工程測量(第12章鐵路線路測量)

1、第12章 鐵路線路測量峨眉校區(qū)12-1 鐵路線路測量概述n線路測量指線路在勘測、設計和施工等階段所要進行的各種測量工作n主要包括：n為選擇和設計鐵路線路中心線的位置所進行的各種測繪工作；n為把所設計的鐵路線路中心線標定在地面上的測設工作；n為進行路基、軌道、站場的設計和施工的測繪和測設工作。12-1 鐵路線路測量概述n方案研究階段n為初步方案研究階段提供中、小比例尺地形圖，設計人員根據(jù)線路等級、限制坡度、牽引種類、運輸能力等重要技術(shù)標準在圖上選線，并提出多個方案。n選線：經(jīng)過室內(nèi)研究、分析和對比,在線路的起、終點之間找出在平面上直而短，在立面上坡度小的線路位置,以保證所選線路和工程在經(jīng)濟上合理

2、、技術(shù)上可行 。新建鐵路建設不同階段的測量工作 12-1 鐵路線路測量概述n初步設計階段n初測的主要任務：是為初步設計提供詳細的地面資料大比例尺帶狀地形圖（多個方案的）。n初步設計主要任務：在提供的帶狀地形圖上選定線路中心線的位置, 經(jīng)過經(jīng)濟、技術(shù)比較推薦一個最佳方案；同時要確定線路的主要技術(shù)標準，如線路等級、限制坡度、最小半徑等。 新建鐵路建設不同階段的測量工作 12-1 鐵路線路測量概述n施工圖設計階段n定測主要任務：將選定的線路中線測設到地面上去,進行線路的縱斷面和橫斷面測量；對個別工程還要測繪大比例尺的工點地形圖。n施工圖設計是根據(jù)定測所取得的資料,對線路的高低位置、路基、和路塹的斷面

3、、橋涵、隧道、車站、檔土墻等做出設計,并提供工程數(shù)量和施工圖預算。 新建鐵路建設不同階段的測量工作 12-1 鐵路線路測量概述n線路施工階段n復測；n施工控制測量；n施工測量；n峻工測量。 新建鐵路建設不同階段的測量工作 12-2 鐵路新線初測n初測在一條線路的全部勘測工作中占有重要地位，它決定著線路的基本方向。n初測工作包括：n插大旗、n導線測量、n高程測量、n地形測量。12-2 鐵路新線初測n根據(jù)方案研究中在小比例尺地形圖上所選線路位置，在野外用“紅白旗”標出其走向和大概位置，并在擬定的線路轉(zhuǎn)向點和長直線的轉(zhuǎn)點處插上標旗，為導線測量及各專業(yè)調(diào)查指出進行的方向。插大旗 12-2 鐵路新線初測

4、n大旗點的選定：n一方面要考慮線路的基本走向，故要盡量插在線路位置附近；n另一方面要考慮到導線測量、地形測量的要求，因為一般情況下大旗點即為導線點，故要便于測角、量距及測繪地形。n插大旗是一項十分重要的工作，應考慮到設計、測量各方面的要求，通常由技術(shù)負貴人來做此項工作。 插大旗 12-2 鐵路新線初測n導線布設的基本要求n初測導線是測繪帶狀地形圖和定測放線的基礎；n便于導線本身的測角、測邊。n導線點布設一般沿大旗的方向前進，在大旗附近穩(wěn)固的地方打下導線樁。n導線長度一般400m左右，一般不超過500m，最短不小于50m。導線相鄰邊長之比不宜大于1：4。導線測量 12-2 鐵路新線初測n導線測量

5、限差要求導線測量 -新建鐵路工程測量規(guī)范 TB10101-9912-2 鐵路新線初測n導線聯(lián)測的基本要求n導線起終點及不遠于30 km應與國家大地點（三角點、導線點、I級軍控點）或其它不低于四等的大地點、GPS點聯(lián)測；有條件時，也可采用GPS全球定位技術(shù)加密四等以上大地點。n導線與國家大地點聯(lián)測時缺少方位角條件時，應在導線起終點和不大于30km觀測真北方向，每次觀測不應少于5組。導線測量 12-2 鐵路新線初測n導線長度的兩化改正n當初測導線與國家大地點聯(lián)測時，首先應將導線測量成果改化到大地水準面上，然后再改化到高斯平面上，才能與大地點坐標進行比較檢核，為此要進行導線的兩化改正。 導線測量 1

6、2-2 鐵路新線初測n導線長度的兩化改正n設導線在地面上的長度為S，則改化到大地水準面上的長度S0 nHm導線兩端的平均標高，n R 地球半徑。導線測量 )1(0RHssm12-2 鐵路新線初測n導線長度的兩化改正n將大地水準面上的長度S0再改化至高斯平面上，可按下式計算：nym導線邊距中央子午線的平均距離，n R 地球半徑。導線測量 )21 (220Ryssmg12-2 鐵路新線初測n導線長度的兩化改正n坐標閉合差的兩化改正nxs、 ys兩化改正后的縱、橫坐標增量和（m）；n x、 y 導線的縱、橫坐標增量和（m）；n ym 距中央子午線的平均距離；n Hm導線兩端點的平均絕對高程。導線測量

7、 22222121RyRHyyRyRHxxmmsmms12-2 鐵路新線初測n坐標換帶計算n在高斯平面直角坐標系中，由于分帶投影，使參考橢圓體上統(tǒng)一的坐標系被分割成各帶獨立的直角坐標系。鐵路初測導線與國家大地點聯(lián)測，有時兩已知點會處于兩個投影帶中，因而，必須先將鄰帶的坐標換算為同一帶的坐標才能進行檢核，這項工作簡稱坐標換帶。n包括6帶與6帶的坐標互換、6帶與3帶的坐標互換等。導線測量 12-2 鐵路新線初測n任務和要求n建立沿線高程控制，作為測量地形的高程控制和施工及竣工后沿線的高程控制；n測定導線點和加樁的高程。n高程基準：n1985國家高程基準，n聯(lián)測：n不大于30km與國家高程點或相當于

8、國家高程點聯(lián)測，形成附和水準路線。高程測量 12-2 鐵路新線初測n布設：n線路水準點一般每隔2 km設置一個，重點工程地段應根據(jù)實際情況增設水準點。n方法：n采用水準測量或光電測距三角高程測量方法進行，高程取至于mm。n等級：n水準點高程按五等水準測量要求的精度施測。高程測量 12-2 鐵路新線初測n水準高程測量n儀器：n精度不應低于DS3級，水準尺宜用整體式n測量方式：n采用一組往返測或兩臺水準儀并測。高差較差在限差以內(nèi)時采用平均值。n視線長度：n應不大于150 m，跨越深溝、河流時可增至200 m。高程測量 12-2 鐵路新線初測n水準高程測量n前、后視距離：n應大致相等，其差值不宜大于

9、10 m，視線離地面高度不應小于0.3 m，并應在成像清晰穩(wěn)定時進行。n當跨越大河、深溝，其視線長度超過200 m時，應按五等跨河水準測量的要求進行。高程測量 五等跨河水準測量雙測回數(shù)和組數(shù)12-2 鐵路新線初測n水準高程測量n工作間歇：n在水準點上結(jié)束，否則應選擇兩個堅固、穩(wěn)定可靠的便于立尺的固定點做間歇點，并作出標記。間歇工作后，應先檢查間歇點，兩間歇點高差的差值小于5mm，可繼續(xù)測量，否則從前一水準點起測。n結(jié)果：n水準測量的閉合差在限差范圍內(nèi)，進行平差計算，計算水準點的最后高程。高程測量 12-2 鐵路新線初測n光電測距三角高程測量n要求：n可與平面導線測量合并進行。水準點的設置要求、

10、閉合差限差及檢測限差應符合水準測量要求。n導線點應作為高程轉(zhuǎn)點n高程轉(zhuǎn)點間的距離和豎直角必須往返觀測，并在同一氣象條件下完成；計算時加入氣象改正、地球曲率改正，采用往返觀測取平均值。 高程測量 12-2 鐵路新線初測n光電測距三角高程測量n測距：n往返各一個測回，取位至毫米，并滿足測距要求高程測量 測距限差-新建鐵路工程測量規(guī)范 TB10101-9912-2 鐵路新線初測n光電測距三角高程測量n豎直角：n采用中絲法，往返各2個測回，并滿足以下要求，當豎直角大于20或距離小于200m時，應提高觀測值的精度。高程測量 光電測距三角高程測量技術(shù)要求-新建鐵路工程測量規(guī)范 TB10101-9912-2

11、 鐵路新線初測n光電測距三角高程測量n儀器高、覘標高：n應在測距前和測角后分別量測一次，取位至mm，兩次量測的較差不大于2 mm時，取其平均值。n視線高：n高程測量的視線離地面或障礙物應不小于1.3m。n結(jié)果：n當往返測高差大于60D，必須往返重測一組，兩組高差之差小于30D時，取兩組高差的中數(shù)。高程測量 12-2 鐵路新線初測n加樁（中樁）高程測量n加樁：n是指導線點之間所釘設的板樁，它用于里程計算和專業(yè)調(diào)查，一般每100 m釘設一樁；在地形變化處及地質(zhì)不良地段，亦應釘設加樁。 n測量方式：n加樁水準測量 、加樁光電測距三角高程測量和一般三角高程測量。n精度：高程測量 12-2 鐵路新線初測

12、n加樁（中樁）高程測量n加樁水準測量n使用精度不低于原S10級的水準儀；n采用單程觀測，水準路線應起閉于水準點，導線點應作為轉(zhuǎn)點，轉(zhuǎn)點高程取位至mm；加樁高程取位至cm 。 高程測量 12-2 鐵路新線初測n加樁（中樁）高程測量n加樁光電測距三角高程測量 n加樁高程測量可與水準點光電測距三角高程測量同時進行 ；n若單獨進行加樁光電測距三角高程測量時，其高程路線必須起閉于水準點 n距離和豎直角的測量，可采用單向正鏡觀測2次，兩次之間應改變棱鏡高度，也可單向觀測一測回，兩次或一測回高差之差在限差范圍內(nèi)，取平均值。高程測量 12-2 鐵路新線初測n加樁（中樁）高程測量n加樁光電測距三角高程測量 n加

13、樁光電測距三角高程測量技術(shù)要求 高程測量 12-2 鐵路新線初測n加樁（中樁）高程測量n一般三角高程測量n在困難地段和隧道頂加樁高程測量亦可采用一般三角高程測量，其三角高程路線分段起閉于具有水準高程的導線點，每段長度不宜大于2kmn轉(zhuǎn)點間的豎直角應往返觀測各一測回，其較差在限差范圍內(nèi)，取平均值。高程測量 12-3 鐵路新線定測n由于受地形、地質(zhì)、技術(shù)條件等的限制和經(jīng)濟發(fā)展的需要，鐵路線路的方向要不斷改變。n為了保持線路的圓順，在改變方向的兩相鄰直線間須用曲線連接起來，這種曲線稱平面曲線。線路平面組成和平面位置的標志12-3 鐵路新線定測n平面曲線形式n圓曲線，是一段具有半徑相同的圓??；n緩和曲

14、線，是連接直線與圓曲線間的過渡曲線，其曲率半徑由無窮大逐漸變化到圓曲線的半徑。 線路平面組成和平面位置的標志12-3 鐵路新線定測 在地面上標定線路的位置，是將一系列的木樁標定在線路的中心線上，這些樁稱為中線樁。中線樁除了標出中線位置外，還應標出各個樁的名稱、編號及里程等。n為了詳細標出直線和曲線的位置和里程，在直線上每50 m、在曲線上每20 m釘一中線樁；里程為整百米的稱百米樁，里程為整公里的稱公里樁，在地形明顯變化和線路與其他道路管線交叉處應設置加樁。n百米樁、公里樁和加樁用寬45 m的板樁釘設，上端標明里程，字面背著線路前進方向，樁頂上也不需釘小釘。 線路平面組成和平面位置的標志中樁1

15、2-3 鐵路新線定測n 對線路位置起控制作用的樁稱線路控制樁，直線上的控制樁有交點樁（JD）和直線轉(zhuǎn)點樁（ZD）；曲線上也有一系列控制樁。n直線和曲線上的控制樁均應設置標志樁，標志樁用寬58cm的板樁，寫明點的名稱、編號及里程。n標志樁釘在離控制樁3050 cm處，直線上釘在線路前進方向的左側(cè)，曲線上則釘在曲線的外側(cè)，字面向著控制樁。 線路平面組成和平面位置的標志控制樁12-3 鐵路新線定測 指中線樁沿線路至線路起點的距離，它是沿線路中線計量，以km為單位。一般以線路起點為DK0000，圖中為直線轉(zhuǎn)點（ZD）樁，該樁距線路起點為3 km又402.3l m。即3 402.3l m，DK表示定測里

16、程。線路平面組成和平面位置的標志里程12-3 鐵路新線定測n定線測量n把圖紙上設計好的線路中心線或在野外實地選定的線路中心線的位置在地面上標定出來，也就是把確定線路各直線段的控制點和交點測設到地面。n中線測設n根據(jù)定線中已定出的線路控制點詳細地測設直線和曲線，即在地面詳細定出中樁線。中樁線標明了線路的位置和長度，并可根據(jù)此進行縱斷面和橫斷面的測量。n線路縱斷面測量n線路橫斷面測量定測的主要測量工作12-3 鐵路新線定測n方法：n依據(jù)初測導線點、航空外測點、典型地物點或GPS點采用：n用撥角法n支距法n極坐標法定線測量12-3 鐵路新線定測n撥角法n基本原理n根據(jù)紙上定線交點的坐標，預先在內(nèi)業(yè)計

17、算出兩相鄰交點間的距離及直線的轉(zhuǎn)向角，然后根據(jù)計算資料在現(xiàn)場放出各個交點，定出中線位置。n工作程序為n計算放線資料、實地放線、聯(lián)測與放線誤差的調(diào)整。定線測量12-3 鐵路新線定測定線測量角度：1、2、1、2距離： S0、S1、S2n撥角法計算放線資料12-3 鐵路新線定測n撥角法計算放線資料定線測量放線測設資料計算表12-3 鐵路新線定測n撥角法n實地放線 根據(jù)放線資料，首先置鏡于初測導線點c0上，后視c1，盤左、盤右撥角，分中后定出c0JD0方向，在此方向上量出S0 46.00 m，定出JD0點。然后依次在JD0、 JD1上安置經(jīng)緯儀，根據(jù)相應的轉(zhuǎn)向角和直線段長度，定出JD1、JD2交點。

18、定線測量12-3 鐵路新線定測n撥角法n實地放線 n交點水平角（轉(zhuǎn)向角）n應使用DJ2或DJ6經(jīng)緯儀，采用正倒鏡測設。在限差范圍內(nèi)時，分中取平均位置。n距離采用往返觀測，交點至轉(zhuǎn)點或轉(zhuǎn)點之間的距離，在使用光電測距儀時不宜長于1 000 m，使用鋼卷尺時不宜長于400 m；地形平坦、視線清晰時，亦不應長于500 m；而兩點間的最短距離不得短于50 m，當短于50 m時應設置遠視點。 定線測量12-3 鐵路新線定測n撥角法n實地放線 n釘設轉(zhuǎn)點時，正、倒鏡的點位橫向誤差每100 m距離不應大于5 mm；當點間距離大于400 m時，最大點位橫向誤差不應大于20 mm，在限差以內(nèi)分中定點。在測設距離的

19、同時，可以釘出直線上的中線樁（公里樁、百米樁、加樁）和曲線主點樁。 定線測量12-3 鐵路新線定測n撥角法n聯(lián)測與放線誤差的調(diào)整n撥角法放線雖然速度較快，但其缺點是放線誤差累積，為了保證測設的中線位置不致偏離理論位置過大，規(guī)定中線每隔5l0 km，應與初測導線（或航測外控點、GPS點） 聯(lián)測一次，其閉合差不應超過下表的規(guī)定。 定線測量注：n為閉合環(huán)中線上置鏡點和初測導線點的總和；長度采用初、定測閉合環(huán)長度12-3 鐵路新線定測n撥角法n聯(lián)測與放線誤差的調(diào)整n當閉合差超限時，應查找原因，糾正放線點位；若閉合差在限差以內(nèi)，則應在聯(lián)測處截斷累積誤差，使下一個放線點回到設計位置上。n聯(lián)測時要現(xiàn)場測出聯(lián)

20、測點和c4處的水平角1、 2和水平距離d1，放出的中線的坐標方位角 ，由c4點坐標推算出JD3的坐標 定線測量32 DJDJ12-3 鐵路新線定測n撥角法n聯(lián)測與放線誤差的調(diào)整n角度閉合差的計算n距離閉合差的計算定線測量3232JDJDDJDJf3333JDDJyJDDJxyyfxxf，22yxfff12-3 鐵路新線定測n撥角法n聯(lián)測與放線誤差的調(diào)整n由于放線精度合格，則閉合差在JD3 截斷，以前的中線位置現(xiàn)地不再調(diào)整；而JD3 以后的放線資料，則由的JD3 實測坐標和JD4的理論坐標來計算。將經(jīng)緯儀安置JD3 在上，后視JD2 ，撥角量距定出JD4 。 定線測量12-3 鐵路新線定測n支距

21、法放線n初測導線與紙上定線相距較近時，為控制好線路位置，可采用支距法放線。n以導線點（或航測外控點）為基礎，獨立測設出中線的各直線段，然后將兩相鄰直線段延伸相交得到交點。由于每一直線段都是獨立放出，誤差不會積累，是其優(yōu)點，但放線程序較繁。定線測量12-3 鐵路新線定測n支距法放線n準備放線資料n從地形圖上選定一些導線點，用比例尺和量角器量出這些點到紙上定線的距離和角度。n點的選擇既要考慮測設方便，又要使用同一直線段上相鄰兩點間通視，且兩點間距盡量遠些；n選取中線上的特征點，如明顯地物點、導線與中線相交點;1.為了檢核和保證放線位置的精度，規(guī)定每一直線段上不能少于三個點。定線測量12-3 鐵路新

22、線定測n支距法放線n實地放線n放點2.根據(jù)放線示意圖，在現(xiàn)地拔出相應的導線點，利用經(jīng)緯儀、方向架或直角器測設方向，用鋼卷尺或皮尺量出距離，定出臨時支距點。定線測量12-3 鐵路新線定測n支距法放線n實地放線n穿線n一種方法是將經(jīng)緯儀安置于一個較高的臨時點上，照準最遠處的一個轉(zhuǎn)點（ZD），若中間各點偏離視線方向不大，則可將各點移動，標定在視線方向上，并打樁釘上小釘；2.另一種方法是將經(jīng)緯儀安置于某臨時支點附近，使其前、后大多數(shù)點均在儀器正、倒鏡視線所指直線的方向附近，則以此視線作為直線段的方向.定線測量12-3 鐵路新線定測n支距法放線n實地放線n延長直線 n為了得到相鄰兩直線段的交點，一般采用

23、盤左、盤右分中定點法來延長直線。2.為保證延長直線的測設精度，前、后視線長度不能相差太大，且后視距離不能太短。定線測量12-3 鐵路新線定測n支距法放線n交點3.相鄰兩直線段在實地測設出來之后，將它們延長即可測設出直線的交點JD。交點是確定中線的直線段方向和測設曲線的重要控制點。定線測量12-3 鐵路新線定測n極坐標法放線n利用光電測距儀測距速度快、精度高的特點，可在一個導線點上安置測距儀，同時測設幾條直線上的若干個點。其距離、角度應通過坐標反算來確定，而且最后亦要經(jīng)過穿線來確定直線段的位置。定線測量12-3 鐵路新線定測nGPS _RTK法放線n利用GPS實時動態(tài)定位（RTK）原理，可在一個

24、導線點或GPS控制點上安置基準站，同時測設幾條直線上的若干個點。最后亦要經(jīng)過穿線來確定直線段的位置。定線測量12-3 鐵路新線定測n中線樁：n在地面上標定線路的位置，是將一系列的木樁標定在線路的中心線上，這些樁稱為中線樁，簡稱中樁。中線樁除了標出中線位置外，還應標出各個樁的名稱、編號及里程等。n中線測量：n依據(jù)轉(zhuǎn)點樁ZD和交點樁JD樁，即可將中線樁詳細測設在地面上，這項工作通稱中線測量。其包括直線和曲線兩部分 。中線測設12-3 鐵路新線定測n方法n交點的水平角n可用J2或J6的經(jīng)緯儀測量線路的右角，并推算出轉(zhuǎn)向角的大小供曲線計算用。n中線距離n應用光電測距儀或鋼尺往返測量，在限差以內(nèi)時取平均

25、值。計算時加入氣象改正和傾斜改正。測設時一般中樁可自交點或轉(zhuǎn)點做單向觀測。n布設：n測設時應釘設公里樁、百米樁和加樁。直線上中樁間距不宜大于50 m；在地形變化處或按設計需要應另設加樁，加樁一般宜設在整米處。中線測設12-3 鐵路新線定測n精度要求中線測設注：定測控制樁直線轉(zhuǎn)點、交點、曲線主點樁，一般都應用固樁。固樁可埋設預制混凝土樁或就地灌注混凝土樁，樁頂埋入鐵釘。12-3 鐵路新線定測n任務：n沿線布設水準點、施測水準點的高程，作為線路及其它工種測量工作的高程控制點。n水準點的布設：n應在初測水準點布設的基礎上進行。首先，對初測水準點逐一檢核，其不符值在30K mm以內(nèi)時，采用初測成果，若

26、確認超限，采用定測水準測量成果。n若初測水準點遠離線路，則重新移設至距線路l00 m的范圍內(nèi)。n水準點的布設密度一般2 km設置一個，但長度在300 m以上的橋梁和500 m以上的隧道兩端和大型車站范圍內(nèi)，均應設置水準點。 線路水準點高程測量12-3 鐵路新線定測n方法：n采用水準測量或光電測距三角高程測量方法進行，高程取至于mm。n等級：n水準點高程按五等水準測量要求的精度施測。線路水準點高程測量12-3 鐵路新線定測n任務：n測定中線上各控制樁、百米樁、加樁處的地面高程，為繪制線路縱斷面提供資料。n方法：n中樁水準采用一臺水準儀單程測量，水準路線應起閉于水準點，限差為50L mm；n中樁高

27、程宜觀測兩次，其不符值不應超過l0 cm，取位至cm；n中樁高程閉合差在限差以內(nèi)時不作平差。 中樁高程測量12-3 鐵路新線定測中樁高程測量12-3 鐵路新線定測中樁高程測量記錄12-3 鐵路新線定測n按照線路中線里程和中樁高程，繪制出沿線路中線地面起伏變化的圖，稱縱斷面圖n線路縱斷面圖中，其橫向表示里程，比例尺為110 000；縱向表示高程，比例尺為11 000，它比橫向比例尺大10倍，以突出地面的起伏變化。線路縱斷面圖12-3 鐵路新線定測線路縱斷面圖12-3 鐵路新線定測線路縱斷面圖12-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖n橫斷面n沿垂直線路中線方向的地面斷面線。n測量任務n測出各中線樁處的橫

28、向地面起伏情況，并按一定比例尺給出橫斷面圖n作用：n用于路基斷面設計、土石方數(shù)量計算、路基施工放樣等12-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖n橫斷面測量的密度和寬度 n應根據(jù)地形、地質(zhì)情況和設計需要而定。n一般應在百米樁和線路縱、橫向地形明顯變化處及曲線控制樁處測繪橫斷面。n在大橋橋頭、隧道洞口、擋土墻重點工程地段及地質(zhì)不良地段，橫斷面應適當加密。n橫斷面測繪寬度，根據(jù)地面坡度、路基中心填挖高度、設計邊坡及工程上的需要來決定。12-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖n橫斷面方向的測定n線路橫斷面方向，在直線上應垂直線路中線；在曲線地段，則應與測點處的切線相垂直。圖4-8 方 向 架 示 意 圖n常用儀器：

29、經(jīng)緯儀，方向常用儀器：經(jīng)緯儀，方向架（木制十字架）架（木制十字架）n直線地段橫斷面的方向，可以用經(jīng)緯儀或方向架直接測定。12-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖n橫斷面方向的測定n曲線上的橫斷面方向，用經(jīng)緯儀標定方向，則應撥角90（為后視點偏角）。n將力向架立于待測斷面B上，使其一個方向照準曲線上的A點，在另一力向上可標定出1點；再用方向架照準與A等距的C點，同法可標定出2點，使B1B2，則l2的中點N與B的連線即為橫斷面的方向。12-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖n橫斷面測繪方法n實質(zhì)：實質(zhì)：n測定橫斷面方向上地面坡度變化點相對于中樁的水平距離和高差。n經(jīng)緯儀視距法n儀器：經(jīng)緯儀（安置在中線上）n方

30、法：利用視距方法，直接測出橫斷面上各地形變化點相對于測站的距離和高差。n特點：速度快、精度亦可滿足路基設計要求，尤其在橫向坡度較陡地區(qū)，其優(yōu)點更明顯。12-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖n橫斷面測繪方法n經(jīng)緯儀測距法 n儀器：經(jīng)緯儀（安置在中線點上），用經(jīng)緯儀照準標桿上儀器高的標記讀取豎直角n距離：鋼卷尺量出斜距（儀器到標桿標記處），根據(jù)豎直角和斜距，在現(xiàn)場即可繪出橫斷面圖。n特點：工效高且質(zhì)量較好。12-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖n橫斷面測繪方法n水準儀法n方向：方向架定；n距離：鋼卷尺；n高程：水準儀。n這種方法精度最高，僅適用于地形較平坦地段；但只安置一次儀器，可以測各個斷面 。水準儀法

31、 12-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖n橫斷面測繪方法n光電測距儀法n利用光電測距儀測量橫斷面，不僅速度快、精度高，而且安置一次儀器可以測多個斷面，所以在有條件的單位，應大力推廣使用這種方法。n值得注意的是，由于視線長，為防止各斷面點互相混淆，應畫草圖，做好記錄。 12-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖n橫斷面測繪精度新建鐵路工程測量規(guī)范 TB10101-9912-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖n橫斷面繪制n作用：路基橫斷面設計、面積計算。n比例尺：水平和高程均為1：200n繪制順序：在方格紙上自下而上從左到右。12-3 鐵路新線定測線路橫斷面圖12-4 圓曲線測設n平面曲線：n由于受地形、地質(zhì)、技術(shù)

32、條件等的限制和經(jīng)濟發(fā)展的需要，鐵路線路的方向要不斷改變。為了保持線路的圓順，在改變方向的兩相鄰直線間須用曲線連接起來。n圓曲線：由具有固定半徑的一段圓弧構(gòu)成，主要用于專用線和行車速度不高的線路上；n緩和曲線：設置在直線和圓曲線之間的其半徑處處在改變的一種曲線。鐵路干線上均用此種曲線。 12-4 圓曲線測設nJD交點，即兩直線相交的點；nZY直圓點，按線路前進方向由直線進入曲線的分界點；nQZ曲中點，為圓曲線的中點；nYZ圓直點，按線路前進方向由圓曲線進入直線的分界點。nZY、QZ、YZ三點稱為圓曲線的主點。圓曲線要素及計算12-4 圓曲線測設nT切線長，為交點至直圓點或圓直點的長度；nL曲線長

33、，即圓曲線的長度（自ZY經(jīng)QZ至YZ的弧線長度）；nE0外矢距，為JD至QZ的距離。nT、L 、E0稱為圓曲線要素。圓曲線要素及計算12-4 圓曲線測設n轉(zhuǎn)向角。沿線路前進方向，下一條直線段向左轉(zhuǎn)則為左；向右轉(zhuǎn)則為右。nR圓曲線的半徑。n 、R為計算曲線要素的必要資料，是已知值?？捎赏鈽I(yè)直接測出，亦可由紙上定線求得；R為設計時采用的數(shù)據(jù)。圓曲線要素及計算12-4 圓曲線測設n圓曲線要素計算 圓曲線要素及計算RRERLRT2sec 180 2tan 0外矢距曲線長切線長12-4 圓曲線測設n圓曲線主點里程計算 圓曲線要素及計算12-4 圓曲線測設n圓曲線主點測設n在交點（JD）上安置經(jīng)緯儀，瞄準

34、直線I方向上的一個轉(zhuǎn)點ZD，在視線方向上量取切線長T得ZY點；圓曲線要素及計算n瞄準直線II方的上的一個轉(zhuǎn)點ZD，量取長度T得YZ點；n將視線轉(zhuǎn)至內(nèi)角平分線上量取E0，用盤左、盤右分中得QZ點。n在ZY、QZ、YZ點均要打方木樁上釘小釘以示點位。12-4 圓曲線測設n曲線測設原則n先測設曲線主點，后依據(jù)主點詳細測設曲線。n圓曲線測設方法：n偏角法n切線支距法n極坐標法偏角法測設圓曲線12-4 圓曲線測設n基本原理n方向距離交會法，根據(jù)偏角和弦長交會出曲線點偏角法測設圓曲線n由ZY點撥偏角1方向與由ZY點量出的弦長c1交于1點；n撥偏角2與由1點量出的弦長c2交于2點；同樣方法可測設出曲線上的其

35、它點3、4、5。12-4 圓曲線測設n弦長計算n通常情況下，可將20 m的弧長當作弦長看待；只有當R 400 m時，測設中才考慮弦弧差的影響。 偏角法測設圓曲線12-4 圓曲線測設n偏角計算偏角法測設圓曲線1802211Rc1802212Rc1802323Rcn若測設點間曲線長相等，設第1點偏角為1 n圓曲線的中樁里程宜為20 m的整倍數(shù)，而通常在ZY、QZ、YZ附近的曲線點與主點間的曲線長不足20 m，則稱其所對應的弦為分弦。11312,3,2nnn已知：nZY里程為DK53+621.56，QZ為DK 53+864.70，R 500 m，曲線ZYQZ為順時針轉(zhuǎn)。12-4 圓曲線測設偏角法測設

36、圓曲線曲線偏角資料n測設方法n安置經(jīng)緯儀于ZY點，盤左以00000后視JD；打開照準部并轉(zhuǎn)動之，當水平度盤讀數(shù)為10324時制動照準部；然后由ZY點開始沿視線方向丈量18.44 m，得1點，并打下木板樁；12-4 圓曲線測設偏角法測設圓曲線n測設方法n松開照準部，繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當度盤讀數(shù)為21209時制動照準部，由1點丈量20 m，視線與鋼尺20 m分劃相交處即為2點；同法，依次測出3、4直至QZ。12-4 圓曲線測設偏角法測設圓曲線校核：測得QZ點后，與主點QZ位置進行閉合校核。n曲線YZQZ為逆時針，偏角資料計算應采用“反撥”值，由于偏角值與度盤讀數(shù)減少方向一致，故稱“反撥”。12-4 圓曲線

37、測設偏角法測設圓曲線12-4 圓曲線測設n測設時，將全站儀安置于ZY點上，以JD為后視00000方向，照準部旋轉(zhuǎn)偏角，持鏡者沿長弦視線方向移動，司鏡人員用測距儀的跟蹤測量法跟蹤，當測量距離與弦長相差1 cm之內(nèi)，則打樁定點。長弦偏角法iiiRcRLsin2 180212-4 圓曲線測設n實質(zhì)為直角坐標法。n以ZY或YZ為坐標原點，以ZY（或YZ）的切線為x軸，切線的垂線為y軸。x軸指向JD，y軸指向圓心O。切線支距法 180)cos1 (sinRLaRyRxiiiiii12-4 圓曲線測設n測設n從ZY或YZ開始，沿切線方向直接量出xi并釘樁，若yi較小時，可用方向架或直角器在xi點測設曲線點

38、，當yi較大時，應在xi處安置經(jīng)緯儀來測設。切線支距法 12-5 緩和曲線的性質(zhì) n為了解決超高引起的外軌臺階式升降，需在直線與圓曲線間加入一段曲率半徑逐漸變比的過渡曲線，這種曲線稱緩和曲線。n加設緩和曲線，減少車輪對外軌內(nèi)側(cè)產(chǎn)生沖擊力。n為避免通過曲線時，由于機車車輛轉(zhuǎn)向架的原因，使輪軌產(chǎn)生側(cè)向摩擦，圓曲線的部分軌距應加寬，這也需要在直線和圓曲線之間加設緩和曲線來過渡。緩和曲線的作用12-5 緩和曲線的性質(zhì)n它與直線分界處的半徑為，與圓曲線相連處的半徑與圓曲線半徑R相等。n緩和曲線上任一點的曲率半徑與該點到曲線起點的長度成反比緩和曲線的性質(zhì)C1 或 ll12-5 緩和曲線的性質(zhì)n緩和曲線方程

39、為：n坐標原點為直緩點（ZH）或緩直點（HZ）；通過該點的緩和曲線切線為x軸，y軸垂直x軸指向圓心。 緩和曲線的方程5113749254224033663345640ClClClyClCllxxOY12-5 緩和曲線的性質(zhì)n根據(jù)測設要求的精度，實際應用中可將高次項舍去，并顧及到C=R l0，則032025640RllylRllx緩和曲線的方程nl 為緩和曲線上任意一點P到ZH（或HZ）的曲線長；nl0緩和曲線總長度。RlyRllx64020023000緩圓點（HY）或圓緩點（YH）的坐標 12-5 緩和曲線的性質(zhì)緩和曲線的插入方法0、0、m、p、x0、y0等稱為緩和曲線常數(shù)12-5 緩和曲線的

40、性質(zhì)緩和曲線的插入方法0 緩和曲線的切線角，即HY（或YH）點的切線與ZH（或HZ）點切線的交角；亦即圓曲線一端延長部分所對應的圓心角。180200Rl12-5 緩和曲線的性質(zhì)緩和曲線的插入方法0 緩和曲線的總偏角 180631000Rl12-5 緩和曲線的性質(zhì)緩和曲線的插入方法m切垂距，即ZH（或HZ）到圓心O向切線所作垂線垂足的距離 23002402Rllm12-5 緩和曲線的性質(zhì)緩和曲線的插入方法p圓曲線的內(nèi)移量，為垂線長與圓曲線半徑R之差RlRlRlp24268824203402012-6 緩和曲線連同圓曲線的測設曲線要素的計算已知：R、l0RlRlRlpRllmRlRl2426882

41、4240218063118022034020230000000 -2 2sec)( 180180)2(2 2tan)( 0000LTqRpRERlRlLpRmT切曲差外矢距曲線長切線長12-6 緩和曲線連同圓曲線的測設主點里程的計算12-6 緩和曲線連同圓曲線的測設n主點ZH、HZ、QZ的測設方法與前述圓曲線主點測設方法相同；n緩圓點HY和圓緩點YH的采用切線支距法n自ZH（或HZ）沿切線方向量取x0，打樁、釘小釘，然后將經(jīng)緯儀架在該樁上，后視切線沿垂直方向量取y0，打樁、釘小釘，得HY（或YH）點。主點的測設12-6 緩和曲線連同圓曲線的測設偏角法測設曲線n緩和曲線偏角計算2 3 18021

42、806 6 )(sin020203故又很小bRllRllRllyly為緩和曲線上任一點的正偏角，b為該點的反偏角12-6 緩和曲線連同圓曲線的測設偏角法測設曲線n緩和曲線偏角計算2222121:nnlll11312,3,2Nlllllln012123122,3,2Nn0211N在鐵路設計中，緩和曲線長度均為10 m的整倍數(shù)，為測設方便，一般每10 m測設一點。 偏角法測設曲線12-6 緩和曲線連同圓曲線的測設已知：ZH的里程為 DK33+422.67，R 500 m，l0 60 m。求：緩和曲線上各點的偏角。 5480118050066018063000 Rl1806 02Rll12-6 緩和

43、曲線連同圓曲線的測設n緩和曲線詳細測設偏角法測設曲線將經(jīng)緯儀安置于ZH點，后視JD，將水平度盤安置在00000位置，轉(zhuǎn)動照準部撥偏角，校核HY點位，如在視線方向上，、即可開始測設其它點。依次撥1 、 2 、 3 ，量出點與點之間的弦長與相應視線相交，即可定出曲線點l、2、。12-6 緩和曲線連同圓曲線的測設n圓曲線詳細測設偏角法測設曲線經(jīng)緯儀安置于HY點上，后視ZH，并將度盤讀數(shù)安置為反偏角b0值（正撥），倒轉(zhuǎn)望遠鏡反撥圓曲線上第1點的偏角1 ，得相應曲線點，直至QZ 。另一半曲線，則在YH點設站，以（360b0）來后視HZ，而倒鏡后圓曲線為正撥偏角值來測設。加設緩和曲線之后圓曲線的測設，其關(guān)

44、鍵是正確確定后視方向及度盤安置值12-6 緩和曲線連同圓曲線的測設切線支距法測設曲線緩和曲線部分圓曲線部分 RllylRllx032025640pRymRxiiii)cos1 ( sin00180Rllii其中：12-6 緩和曲線連同圓曲線的測設長弦偏角法測設曲線測設曲線iiiiixyyarctan:xc:22i偏角弦長12-7 極坐標法測設曲線XY0C4C3C2C1JD 3JD 2JD 1測設原理 首先，計算曲線中樁點在統(tǒng)一坐標系中的坐標（x、y）；然后根據(jù)統(tǒng)一坐標反算求得控制點到測設點間的角度和距離，再利用極坐標法進行測設。12-7 極坐標法測設曲線測設數(shù)據(jù)計算 1、計算獨立坐標系中的曲線

45、中樁坐標（xi、yi）2、計算獨立坐標系中ZH（HZ）至測設點的夾角和距離3、計算統(tǒng)一坐標系中的中樁坐標（Xi、Yi）4、計算測站點至測設點的方位角和距離12-7 極坐標法測設曲線測設數(shù)據(jù)計算 1、計算獨立坐標系中的曲線中樁坐標（xi、yi）XY0C 3C 2C 1JDZ HH Yxy RllylRllx032025640pRymRxiiii)cos1 ( sin00180Rllii其中：12-7 極坐標法測設曲線測設數(shù)據(jù)計算 2、計算獨立坐標系中ZH（HZ）至測設點的角度和距離XY0C 3C 2C 1JDZ HH YxyiZHJDZHiZHiiiZHiZHiiZHiiZHiZHiiZHxyx

46、xyyayxyyxxDarctanarctan222212-7 極坐標法測設曲線測設數(shù)據(jù)計算 3、計算統(tǒng)一坐標系中的中樁坐標（Xi、Yi）XY0JDZHxy由ZH和JD統(tǒng)一坐標計算方位角ZH-JD，統(tǒng)一坐標系中方位角為：iJDZHiZHaaiZHiZHZHiiZHiZHZHiDYYDXXsincos任意點統(tǒng)一坐標為12-7 極坐標法測設曲線測設數(shù)據(jù)計算 4、計算測站點至測設點的方位角和距離XY0C3C2C1JDZHxy12222222222arctanCCiCiCiCiiCCiCiiCYYYYaYYXXD夾角：方位角：距離：12-7 極坐標法測設曲線詳細測設 在C2點架設全站儀，后視C1點，轉(zhuǎn)

47、動照準部撥偏角i，在視線方向上，量取距離Di，即可定出曲線點l、2、XY0C3C2C1JDZHxy12-8 曲線測設的誤差 曲線測設，首先是測定出主點，然后以主點為依據(jù)，由一個主點測設至另一個主點。由于多方面因素的影響，導致產(chǎn)生閉合差。12-8 曲線測設的誤差偏角法測設曲線 主點測設精度詳細測設誤差轉(zhuǎn)向角測量的誤差 切線丈量的精度 確定ZH及HZ時的定向誤差 確定HY及YH時x0及y0的丈量精度及其定向誤差 確定QZ時E。的丈量精度及分角線方向的測角誤差 主點測設的精度 偏角測設的精度 照準后視點的方向誤差 弦長代替弧長的誤差 弦長丈量誤差 12-8 曲線測設的誤差極坐標法測設曲線 光電測距儀

48、測距精度 主點測設精度 設置測站時的測角精度 詳細測設時的角度安置精度 測站數(shù)的個數(shù) 12-8 曲線測設的誤差減弱誤差措施 提高切線的測量精度，以確保主點的測設精度 儀器對中、整平，仔細對準后視點以減少偏角的測量誤差 丈量弦長時要抬平鋼尺、垂球落點準確 長大曲線應增設控制點，分段測設、分段閉合 12-9 線路施工測量主要任務：是測設出作為施工依據(jù)的樁點的平面位置和高程。 線路復測：施工開始之前，必須進行中線的恢復工作和水準點的檢驗工作，檢查定測資料的可靠性和完整性。設置護樁：由于施工中經(jīng)常需要找出中線位置，而施工過程中經(jīng)常發(fā)生中線樁被碰動或丟失，為了迅速又準確地把中線恢復在原來位置，必須對交點、直線轉(zhuǎn)點及曲線控制樁等主要樁點設置護樁路基邊坡放樣：修筑路基之前，需要在地面上把路基施工界線標定出來，這些樁稱邊樁；測設邊樁的工作稱為路基邊坡放