑隨井深而不同。井深小于100m時,垂球重30~50kg;大于100m時為50~100kg。鋼絲直徑的大小決定于垂球的重量。3隧道工程施工測量三、豎井定向測量

投點時,先用小垂球(2kg)將鋼絲下放井下,然后換上大垂球。并置于油桶或水桶內,使其穩定。由于井筒內受氣流、滴水的影響,在投點時,還要根據實際情況采用加防風套管、擋水等措施,減弱投點誤差的影響,提高投點精度。1.一井定向

投點工作完成后,應同時在地面和定向水平上對垂線進行觀測,地面觀測是為了求得兩垂球線的坐標及其連線的方位角;井下觀測是以兩垂球的坐標和方位角推算導線起始點的坐標和起始邊的方位角。連接測量的方法普遍使用的是連接三角形法。3隧道工程施工測量三、豎井定向測量1.一井定向

D點和C點分別為地面上近井點和連接點,A、B為兩垂球線,C?、D?和為地下永久導線點。在井上下分別安置經緯儀于C和C?點,觀測φ、Φ、γ和φ?、Φ?、γ?。測量邊長a、b、c和CD,以及井下的a?、b?、c?和CD?。由此,在井上下形成以AB為公共邊的?ABC和?ABC?。由圖可以看出:已知D點坐標和DE邊的方位角,觀測三角形的各邊長a、b、c及角γ,就可推算井下導線起始邊的方位角和D?點的坐標。3隧道工程施工測量(1)計算兩垂球線之間的距離三、豎井定向測量1.一井定向解算過程如下:(2)計算的實測值與計算值之差,并進行改正

對于地面連接三角形d值不得超過2mm,井下連接三角形值d不得超過4mm。符合要求后,按下式將平均分配給a、b、c。3隧道工程施工測量(3)連接三角形的解算三、豎井定向測量1.一井定向解算過程如下:(4)坐標計算

根據實測的及平差后的邊長,可按正公式計算垂球線處的角度α、β

計算方法與經緯儀導線測量計算相同。3隧道工程施工測量三、豎井定向測量2.兩井定向

當有兩個豎井,井下有巷道相通,并能進行測量時,就可一在兩井筒各下放一根垂球線,然后在地面和井下分別將其連接,形成一個閉合環,把地面坐標系統傳遞到井下,這就是兩井定向,如下圖示。3隧道工程施工測量三、豎井定向測量2.兩井定向

兩井定向的過程與一井定向大致相同,具體步驟如下:(1)投點:投點方法與一井定向相同。(2)連接測量

兩豎井之間的距離較短時,可在兩井之間建立一個近井點;若距離較遠時,兩井可分別建立近井點。地面測量時,首先根據近井點和已知方位角,測定、兩垂線的坐標。事先布設好導線,定向時只測量各垂線的一個連接角和一條邊。導線布設時,要求沿兩井方向布設成延伸形,以減少量距帶來的橫向誤差。

井下連接測量是把導線以及垂球線進行聯測。3隧道工程施工測量三、豎井定向測量2.兩井定向

兩井定向的過程與一井定向大致相同,具體步驟如下:(3)內業計算①根據地面導線計算兩垂球線的坐標,反算連線的方位角αAB和長度c。②假定井下導線為獨立坐標系,以A點為原點,以A1為x?軸,用導線計算方法計算出B點的坐標,得xB?、yB?,反算的AB假定方位角。3隧道工程施工測量三、豎井定向測量2.兩井定向

兩井定向的過程與一井定向大致相同,具體步驟如下:(3)內業計算

c和c?不相等,一方面由于井上、井下不在一個高程面上,一方面由于測量誤差的存在,則地下邊長c?加上井深改正后與地面相應邊長c的較差為3隧道工程施工測量三、豎井定向測量2.兩井定向

兩井定向的過程與一井定向大致相同,具體步驟如下:(3)內業計算③求出AB邊井上、井下兩方位角之差,計算出井下導線邊的方位角。井下導線各邊的假定方位角,加上?α,即可求得井下各導線邊的方位角。從而以地面A點的坐標xA、yA和αAB為起算數據,以改正后的導線各邊長S,計算井下導線的坐標增量,并求閉合差。3隧道工程施工測量四、豎井高程傳遞

將地面上的高程傳遞到地下去,一般采用經由橫洞傳遞高程、通過斜井傳遞高程、通過豎井傳遞高程等方法。通過洞口或橫洞傳遞高程時,可由地面向隧道中敷設水準路線,用一般水準測量或三角高程測量的方法進行傳遞高程。

通過豎井傳遞高程,可采用鋼尺導入高程、紅外測距導入高程方法等。以下簡要介紹鋼尺導入高程的方法。

鋼尺導入高程時采用專用鋼尺進行,其長度有100m、500m。鋼尺零點端掛一10kg垂球。地面和井下分別安置水準儀,如下圖所示,在水準點A、B的水準尺讀數a和b?,兩臺儀器在鋼尺上同時讀數分別為b和a?。最后再在A、B水準點上讀數,以復核原讀數是否有誤差。在井上、井下分別測定溫度為t1、t2。3隧道工程施工測量四、豎井高程傳遞

由于鋼尺受客觀條件的影響,應加入尺長、溫度、拉力和鋼尺自重四項改正數。

井下點高程可通過下式計算得到3隧道工程施工測量五、地下控制測量

井下平面控制測量和地面平面控制測量一樣,要求測量工作必須遵循高級控制低級的原則,以便控制誤差累積,提高精度;其次,測量工作應與施工工程所要求的精度相適應,不必追求過高的精度;另外為了保證測量工作的正確性,要求每項測量工作都應有必要的檢核工作。1.井下平面控制測量

由于井下空間的有限性,決定了在井下平面控制測量只能采用導線進行測量。在隧道施工過程中,井下導線一般采取分級布設。可分別布設施工導線、基本控制導線和主要導線。3隧道工程施工測量四、豎井高程傳遞

在開挖面向前推進時,用以進行放樣且指導開挖的導線測量就是施工導線,施工導線的邊長為25~50m。當掘進長度達100~300m以后,為了檢查隧道的方向是否與設計相符合,并提高導線精度,選擇一部分施工導線點布設邊長較長,精度較高的基本控制導線,其邊長一般為50~100m。當隧道掘進2km后,可選擇一部分基本導線點敷設主要導線,其邊長一般為150~800m。導線點多數埋設在巷道的頂板上,巷道的導線的等級與地面不同,其布設等級見下表。導線類型測角中誤差一般邊長/m角度允許閉合差方向閉合法較差最大相對閉合差閉(附)合導線復測支導線閉(附)合導線復測支導線高級±15″30~90

30″1/60001/4000Ⅰ級±22″—30″1/40001/3000Ⅱ級±45″—30″1/20001/15003隧道工程施工測量五、地下控制測量

當隧道坡度小于8°時,多采用水準測量,建立高程控制;當坡度大于8°時,采用三角高程測量比較方便。地下水準測量分兩級布設,其技術要求見下表。2.井

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