公路施工技術(shù)之路線定位公路中線施工放樣

1、 公 路 施 工 技 術(shù) 2情景一：路線定位情景一：路線定位 公路施工主要包括施工技術(shù)和施工組織管理兩大方面的內(nèi)容。施工前必須按設(shè)計進行施工測量放樣，主要工作有以下幾個方面 ： 1熟悉圖紙和施工現(xiàn)場 2公路中線施工放樣 3路基橫斷面的放樣 4路面的放樣 5涵洞、橋隧等構(gòu)造物的放樣 3知識點一：施工放樣的基本方法知識點一：施工放樣的基本方法項目項目1：已知距離的放樣：已知距離的放樣結(jié)合現(xiàn)場情況，先進行鋼尺的各項改正，反算出放樣的尺面結(jié)合現(xiàn)場情況，先進行鋼尺的各項改正，反算出放樣的尺面長度，然后按這一長度從起點開始沿已知方向定出終點位置。長度，然后按這一長度從起點開始沿已知方向定出終點位置。 ht

2、oLLLDD其計算公式為：式中： D鋼尺名義長度； D鋼尺實際長度； L0尺長改正數(shù)； Lt溫度改正數(shù)； Lh傾斜改正數(shù)。41.垂線改正法垂線改正法 如下圖所示，先按盤左盤右分中法初步放樣，定出如下圖所示，先按盤左盤右分中法初步放樣，定出 ，再用經(jīng)緯儀觀測，再用經(jīng)緯儀觀測 數(shù)個測回，求出各測回的數(shù)個測回，求出各測回的平均角值平均角值1 1，當(dāng)，當(dāng)與與 的差值超出限差的差值超出限差時，則需改正時，則需改正C的的位置。改正時可根據(jù)位置。改正時可根據(jù)AC的長度和計算其垂直距離的長度和計算其垂直距離 然后過然后過C點作點作AC的垂線，在垂線方向上量出的垂線，在垂線方向上量出CC1的長度，定的長度，定出

3、出C1點，則即為放樣的水平角。若為正，則按順時針方向改點，則即為放樣的水平角。若為正，則按順時針方向改正正C1點；若為負(fù)，則按逆時針方向改正點；若為負(fù)，則按逆時針方向改正C1點。為檢查測設(shè)是點。為檢查測設(shè)是否正確，還需進行檢查測量。否正確，還需進行檢查測量。BACBAC ACACCCtan15路基的斷面形式通?？煞譃槿N類型：路基的斷面形式通?？煞譃槿N類型：項目項目2、已知水平角的放樣已知水平角的放樣 2.盤左盤右分中法盤左盤右分中法 設(shè)設(shè)OA為已知方向，要在為已知方向，要在O點以點以O(shè)A為起始方向，順時針為起始方向，順時針方向測設(shè)出給定的水平角。具體的測設(shè)方法是：在方向測設(shè)出給定的水平角。

4、具體的測設(shè)方法是：在O點安置經(jīng)點安置經(jīng)緯儀，盤左位置照準(zhǔn)目標(biāo)緯儀，盤左位置照準(zhǔn)目標(biāo)A點，并將水平度盤配置在點，并將水平度盤配置在 0。松。松開照準(zhǔn)部制動螺旋，順時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，使水平度盤讀開照準(zhǔn)部制動螺旋，順時針方向轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，使水平度盤讀數(shù)為數(shù)為，沿視線方向在地面上定出，沿視線方向在地面上定出B點。為了檢核和提高測點。為了檢核和提高測設(shè)精度，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤右位置，重復(fù)上述操作，并沿視線設(shè)精度，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤右位置，重復(fù)上述操作，并沿視線方向定出方向定出B點，取點，取B和和 B的中點的中點B，則即為設(shè)計的角值。這，則即為設(shè)計的角值。這種方法又稱為正倒鏡分中法。種方法又稱為正倒鏡分中法。6

5、項目項目3：已知高程的放樣已知高程的放樣 已知高程的放樣是根據(jù)施工現(xiàn)場已有的水準(zhǔn)點，用水準(zhǔn)測量或三角高程測量的方法，將設(shè)計的高程測設(shè)到地面上，即根據(jù)一個已知高程的點，來測設(shè)另一個點的高程，使其高差為所指定的數(shù)值。1. 水準(zhǔn)測量法 A為已知水準(zhǔn)點，其高程為HA，B為待測設(shè)高程點，其設(shè)計高程為HB 。將水準(zhǔn)儀安置在A和B之間，后視A點水準(zhǔn)尺的讀數(shù)為a，則B點的前視讀數(shù)b應(yīng)為視線高減去設(shè)計高程，即：2.三角高程法3.垂吊鋼尺法 BAHaHb)(fiDHBtan若待測設(shè)高程點的設(shè)計高程與已知高程點的高程相差較大,可采用此法。 7 項目項目4：已知點的放樣：已知點的放樣 1）極坐標(biāo)法： 極坐標(biāo)法是指在建

6、立的極坐標(biāo)系中，通過待測點的極徑和極角，也就是根據(jù)水平角和水平距離測設(shè)點的平面位置的方法。此方法適用于經(jīng)緯儀配合測距儀或全站儀測設(shè)。 如圖所示，A、B為地面上已有的控制點，其坐標(biāo)分別為xA,yA和, xB,yB；欲測設(shè)P點，其設(shè)計坐標(biāo)為xP,yP 。則： 22)()(cossinAPAPAPAPAPAPyyxxxxyyDABABABABABxyxxyyarctanarctanAPAPAPAPAPxyxxyyarctanarctan8 2）直角坐標(biāo)法直角坐標(biāo)法 直角坐標(biāo)法是根據(jù)直角坐標(biāo)原理測設(shè)地面點的平面位置。當(dāng)施工直角坐標(biāo)法是根據(jù)直角坐標(biāo)原理測設(shè)地面點的平面位置。當(dāng)施工現(xiàn)場已建立互相垂直的基線

7、或方格網(wǎng)時現(xiàn)場已建立互相垂直的基線或方格網(wǎng)時,可采用此法?？刹捎么朔ā?）距離交會法4）角度交會法5）全站儀法 采用全站儀測設(shè)時，將全站儀置于測設(shè)模式，向全站儀輸入測設(shè)站點坐標(biāo)、后視點坐標(biāo)(或方位角)，再輸入待測設(shè)點的坐標(biāo)。準(zhǔn)備工作完成后，用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)棱鏡，按相應(yīng)的功能鍵，即可立即顯示當(dāng)前棱鏡位置與待測設(shè)點的坐標(biāo)差。根據(jù)坐標(biāo)差值，移動棱鏡的位置，直至坐標(biāo)差為零，這時所對應(yīng)的位置就是待測設(shè)點的位置。 9 本章學(xué)習(xí)要點：導(dǎo)線控制點和路線控制樁的復(fù)測；對高等級公路，用導(dǎo)本章學(xué)習(xí)要點：導(dǎo)線控制點和路線控制樁的復(fù)測；對高等級公路，用導(dǎo)線控制點恢復(fù)公路中線的方法；對低等級公路，用路線控制樁恢復(fù)公路中線線控

8、制點恢復(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。的方法；縱斷面的施工放樣等內(nèi)容。一、概述一、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)計圖紙中的各項元素和控制點坐標(biāo)(或路線控制樁)，將公路的“中心線”準(zhǔn)確無誤地放到實地，指導(dǎo)施工作業(yè)，習(xí)慣上稱為“中線放樣”。知識點二：公路中線的施工放樣知識點二：公路中線的施工放樣 一般有兩種方法：用沿線導(dǎo)線控制點放樣；用路線控制樁(交點、直圓、圓直等點)放樣。 公路路基施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 033-95)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。實際應(yīng)用中，二級以上的公路勘察設(shè)計，均沿路線建

9、有導(dǎo)線控制點，作為首級控制，故可采用導(dǎo)線控制點放樣中線。10項目項目1：控制點復(fù)測：控制點復(fù)測 控制點復(fù)測是施工測量前必不可少的準(zhǔn)備工作，它包括導(dǎo)線控制點和路線控制樁的復(fù)測。 1.導(dǎo)線控制點的復(fù)測、補測和移位導(dǎo)線控制點的復(fù)測、補測和移位 1）導(dǎo)線控制點的復(fù)測）導(dǎo)線控制點的復(fù)測 導(dǎo)線控制點的復(fù)測主要是檢查它的坐標(biāo)和高程是否正確。檢測方法如圖所示：第一步：根據(jù)導(dǎo)線點1n的坐標(biāo)反算轉(zhuǎn)角（左角）2n-1和導(dǎo)線邊長S1Sn-1. 111ii1iii1iXXYYarctan，1iX2iX1iY2iYarctan2i1i ，i , 1i2i1,i1i2iY1iY2iX1iXiS 第二步：實地觀測各左角i+1

10、及導(dǎo)線邊長Si。角度觀測可取一個測回平均值，邊長測量可取連續(xù)測量34次的平均值。當(dāng)觀測值和計算值滿足下式： 162m1i1i150001iSiSiS12第三步：水準(zhǔn)點高程的檢查第三步：水準(zhǔn)點高程的檢查 在使用水準(zhǔn)點之前應(yīng)仔細(xì)校核，并與國家水準(zhǔn)點閉合。水準(zhǔn)點高程的檢查和水準(zhǔn)測量的方法一樣。高速公路和一級公路的水準(zhǔn)點閉合差按四等水準(zhǔn)（ ）控制，二級以下公路水準(zhǔn)點閉合差按五等水準(zhǔn)（ ）控制。大橋附近的水準(zhǔn)點閉合差應(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)為點的高程是正確的。L20L302）導(dǎo)線控制點的補測與移位）導(dǎo)線控制點的補測與移位 由于人為或其它的原因，導(dǎo)線控

11、制點丟失或遭到破壞。如果間斷性的丟失，則可利用前方交會、支點等方法補測該點，或采用任意測站方法補測導(dǎo)線點。 2.路線控制樁的恢復(fù)與固定路線控制樁的恢復(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樁、轉(zhuǎn)點樁和路線的起訖樁）。因此，首先要對路線控制樁進行恢復(fù)與固定。13 用導(dǎo)線控制點恢復(fù)中線，實質(zhì)上就是根據(jù)導(dǎo)線點坐標(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，將公路中線放到實地。因此，也可稱之為“坐標(biāo)法”。在公路勘測設(shè)計時，根據(jù)公路等級的不同，設(shè)計文件提供的設(shè)計資料也是不一樣的。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)

12、計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。項目項目2：用導(dǎo)線控制點恢復(fù)中線：用導(dǎo)線控制點恢復(fù)中線 如圖所示，Pi為公路中線點，坐標(biāo)為（Xp、Yp）；A、B為公路中線附近的導(dǎo)線點，坐標(biāo)分別為 （XA、YA）、（XB、YB），P點與A點的極坐標(biāo)關(guān)系用A點到P點的距離SAP、坐標(biāo)方向AP表示，即：2AYPY2AXPXAPSAXPXAYPY1tanAP 上式就是兩點間距離和坐標(biāo)方位角的計算公式。式中，導(dǎo)線點上式就是兩點間距離和坐標(biāo)方位角的計算公式。式中，導(dǎo)線點A的坐標(biāo)通過控制測的坐標(biāo)通過控制測量求得，量求得，Pi點的坐標(biāo)可由放線人員自己計算（或查設(shè)計文件中的逐樁坐標(biāo)表），可分以點的坐標(biāo)可

13、由放線人員自己計算（或查設(shè)計文件中的逐樁坐標(biāo)表），可分以下幾種情況：下幾種情況：141.Pi點在直線段上點在直線段上 如圖所示，JDn的坐標(biāo)為（Xn,Yn）, JDnJDn+1的坐標(biāo)方位角為nn+1，P點在JDn與JDn+1的直線段上，則P點的坐標(biāo)按下式求得：1nncosLLiTnnXX1nnsinLLiTnnYY2.Pi點在平曲線段上點在平曲線段上 單圓曲線中樁坐標(biāo)的計算比較簡單，而帶有緩和曲線的平曲線其坐標(biāo)計算則比較單圓曲線中樁坐標(biāo)的計算比較簡單，而帶有緩和曲線的平曲線其坐標(biāo)計算則比較麻煩，如麻煩，如P點在帶有緩和曲線的平曲線段上，已知點在帶有緩和曲線的平曲線段上，已知JDn-1、JDn、

14、JDn+1的坐標(biāo)分別為的坐標(biāo)分別為（Xn-1,Yn-1）、（）、（Xn,Yn）、（）、（Xn+1,Yn+1），），JDn-1JDn、JDnJDn+1的坐標(biāo)方的坐標(biāo)方位角分別為位角分別為n-1，n、n，n+1。如圖所示。如圖所示。151）坐標(biāo)方位角的計算）坐標(biāo)方位角的計算 1 -nX-nX1 -nY-nYarctann, 1 -nn1nn1n1n,nX-XY-Yarctan則轉(zhuǎn)角：n1,n1,nn ,負(fù)為左傳，正為右轉(zhuǎn) 。 2）中樁坐標(biāo)的計算）中樁坐標(biāo)的計算 （1）主點坐標(biāo)的計算）主點坐標(biāo)的計算 )180n, 1n(coshTnXZHX)180n, 1n(sinhTnYZHY1n, ncoshT

15、nXHZX1n ,nhnHZsinTYY（2）計算）計算P點在坐標(biāo)系點在坐標(biāo)系XO Y中的坐標(biāo)（中的坐標(biāo)（X，Y） 16當(dāng)當(dāng)P點在緩和曲線段內(nèi)點在緩和曲線段內(nèi) 當(dāng)當(dāng)P點在圓曲線段內(nèi)點在圓曲線段內(nèi)（3）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 )180n, 1n(coshTnXZHX)180n, 1n(sinhTnYZHY1n, ncoshTnXHZX1n ,nhnHZsinTXY前半個曲線：前半個曲線： s2L240R5iLiLXs6RL3iLY qR1802sLiLRsinX pR1802sLiLcos1RY 后半個曲線：后半個曲線：1801n, nsinY1801n, ncosXHZXX17 式中：式中：X的符

16、號始終為正值，的符號始終為正值，Y的符號有正有負(fù)，當(dāng)起點為的符號有正有負(fù)，當(dāng)起點為ZH點，點，曲線為左偏時，曲線為左偏時，Y取負(fù)值；當(dāng)起點為取負(fù)值；當(dāng)起點為HZ點，曲線為右偏時，點，曲線為右偏時，Y取負(fù)值；取負(fù)值；反之取正值。反之取正值。 （3）P點的放樣點的放樣 根據(jù)求得的根據(jù)求得的P點坐標(biāo)，代入式點坐標(biāo)，代入式2-3-1、2-3-2中，計算出中，計算出P點與導(dǎo)線點點與導(dǎo)線點A的距離的距離SAP和坐標(biāo)方位角和坐標(biāo)方位角AP，并按以下放樣步驟進行放樣：，并按以下放樣步驟進行放樣：1）在控制點）在控制點A架設(shè)全站儀或經(jīng)緯儀，對中、整平（參見圖架設(shè)全站儀或經(jīng)緯儀，對中、整平（參見圖2-3-1）；）

17、；2）將導(dǎo)線點坐標(biāo)、路線有關(guān)數(shù)據(jù)輸入計算機，運行計算機程序；）將導(dǎo)線點坐標(biāo)、路線有關(guān)數(shù)據(jù)輸入計算機，運行計算機程序；3）后視已知導(dǎo)線點）后視已知導(dǎo)線點B，配置水平度盤讀數(shù)至后視導(dǎo)線點坐標(biāo)方位角，配置水平度盤讀數(shù)至后視導(dǎo)線點坐標(biāo)方位角AB；4）根據(jù)待放點）根據(jù)待放點P的樁號的樁號Li,計算機自動判斷并計算該點的放樣資料計算機自動判斷并計算該點的放樣資料SAP、AP；5）轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，撥方位角）轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，撥方位角AP、量距離、量距離SAP，精確定出待放點，精確定出待放點P；6）檢查該點）檢查該點P的樁號、方位角、距離是否正確；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。重復(fù)第四六

18、步，放樣其它路線中樁。后半個曲線：后半個曲線：1801n, nsinY1801n, ncosXHZXX1801n, ncosY1801n, nsinXHZYY18 對于低等級公路或沿線沒有布設(shè)導(dǎo)線控制點的公路，只能采用路線控制對于低等級公路或沿線沒有布設(shè)導(dǎo)線控制點的公路，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樁、轉(zhuǎn)點樁和路線的起訖樁）。樁來恢復(fù)公路中線（路線控制樁主要是交點樁、轉(zhuǎn)點樁和路線的起訖樁）。因此，首先要對路線控制樁進行恢復(fù)與固定。因此，首先要對路線控制樁進行恢復(fù)與固定。 2）路線控制樁的固定）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，有些交點樁或轉(zhuǎn)點

19、樁在施工過程中，隨著路基施工高度的不斷變化，有些交點樁或轉(zhuǎn)點樁會會 被掩埋或挖掉，因此，需要對其進行固定，以便在施工時能隨時利用被掩埋或挖掉，因此，需要對其進行固定，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：恢復(fù)查尋。固定方法如下：項目項目2：用路線控制樁恢復(fù)中線：用路線控制樁恢復(fù)中線1、路線控制樁的恢復(fù)與固定、路線控制樁的恢復(fù)與固定 1）路線控制樁的恢復(fù)與復(fù)測）路線控制樁的恢復(fù)與復(fù)測 （1）交點樁的固定在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。 192、用路線控制樁恢復(fù)中線、用路線控制樁恢復(fù)中線 （2）轉(zhuǎn)點樁的固定）轉(zhuǎn)點樁的固定 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)計資料主要有路線平面圖、路線固定表、直線線恢復(fù)時所用公路平面設(shè)計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（交點樁、轉(zhuǎn)點樁及路線起訖樁）曲線