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1、1.1 工程测量学任务和内容定义一：工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。1.1.1 学科定义定义 二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。第1页/共146页定义三：工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。1.1.1 学科定义评价：定义一
2、比较大众化，易于理解。定义二较定义一更具体、准确，且范围更大。定义三更加概括、抽象和科学。定义二、三除建筑工程外，机器设备乃至其它几何实体都是工程测量学的研究对象，且都上升到了理论、方法和技术，强调工程测量学所研究的是与几何实体相联系的测量、测设的理论、方法和技术，而不是研究各种测量工作。第2页/共146页1.1.2 学科地位第3页/共146页学科交叉、学科综合、学科细分。测绘学的二级学科：大地测量学：几何大地测量、物理大地测量、空间大地测量、海洋大地测量工程测量学（矿山测量）；摄影测量学与遥感；地图制图学；地理信息系统；不动产测绘（房地产测绘、地籍测绘）。60余所高校设有“测绘工程”本科专业
3、1.1.2 学科地位第4页/共146页1.1.3研究领域(面向工程建设)第5页/共146页1.2 工程测量学的内容 工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”，三个阶段测绘工作有：u1、规划设计阶：主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探，水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于重要的工程区的稳定性监测。u2、建设施工阶段：建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，开挖与建筑方量测绘，工程竣工测量、以及设备的安装测量等。u3、运营管理阶段：工程建筑物的变形观测：水平位移、沉陷、倾斜以及摆动等定期或持续监测。建立工程进
4、度管理、维护信息系统。1.2.1 按工程建设阶段划分第6页/共146页1.2.2 按服务对象划分 按服务对象分：建筑工程测量、水利工程测量、线路工程测量、桥隧工程测量、地下工程的测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量，以及矿山测量、城市测量等。个性、共性；特殊和一般的关系。1.2 工程测量学的内容第7页/共146页1.2.3 工程测量学的内容主要内 容：模拟或数字的地形资料的获取与表达；工程控制测量及数据处理；建筑物的施工放样；大型精密设备的安装和调试测量；工业生产过程的质量检测和控制；工程变形及与工程有关的各种灾害的监测分析与预报；工程测量专用仪器的研制与应用；工程信息系统的建立与应
5、用等。1.2 工程测量学的内容第8页/共146页地形图测绘直接使用1:1万至1:10万比例尺的国家基本地形图。对于一些大型工程，往往还需要专门测绘1：2000到1：5000比例尺的区域性或带状性地形图。在施工建设和运营管理阶段，往往需要用数字成图法测绘1:1000，1:500乃至更大比例尺的地形图或专题图。水下（含江、河、库、湖、海等）地形测绘和各种纵横断面图测绘。各种比例尺的地形图是工程信息系统的基础地理信息。城市1:500或1:1000的基本地形图和城乡地籍图测绘属于国家基本测绘范畴，与工程测量的关系密切。1.2 工程测量学的内容第9页/共146页分为测图控制网、施工控制网、变形监测网和安
6、装控制网。网的精度、可靠性、灵敏度和建网费用等质量准则问题。绝大多数首级工程控制网都可采用GPS定位技术来建立。将现代卫星与地面测量技术相结合、取长补短。无加密控制网的控制测量将走进工程测量领域。精密工程控制网须进行网的优化设计。工程控制网布设1.2 工程测量学的内容第10页/共146页施工放样技术和方法放样（或称测设）。点、线、面、体的放样。方法：方向交会法、距离交会法、方向距离交会法、极坐标法、坐标法、偏角法、偏距法、投点法等。仪器：常规的光学、电子经纬仪、水准仪、全站仪，GPS技术、专用的测量仪器和工具。施工放样一体化、自动化。1.2 工程测量学的内容第11页/共146页项目二：施工测量
7、基本工作项目二：施工测量基本工作第12页/共146页 2.1 施工测量概述 2.2 测设的基本工作 2.3 测设平面点位的方法 2.4 坡度线与圆曲线测设 2.5 施工控制测量内容提要：项目二：施工测量基本工作第13页/共146页1.定义：在施工阶段所进行的测量工作 测设或放样 它是根据施工的需要，将图纸上设计好的建筑物的平面位置和高程，按设计要求以一定的精度在实地上标定出来，作为施工的依据，以便进行施工。2.基本任务：场地平整、施工控制网的建立；建(构)筑物的定位和基础放线；基础施工、构件与设备安装的测设；竣工测量；变形观测。2.1 施工测量概述第14页/共146页3.施工测量的主要特点：与
8、测图工作程序相反；精度要求高 工业建筑比民用高；高层建筑比底层高等等与施工联系密切，贯穿施工的全过程；施工现场干扰大。通视、交叉作业、点位保存测定:地面 图纸测设:图纸 地面2.1 施工测量概述第15页/共146页4.施工测量的原则从整体到局部；由高级到低级；先控制后碎部。2.1 施工测量概述第16页/共146页测定两点间水平距离 测定两个方向间水平角测定点的高程测设已知水平距离 D 测设已知水平角 测设已知高程 H测定三项工作 过程相反测设三项工作平面位置X、Y2.2 测设的基本工作第17页/共146页2.2 测设的基本工作方法一般放样 仅满足放样点位、直线、角度、距离、高程所需要的要素而无
9、多余观测的一种简便而直接的放样方法归化放样 为了提高放样精度，先放样一个点作为过渡点（埋设临时桩），随即测量改过渡点与已知点之间的关系（边长、夹角、高差等）；把观测值与设计值比较得差数，最后从过渡点出发修正这一差数，把放样点归化到更精确的位置上去，在精确点位处埋设永久性标石。第18页/共146页2.2 测设的基本工作一.已知水平距离的测设1、一般方法（钢尺）测设已知距离时，线段起点和方向是已知的。ADABB BC例:沿AC方向放样B点，DAB=20ma.沿AC方向量20m得B 点；b.往返丈量AB;如DAB =19.998m，DB A=20.000m，D平均=19.999mc.D=D-D平均,
10、向外改正1mm得B点K（1/1000-1/3000）第19页/共146页 当测设精度要求较高时，应按钢尺量距的精密方法进行测设，步骤如下：(1)用经纬仪定线，定出尺段桩和终点桩，并作标志；(2)用水准仪测定各相邻桩桩顶之间的高差；(3)按精密丈量的方法先量出整尺段的距离，并加尺长改正、温度改正和高差改正，计算每尺段的长度及各尺段长度之和，得最后结果为D0；(4)求余长q，即D-D0=q。然后计算余长段应测设的距离 q=qld lt lh 式中ld、lt、lh为余长段相应的三项改正。(5).根据q在地面上测设余长段，并在终点桩上作出标志，即为所测设的终点B。2、精密方法（钢尺）2.2 测设的基本
11、工作第20页/共146页AC1DDCD3.光电测距仪测设法（2）测出AC1水平距离D，求DDD（3）根据D，改正至C点，用木桩标定其点位(4)实测AC距离，其不符值应在限差之内，否则应再次进行改正，直至符合限差为止。2.2 测设的基本工作（1）A点置仪，棱镜在已知方向上前后移动，定出C1点；第21页/共146页 先用一般方法测设长度L，设置过渡点B再用适当的仪器及多测回丈量其长度L，经加上各项改正数后，可得AB的精确长度L，求L=L L，将B点改正到正确位置B点，并埋桩。4、归化法LLL有时在放样过渡点时有意留下较大的L 值，以便在B处埋永久性标石时不影响过度点桩位，待改标石稳定后，再将点位B
12、从归化到永久性标石顶部去。2.2 测设的基本工作第22页/共146页2.2 测设的基本工作 如果用具有跟踪功能的测距仪或电子速测仪测设水平距离，则更为方便，它能自动进行气象改正及格倾斜跟离算成平距并直接显示。第23页/共146页2.2 测设的基本工作二.已知水平角的测设 放样已知数据的水平角 已知：测站A、后视方向B 已有：水平角数据(设计数据)定：C方向CC在A安置经纬仪或全站仪；盘左瞄准B，水平盘读数b；转动照准部至读数(b+)，定C；盘右瞄准B，平盘读数b1；转动照准部至读数(b1+)，定C；取C、C之中间位置得C，则：BAC=1.一般方法放样角 (正倒镜分中法)第24页/共146页2.
13、2 测设的基本工作2.精确方法放样角(多测回修正法/归化法)用“正倒镜分中法”测设角(得C1点)；多测回观测BAC，取平均得1；计算改正值C1C；修正得精确位置C。例：已知AC1=85.00米，设计值=36，设测得1=355942，计算修正值C1C。解：=-1=18 C1C=85tan0018 =85 =0.0074m 7.4mm得：点位修正值为7.4mm(向外)和1超过10需进行修正第25页/共146页2.2 测设的基本工作 根据给定点位的设计高程H设 利用附近的水准点H水 在点位上标定出设计高程的位置。HBMHP大地水准面BMP三.高程的测设方法：几何水准、三角高程、钢尺和测绳第26页/共
14、146页2.2 测设的基本工作 在建筑设计和施工中，为了计算方便，一般把建筑物的室内地坪用0表示，基础、门窗等的标高都是以0为依据确定的。bBaA高程放样第27页/共146页BM3A大地水准面010.000 例：某建筑物的室内地坪设计高程为45.000m，附近有一水准点BM3，其高程为H3=44.680m。现在要求把该建筑物的室内地坪高程测设到木桩A上，作为施工时控制高程的依据。1.视线高法a.读BM点后视读数a，求 b应=HBM+a H设b.上、下移动水准尺至前视读数为b应，沿尺底画线2.2 测设的基本工作第28页/共146页2.高程传递法待测设高差大，用钢尺代替水准尺。ABHAHBhAB大
15、地水准面第29页/共146页例：欲在深基坑内设置一点B，使其高程为HB。地面附近有一水准点R，其高程为HR。BMR吊杆a1b1a2b2注：该方法亦可从低处向高处测设已知高程的点b2=HR+a1-|b1-a2|-HB2.2 测设的基本工作第30页/共146页2.2 测设的基本工作高层建筑高程传递第31页/共146页2.2 测设的基本工作四、设计坡度的测设 道路、管道等施工中，须测设斜坡线，可用经纬仪（全站仪）或水准仪进行测设。当水准尺读数为i时，尺底位于设计斜坡线上。第32页/共146页1、水准仪法：适用于坡度不大的情况。1、首先测设出B点的高程。2、在A点安置水准仪，使一个脚螺旋在AB的连线方
16、向，另两个脚螺旋垂直于AB连线方向，量取水准仪高。3、用望远镜瞄准B点水准尺，旋转AB方向的脚螺旋，使尺上读数为仪高,视线坡度即为i。4、在中间点1、2打桩立尺，使尺上读数为仪高值，这样各桩顶的连线就是测设在地面上的坡度线。2.2 测设的基本工作第33页/共146页2.经纬仪法：适用于坡度较大的情况。操作方法：在A点安置经纬仪，对中整平后量取仪器高度，用望远镜瞄准B点上的水准尺，使读数为仪器高度，此时仪器的视线即平行于设计的坡度线。在中间点若干点处打桩，分别立尺使其读数皆等于仪器高度即可。3.全站仪或电子经纬仪：适用于任何情况。操作方法：将竖直读盘显示单位切换为坡度单位，直接将望远镜视线的坡度
17、值调整到设计坡度值i值即可，不需要先测设出B点的平面位置和高程。2.2 测设的基本工作第34页/共146页五、测设平面点位的方法 确定点的平面位置通常需要两个放样的要素：它们可以是两个角度，或两个距离，或一个角度加一个距离。下面介绍几种常用的放样方法。测设方法有:1、直角坐标法 2、极坐标法 3、距离交会法 4、角度交会法2.2 测设的基本工作第35页/共146页 直角坐标法是根据直角坐标原理，利用纵横坐标之差，测设点的平面位置。直角坐标法适用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形式，且量距方便的建筑施工场地。什么样的建筑施工场地适宜用直角坐标法测设点的平面位置？1、直角坐标法2.2 测设的基
18、本工作第36页/共146页x:600.00my:500.00mx:700.00mx:650.00mx:620.00my:600.00my:580.00my:530.00mabcd计算测设数据建筑物的长度建筑物的宽度2.2 测设的基本工作第37页/共146页30.00m30.00mmn50.00m20.00mabdc20.00m30.00m点位测设方法 检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以内。测设距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方法或精密方法。2.2 测设的基本工作第38页/共146页 极坐标法是根据一个水平角和一段水平距离，测设点的平面位置。极坐标法适
19、用于量距方便，且待测设点距控制点较近的建筑施工场地。什么样的建筑施工场地适宜用极坐标法测设点的平面位置？2、极坐标法2.2 测设的基本工作第39页/共146页PSRQABx计算测设数据 （1）计算AB、AP边的坐标方位角。（2）计算AP与AB之间的夹角。（3）计算A、P两点间的水平距离。(xP,yP)(xA,yA)(xB,yB)DAP2.2 测设的基本工作第40页/共146页 例：已知试计算测设数据和DAP。解：第41页/共146页DAPABPQRS点位测设方法 检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以内。测设距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方法或精密方法
20、。DASDBQDBR2.2 测设的基本工作第42页/共146页 角度交会法是在两个或多个控制点上安置经纬仪，通过测设两个或多个已知水平角角度，交会出点的平面位置。角度交会法适用于待测设点距控制点较远，且量距较困难的建筑施工场地。什么样的建筑施工场地适宜用角度交会法测设点的平面位置？3、角度交会法（三点交会、角度交会归化放样点位）2.2 测设的基本工作注意交会角 30150第43页/共146页PABCxxx计算测设数据 （1）按坐标反算公式，分别计算出AB、AP、BP、CB和CP。（2）计算水平角1、2和3。2.2 测设的基本工作第44页/共146页点位测设方法ABC示误三角形P 若 示 误 三
21、 角 形 边 长 在（34Cm）以内，则取示误三角形重心作为待测设点P的最终位置。测设1、2和3时，视具体情况，可采用一般方法和精密方法。2.2 测设的基本工作第45页/共146页4、距离交会法 距离交会法是由两个控制点测设两段已知水平距离，交会定出点的平面位置。距离交会法适用于待测设点至控制点的距离不超过一尺段长，且地势平坦、量距方便的建筑施工场地。什么样的建筑施工场地适宜用距离交会法测设点的平面位置？2.2 测设的基本工作第46页/共146页计算测设数据PSRQABDAPDBP根据A、B、P三点的坐标值，分别计算出DAP和DBP。2.2 测设的基本工作第47页/共146页点位测设方法ABD
22、APDAPDBPDBPPQRS 丈量P、Q两点间的水平距离，与设计长度进行比较，其误差应在限差以内。距离交会归化放样点位？2.2 测设的基本工作第48页/共146页5、方向线交会法放样 利用两条相互垂直的方向线相交来定出测设点 一般在需要测设点和线很多的情况下使用。它主要是应用格网控制点来设置两条相互垂直的直线，此方法适合于建立了厂区控制网或厂房控制网的大型厂矿工地施工中恢复点位应用。例如：根据厂房矩形控制网和柱列轴线进行柱基放样。优点：计算简便，交会精度高。2.2 测设的基本工作第49页/共146页EE RR 骑马桩m mn nP2.2 测设的基本工作第50页/共146页五、直线放样方法 直
23、线放样时按照设计要求，在实地定出直线上一系列点的工作，直线放样又称直线定线内插定线 （正倒镜投点法）正倒镜分中延线法外延定线 旋转180延线法两种情况2.2 测设的基本工作第51页/共146页1、正倒镜分中延线法AB1112.2 测设的基本工作第52页/共146页2、旋转180延线法AB111232323180180 适用于仪器误差较小，且不需延伸太长；或精度要求不太高时适用2.2 测设的基本工作第53页/共146页3、正倒镜投点法PBA111P适用于A、B两点不能安置仪器或两点间因地形起伏不能通视P或P为站点2.2 测设的基本工作第54页/共146页 放样方法的选择应顾及以下因素：建筑物所在
24、的地区条件；建筑物的大小、种类和形状；放样要求的精度；控制点的分布情况；施工的方法和速度；施工的阶段；测量人员技术条件；现有的仪器条件等。测量放样工作是为工程施工服务的。所以放样方法的选择与工程建筑物的类型、工程建筑物的施工部位、施工现场条件和施工方法以及放样的精度和控制点的分布都有密切的关系2.2 测设的基本工作第55页/共146页项目三：线路测量 Project 1：Route Surveying项目三：线路测量 第56页/共146页3.1 线状工程测量概述 线状工程：铁路、公路、石油与燃气管线、渠道、管道、城市综合管网、输电线及索道工程等。线状工程测量：为各种线状工程勘测设计、施工安装与
25、运营管理阶段所进行的测量工作。一、基本术语第57页/共146页 初步方案，它根据有关政治、经济、交通和自然条件进行室内选线和野外勘查，全面分析、比较、论证道路建设的意义以及技术、经济上的合理性和可行性，提出路线的初步方案；件进行室内选线和野外勘查，全面分析、比较、论证道路建设的意义以及技术、经济上的合理性和可行性，提出路线的初步方案；初测，它是在前面工作的基础上进一步安排路线，落实路线局部方案；落实路线局部方案；定测，它是在初步设计基础上，将纸上定线的路线方案进行实地放线；方案进行实地放线；施工测量，在建设过程中进行施工测量；竣工测量。二、线状工程测量的各个阶段3.1 线状工程测量概述 第58
26、页/共146页 中线测量；纵、横断面测量；带状地形测量；施工放样；竣工测量和有关调查工作等。其主要目的是为设计、施工、运营管理提供必要的基础资料。三、线状工程测量的主要内容3.1 线状工程测量概述 第59页/共146页3.2 线状工程初测 铁路勘测任务可分为踏勘（初测）和定测。初测是为初步设计提供资料而进行的勘测工作，初步设计的主要任务是纸上定线，经过经济、技术比较提出一个推荐方案。初测对初步设计方案中认为有价值的线路进行实测，即进行实地选点，定出线路方向，沿线进行导线测量和水准测量，并测绘带状地形图。定测是在初步设计批准后，结合现场的实际情况确定线路的位置，并为施工设计收集必要的资料。第60
27、页/共146页 初测在线路的全部勘测工作中占有重要的位置，它决定着线路的基本方向。1.选点插旗 根据方案研究中在大小比例尺地形图上所选线路位置，在野外用“红白旗”标出其走向和大概位置，并在拟定的线路转向点和长直线的转向处插上标旗，为导线测量及各专业调查指出进行的方向。在插旗的同时应进行初测导线的点位选择。3.2 线状工程初测第61页/共146页导线点选择应满足以下几项要求：（1）点位应靠近大旗线路的位置，以便于实测之用。（2）桥梁及隧道两端附近，严重地质不良地段以及越岭垭口处均应设点。（3）点位应选在地势较高、视野开阔、易于保存的地方，以保证前后通视及方便地形测量。（4）导线点间距应取用400
28、m左右，以避免因边长过短而降低精度。使用全站仪时边长可增到1km。3.2 线状工程初测第62页/共146页（1）水平角观测 初测导线水平角，可用DJ2及DJ6级经纬仪以测回法测量右角，观测一测回。两个半测回之间应变换度盘位置，两半测回间角值较差在20（DJ2）或30（DJ6）以内时取其平均值。对于公路：水平角观测一测回，一般观测左右角进行检核，半测回角值值差对于高速及一级公路为20，二级及以下公路60.（2）边长丈量 导线边长采用全站仪测量。边长测量的相对中误差不应大于1/2000。2.导线测量3.2 线状工程初测第63页/共146页（3）导线的联测 初测导线一般很长，为了检核并控制测量误差传
29、播积累，导线的起、终点，以及每隔一定距离（30 km)左右的导线点，应尽可能与国家或其他部门不低于四等的平面控制点联测，有条件时，也可采用GPS全球定位技术加密四等以上大地点并代替初测导线测量。初测导线也可以布设成D级或E级带状GPS控制网，在道路的起点、终点和中间部分近可能收集国家等级控制点，考虑到加密导线时，作为起始点应有联测方向，一般要求GPS网每3KM 左右布设一对点，每对点距离约为0.5KM，保证点对之间通视。3.2 线状工程初测第64页/共146页沿线路布设水准点，作为线路高程控制网。3.高程测量（1）基平测量布设：一般沿线路每隔2km左右设立一个，地形复杂路段可适当缩短水准点间距
30、；300m以上的大桥和隧道两端及车站附近、重点工程地段应加设水准点 布设位置应离开线路中线一定距离，以50100m为宜，以免线路施工时破坏。3.2 线状工程初测第65页/共146页测量方法：采用DS3级以上的水准仪，按一组往返或两组单程的水准测量方法施测；跨越河流和沟壑时可放宽至200m，但应尽量保持前后视距相等，当视线超过200m时，应按跨河水准测量的要求进行；可用电磁波测距三角高程施测，导线点兼作水准点。联测：应与国家水准点或相当等级水准点联测；应不远于30km联测一次，构成附合水准线路，其高程允许闭合差为30 mm（铁路）。40 mm(公路)。3.2 线状工程初测第66页/共146页3.
31、2 线状工程初测 测定沿线各导线点、百米桩及加桩点的高程，用以绘制线路纵断面图和专业调查。中平测量应采用S3水准仪，采用单程水准测量，以基平测量所测水准点为基准布设成附合水准线路。中平测量允许的闭合差为 50 mm（2）中平测量第67页/共146页4.地形测量（带状图）带状地形图的比例尺选择可参照一般平坦地区为1500012000，困难地区为12000进行。3.2 线状工程初测第68页/共146页 把在带状地形图上设计好的线路中线测设到地面上，并用木桩标定出来。方法：常用的方法有拨角法、支距法（穿线放线）、极坐标法和GPSRTK法。一、定线测量3.3 线状工程详细测设第69页/共146页 根据
32、纸上定线交点的坐标和导线点坐标，预先在内业计算出两相交点间的距离及直线的转向角，然后根据计算资料在现场放出各个交点，定出中线位置。1、拨角放线法3.3 线状工程详细测设第70页/共146页拨角定线计算实例3.3 线状工程详细测设第71页/共146页 在设计图上量出初测导线点和线路中心线点的支距，然后根据支距和实地的初测导线点点位进行实地放样。1）获取放样数据和初设线路的相互关系；2）实地放样；3）穿线（转点的直线性调整）；4）测设交点；5）测设转角；线路的交点确定后，应在交点上安置经纬仪实测转角。所谓转角又称偏角，是线路由一个方向偏转到另一方向时，所夹的角度。（左偏和右偏）2、支距放线法（穿线
33、放线法）3.3 线状工程详细测设第72页/共146页C47C48C49C50C51C52d47d48d49d50d51d52474849505152JD14JD15JD16穿线放线示意图骑马桩转点线路交点偏角3.3 线状工程详细测设第73页/共146页 偏角测量采用不低于DJ6经纬仪，方向观测法观测右角一测回。两个半测回变换读盘位置，半测回角度之差限差为20（高速公路、一级公路);二级及二级以下的公路为60 3.3 线状工程详细测设第74页/共146页3.3 线状工程详细测设 全站仪极坐标法放样简单灵活，适用于中线通视差的测区但放样工作量大，放样到实地上的中线相对精度不高；并且由于用初测导线点
34、直接定测各放样点，比其它放样法要求初测导线点的密度大，测量精度高，最后亦要通过穿线来确定直线段的位置。3、全站仪极坐标法 该方法的作业效率，较其他方法有了很大的提高。4、GPS RTK法第75页/共146页一、中线测量 中线测量的任务是沿定测得线路中心丈量距离、设置百米桩及加桩（中桩），并根据测定的交角、设计曲线半径R和缓和曲线长度计算曲线要素，放样曲线的主点和曲线的细部点3.3 线状工程详细测设1、里程桩及桩号 当路线的交点，转角测定后，即可沿路线中线设置里程桩（由于路线里程桩一般设置在道路中线上，故又称中桩）以标定中线的位置。里程桩上写有桩号，表达该中桩至路线起点的水平距离第76页/共14
35、6页加桩地形加桩、地物加桩、曲线加桩与关系加桩。加桩一般宜设在整米处。直 线（m）曲 线（m）平原微丘区山岭重丘区不设超高的曲线R6030R60R3050252520105中桩分整桩和加桩两种。整桩：是按规定间隔（一般为10/20/50m）桩号为整倍数设置的里程桩，百米桩、公里桩都属于整数桩。中桩间距3.3 线状工程详细测设第77页/共146页地形加桩：指沿中线地面起伏变化处，地面横坡有显著变化处以及土石分界处等地设置的里程桩地物加桩：是指沿中线为拟建桥梁、涵洞、管道、防护工程等人工构建物处，与公路、铁路、田地、城镇等交叉处及需拆迁等处理地物处设置里程桩曲线加桩：指曲线交点（曲线起点、中点、终
36、点）处设置的里程桩关系加桩：指路线转点（ZD）桩和交点（JD）桩3.3 线状工程详细测设第78页/共146页 钉桩时，对于交点桩、转点桩、距路线起点每隔500m处的整桩、重要地物加桩（如桥涵、隧道）以及曲线主点桩，均应打下断面为66cm的方桩，桩顶露出地面约2cm，并在桩顶中心顶一小钉。为了避免丢失，在其旁边钉一指示桩。交点桩的指示桩离交点约20cm处，字面朝向交点3.3 线状工程详细测设第79页/共146页3.3 线状工程详细测设第80页/共146页2、断链及处理 在丈量过程中，出现桩号与实际里程不符的现象叫断链。断链的原因较多，但主要指两种：一种是由于计算和丈量发生错误造成的；另一种则是由
37、于局部改线、分段测量等客观原因造成的。断链有“长链”和“短链”之分，当路线桩号长于地面实际里程时叫短链，反之则叫长链。其桩号写法举例如下：长链：k3+110=k+105.21长链4.79 m短链：k3+157=k3+207 短链50m 所有断链桩号应填在“总里程及断链桩号表”上，考虑断链桩号的影响，路线的总里程应为：路线总里程=终点桩里程-起点桩里程+长链-短链 3.3 线状工程详细测设第81页/共146页 定测阶段的水准测量作业方法及精度要求同于初测阶段，其基平测量应尽量采用初测水准点的高程数据。二、水准测量及纵横断面测绘 中平测量的任务是测出定测时设置的各中桩高程，为绘制纵断面图提供依据。
38、纵断面图反映路线中线地面起伏变化、是设计路面高程、坡度和计算土方的重要依据。中平测量一般采用间视水准测量的方法进行，一般测设形式如图。闭合差不超过50 mm3.3 线状工程详细测设第82页/共146页纵断面测量3.3 线状工程详细测设第83页/共146页纵断面测量记录测站测点桩号后视读数视线高前视读数间视高程备注12345678BM11.12373.24672.123已知0+0002.11374.1581.20172.0450+0700.9873.180+1001.2572.910+2002.65374.8261.98572.173已知点BM1、BM2的高差73.140-72.123=1.01
39、73.3 线状工程详细测设第84页/共146页阶段水平比例尺竖直比例尺平 地丘陵地、山地规划1：100001：500001：501：2001：1001：500设计1：50001：25000纵断面图制图比例尺 横轴与带状图比例尺相同、纵向比例尺比横向大10倍3.3 线状工程详细测设第85页/共146页纵断面图绘制第86页/共146页三、纵横断面测绘 定测阶段的横断面测量，是要在每个中桩点测出垂直于中线的地面线、地物点至中桩的距离和高差。绘制成横断面图。横断面图反映垂直于线路中线方向上的地面起伏情况，它是路基设计、土石方计算及施工确定路基填挖边界的依据。3.3 线状工程详细测设第87页/共146页
40、1.横断面测绘方法与精度要求 横断面方向的确定可用方向架或经纬仪等进行。横断面测量可用经纬仪、水准仪或全站仪进行。3.3 线状工程详细测设第88页/共146页横断面测量3.3 线状工程详细测设第89页/共146页水准仪皮尺法测量横断面 3.3 线状工程详细测设第90页/共146页横断面测量记录第91页/共146页2、横断面图的绘制 绘制横断面图时常选择纵横比例尺相同，一般采用1200或1:100的比例尺。设计人员根据横断面图做出路基、路堑设计图，作为计算土方量的依据之一。3.3 线状工程详细测设第92页/共146页3.3 线状工程详细测设第93页/共146页3、土方量的计算1）填挖断面的确定
41、3.3 线状工程详细测设第94页/共146页2)填挖横断面面积的量测（1）积距法3.3 线状工程详细测设第95页/共146页（2）坐标法3.3 线状工程详细测设第96页/共146页3)土方量计算（1）相邻两断面填挖一致 3.3 线状工程详细测设第97页/共146页（2）相邻断面填挖不一致 3.3 线状工程详细测设第98页/共146页项目四 曲线测设项目四 曲线测设第99页/共146页曲线平面曲线竖曲线立交曲线单圆曲线复曲线反向曲线回头曲线螺旋曲线凸型竖曲线凹型竖曲线圆 曲 线缓和曲线一、概述第100页/共146页圆曲线的测设流程二、单圆曲线(circle curve)的测设 第101页/共14
42、6页二、单圆曲线(circle curve)的测设 一、单圆曲线主点(major point)的测设1、曲线要素的计算（已知转角及半径R）切线长 曲线长 外距 切曲差 第102页/共146页2、主点的测设（1）主点里程的计算ZY里程=JD里程-T；YZ里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2；JD里程=QZ里程+D/2 二、单圆曲线(circle curve)的测设 第103页/共146页二、单圆曲线详细测设 有整桩号法和整桩距法。一般采用整桩号法。(1)以ZY或YZ为坐标原点，切线为X轴，过原点的半径为Y轴，建立坐标系。(2)计算出各桩点坐标后，再用方向架、钢尺去丈量。1、切线支距法(t
43、angent off-set method)二、单圆曲线(circle curve)的测设 第104页/共146页切 线 支 距 法 单 圆 曲 线 坐 标 计 算特点：测点误差不积累。宜以QZ 为界，将曲线分两部分进行测设。二、单圆曲线(circle curve)的测设 第105页/共146页例题：切线支距法测设单圆曲线的计算设某单圆曲线偏角=3401200，R=200m，主点桩号为ZY：K4+906.90，QZ：K4+966.59，YZ：K5+026.28，按每20m一个桩号的整桩号法，计算各桩的切线支距法坐标。解：二、单圆曲线(circle curve)的测设 第106页/共146页二、
44、单圆曲线(circle curve)的测设 第107页/共146页分为：长弦偏角法、短弦偏角法（1）长弦偏角法1 1）计算曲线上各桩点至）计算曲线上各桩点至ZYZY或或YZYZ的弦线长的弦线长c ci i及其与及其与切线的偏角切线的偏角i i。2 2）再分别架仪于）再分别架仪于ZYZY或或YZYZ点，拨角、量边。点，拨角、量边。2、偏角法(method of deflection angle)ZYYZ二、单圆曲线(circle curve)的测设 第108页/共146页ZYYZ长 弦 偏 角 法 单 圆 曲 线 坐 标 计 算特点：测点误差不积累。宜以QZ 为界，将曲线分两部分进行测设。二、单
45、圆曲线(circle curve)的测设 第109页/共146页（2）短弦偏角法与长弦偏角法相比：与长弦偏角法相比：1 1）偏角偏角ii相同。相同。2 2）计算曲线上各桩）计算曲线上各桩点间弦线长点间弦线长cici3 3）架仪于）架仪于ZYZY或或YZYZ点，点，拨角、依次在各桩拨角、依次在各桩点上在量边，相交点上在量边，相交后得中桩点。后得中桩点。二、单圆曲线(circle curve)的测设 第110页/共146页3、还有极坐标法(polar coordinate method)、弦线支距法、弦线偏距法。例题：偏角法详细测设单圆曲线（注：此题作为实习课测设内容）已知圆曲线的R=200m，转
46、角如图，交点JDi里程为K10+110.88m，试按每10m一个整桩号，来阐述该圆曲线的主点及偏角法整桩号详细测设的步骤。二、单圆曲线(circle curve)的测设 第111页/共146页三、缓和曲线(spiral curve)的测设 一概念及基本公式 1、概念 为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与消失，需要在直线（超高为0）与圆曲线（超高为h）之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径的过渡曲线（使超高由0变为h），此曲线为缓和曲线。主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等。第112页/共146页2、回旋缓和曲线(spiral curve)基本公式三、缓和曲线(spiral curv
47、e)的测设 第113页/共146页（3）缓和曲线的参数方程:（4 4）圆曲线终点的坐标）圆曲线终点的坐标:（2 2）缓和曲线）缓和曲线 角公式：角公式：三、缓和曲线(spiral curve)的测设 第114页/共146页（1）里程的计算 ZH=JD-TH；HY=ZH+ls；QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls2、主点的测设三、缓和曲线(spiral curve)的测设 第115页/共146页（2）测设方法。(见例题)例题：如图，设某公路的交点桩号为K0+518.66，右转角y=18001836，圆曲线半径R=100m，缓和曲线长ls=10m，试测设主点桩。（作为实习课内容
48、）解：（一）计算测设元素 p=0.04m；q=5.00m；三、缓和曲线(spiral curve)的测设 第116页/共146页三、缓和曲线(spiral curve)的测设 第117页/共146页（二）计算里程 ZH=K0+497.54；HY=K0+507.54；QZ=K0+518.52；HZ=K0+539.50；YH=K0+529.50（三）主点测设1架仪JDi，后视JDi-1，量取TH，得ZH点；后视JDi+1，量取TH，得HZ点；在分角线上量取EH，得QZ点。2分别在ZH、HZ点架仪，后视JDi方向，量取x0，再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH点。三、缓和曲线(spiral c
49、urve)的测设 第118页/共146页三、带有缓和曲线的圆曲线详细测设 1、切线支距法(tangent off-set method)要注意：点是位于缓和曲线上，还是位于圆曲线上。位于缓和曲线位于圆曲线三、缓和曲线(spiral curve)的测设 第119页/共146页（1 1）当点位于缓和曲线上，有：）当点位于缓和曲线上，有：（2 2）当点位于圆曲线上，有：）当点位于圆曲线上，有：三、缓和曲线(spiral curve)的测设 第120页/共146页2、偏角法（整桩距、短弦偏角法）要注意：点是位于缓和曲线，还是位于圆曲线。位于缓和曲线位于圆曲线三、缓和曲线(spiral curve)的测
50、设 第121页/共146页2、偏角法（整桩距、短弦偏角法）（1）当点位于缓和曲线上，有：距离：用曲线长l来代替弦长。放样出第1点后，放样第2点时，用偏角和距离l交会得到。三、缓和曲线(spiral curve)的测设 第122页/共146页（2）当点位于圆曲线上 方法：架仪HY(或YH)，后视ZH(或HZ)，拨角b0，即找到了切线方向，再按单圆曲线偏角法进行。此外还有极坐标法、弦线支距法、长弦偏角法。三、缓和曲线(spiral curve)的测设 第123页/共146页项目六 地下管道施工测量 项目六 地下管道施工测量 第124页/共146页(3)地形图测绘：根据初步规划的线路，实地测量管线附