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文檔簡介

第2章路線中線的施工放樣本章學(xué)習(xí)要點(diǎn):導(dǎo)線控制點(diǎn)和路線控制樁的復(fù)測;對高等級公路,用導(dǎo)線控制點(diǎn)恢復(fù)公路中線的方法;對低等級公路,用路線控制樁恢復(fù)公路中線的方法;縱斷面的施工放樣等內(nèi)容。2.1概述路線中線施工放樣就是利用測量儀器和設(shè)備,按設(shè)計(jì)圖紙中的各項(xiàng)元素(如公路平縱橫元素)和控制點(diǎn)坐標(biāo)(或路線控制樁),將公路的“中心線”準(zhǔn)確無誤地放到實(shí)地,指導(dǎo)施工作業(yè),習(xí)慣上稱為“中線放樣”。路線中線施工放樣是保證施工質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。這是一項(xiàng)嚴(yán)肅認(rèn)真、精確細(xì)致的工作,稍有不慎,就有可能發(fā)生錯誤。一旦發(fā)生錯誤而又未能及時發(fā)現(xiàn),就會影響下步工作,影響工作進(jìn)度,甚至造成損失。因此,要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求,對測量數(shù)據(jù)認(rèn)真復(fù)核檢查,不合格的成果一定要返工重測,要一絲不茍,樹立質(zhì)量重于泰山的意識。為確保施工測量質(zhì)量,在施工前必須對導(dǎo)線控制點(diǎn)和路線控制樁進(jìn)行復(fù)測,施工過程中要定期檢查。放樣時應(yīng)盡量使用精良的測量設(shè)備,采用先進(jìn)的測設(shè)方法。路線中線施工放樣又稱為恢復(fù)中線。一般有兩種方法:①用沿線導(dǎo)線控制點(diǎn)放樣;②用路線控制樁(交點(diǎn)、直圓、圓直等點(diǎn))放樣。用導(dǎo)線控制點(diǎn)放樣中線,放樣精度能得到充分的保證。在測量技術(shù)飛速發(fā)展的今天,測距儀的使用越來越普遍?,F(xiàn)在,幾乎所有的施工單位都有測距儀或全站儀,因而這種方法得到了廣泛的應(yīng)用,成為恢復(fù)中線的主要手段?!豆仿坊┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》(JTJ033-95)規(guī)定,對高速公路、一級公路,應(yīng)用坐標(biāo)法恢復(fù)路線主要控制樁。實(shí)際應(yīng)用中,二級以上的公路勘察設(shè)計(jì),均沿路線建有導(dǎo)線控制點(diǎn),作為首級控制,故可采用導(dǎo)線控制點(diǎn)放樣中線。用路線控制樁來恢復(fù)中線有兩種情況:一是公路兩旁沒有布設(shè)導(dǎo)線控制點(diǎn),公路中線都是用交點(diǎn)樁號、曲線元素(轉(zhuǎn)角、半徑、緩和曲線長)標(biāo)定,施工單位只有根據(jù)路線控制樁來恢復(fù)中線,這種情況在修建低等級公路時是常見的;另外一種情況就是由于施工單位沒有測距儀,無法利用控制點(diǎn),也只好利用路線控制樁恢復(fù)中線,但這種方法,常用于低等級公路。2.1.1施工放樣測量的精度施工放樣測量的精度取決于公路等級和設(shè)計(jì)要求以及施工控制測量的精度。測量時應(yīng)從工程的設(shè)計(jì)和施工的精度需要出發(fā),確定與之相匹配的測量技術(shù)相應(yīng)的精度等級,確定滿足精度要求的測量方案,使放樣測量的結(jié)果滿足施工的需要。具體內(nèi)容參考《測量學(xué)》。2.1.2施工放樣測量的基本要求1)熟悉設(shè)計(jì)圖紙和施工現(xiàn)場設(shè)計(jì)圖紙主要有路線平面圖、縱、橫斷面圖、橋涵、構(gòu)造物圖及附屬工程圖等。要求熟悉設(shè)計(jì)圖紙,充分領(lǐng)會設(shè)計(jì)圖紙的設(shè)計(jì)思路和意圖。核對圖紙主要尺寸、位置、標(biāo)高有無錯誤。在明了設(shè)計(jì)意圖及在對測量精度要求的范圍內(nèi),應(yīng)勘察施工現(xiàn)場,找出各交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁、里程樁和水準(zhǔn)點(diǎn)的位置,并應(yīng)實(shí)測校核,為施工測量做好充分準(zhǔn)備。了解工程施工組織計(jì)劃,協(xié)調(diào)測量與施工進(jìn)度的關(guān)系,合理安排施工放樣測量工作。2)加強(qiáng)測量標(biāo)志的管理與保護(hù),注意受損測量標(biāo)志的恢復(fù)2.2控制點(diǎn)復(fù)測控制點(diǎn)復(fù)測是施工測量前必不可少的準(zhǔn)備工作,它包括導(dǎo)線控制點(diǎn)和路線控制樁的復(fù)測。路線勘測設(shè)計(jì)完成以后,往往要經(jīng)過一段時間才能施工。在這段時間內(nèi),導(dǎo)線控制點(diǎn)或路線控制樁是否移位?精度如何?需對其進(jìn)行復(fù)測。另外,由于人為或其它原因,導(dǎo)線控制點(diǎn)或路線控制樁丟失、或遭到破壞,要對其進(jìn)行補(bǔ)測;有的導(dǎo)線點(diǎn)在路基范圍以內(nèi),需將其移至路基范圍以外。只有當(dāng)這一切都完成無誤,方能進(jìn)行施工放樣工作。2.2.1導(dǎo)線控制點(diǎn)的復(fù)測、補(bǔ)測和移位用導(dǎo)線控制點(diǎn)恢復(fù)公路中線,適用于高等級公路。實(shí)際應(yīng)用中,二級以上的公路,均沿路線建有導(dǎo)線控制點(diǎn),故可采用控制點(diǎn)放樣,即用坐標(biāo)法恢復(fù)公路中線。在恢復(fù)中線之前,首先要對導(dǎo)線控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測、補(bǔ)測和移位,以保證控制點(diǎn)的精度。1)導(dǎo)線控制點(diǎn)的復(fù)測導(dǎo)線控制點(diǎn)的復(fù)測主要是檢查它的坐標(biāo)和高程是否正確。檢測方法如圖2-2-1所示:圖2-2-1第一步:根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)1~n的坐標(biāo)反算轉(zhuǎn)角(左角)β2~βn-1和導(dǎo)線邊長S1~Sn-1.(2-2-1)(2-2-2)(2-2-3)(2-2-4)第二步:實(shí)地觀測各左角β′i+1及導(dǎo)線邊長S′i。角度觀測可取一個測回平均值,邊長測量可取連續(xù)測量3~4次的平均值。當(dāng)觀測值和計(jì)算值滿足下式:(2-2-5)(2-2-6)時,則認(rèn)為點(diǎn)的平面坐標(biāo)和位置是正確的。另外,還要對導(dǎo)線進(jìn)行檢查,檢查時可將圖2-1中的1、2和n、n+1點(diǎn)作為已知點(diǎn),α1,2、和αn,n+1作為已知坐標(biāo)方位角,按二級導(dǎo)線的方位角閉合差和導(dǎo)線全長閉合差的精度要求進(jìn)行控制。具體祥見《測量學(xué)》中導(dǎo)線測量的有關(guān)知識。第三步,水準(zhǔn)點(diǎn)高程的檢查在使用水準(zhǔn)點(diǎn)之前應(yīng)仔細(xì)校核,并與國家水準(zhǔn)點(diǎn)閉合。水準(zhǔn)點(diǎn)高程的檢查和水準(zhǔn)測量的方法一樣。高速公路和一級公路的水準(zhǔn)點(diǎn)閉合差按四等水準(zhǔn)()控制,二級以下公路水準(zhǔn)點(diǎn)閉合差按五等水準(zhǔn)()控制。大橋附近的水準(zhǔn)點(diǎn)閉合差應(yīng)按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-89)的規(guī)定辦理。如滿足精度要求,則認(rèn)為點(diǎn)的高程是正確的。一般情況下,公路兩旁布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn),其坐標(biāo)和高程均在同一點(diǎn)上。因此,在復(fù)測坐標(biāo)同時可利用三角高程測量的方法檢測高程。水準(zhǔn)點(diǎn)間距不宜大于1km。在人工構(gòu)造物附近、高填深挖地段、工程量集中及地形復(fù)雜地段宜增設(shè)臨時水準(zhǔn)點(diǎn)。臨時水準(zhǔn)點(diǎn)必須符合精度要求,并與相鄰路段水準(zhǔn)點(diǎn)閉合。值得注意的是,有的施工單位在復(fù)測導(dǎo)線點(diǎn)時,只檢查本標(biāo)段的點(diǎn),而忽視了對前后相鄰標(biāo)段點(diǎn)的檢查,這樣就有可能在標(biāo)段銜接處出現(xiàn)路中線錯位或斷高。在實(shí)際工作中,應(yīng)引起重視,防止有這種問題發(fā)生。復(fù)測導(dǎo)線時,必須和相鄰標(biāo)段的導(dǎo)線閉合。2)導(dǎo)線控制點(diǎn)的補(bǔ)測與移位由于人為或其它的原因,導(dǎo)線控制點(diǎn)丟失或遭到破壞。如果間斷性的丟失,則可利用前方交會、支點(diǎn)等方法補(bǔ)測該點(diǎn),或采用任意測站方法補(bǔ)測導(dǎo)線點(diǎn)。補(bǔ)測的導(dǎo)線點(diǎn)原則上應(yīng)在原導(dǎo)線點(diǎn)附近;如果連續(xù)丟失數(shù)點(diǎn),則要用導(dǎo)線測量的方法補(bǔ)測。若將路基范圍內(nèi)的導(dǎo)線點(diǎn)移至路基范圍以外,可根據(jù)移點(diǎn)的多少分別采用交會法或?qū)Ь€測量的方法,并用“騎馬樁”加以保護(hù)。導(dǎo)線點(diǎn)的高程用水準(zhǔn)測量或三角高程測量測定(前方交會、支點(diǎn)、任意測站等方法請參閱有關(guān)測量教材)。應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)的是,在補(bǔ)點(diǎn)時應(yīng)盡量將點(diǎn)位選在路線的一側(cè)、地勢較高處,以避免路基填土達(dá)到一定高度時影響導(dǎo)線點(diǎn)之間的通視。施工期間應(yīng)定期(一般半年)對導(dǎo)線控制點(diǎn)(特別是水準(zhǔn)點(diǎn))進(jìn)行復(fù)測。季節(jié)凍融地區(qū),在凍融以后也要進(jìn)行復(fù)測。發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線控制點(diǎn)丟失后應(yīng)及時補(bǔ)上,并做好對導(dǎo)線控制點(diǎn)(特別是原始點(diǎn))的保護(hù)工作。2.2.2路線控制樁的恢復(fù)與固定對于低等級公路或沿線沒有布設(shè)導(dǎo)線控制點(diǎn)的公路,只能采用路線控制樁來恢復(fù)公路中線(路線控制樁主要是交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁和路線的起訖樁)。因此,首先要對路線控制樁進(jìn)行恢復(fù)與固定。1)路線控制樁的恢復(fù)與復(fù)測當(dāng)原勘測設(shè)計(jì)時所釘?shù)慕稽c(diǎn)樁或轉(zhuǎn)點(diǎn)樁基本完好,只有個別點(diǎn)丟失時,恢復(fù)中線的測量工作就比較簡單,可用角度交會法,將丟失或破壞的路線控制樁恢復(fù)出來,并檢測精度。當(dāng)原勘測設(shè)計(jì)時所釘?shù)慕稽c(diǎn)樁或轉(zhuǎn)點(diǎn)樁大部分丟失,路線要恢復(fù)到原來的位置是比較困難的,一般只能恢復(fù)到與原來位置比較接近?;謴?fù)時,根據(jù)原勘測設(shè)計(jì)的直線——曲線轉(zhuǎn)角一覽表,用放樣已知水平角和已知長度直線的方法,放出丟失的交點(diǎn)樁。路線控制樁的復(fù)測主要是檢查其平面位置是否正確。一般有兩種情況,一是,路線控制樁本來就是由導(dǎo)線控制點(diǎn)(如果沿線建有導(dǎo)線控制制點(diǎn))坐標(biāo)放樣的。檢查的方法可根據(jù)放樣的原始資料,按導(dǎo)線控制點(diǎn)復(fù)測的方法進(jìn)行,檢測精度控制按式(2-5,2-6)處理;二是,路線兩旁沒有布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn),或者施工單位沒有測距儀。這種情況下,路線控制樁的復(fù)測在直線路段用普通鋼尺量距來復(fù)測路線控制樁是否正確,曲線路段可按常規(guī)的偏角法來復(fù)測樁位。2)路線控制樁的固定在施工過程中,隨著路基施工高度的不斷變化,有些交點(diǎn)樁或轉(zhuǎn)點(diǎn)樁會被掩埋或挖掉,因此,需要對其進(jìn)行固定,以便在施工時能隨時利用他們來恢復(fù)或檢查公路中線。固定后,做好記錄、繪制草圖,以供隨時恢復(fù)查尋。固定方法如下:(1)交點(diǎn)樁的固定如圖2-2-2所示,JD1在實(shí)地上的位置測定以后,需要加以固定。在JD1的前后兩條導(dǎo)線的延長線上,分別設(shè)置A1、A2和B1、B2等四個栓樁,將全站儀置于JD1上,測定這四個栓樁相互之間的距離L1、L2、L3、L4。在施工時若JD1的位置移動或丟失,可用全站儀利用這四個栓樁進(jìn)行恢復(fù)。上述四個栓樁應(yīng)設(shè)置在路基施工范圍以外易保存的地方。圖2-2-2(2)轉(zhuǎn)點(diǎn)樁的固定如圖2-2-3所示,ZD1、ZD2、ZD3為已經(jīng)在實(shí)地上標(biāo)定的或恢復(fù)出來的路線轉(zhuǎn)點(diǎn),為避免破壞應(yīng)加以固定,可采用兩種方法:第一種,固定ZD1時,在ZD1上安置全站儀后視ZD2,歸零,向路線左側(cè)拔90o角設(shè)置栓樁A1、A2,同時測定他們的之間距離L1、L2;同理,向路線右側(cè)拔90o角設(shè)置栓樁A3、A4,同時測定他們的之間距離L3、L4。在施工時若ZD1的位置移動或丟失,可用全站儀利用這四個栓樁進(jìn)行恢復(fù)。第二種,固定ZD2時,如果在轉(zhuǎn)點(diǎn)ZD2的右側(cè)不便設(shè)置栓樁,可在左側(cè)設(shè)置兩個栓樁,如圖2-3所示的A、B,測出L1、L2和α1、α2,恢復(fù)時,將全站儀安置在A點(diǎn)后視B點(diǎn),拔角α1,量距L1的放樣點(diǎn)ZD2;再將全站儀安置在B點(diǎn)后視A點(diǎn),用同樣的方法進(jìn)行校核。圖2-2-32.3用導(dǎo)線控制點(diǎn)恢復(fù)中線用導(dǎo)線控制點(diǎn)恢復(fù)中線,實(shí)質(zhì)上就是根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)與公路中線坐標(biāo)之間的關(guān)系,借以高精度的測距手段,將公路中線放到實(shí)地。因此,也可稱之為“坐標(biāo)法”。在公路勘測設(shè)計(jì)時,根據(jù)公路等級的不同,設(shè)計(jì)文件提供的設(shè)計(jì)資料也是不一樣的。對于高等級公路如高速公路、一級公路和部分二級公路,設(shè)計(jì)文件中包括公路中線逐樁坐標(biāo)表,可用坐標(biāo)法恢復(fù)路線中樁。如圖2-3-1所示,Pi為公路中線點(diǎn),坐標(biāo)為(Xp、Yp);A、B為公路中線附近的導(dǎo)線點(diǎn),坐標(biāo)分別為(XA、YA)、(XB、YB),P點(diǎn)與A點(diǎn)的極坐標(biāo)關(guān)系用A點(diǎn)到P點(diǎn)的距離SAP、坐標(biāo)方向αAP表示,即:(2-3-1)(2-3-2)圖2-3-1上式就是兩點(diǎn)間距離和坐標(biāo)方位角的計(jì)算公式。式中,導(dǎo)線點(diǎn)A的坐標(biāo)通過控制測量求得,Pi點(diǎn)的坐標(biāo)可由放線人員自己計(jì)算(或查設(shè)計(jì)文件中的逐樁坐標(biāo)表),可分以下幾種情況:2.2.1Pi如圖2-3-2所示,JDn的坐標(biāo)為(Xn,Yn),JDn~JDn+1的坐標(biāo)方位角為αn~n+1,P點(diǎn)在JDn與JDn+1的直線段上,則P點(diǎn)的坐標(biāo)按下式求得:圖2-3-2(2-3-3)(2-3-4)式中:Li、L——為P點(diǎn)和YZ(或HZ)點(diǎn)的里程樁號;Tn——為切線長。2.2.2Pi單圓曲線中樁坐標(biāo)的計(jì)算比較簡單,而帶有緩和曲線的平曲線其坐標(biāo)計(jì)算則比較麻煩,現(xiàn)舉例如下:P點(diǎn)在帶有緩和曲線的平曲線段上,已知JDn-1、JDn、JDn+1的坐標(biāo)分別為(Xn-1,Yn-1)、(Xn,Yn)、(Xn+1,Yn+1),JDn-1~JDn、JDn~JDn+1的坐標(biāo)方位角分別為αn-1,n、αn,n+1。參見圖2-3-3。圖2-3-31)坐標(biāo)方位角的計(jì)算(2-3-5)(2-3-6)則轉(zhuǎn)角:,負(fù)為左傳,正為右轉(zhuǎn)。(2-3-7)2)中樁坐標(biāo)的計(jì)算先根據(jù)交點(diǎn)的坐標(biāo)、切線的坐標(biāo)方位角與切線長,采用導(dǎo)線坐標(biāo)的計(jì)算方法,計(jì)算主點(diǎn)ZH、HZ的坐標(biāo),然后以ZH(或)HZ為坐標(biāo)原點(diǎn),以向JDn的切線為X′軸,過原點(diǎn)的法線為Y′軸,建立X′OY′局部坐標(biāo)系,計(jì)算P點(diǎn)在局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo)(X′,Y′),再利用坐標(biāo)平移和旋轉(zhuǎn)的方法將此坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為路線坐標(biāo)系中的坐標(biāo)(X,Y)。(1)主點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算(2-3-8)(2-3-9)(2-3-10)(2-3-11)(2)計(jì)算P點(diǎn)在坐標(biāo)系X′OY′中的坐標(biāo)(X′,Y′)①當(dāng)P點(diǎn)在緩和曲線段內(nèi):(2-3-12)(2-3-13)式中:Li——為P點(diǎn)樁號與ZY或YZ點(diǎn)樁號之差;R——為圓曲線半徑;Ls——為緩和曲線長度。②當(dāng)P點(diǎn)在圓曲線段內(nèi):(2-3-14)(2-3-15)式中:p——為內(nèi)移值;q——為切線增長值;其余符號同前。(3)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換:①前半個曲線:(2-3-16)(2-3-17)②后半個曲線:(2-3-18)(2-3-19)式中:X′的符號始終為正值,Y′的符號有正有負(fù),當(dāng)起點(diǎn)為ZH點(diǎn),曲線為左偏時,Y′取負(fù)值;當(dāng)起點(diǎn)為HZ點(diǎn),曲線為右偏時,Y′取負(fù)值;反之取正值。2.2.3P根據(jù)求得的P點(diǎn)坐標(biāo),代入式2-3-1、2-3-2中,計(jì)算出P點(diǎn)與導(dǎo)線點(diǎn)A的距離SAP和坐標(biāo)方位角αAP,并按以下放樣步驟進(jìn)行放樣:1)在控制點(diǎn)A架設(shè)全站儀或經(jīng)緯儀,對中、整平(參見圖2-3-1);2)將導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)、路線有關(guān)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序;3)后視已知導(dǎo)線點(diǎn)B,配置水平度盤讀數(shù)至后視導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)方位角αAB;4)根據(jù)待放點(diǎn)P的樁號Li,計(jì)算機(jī)自動判斷并計(jì)算該點(diǎn)的放樣資料SAP、αAP;5)轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部,撥方位角αAP、量距離SAP,精確定出待放點(diǎn)P;6)檢查該點(diǎn)P的樁號、方位角、距離是否正確;重復(fù)第四~六步,放樣其它路線中樁。2.4用路線控制樁恢復(fù)中線對于低等級公路或施工單位沒有測距儀時,可用路線控制樁恢復(fù)中線,中線恢復(fù)時所用公路平面設(shè)計(jì)資料主要有路線平面圖、路線固定表、直線——曲線轉(zhuǎn)角一覽表等。施工前,當(dāng)路線控制樁(交點(diǎn)樁、轉(zhuǎn)點(diǎn)樁及路線起訖樁)恢復(fù)完成后,首先恢復(fù)公路中線直線段的施工控制樁,再恢復(fù)公路中線曲線段的施工控制樁。曲線段公路中線的恢復(fù)是先恢復(fù)主點(diǎn)樁,再按施工要求設(shè)置加樁。在直線段,施工控制樁的恢復(fù)比較簡單,利用第二章介紹的已知距離和角度放樣點(diǎn)的方法進(jìn)行放樣,在此不再贅述;在曲線段,可以建立局部坐標(biāo)系,計(jì)算曲線段上各施工控制樁在局部坐標(biāo)系中的坐標(biāo),然后利用坐標(biāo)法進(jìn)行放樣。曲線段各施工控制樁的其他放樣方法(偏角法、極坐標(biāo)法等)在《測量學(xué)》中已經(jīng)學(xué)過,在此只介紹用坐標(biāo)法放樣施工控制樁的方法。由于低等級公路平面線形標(biāo)準(zhǔn)低,所以設(shè)計(jì)在交點(diǎn)處的平曲線線形形式也較多,主要有單圓曲線、帶緩和曲線的平曲線、凸形曲線、回頭曲線等幾種。下面就將這幾種平曲線線形的施工控制樁放樣方法加以介紹。2.4.1單圓曲線施工控制樁的放樣1)主點(diǎn)樁的放樣如圖2-4-1所示,在JDn處所設(shè)平曲線為單圓曲線,從直曲表中可查出曲線要素:交點(diǎn)樁號、偏角α、曲線半徑R、切線長T、外距值E等。放樣步驟如下:(1)曲線起、終點(diǎn)(ZY、YZ)的放樣:在JDn處安置全站儀或經(jīng)緯儀,望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)JDn-1或此方向上的轉(zhuǎn)點(diǎn),量取切線長T,得曲線起點(diǎn)(ZY);同理,用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)JDn+1或此方向上的轉(zhuǎn)點(diǎn),量取切線長T,得曲線起點(diǎn)(YZ);(2)曲中點(diǎn)的放樣(QZ):曲線起、終點(diǎn)(ZY、YZ)放樣完畢后,轉(zhuǎn)動全站儀或經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部,瞄準(zhǔn)角分線方向,沿此方向量取外距值E,得曲中點(diǎn)(QZ)。圖2-4-12)加樁放樣在圓曲線的主點(diǎn)樁設(shè)置完成后,即可進(jìn)行圓曲線加樁的放樣。曲線加樁放樣方法很多,在此只介紹最常用的一種方法——直角坐標(biāo)法,它是以曲線的起點(diǎn)ZY或終點(diǎn)YZ為坐標(biāo)原點(diǎn),以切線為X軸,過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸,按曲線上各點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置各點(diǎn)位置。如圖2-7所示,設(shè)P為曲線上待放點(diǎn),該點(diǎn)至ZY或YZ點(diǎn)的弧長為Li,R為圓曲線半徑,則P的坐標(biāo)可按下式計(jì)算:(2-4-1)(2-4-2)式中:Li——為待放點(diǎn)P樁號與ZY或YZ點(diǎn)樁號之差;R——為圓曲線半徑。放樣時,為避免支距過長,一般由ZY、YZ點(diǎn)分別向QZ點(diǎn)放樣。其放樣方法在《測量學(xué)》中已經(jīng)學(xué)過,在此不再介紹。2.4.2對稱式帶有緩和曲線的平曲線施工控制樁放樣1)主點(diǎn)樁的放樣如圖2-4-2所示,在JDn處所設(shè)平曲線為對稱式帶有緩和曲線的平曲線,從直曲表中可查出曲線要素:交點(diǎn)樁號、偏角α、曲線半徑R、緩和曲線長Ls、切線長Th、外距值E等。放樣步驟如下:(1)曲線起、終點(diǎn)(ZH、HZ)的放樣:在JDn處安置全站儀或經(jīng)緯儀,望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)JDn-1或此方向上的轉(zhuǎn)點(diǎn),量取切線長Th,得曲線起點(diǎn)(ZH);同理,用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)JDn+1或此方向上的轉(zhuǎn)點(diǎn),量取切線長Th,得曲線起點(diǎn)(HZ);(2)曲中點(diǎn)的放樣(QZ):曲線起終點(diǎn)放樣完畢后,轉(zhuǎn)動全站儀或經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部,瞄準(zhǔn)角分線方向,沿此方向量取外距值E,得曲中點(diǎn)(QZ);(3)HY、YH點(diǎn)的放樣:分別以ZH點(diǎn)、HZ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以(Xh,Yh)坐標(biāo),進(jìn)行放樣。2)加樁放樣如圖2-4-2所示,以曲線的起點(diǎn)ZH或終點(diǎn)HZ為坐標(biāo)原點(diǎn),以切線為X軸,過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸,建立坐標(biāo)系,計(jì)算曲線上任意一點(diǎn)在該坐標(biāo)系中的坐標(biāo),然后進(jìn)行放樣。圖2-4-2(1)當(dāng)待放點(diǎn)P在緩和曲線上時,其坐標(biāo)可按下式計(jì)算:(2-4-3)(2-4-4)(2-4-5)(2-4-6)式中:Li——為待放點(diǎn)P至ZH點(diǎn)或HZ點(diǎn)的弧長,其值等于待放點(diǎn)P樁號與ZH或HZ點(diǎn)樁號之差。式2-11、2-12中,當(dāng)Li=Ls時,即得HY、YH點(diǎn)的坐標(biāo)(Xh,Yh)。Ls——緩和曲線長;p——圓曲線內(nèi)移值;q——切線增長值;R——圓曲線半徑。(2)當(dāng)待放點(diǎn)P在圓曲線上時,其坐標(biāo)可按下式計(jì)算:(2-4-7)(2-4-8)式中:Li——為待放點(diǎn)P至ZH點(diǎn)的弧長,其值等于待放點(diǎn)P樁號與ZH點(diǎn)樁號之差;其余符號同前。放樣時,為避免支距過長,一般由ZH、HZ點(diǎn)分別向QZ點(diǎn)放樣。其放樣方法在《測量學(xué)》中已經(jīng)學(xué)過,在此不再介紹。2.4.3非對稱式帶有緩和曲線的平曲線施工控制樁放樣如圖2-4-3所示,在JDn處所設(shè)曲線為非對稱式帶有緩和曲線的平曲線,其中LS1>LS2。曲中點(diǎn)不在右角平分線上,而是偏向緩和曲線短的一側(cè)。P為曲線上任一待放點(diǎn)。對于非對稱式帶有緩和曲線的平曲線,先計(jì)算前、后兩半部分曲線的內(nèi)移值p1、p2、曲線增長值q1、q2、前、后兩半部分曲線的切線長Th1、Th2、中間圓曲線長Ly。;(2-4-9);(2-4-10)(2-4-11)(2-4-12)(2-4-13)圖2-4-31)主點(diǎn)放樣如圖2-4-3所示,在JDn處所設(shè)平曲線為非對稱式帶有緩和曲線的平曲線,放樣步驟如下:(1)曲線起、終點(diǎn)(ZH、HZ)的放樣:在JDn處安置全站儀或經(jīng)緯儀,望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)JDn-1或此方向上的轉(zhuǎn)點(diǎn),量取切線長Th1,得曲線起點(diǎn)ZH;同理,用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)JDn+1或此方向上的轉(zhuǎn)點(diǎn),量取切線長Th2,得曲線起點(diǎn)HZ;(2)曲中點(diǎn)的放樣(QZ):對于非對稱式帶有緩和曲線的平曲線曲線,曲中點(diǎn)不在右角平分線上,因此,曲中點(diǎn)的放樣,可根據(jù)計(jì)算出來的坐標(biāo)進(jìn)行放樣;(3)HY、YH點(diǎn)的放樣:分別以ZH點(diǎn)、HZ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以(Xh1,Yh1)、(Xh2,Yh2)坐標(biāo),進(jìn)行放樣。2)加樁放樣(1)當(dāng)待放點(diǎn)P在第一段緩和曲線上時,以曲線的起點(diǎn)ZH為坐標(biāo)原點(diǎn),以切線為X軸,過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸,建立坐標(biāo)系,其坐標(biāo)可按下式計(jì)算:(2-4-14)(2-4-15)式中:Li——為待放點(diǎn)P至ZH點(diǎn)的弧長,其值等于待放點(diǎn)P樁號與ZH點(diǎn)樁號之差。上式中,當(dāng)Li=Ls1時,即得HY點(diǎn)的坐標(biāo)(Xh1,Yh1)。Ls1——第一段緩和曲線長;R——圓曲線半徑。(2)當(dāng)待放點(diǎn)P在圓曲線上時,以曲線的起點(diǎn)ZH為坐標(biāo)原點(diǎn),以切線為X軸,過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸,建立坐標(biāo)系,其坐標(biāo)可按下式計(jì)算:(2-4-16)(2-4-17)式中符號同前。(3)當(dāng)待放點(diǎn)P在第二段緩和曲線上時,以曲線的終點(diǎn)HZ為坐標(biāo)原點(diǎn),以切線為X軸,過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸,建立坐標(biāo)系,其坐標(biāo)可按下式計(jì)算:(2-4-18)(2-4-19)上式中,當(dāng)Li=Ls2時,即得YH點(diǎn)的坐標(biāo)(Xh2,Yh2)。其余符號同前。放樣時,為避免支距過長,一般由ZH、HZ點(diǎn)分別向QZ點(diǎn)放樣。其放樣方法在《測量學(xué)》中已經(jīng)學(xué)過,在此不再介紹。2.4.4凸曲線上施工控制樁的放樣如圖2-4-4所示,在JDn處的平曲線為凸形曲線,在直曲表中可查出三個主點(diǎn)樁(ZH、QZ、HZ)的樁號、緩和曲線長Ls、緩和曲線終點(diǎn)的半徑R,回旋線參數(shù)A及偏角α。凸曲線施工控制樁的放樣方法與其它平曲線的放樣方法相同,不再贅述,在此只介紹凸曲線施工控制樁坐標(biāo)的計(jì)算。圖2-4-1)當(dāng)待放點(diǎn)P在ZH~QZ段上時,以ZH點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以過ZH點(diǎn)的切線為X軸,以過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸建立直角坐標(biāo)系,計(jì)算曲線上施工控制樁的坐標(biāo)。其坐標(biāo)按下式計(jì)算:(2-4-20)(2-4-21)式中:R——QZ點(diǎn)所對應(yīng)的緩和曲線的曲率半徑,R=A/Ls。其余符號同前。2)當(dāng)待放點(diǎn)P在QZ~ZH段上時,其坐標(biāo)計(jì)算與上式相同。只不過,此時是以HZ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以過原點(diǎn)的切線為X軸,以過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸建立的直角坐標(biāo)系。2.4.5回頭曲線施工控制樁的放樣山區(qū)低等級公路,當(dāng)路線跨越山嶺時,為了克服高差,需要用回頭曲線來展線,回頭曲線的線形較差,通常情況下應(yīng)盡量避免使用回頭曲線。回頭曲線的線形有三種形式,即大回頭、小回頭、平頭,這三種回頭曲線的計(jì)算方法是相同的?,F(xiàn)只以大回頭曲線為例,介紹其施工控制樁的坐標(biāo)計(jì)算方法。其放樣方法與其它平曲線放樣方法相同,在此不再贅述。如圖2-4-5所示,以ZH或HZ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以切線為X軸,以過原點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸建立直角坐標(biāo)系,計(jì)算各段曲線上施工控制樁的坐標(biāo)。圖2-4-51)當(dāng)待放點(diǎn)P在緩和曲線上時,其坐標(biāo)按下式計(jì)算:(2-4-22)(2-4-23)式中:Li——為待放點(diǎn)P至ZH點(diǎn)或HZ點(diǎn)的弧長,其值等于待放點(diǎn)P樁號與ZH或HZ點(diǎn)樁號之差。其余符號同前。(2)當(dāng)待放點(diǎn)P在圓曲線上時,其坐標(biāo)可按下式計(jì)算:(2-4-24)(2-4-25)式中:Li——為待放點(diǎn)P至ZH點(diǎn)的弧長,其值等于待放點(diǎn)P樁號與ZH點(diǎn)樁號之差;其余符號同前。值得注意的是,以上幾種線形坐標(biāo)計(jì)算公式當(dāng)中,以HZ點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以過HZ點(diǎn)的切線為X軸,以過HZ點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸建立的直角坐標(biāo)系,可轉(zhuǎn)化為以ZH點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),以過ZH點(diǎn)的切線為X軸,以過ZH點(diǎn)的曲率半徑方向?yàn)閅軸建立的直角坐標(biāo)系,其結(jié)果一樣,具體應(yīng)用時可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。2.5縱斷面的施工放樣縱斷面施工放樣時,如果待放點(diǎn)在直坡段其放樣較為簡單,下面關(guān)鍵介紹豎曲線的放樣。豎曲線放樣時,可以在路基設(shè)計(jì)表或縱斷面圖上直接查得中樁設(shè)計(jì)高程。但有時根據(jù)實(shí)際,放線人員需要自己計(jì)算時,可根據(jù)縱斷面圖上的設(shè)計(jì)資料,按如下方法進(jìn)行(如圖2-5-1所示):圖2-5-1(2-5-1)(2-5-2)(2-5-3)當(dāng)中樁位于豎曲線范圍內(nèi),應(yīng)對其坡道高程進(jìn)行修正。豎曲線的標(biāo)高改正值計(jì)算公式為:(2-5-4)上式中Yi的值在豎曲線中為正號,在凹曲線中為負(fù)號。計(jì)算時,只需把已算出的各點(diǎn)的坡道高程加上(對于凹曲線)或減去(對于凸曲線)相應(yīng)點(diǎn)的標(biāo)高改正值即可。例設(shè)i1=-1.114%,i2=+0.154%,為凹曲線,變坡點(diǎn)的樁號為K1+670,高程為48.60,欲設(shè)置R=5000m的豎曲線,求各測設(shè)元素、起點(diǎn)、終點(diǎn)的樁號和高程、曲線上每隔10間距里程樁的標(biāo)高改正數(shù)和設(shè)計(jì)高程。按上列公式求得:豎曲線起點(diǎn)、終點(diǎn)的樁號和高程為:起點(diǎn)樁號=K1+(670-31.70)=K1+638.30終點(diǎn)樁號=K1+(638.30+63.40)=K1+701.70起點(diǎn)坡道高程=48.60+31.7×1.114%=48.96m終點(diǎn)坡道高程=48.60+31.70×0.154%=48.65m然后根據(jù)R=5000m和相應(yīng)的樁距Xi,即可求得豎曲線上各樁的標(biāo)高改正數(shù)Yi,計(jì)算結(jié)果列于下表:表2-5-1樁號至起點(diǎn)、終點(diǎn)距離Xi標(biāo)高改正數(shù)Yi坡道高程豎曲線高程備注K1+638.30K1+650K1+660K1+670K1+680K1+690K1+701.70Xi=11.7Xi=21.7Xi=31.7Xi=21.7Xi=11.7Yi=0.01Yi=0.05Yi=0.10Yi=0.05Yi=0.0148.9548.8248.7148.6048.6248.6348.6548.9548.8348.7648.7048.6748.6448.65豎曲線起點(diǎn)i1=-1.114%,變坡點(diǎn)i2=+0.154%豎曲線終點(diǎn)第3章路基路面的施工放樣本章學(xué)習(xí)要點(diǎn):路基橫斷面設(shè)計(jì)的基本參數(shù);路基橫斷面放樣的方法;路基施工階段各層次的抄平;路面邊樁和路拱放樣的方法;構(gòu)造物放樣;沿線取土坑、棄土堆占地面積及土方量計(jì)算。3.1路基橫斷面施工放樣3.1.1路基路面設(shè)計(jì)的基本參數(shù)在公路中線施工控制樁恢復(fù)完成后,即可進(jìn)行路基施工。路基施工前,應(yīng)先在地面上把路基的輪廓表示出來,即把路堤坡腳點(diǎn)(或路塹坡頂點(diǎn))找出來,釘上邊樁,同時還應(yīng)把邊坡的坡度表示出來,為路堤填筑和路塹開挖提供施工依據(jù)。在進(jìn)行路基路面施工放樣以前,應(yīng)首先了解路基路面設(shè)計(jì)的基本參數(shù),以便在進(jìn)行放樣測量時計(jì)算放樣數(shù)據(jù)。路基路面的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)主要包括路基寬度、路面寬度、排水溝寬度(梯形排水溝的邊坡坡度)、填挖高度、路堤、路塹的邊坡坡度、路基的超高和加寬等基本參數(shù)。1)路基寬度公路路基寬度是指行車道與路肩寬度之和。當(dāng)設(shè)有中間帶、變速車道、爬坡車道、應(yīng)急停車帶時,還包括這些設(shè)施的寬度。如圖3-1-1所示。圖3-1-12)邊坡坡度路基邊坡坡度通常以1﹕m(m=d/h)的形式表示,即i=h/d=1/m,式中m稱為邊坡坡度、h為邊坡的高度、d為邊坡的寬度。3)超高根據(jù)路基路面的設(shè)計(jì)要求,在公路直線段路基邊緣點(diǎn)處于同一高度,路面橫斷面由路中心向兩側(cè)略向下傾斜形成雙向橫坡。但是在曲線路段為保證汽車行駛安全,在公路曲線半徑小于各級公路的不設(shè)超高最小半徑時,均應(yīng)設(shè)置超高。圓曲線段路面的設(shè)計(jì)超高值是常數(shù),路面傾斜形成單向橫坡;緩和曲線段路面的超高值隨著緩和曲線上的長度的不同而變化,路面橫坡傾斜由直線段的雙向橫坡向圓曲線的單向橫坡逐步過渡。超高值可從設(shè)計(jì)文件中查取。4)加寬當(dāng)圓曲線半徑小于或等于250m時,在圓曲線段應(yīng)按規(guī)定設(shè)置加寬,同時在曲線兩端設(shè)置加寬緩和段。曲線上的加寬值可從設(shè)計(jì)文件中查取。若圓曲線的加寬值為Bj,加寬緩和段內(nèi)任一中樁的加寬值,可按下式計(jì)算:(1)當(dāng)加寬緩和段為直線過渡時,(3-1-1)(2)當(dāng)加寬緩和段為高次拋物線過渡時,(3-1-2)式中:Bjx——加寬緩和段內(nèi)任意中樁的加寬值;X——對應(yīng)于Bjx的中樁到加寬緩和段起點(diǎn)的長度;Lc——加寬緩和段(或緩和曲線段)的長度。3.1.2路基邊樁放樣的一般要求公路路基的邊樁包括路堤的填挖邊界點(diǎn)和路塹的開挖邊界點(diǎn)。除此之外在路基土石方施工以前還應(yīng)把公路紅線界樁和公路工程界樁也要在地面上標(biāo)定。路基邊界點(diǎn)是指路堤(或路塹)邊坡與自然地面的交點(diǎn)。公路紅線界樁是指為保證公路工程的正常使用和行車安全,根據(jù)公路勘測設(shè)計(jì)規(guī)范所確定的公路占用土地的分界用地界樁。公路用地在土地管理中屬于公用地籍,界樁的設(shè)立將標(biāo)明公路用地的邊界范圍,界樁之間連成的線稱為紅線。公路紅線界樁確定了公路用地的范圍、歸屬和用途,具有保護(hù)公路用地不受侵犯的法律效力。公路工程界樁是根據(jù)公路設(shè)計(jì)的要求,表明路基、涵洞、擋土墻等邊界點(diǎn)位實(shí)際位置的樁位,如公路的路基界樁、綠化帶界樁等。公路工程界樁有時可能在公路用地的邊界上,這種公路工程界樁兼有紅線界樁的性質(zhì)。3.1.3路基橫斷面的放樣方法路基橫斷面的放樣主要是路基邊樁和邊坡的放樣。1)路基邊樁放樣路基邊樁放樣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(diǎn),用木樁標(biāo)定出來。邊樁的位置由橫斷面方向、兩側(cè)邊樁至中樁的距離來確定。常用的邊樁放樣方法如下:(1)圖解法路基橫斷面圖為供路基施工的主要依據(jù),可根據(jù)已戴好“帽子”的橫斷面圖放樣邊樁。就是直接在橫斷面圖上量取中樁至邊樁的距離,然后在實(shí)地用皮尺沿橫斷面方向?qū)⑦厴墩闪坎?biāo)定出來。每個橫斷面都放出邊樁后,再分別將路中線兩側(cè)的路基坡腳樁或路塹坡頂樁用灰線連接起來,即為路基填挖邊界。在填挖方不大時,使用此法較多。此法一般使用于較低等級的公路路基邊樁放樣。(2)解析法就是根據(jù)路基填挖高度、邊坡率、路基寬度和橫斷面地形情況,先計(jì)算出路基中心樁至邊樁的距離;然后,在實(shí)地沿橫斷面方向按距離將邊樁放出來。一般情況下,當(dāng)施工現(xiàn)場沒有橫斷面設(shè)計(jì)圖,只有施工填挖高度時,可用解析法放樣路基邊樁。解析法放樣路基邊樁的精度比圖解法高,主要用于一般公路平坦地形或地面橫坡均勻一致地段的路基邊樁放樣。具體方法按下述兩種情況進(jìn)行:①平坦地段的邊樁放樣:圖3-1-2為填方路堤,坡腳樁至中樁的距離為D應(yīng)為:圖3-1-2(3-1-3)圖3-1-3為挖方路塹,坡頂樁至中樁的距離為D應(yīng)為:圖3-1-3(3-1-4)式中:B為路基寬度,m為邊坡坡度,H為填挖高,S為路塹邊溝頂寬。以上是路基橫斷面位于直線段時求算D值的方法。若橫斷面位于彎道上有加寬時,按上述方法求出D值后,還應(yīng)在加寬一側(cè)的D值中加上加寬值。②傾斜地段的邊樁放樣:在傾斜地段,計(jì)算時要考慮橫坡的影響。如圖3-1-4,路堤坡腳樁至中樁的距離D上、D下為:圖3-1-4(3-1-5)(3-1-6)如圖3-1-5,路塹坡頂樁至中樁的距離D上、D下為:(3-1-7)(3-1-8)式中h上、h下分別為上、下兩側(cè)路基坡腳(或坡頂)至中樁的高差。其中B、S和m均為已知。D上、D下隨h上、h下變化而變化。由于邊樁未定,所以h上、h下均為未知數(shù),因此還不能計(jì)算出路基邊樁至中樁的距離。由于地面橫坡均勻一致,放樣時先測出地面橫坡度為1:n,n為原地面橫坡率。圖3-1-5叉因?yàn)?代入式(3-1-5)、(3-1-6)、(3-1-7)、(3-1-8),簡化整理得:路堤坡腳樁至中樁的距離D上、D下為:(3-1-9)(3-1-10)路塹坡頂樁至中樁的距離D上、D下為:(3-1-11)(3-1-12)(3)漸進(jìn)法漸進(jìn)法的原理是,在分段丈量水平距離的同時,用水準(zhǔn)儀或全站儀測出該段地面兩點(diǎn)的高差,最后類計(jì)得出邊樁點(diǎn)與中樁點(diǎn)的高差,即可用式(3-5)、(3-6)、(3-7)、(3-8)驗(yàn)證其水平距離是否正確,如有不符,就逐漸移動邊樁,直至正確位置為止。該法精度高,即可用于高等級公路,又可用于中、低級公路。實(shí)際工作中,采用試探法放邊樁,在現(xiàn)場邊測邊標(biāo)定,一般試探一、二次即可。如果結(jié)合圖解法,則更為簡便。當(dāng)然,對于傾斜地面上的邊樁也可采用極坐標(biāo)法放樣。先計(jì)算出兩側(cè)邊樁的坐標(biāo),然后再用坐標(biāo)法確定邊樁的位置。2)路基邊坡的放樣在放樣出邊樁后,為了保證填、挖的邊坡達(dá)到設(shè)計(jì)要求,還應(yīng)把設(shè)計(jì)邊坡在實(shí)地標(biāo)定出來,以方便施工。1)用竹桿、繩索放樣邊坡2)用邊坡樣板放樣邊坡施工前按照設(shè)計(jì)邊坡坡度做好邊坡樣板,施工時,授照邊坡樣板進(jìn)行放樣。3)機(jī)械化施工路基橫斷面的控制(1)路堤邊坡與填高的控制方法①機(jī)械填土?xí)r,應(yīng)按鋪土厚度及邊坡坡度,保持每層間正確的向內(nèi)收縮的距離一定。不可按自然的堆土坡度往上填土,這樣會造成超填而浪費(fèi)土方。②每填高1m左右或填至距路肩1m時,要重新恢復(fù)中錢、測高程、放鋪筑面邊樁,用石灰顯示鋪筑面邊線位置,并將標(biāo)桿移至鋪筑面邊上。③距路肩1m以下的邊坡,常按設(shè)計(jì)寬度每側(cè)多填0.25m控制;距路肩1m以內(nèi)的邊坡,則按稍陡于設(shè)計(jì)坡度控制,使路基面有足夠的寬度,以便整修邊坡時鏟除超寬的松土層后,能保證路肩部分的壓實(shí)度。④填至路肩標(biāo)高時,應(yīng)將大部分地段(填高4m以下的路堤)設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行實(shí)地檢測;填高大于4m地段,應(yīng)按土質(zhì)和填高不同,考慮預(yù)留沉落量,使粗平后的路基面無缺土現(xiàn)象。最后測設(shè)中線樁及路肩樁,抄平后計(jì)算整修工作量。(2)路塹邊坡及挖深的控制方法路塹機(jī)械開挖過程中,一般都需配合人工同時進(jìn)行整修邊坡工作。①機(jī)械挖土?xí)r,應(yīng)按每層挖土厚度及邊坡坡度保持層與層之間的向內(nèi)回收的寬度,防止挖傷邊坡或留土過多。②每挖深1m左右,應(yīng)測設(shè)邊坡、復(fù)核路基寬度,并將標(biāo)桿下移至挖掘面的正確邊線上。每挖3-4m或距路基面20—30cm時,應(yīng)復(fù)測中線、高程、放樣路基面寬度。按以上做法,可及時控制填方超填和挖方超挖現(xiàn)象。3.2路基施工階段各層次的抄平方法3.2.1填方路堤施工中各層的抄平填方路基在施工過程中是分層進(jìn)行填筑的,分層的厚度又難以控制。這就需要在填筑之前先標(biāo)定出分層填筑的頂面高程。如圖3-2-1所示,圖中h為松鋪厚度,h′為壓實(shí)厚度。在填筑以前需要先標(biāo)定松鋪厚度M點(diǎn)的位置,N點(diǎn)為填筑層壓實(shí)后的位置。圖3-2-11)如圖3-2-2所示,A1、B1、C1、D1為路基的坡腳放線位置,A、B、C、D為某結(jié)構(gòu)層松鋪厚度頂面的放樣位置。A1A(B1B、C1C、D2)由試驗(yàn)路段可得該結(jié)構(gòu)層所對應(yīng)的松鋪系數(shù)k。(3-2-1)(3-2-2)3)結(jié)構(gòu)層松鋪厚度的頂面高程為H。(3-2-3)式中:Hd——為該結(jié)構(gòu)層底面高程。圖3-2-24)采用高程放樣方法用木樁標(biāo)定出A、B、C、D的位置,使木樁頂面的高程等于該結(jié)構(gòu)層松鋪厚度的頂面高程H。5)在各木樁頂面丁上小釘子,在釘子之間來上細(xì)線作為填筑的依據(jù)。6)當(dāng)該結(jié)構(gòu)層壓實(shí)以后,再用高程放樣的方法檢查該結(jié)構(gòu)層頂面的高程。3.2.2直線段路基頂面的抄平當(dāng)路基施工高度達(dá)到設(shè)計(jì)高程以后,應(yīng)檢查路基中心頂面的設(shè)計(jì)程及路基兩側(cè)邊緣的設(shè)計(jì)高程。路面橫坡度的形成,一般在路基頂面施工時就應(yīng)該做成橫向坡度。路基頂面的橫坡與路面頂面的橫坡是一致的。如圖3-2-3為路基平面圖。在圖中A、B、C為路基施工控制樁,D、E、F和G、H、O為與路線施工控制樁相對應(yīng)的路基邊樁。1)先檢查路基頂面中線施工控制樁的設(shè)計(jì)標(biāo)高假定A的設(shè)計(jì)標(biāo)高為HA,路線縱坡為(上坡),施工控制樁間距為10m。則B、C、D點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程為:=路面頂面中心點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程-路面結(jié)構(gòu)層厚度(3-2-4)(3-2-5)分別在已知高程為HBM的水準(zhǔn)點(diǎn)和A點(diǎn)立水準(zhǔn)尺,水準(zhǔn)儀后視水準(zhǔn)點(diǎn)所立水準(zhǔn)尺度數(shù)為a,前視A點(diǎn)所立水準(zhǔn)尺度數(shù)為bA。(3-2-6)△A=(3-2-7)若△A<0,A點(diǎn)應(yīng)填高,填高值為△A;若△A>0,則點(diǎn)A應(yīng)挖低,挖低值為△A。依次進(jìn)行B、C點(diǎn)的檢查和放樣。2)檢查路基邊線施工控制樁的設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算和路基中心施工樁A點(diǎn)相對應(yīng)的兩側(cè)路基邊樁D點(diǎn)和G點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。如圖3-2-3所示,D點(diǎn)和G點(diǎn)是關(guān)于A點(diǎn)對稱的兩個路基邊緣點(diǎn),設(shè)路面橫坡為,則D點(diǎn)和G點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程為:(3-2-8)(3-2-9)式中:B——路基寬度;i%——路面橫坡度。圖3-2-3如上同檢查路基頂面路線控制樁的高程一樣,依次檢查路基兩邊線施工控制樁D、G點(diǎn)的高程,其他各點(diǎn)(E、H、F、O)可采用同樣的方法進(jìn)行檢查。3.2.3曲線段路基頂面的抄平對于曲線段由于存在超高和加寬,計(jì)算要相對復(fù)雜一些。在路基設(shè)計(jì)表中,路基加寬和超高值已經(jīng)給出,在進(jìn)行放樣時只需直接引用即可。在計(jì)算路基邊線上點(diǎn)的高程和坐標(biāo)時,為計(jì)算方便一般是以與其相對應(yīng)的在同一個橫斷面方向上中線施工控制樁的坐標(biāo)和高程為基準(zhǔn)。檢查方法同直線段。3.3路面施工放樣路面施工是公路施工的最后一個環(huán)節(jié),也是最重要最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。因此,對路面施工放樣的精度要求要比路基施工階段放樣的精度高。為了保證精度,便于測量,通常在路面施工前,將線路兩側(cè)的導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)引測到路基上,一般設(shè)置在不易破壞的橋梁、通道的橋臺上或涵洞的壓頂石上。引測的導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)要和高一級的導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行附合或閉合,精度應(yīng)滿足一、二級和五等水準(zhǔn)測量的要求。路面施工階段的測量放樣工作仍然包括恢復(fù)中線、放樣高程和測量邊線。路面施工是在路基土石方施工完成以后進(jìn)行的。在路面底基層(或者墊層)施工前,首先應(yīng)進(jìn)行路槽放樣。路槽放樣包括兩個方面的內(nèi)容:中線施工控制恢復(fù)放樣和中平測量;路槽橫坡放樣。除面層外,各結(jié)構(gòu)層橫坡按直線形式放樣。3.3.1路槽的放樣如圖3-3-1所示,在鋪筑路面時,首先應(yīng)進(jìn)行路槽放樣,在已完工的路基頂面上恢復(fù)中線,每隔10m設(shè)加樁,再沿各中樁的橫斷面方向向兩側(cè)量出路槽寬度的一半C/2得到路槽的邊樁,量出路基寬度的一半B/2得到路路肩的邊樁(曲線段設(shè)置加寬時,要在加寬的一側(cè)增加加寬值W),然后用放樣已知點(diǎn)高程的方法使中樁、路槽邊樁、路肩邊樁的樁頂高程等于路面施工完成后的路面標(biāo)高(要考慮路面和路肩的橫坡以及超高)。在上述這些邊樁的旁邊挖一個小坑,在坑中釘樁,然后用放樣已知點(diǎn)高程的方法,使樁頂高程附合于考慮過路槽橫向坡度后的槽底高程,以指導(dǎo)路槽的開挖和整修。低等級公路一般采用挖路槽的路面施工方式,路槽修正完畢后,便可進(jìn)行培路肩和路面施工。高等級公路一般采用培路肩的路面施工方式,所以路槽開挖整修要進(jìn)行到路肩的邊緣。圖3-3-1機(jī)械施工時,木樁不易保存,因此路中心和路槽邊的路面高程可不放樣,而在路槽整修完成后,在路槽底面上放置相當(dāng)于路面加虛方厚度的木塊作為路面施工的標(biāo)準(zhǔn)。3.3.2路面放樣路面各結(jié)構(gòu)層的放樣方法仍然是先恢復(fù)中線,然后由中線控制邊線,再放樣高程,控制各結(jié)構(gòu)層的高程。除面層外,各結(jié)構(gòu)層橫坡按直線形式放樣。要注意有超高和加寬時,還要考慮路面超高加寬的設(shè)置。路面放樣主要是路面邊樁和路拱的放樣。1)路面邊樁放樣路面邊樁的放樣可以先放出中線,再根據(jù)中線的位置和橫斷面方向用鋼尺丈量放出邊樁。在高等級公路路面施工中,有時不放中樁而直接根據(jù)邊樁的坐標(biāo)放樣邊樁。(1)邊樁坐標(biāo)的計(jì)算如圖3-3-2所示,路線中線上任意一點(diǎn)P樁號為Lp,坐標(biāo)為(XP,YP),切線坐標(biāo)方位角為α切。過P點(diǎn)的法線坐標(biāo)方位角α法按下式計(jì)算求得:(3-3-1)為計(jì)算方便,規(guī)定α法方向總是指向中線右側(cè),左右兩側(cè)是相對于路線前進(jìn)方向而言。橫斷面方向上任一點(diǎn)M,距離中線的距離(即橫支距)為L,規(guī)定,中線左側(cè)橫支距為負(fù),中線右側(cè)橫支距為正。則橫斷方向上M點(diǎn)的坐標(biāo)用下式計(jì)算:(3-3-2)(3-3-3)(2)邊樁放樣路面邊樁放樣與路基邊樁放樣相同,但對于高等級公路,可根據(jù)前面計(jì)算出的路基邊樁坐標(biāo),采用坐標(biāo)放樣的方法放出邊樁。圖3-3-22)路拱放樣為有利于路面排水,在保證行車的平穩(wěn)要求下,路面應(yīng)做成中間高并向兩側(cè)傾斜的拱形,稱為路拱。對于水泥混凝土路面或有中間帶的瀝青類路面,其路拱按直線形式放樣。對于沒有中間帶的瀝青類路面,其路拱一般有下列幾種形式,放樣是從路中線開始,按圖3-3-3所示的坐標(biāo)形式進(jìn)行放樣,一般把路幅寬度分為10等分。(1)整個路拱為二次拋物線形如圖3-11所示,二次拋物線的形狀可用下列方程表示:圖3-3-3(3-3-4)當(dāng)時,所以或由此得:(3-3-5)式中:X——橫距;Y——縱距;b——路面寬度;f——拱高,可按路拱坡度i確定,即。(2)改進(jìn)的二次拋物線路拱參見圖3-3-3。計(jì)算方程如下:(3-3-6)(3)半立方次(一次半)拋物線路拱參見圖3-3-3。計(jì)算方程如下:(3-3-7)(4)改進(jìn)的三次拋物線路拱參見圖3-3-3。計(jì)算方程如下:(3-3-8)(5)兩個斜面中間用曲線連接如圖3-3-4所示,中間部分可用拋物線或圓曲線連接。拱高可按下式計(jì)算:圖3-3-4(3-3-9)式中:d——曲線段的水平距離,其他符號同前。對于中間沒有分隔帶的瀝青路面,其路面路拱的放樣一般采用路拱樣板進(jìn)行,在施工過程中逐段檢查。3.4構(gòu)造物施工放樣路基工程除了土石方帶狀主體工程外,還包括小橋涵工程、路基排水工程、支擋與防護(hù)工程以及公路沿線附屬工程(如取土坑、棄土堆、堆料坪、護(hù)坡道等)等。因此,路基工程的施工,除了土石方主體工程的施工外,還包括上述工程構(gòu)造物的施工。其施工質(zhì)量的好壞,直接影響路基的使用性能和使用壽命。而任何工程項(xiàng)目在施工前,首先要按設(shè)計(jì)圖紙的意圖和要求,進(jìn)行施工放樣,即將圖紙上的東西準(zhǔn)確的放到實(shí)地,然后進(jìn)行施工。所以公路沿線構(gòu)造物的施工放樣也是一項(xiàng)非常重要的工作。在此重點(diǎn)介紹路基排水設(shè)施和擋土墻的施工放樣,至于小橋涵工程專門在第五章中介紹。3.4.1路基排水設(shè)施施工放樣路基及沿線構(gòu)造物經(jīng)常受到水的侵襲,嚴(yán)重時危害路基,甚至徹底沖毀。因此路基排水設(shè)施的施工應(yīng)予以充分的重視。路基排水設(shè)施有地表排水設(shè)施和地下排水設(shè)施。地表排水設(shè)施常見的有邊溝、截水溝、排水溝等幾種;地下排水設(shè)施常見的有暗溝、滲溝、滲井等。各種排水設(shè)施雖然修建的位置不同,但其放樣的內(nèi)容和方法基本相同。在此,只介紹邊溝的施工放樣。1)邊溝平面位置的放樣在設(shè)計(jì)文件中,沒有明確的邊溝平面設(shè)計(jì)圖,只是給定了邊溝的橫斷面設(shè)計(jì)圖及起訖點(diǎn)的樁號及邊溝的位置。因此,邊溝平面位置的放樣,主要是根據(jù)施工現(xiàn)場,以及考慮邊溝與路線線形、地形地貌

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