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文檔簡介

(建筑工程管理)公路施工

測量放樣方法

2020年4月

多年的企業(yè)咨詢顧問經(jīng)驗,經(jīng)過實戰(zhàn)驗I畫以落地執(zhí)行的卓越管理方案,值得您下載陋!

吉訓剛:??诶@城公路白蓮立交至機場段施工放樣測量

前H

在工程測量中當施工控制網(wǎng)建立以后,為了滿足工程的需求,需要將已設(shè)計

好的資料在實地標出,以便施工,這個過程我們稱為放樣。也就是說施工放樣是

把圖紙上的設(shè)計方案"搬"到實際現(xiàn)場的過程。放樣的結(jié)果是得到實地上的標樁,

標樁定在哪里,龐大的施工隊伍就在哪里進行挖土、澆搗混凝土、吊裝構(gòu)件等一

系列工作。如果放樣出錯且沒有及時糾正,將會造成極大的損失。當工地上有幾

個工作面同時開工時,正確的放樣是保證它們銜接成整體的重要條件。由于施工

時以放樣出的標樁為依據(jù),故放樣的過程不允許有任何一點差錯,否則會影響施

工的進度和質(zhì)量。而且在實際放樣的過程中,由于工程建筑物復雜多樣,有時往

往需要將幾種方法綜合應(yīng)用,才能放出該建筑物的點、線。因此,放樣方法的選

取顯得十分重要。放樣方法的選擇與工程建筑的類型,工程建筑物的施工部位,

施工現(xiàn)場條件和施工方法以及放樣精度要求和控制點的分布都有著密切的關(guān)系。

因此,放樣人員必須根據(jù)實地情況,如精度要求、控制點分布、現(xiàn)有儀器'現(xiàn)場

條件、計算工具等來選擇測站點和放樣點的測設(shè)方法的不同組合及不同的檢核

方法。

各類工程及同一工程的不同階段,不同部位隊放樣點的精度要求不同,多以

對測站點和放樣點的精度要求也不相同。作業(yè)時請嚴格執(zhí)行《工程測量規(guī)范》,

《水利水電工程施工測量規(guī)范》和《施工測量控制程序》。如果設(shè)計上有特殊要

求,按設(shè)計要求執(zhí)行。

為了實現(xiàn)預期的目的,在進行放樣之前,測量人員首先要熟悉工程的總體布

局和細部結(jié)構(gòu)設(shè)計圖,找出工程主要設(shè)計軸線和主要點位的位置以及各部分之間

的幾何關(guān)系,結(jié)合現(xiàn)場條件和已有控制點的布設(shè)情況,分析具體放樣方案,并作

出最優(yōu)化的處理,使放樣精度達到最高。通常情況下,平面放樣的方法有極坐標

2

法,直角坐標法,距離交會法,角度交會法,方向線交會法。高程放樣可采用全

站儀三角高程和水準高程放樣。根據(jù)擁有設(shè)備的情況來確定放樣實施方案。

本設(shè)計論文主要根據(jù)本人在海口繞城公路白蓮立交至機場段工程中實習所

學到的有關(guān)知識和所遇到的一些問題,經(jīng)過查看相關(guān)文獻和請教老師同學們,做

了一個應(yīng)用型的設(shè)計論文。本設(shè)計論文所主要討論的問題有,放樣的基本方法和

工作,高等級公路路線中線的施工放樣,公路中樁邊樁統(tǒng)一坐標的計算方法,緩

和曲線在公路施工中放樣的應(yīng)用,公路施工放樣中特殊區(qū)域的放樣方法和全站儀

放樣同GPS-RTK放樣方法的比較等等,以便我們在保證質(zhì)量的情況下,更有效

率的進行施工放樣測量工作。

由于本人水平有限,再加上時間倉促,文中難免會有不妥之處。望各位老師

和同學們批評指正。

1緒論

1.1工程概況

本工程對已經(jīng)建成的??诶@城公路的部分進行改造設(shè)計,共分為兩個部分;

一是把海榆中線上跨海口繞城公路的分離立交改為簡易互通立交,以滿足海榆中

線車輛上下??诶@城的需要。二是對??诶@城公路全線中央分隔帶進行改造設(shè)

計,由于??诤?诶@城公路中央分隔段10.5m,采用淺碟形,較為平緩,建成通

車后,社會車輛在中央分隔帶調(diào)頭的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn),由于??诶@城公路設(shè)計車速

120公里/小時,行車速度很快,致使交通事故頻發(fā)。所以,需要對全線中央分

隔帶的分隔和防眩改造處理,來解決這一社會問題。

現(xiàn)有海榆中線與海口繞城公路為分離立交,互通設(shè)計充分利用現(xiàn)有工程減小

互通規(guī)模。結(jié)合周圍地形情況,采用A型半苜蓿葉形立交方案,主線下穿,充分

吉訓剛:??诶@城公路白蓮立交至機場段施工放樣測量

利用已經(jīng)建成的海榆中線跨線橋布設(shè)。本互通設(shè)計無橋梁工程,如圖1.1是本工

程的簡圖。

圖1.1??诶@城公路白蓮立交至機場段總平面簡圖

Figurel.lHaikouRingRoadoverpasstotheairporttotalplanesystemdiagram

1.2公路工程施工放樣的任務(wù)

公路工程施工放樣的主要任務(wù)是利用測量技術(shù)將設(shè)計圖紙上的工程構(gòu)造物

的平面位置和高程在實地標定出來,作為施工的依據(jù)。在施工過程中,檢測工程

構(gòu)造物的幾何尺寸,以實現(xiàn)從設(shè)計圖紙到工程實物的質(zhì)和量的轉(zhuǎn)變。

在交通土木工程中,工程構(gòu)造物主要指路基、路面、橋涵、隧道及其附屬構(gòu)

造物和排水構(gòu)造物。在路基施工前,通過測量放樣確定路線中線樁、公路用地界

樁、路塹坡頂、路堤坡腳、邊溝等構(gòu)造物的施工位置;在橋涵施工前,通過測量

放樣確定基坑開挖、墩臺建造的施工位置;在隧道施工前,利用控制測量結(jié)果對

隧道定向定位等都是通過測量放樣實現(xiàn)的。在施工過程中,通過測量放樣對工程

構(gòu)造物外形幾何尺寸進行控制和檢測,及時修正偏差,以準確體現(xiàn)設(shè)計意圖;在

工程竣工后,通過測量對工程進行質(zhì)量檢查和驗收。實踐證明,精確地測量放樣

能準確控制施工質(zhì)量和節(jié)約工程成本。因此,施工放樣是工程施工過程中的重要

一環(huán),它貫穿工程施工全過程。

1.3公路施工放樣的依據(jù)

公路工程施工放樣的依據(jù)是《公路工程技術(shù)標準》,各種構(gòu)造物的施工技術(shù)

規(guī)范、規(guī)程、測量規(guī)范等以及工程設(shè)計圖紙。測量放樣工作應(yīng)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。通過控制測量,建立起平面控

制點和高程控制點與工程構(gòu)造物特征點之間的平面位置和高程的幾何聯(lián)系。以平

4

面控制點的坐標和高程控制點的高程為依據(jù),利用傳統(tǒng)測量儀器進行距離、高程

和角度的測量放樣或者利用全站儀和GPS進行三維坐標放樣來確定工程構(gòu)造物特

征點在實地上的空間位置。在放樣過程中,工程設(shè)計圖紙是圖解控制點和工程構(gòu)

造物特征點之間幾何關(guān)系的依據(jù);現(xiàn)行的施工技術(shù)規(guī)范、規(guī)程,以及測量規(guī)范是

核查放樣結(jié)果精度的依據(jù)。只有利用精度符合標準的幾何數(shù)據(jù),才能精確地測定

工程構(gòu)造物特征點的準確位置,以指導施工。

1.4施工放樣的基本原則

施工放樣測量工作必須遵循測量工作的基本原則,即"等級、整體、控制、

檢驗”四項基本原則。

等級原則是指實施測量時根據(jù)公路等級要求應(yīng)滿足的平面控制測量和高程

控制測量精度。等級的規(guī)定是施工控制測量技術(shù)工作成果質(zhì)量的標準。若不滿足

精度要求,就會出現(xiàn)放樣點的實地點位與沒計點位的出入。

整體原則是指兼顧工程的全局性和技術(shù)要求的完整性。施工控制測量作為施

工放樣測量的工作基礎(chǔ),必須從整體原則出發(fā),盡量實現(xiàn)多用性和有效性。多用

性即施工控制測量應(yīng)滿足工程設(shè)計及其施工放樣測量所確定的要求,盡量避免重

復控制測量。有效性即施上控制測量所建立的控制點點位應(yīng)明顯、無損、可靠,

便于應(yīng)用,點位參數(shù)準確,符合應(yīng)用要求。

隨著我國基本建設(shè)規(guī)模不斷擴大,要求工程具有高速度、高精度、高質(zhì)量,

做好施上控制測量這一工程前期工作,是高速度、高精度、高質(zhì)量的重要保證之

O

1.5施工放樣測量工作的基本要求

(1)緊密結(jié)合施工

吉訓剛:??诶@城公路白蓮立交至機場段施工放樣測量

為緊密結(jié)合施工的需要,測量技術(shù)人員應(yīng)做好下列工作:

①熟悉設(shè)計圖紙,理解有關(guān)圖紙的設(shè)計思路。

②檢查圖紙,核實圖紙的有關(guān)數(shù)據(jù),做好施上測量的數(shù)據(jù)準備。

③了解施工丁作計劃和安排,協(xié)調(diào)測量和施上進度的關(guān)系,落實施工測量工

藝。

(2)熟悉施工現(xiàn)場

施工測量技術(shù)人員熟悉現(xiàn)場是搞好放樣工作的摹本條件。

①核查并檢測有關(guān)的控制點在實地的位置,并和設(shè)計資料中的點之記相對照,確

認點位準確可靠。若原控制點點位丟失,應(yīng)按照原控制等級進行恢復,并

滿足精度要求。

②了解施上現(xiàn)場的地貌形態(tài)和地物分布情況。

③做好控制點的復測上作。

2施工放樣的基本方法

2.1放樣已知水平距離

2.1.1用鋼尺放樣已知水平距離

距離放樣即在地面上測設(shè)某已知水平距離,就是在實地上從一點開始,按給

定的方向,量測出設(shè)計所需的距離定出終點。

在地面上丈量已有兩點間的直線距離時,應(yīng)先用尺子量出兩點間的距離,再

考慮必要的改正數(shù),以求得正確的水平距離。而在地面上定出已給長度的直線時,

其程序恰恰相反。先要根據(jù)已知的水平距離,結(jié)合地面的高低、鋼尺的實際長度、

丈量時的溫度等,算出地面上應(yīng)量的距離,并按算出的距離進行丈量。如圖2.1

所示。

6

其計算公式為:

(2.1)

式中:_____名義長度,實地要測設(shè)的長度;

實際長度,需要測設(shè)的水平距離;

尺長改正數(shù),鋼尺在標準拉力、標準溫度條件下鋼尺的實際長度與

鋼尺的名義長度的差,即=-;

_____溫度改正數(shù),,為鋼尺的線膨脹系數(shù),一般用1.25x10-5/(,

t為測設(shè)時的溫度,為鋼尺的標準溫度(一般為20℃);

傾斜改正數(shù),,為兩端點的高差;

為了計算以上各改正數(shù),應(yīng)已知所用鋼尺的尺長改正數(shù),測出兩端點的高差,

并測量測設(shè)時的溫度。

圖2.1用鋼尺放樣已知水平距離

Fig2.1rulerloftingknownhorizontaldistance

2.1.2用光電測距儀放樣已知水平距離

在測量技術(shù)飛速發(fā)展的今天,測距儀或全站儀的使用越來越普遍。而且用測

距儀或全站儀測距是目前施工測量中較為簡捷和精確的一種方法。采用具有自動

跟蹤功能的測距儀測設(shè)水平距離時,儀器自動進行氣象改正并將傾斜距離改算成

水平距離直接顯示。具體方法如下:

測設(shè)時,將儀器安置在A點,測出氣溫及氣壓,并輸入儀器,此時按測量水

平距離功能鍵和自動跟蹤功能鍵,一人手持反光鏡桿立在終點附近,只要觀測者

指揮手持反光鏡者沿已知方向線前后移動棱鏡,觀測者即能在測距儀顯示屏上測

得順時的水平距離。當顯示值等于待測設(shè)的已知水平距離D時,即可定出終點。

吉訓剛:??诶@城公路白蓮立交至機場段施工放樣測量

如圖2.2所示。

圖2.2光電測距儀放樣水平距離

Fig2.1photoelectricrangefinderloftinghorizontaldistance

2.2放樣已知水平角

221一般方法

如圖2.3所示,已知地面上0A方向,從0A向右放樣已知水平角0,定出

0B方向,步聚如下:

圖2.3已知水平角一般方法放樣

Fig2.3knownhorizontalanglemethodoflofting

①在0點安置經(jīng)緯儀,盤左位置瞄準A點,并使水平度盤讀數(shù)為0。00'00"。

②松開水平制動螺旋,旋轉(zhuǎn)照準部,使水平度盤讀數(shù)為P值,在此方向線上

定出B’點。

③在盤右位置同法定出B"點,取B;B”的中心點B,貝!UAOB就是要放樣

的已知水平角區(qū)

222精確方法

當對放樣精度要求較高時,可按下述步驟進行:

圖2.4已知水平角精確放樣

Fig2.4knownhorizontalanglepreciselofting

①如圖2.4所示,先按一般方法放樣定出B點。

②反復觀測水平角NAOBI,若干個測回,準確求其平均值P,并計算出它與

已知水平角的差值△芹

③計算改正距離:

式中:0B1—測站點0至放樣點B1的距離;p—206265"。

④從B1點沿OB1的垂直方向量出BB1,定出B點,則NAOB就是要放樣的

已知水平角。

注意:如A0為正,則沿OB1的垂直方向向外量?。环粗騼?nèi)量取。

當前,隨著科學技術(shù)的日新月異,全站儀的智能化水平越來越高,能同時放

樣已知水平角和水平距離。若用全站儀放樣,可自動顯示需要修正的距離和移動

的方向。

2.3放樣已知高程

8

圖2.5高程放樣

Fig2.5elevationlofting

如圖2,5所示,在某設(shè)計圖紙上已確定建筑物的室內(nèi)地坪高程為21.500m,

附近有一水準點A,其高程為HA=20.950m?,F(xiàn)在要把該建筑物的室內(nèi)地坪高

程放樣到木樁B上,作為施工時控制高程的依據(jù)。其方法如下:

①安置水準儀于A、B之間,在A點豎立水準尺測得后視讀數(shù)為a=1.675m。

②在B點處設(shè)置木樁,在B點地面上豎立水準尺,測得前視讀數(shù)為b=

1.332m。

③計算:視線高Hi=HA+a=20.950+1.675=22.625m

放樣點的高程位置C=21.500-(22.625—1.332)=0.207m

④與水準尺0.207m處對齊,在木樁上劃一道紅線,此線位置就是室內(nèi)地坪

的位置。

在深基坑內(nèi)或在較高的樓層面上放樣高程時,水準尺的長度不夠,這時,可

在坑底或樓層面上先設(shè)置臨時水準點,然后將地面高程點傳遞到臨時水準點上,

再放樣所需高程。

圖2.6深基坑水

準點高程放樣

Fig2.6deepfo

undationpitle

velpointelevat

ionlofting

如圖2.6

所示,欲根據(jù)地面水準點A放樣坑內(nèi)水準點B的高程,可在坑邊架設(shè)吊桿,桿頂

吊一根零點向下的鋼尺,尺的下端掛上重錘,在地面和坑內(nèi)各安置一臺水準儀。

則B點的標高為:

(2.2)

式中:ai、bi、a2、b2一標尺讀數(shù)。

然后,改變鋼尺懸掛位置,再次觀測,以便檢核。

2.4點的平面位置放樣

241直角坐標法

吉訓剛:海口繞城公路白蓮立交至機場段施工放樣測量

當在施工現(xiàn)場有互相垂直的主軸線或方格網(wǎng)線時,可以用直角坐標法放樣點

的平面位置。

圖2.7直角坐標法放樣點的平面位置

Fig2.7Cartesiancoordinatesloftingpointsofplaneposition

如圖2.7所示,1、2、3點為方格網(wǎng)點,A、B、C、D為待測的建筑物角點,

各點坐標分別為A(20,20),B(20,100),C(40,20),D(40,100)o在2點安

置經(jīng)緯儀,后視3點,得2—3方向線,沿此方向分別量距20m和100m得P、

M兩點,并作出標志。再在P點安置經(jīng)緯儀,后視2或3點中一個較遠的點,

正倒鏡撥角90。取其平均值,得P—C方向線,沿此方向分別量距20m和40m,

得A、C兩點,作出標志。地面標志出B、D兩點。最后,按設(shè)計距禺及角度要

求檢測A、B、C、D四點。若不滿足設(shè)計精度要求,則按前述方格網(wǎng)放樣的方法

進行調(diào)整,直至這四點滿足設(shè)計要求,并加固標志點。直角坐標法只量距離和直

角,數(shù)據(jù)直觀,計算簡單,工作方便,因此,直角坐標法應(yīng)用較廣泛。

242極坐標法

極坐標法是根據(jù)水平角和距離來放樣點的平面位置的一種方法。當已知點與

放樣點之間的距離較近,且便于量距時,常用極坐標法放樣點的平面位置。

圖2.8極坐標放樣點的平面位置

Fig2.8polarcoordinatesetting-outpointlocationoftheplane

如圖2.8所示,A、B是已知平面控制點,其坐標為:

XA=1000.000m,yA=1000.000m,O(AB=305°48'32"

P為放樣點,其設(shè)計坐標為:

Xp=1033.640m,yp=1028.760m。

用極坐標法放樣,首先計算放樣數(shù)據(jù)DAP和伙圖中為NBAP)。

(2.3)

放樣時,把經(jīng)緯儀安置在A點,瞄準B點,按順時針方向放樣NBAP,得到

AP方向,沿此方向放樣水平距離DAP,得到P點的平面位置。

2.4.3角度交會法

當放樣地區(qū)受地形限制或量距困難時,常采用角度交會放樣點位。

圖2.9角度交會放灑點的平面位置

Fig2.9angleintersectionplacedsprinkleflatposition

如圖2.9所示,根據(jù)控制點A、B、C和放樣點P的坐標計算0邛邛鄧4角

值。將經(jīng)緯儀安置在控制點A上,后視點B,根據(jù)已知水平角仇盤左盤右取平

10

均值放樣出AP方向線,在AP方向線上的P點附近打兩個小木樁,樁頂釘小釘,

如圖2.9中1、2兩點。同法,分別在B、C兩點安置經(jīng)緯儀,放樣出3、4和5、

6四個點,分別表示BP和CP的方向線。將各方向的小釘用細線拉緊,在地面上

拉出三條線,得三個交點。由于有放樣誤差,由此而產(chǎn)生的這三個交點就構(gòu)成了

誤差三角形。當這誤差三角形的邊長不超過4cm時,可取誤差三角形的重心作

為所求P點的位置。若誤差三角形的邊長超限,則應(yīng)重新放樣。

2.4.4距離交會法

當建筑場地平坦,量距方便,且控制點離放樣點不超過一整尺長度時,可用

距離交會法。

首先,根據(jù)點的設(shè)計坐標和控制點、的坐標,先計算放樣數(shù)據(jù)、

PABDiD2O

放樣時,用鋼尺分別以控制點A、B為圓心,以Di、D2為半徑,在地面上畫弧,

交出P點。距離交會法的優(yōu)點是不需要儀器,但精度較低,在施工中放樣細部時,

常用此法。

2.4.5方向線交會法

方向線交會法是利用兩條已知方向線交會來確定放樣點位置的方法。如圖

2.10所示,Ai、A2、Bi、B2為橋軸線樣制點,Q及0'為施工初期測定的各墩臺

軸線方向控制樁,在橋梁墩臺施工過程中,利用橋軸線和墩臺軸線方向交會可隨

時定出墩臺的中心位置。

方向線交會法放樣時,兩條方向線以正交最為有利,斜交時應(yīng)注意控制交會

角的范圍以提高定位精度。

圖2.10方向線交會法

Fig2.10thedirectionofthelineintersectionmethod

2.4.6全站儀坐標法放樣

全站儀坐標放樣法的本質(zhì)是極坐標法,它能適合各類地形情況,而且精度高,

操作簡便,在生產(chǎn)實踐中已被廣泛采用。

放樣前,將全站儀置于放樣模式,向全站儀輸入測站點坐標、后視點坐標(或

方位角),再輸入放樣坐標,準備工作完成之后,用望遠鏡照準棱鏡,按坐標放樣

功能鍵,則可立即顯示當前棱鏡位置與放樣點位置的坐標差。根據(jù)坐標差值,移

動棱鏡位置,直至坐標差值為零,這時,棱鏡所對應(yīng)的位置就是放樣點位置,然

后,在地面作出標志。

3高等級公路路線中線的施工放樣

吉訓剛:??诶@城公路白蓮立交至機場段施工放樣測量

3.1路線中線放樣的主要內(nèi)容和實際意義

路線中線施工放樣就是利用測量儀器和設(shè)備才安設(shè)計圖紙中的各項元素(如公

路平縱橫元素)和控制點坐標(或路線控制樁),將公路的"中心線"準確無誤地放

到實地,指導施工作業(yè),習慣上稱為“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)。這是一項嚴肅認真、精確細

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,影響工作進度,甚至造成損失。因此,要嚴格按照有關(guān)規(guī)范、

規(guī)程的要求,對測量數(shù)據(jù)認真復核檢查,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,在施工前必須對導線控

制點和路線控制樁進行復測,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,采用先進的測設(shè)方法。

用導線控制點恢復公路中線,適用于高等級公路。實際應(yīng)用中,二級以上的

公路,均沿路線建有導線控制點,故可采用控制點放樣,即用坐標法恢復公路中

線。海口繞城公路白蓮立交至機場段作為首級控制,所以應(yīng)當用導線控制點恢復

公路中線。在恢復中線之前,首先要對導線控制點進行復測、補測和移位,以保

證控制點的精度。

3.2控制點復測

3.2.1導線控制點的復測

導線控制點的復測主要是檢查它的坐標和高程是否正確。檢測方法如圖3.1

所示:

圖3.1導線控制點的復測

Fig3.1Wirecontrolpointsurvey

12

第一步:根據(jù)導線點1~n的坐標反算轉(zhuǎn)角(左角)次~即一1和導線邊長Si~

Sn-l.

(3.1)

(3.2)

(3.3)

(3.4)

第二步:實地觀測各左角,+1及導線邊長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3~4次的平均值。當觀測值和計算值滿足下式:

(3.5)

(3.6)

時,則認為點的平面坐標和位置是正確的。

另外,還要對導線進行檢查,檢查時可將圖3.1中的1、2和n、n+L點作為已

知點,ai,2、和an,n+1作為已知坐標方位角,按二級導線的方位角閉合差和導

線全長閉合差的精度要求進行控制。

第三步,水準點高程的檢查

在使用水準點之前應(yīng)仔細校核,并與國家水準點閉合。水準點高程的檢查和

水準測量的方法一樣。高速公路和一級公路的水準點閉合差按四等水準()控制,

二級以下公路水準點閉合差按五等水準()控制。大橋附近的水準點閉合差應(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

為點的高程是正確的。

一般情況下,公路兩旁布設(shè)導線點,其坐標和高程均在同一點上。因此,在復測

坐標同時可利用三角高程測量的方法檢測高程。水準點間距不宜大于1km。在人

吉訓剛:??诶@城公路白蓮立交至機場段施工放樣測量

工構(gòu)造物附近、高填深挖地段、工程量集中及地形復雜地段宜增設(shè)臨時水準點。

臨時水準點必須符合精度要求,并與相鄰路段水準點閉合。

值得注意的是,有的施工單位在復測導線點時,只檢查本標段的點,而忽視

了對前后相鄰標段點的檢查,這樣就有可能在標段銜接處出現(xiàn)路中線錯位或斷

高。在實際工作中,應(yīng)引起重視,防止有這種問題發(fā)生。復測導線時,必須和相

鄰標段的導線閉合。

322導線控制點的補測與移位

由于人為或其它的原因,導線控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線點。補

測的導線點原則上應(yīng)在原導線點附近;如果連續(xù)丟失數(shù)點,則要用導線測量的方

法補測。若將路基范圍內(nèi)的導線點移至路基范圍以外,可根據(jù)移點的多少分別采

用交會法或?qū)Ь€測量的方法,并用"騎馬樁"加以保護。導線點的高程用水準測

量或三角高程測量測定。

應(yīng)特別強調(diào)的是,在補點時應(yīng)盡量將點位選在路線的一側(cè)、地勢較高處,以

避免路基填土達到一定高度時影響導線點之間的通視。

施工期間應(yīng)定期(一般半年)對導線控制點(特別是水準點)進行復測。季節(jié)凍融

地區(qū),在凍融以后也要進行復測。發(fā)現(xiàn)導線控制點丟失后應(yīng)及時補上,并做好對

導線控制點(特別是原始點)的保護工作。

3.3用導線控制點恢復中線

用導線控制點放樣中線,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。

現(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

14

的應(yīng)用,成為恢復中線的主要手段。《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ033-95)規(guī)定,

對高速公路、一級公路,應(yīng)用坐標法恢復路線主要控制樁。實際應(yīng)用中,二級以

上的公路勘察設(shè)計,均沿路線建有導線控制點,海口繞城公路白蓮立交至機場段

作為首級控制,故可采用導線控制點放樣中線。用導線控制點恢復中線,實質(zhì)上

就是根據(jù)導線點坐標與公路中線坐標之間的關(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??诶@

城公路白蓮立交至機場段,設(shè)計文件中包括公路中線逐樁坐標表(如表1),可

用坐標法恢復路線中樁。

表3.1海口繞城公路白蓮立交至機場段中線互通C匝道逐樁坐標表

TablelHaikouRingRoadinterchangetoLotusAirportsegmentinterchangerampCpile-t

o-pilecoordinatetable

坐標

樁號N(X)E(Y)

EKO+OOO206130.5988189234.9229

EKO+010206127.9698189244.5708

EKO+020206125.0797189254.1437

EKO+030206121.6786189263.5455

EKO+040206117.529189272.6398

EKO+050206112.4248189281.2319

EKO+060206106.213189295.8098

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EKO+070206098.8523189295.8098

EKO+080206090.4991189301.2876

EKO+090206081.372189305.3468

EKO+100206071.7099189307.8814

EKO+110206061.7654189308.8249

EKO+120206501.799189308.8249

EKO+130206042.0714189308.1526

EKO+140206032.8371189302.073

EKO+150206024.3378189296.8248

EKO+160206016.7959189290.2748

EKO+160.400206016.5172189289.9882

EKO+170206010.3891189282.6097

EKO+180206005.1624189274.0936

EKO+190206001.0729189264.9746

EKO+198.565205998.4051189256.8387

如圖3.2所示,Pi為公路中線點,坐標為(Xp、Yp);A、B為公路中線附近

的導線點,坐標分別為(XA、YA)、(XB、YB),P點與A點的極坐標關(guān)系用A

點到P點的距離SAP、坐標方向O(AP表示,即:

(3.7)

(3.8)

圖3.2導線控制點恢復中線

16

Fig3.2Wirecontrolpointrecoverycenter

上式就是兩點間距離和坐標方位角的計算公式。式中,導線點A的坐標通過

控制測量求得,Pi點的坐標可由放線人員自己計算(或查設(shè)計文件中的逐樁坐標

表),可分為Pi點在直線段上和Pi點在平曲線段上這兩種情況。

331P點在直線段上

如圖3.3所示,JDn的坐標為(Xn,Yn),JDn~JDn+1的坐標方位角為C(n~n+1,P

點在JDn與JDn+1的直線段上,貝!JP點的坐標按下式求得:

圖3.3Pi點在直線段上

Fig3.3Pipointsinthelinesegment

(3.9)(3.10)

式中:Li、L——為P點和YZ(或HZ)點的里程樁號;

Tn——為切線長。

3.3.2Pi點在平曲線段上

單圓曲線中樁坐標的計算比較簡單,而帶有緩和曲線的平曲線其坐標計算則

比較麻煩,現(xiàn)舉例如下:

P點在帶有緩和曲線的平曲線段上,已知JDn-l、JDn、JDn+i的坐標分別為

(Xn-l,Yn-l)、(Xn,Yn)、(Xn+l,Yn+l),JDn-l-JDn.JDn~JDn+1的坐標方位

角分別為On-l,n、O(n,n+l0

圖3.4Pi點在平曲線段上

Fig3.4Pipointinthecurvesegment

(1)坐標方位角的計算

(3.11)

(3.12)

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則轉(zhuǎn)角:,負為左傳,正為右轉(zhuǎn)。

(2)中樁坐標的計算

先根據(jù)交點的坐標、切線的坐標方位角與切線長,采用導線坐標的計算方法,

計算主點ZH、HZ的坐標,然后以ZH(或)HZ為坐標原點,以向JDn的切線

為X,軸,過原點的法線為Y,軸,建立X9Y,局部坐標系,計算P點在局部坐標系

中的坐標(X、Y),再利用坐標平移和旋轉(zhuǎn)的方法將此坐標轉(zhuǎn)化為路線坐標系

中的坐標(X,Y)

①主點坐標的計算

(3.12)

(3.13)

(3.14)

(3.15)(3)計算P點在坐標系X9V中的坐標(X',Y')

①當P點在緩和曲線段內(nèi):

(3.16)

(3.17)

式中:L——為P點樁號與ZY或YZ點樁號之差;

R——為圓曲線半徑;

Ls——為緩和曲線長度。

②當P點在圓曲線段內(nèi):

(3.18)

(3.19)

式中:p——為內(nèi)移值;

q——為切線增長值;其余符號同前。

(4)坐標轉(zhuǎn)換

①前半個曲線:

(3.20)

(3.21)

②后半個曲線:

(3.22)

(3.23)

式中:X,的符號始終為正值,Y,的符號有正有負,當起點為ZH點,曲線為左偏

時,

Y'取負值;當起點為HZ點,曲線為右偏時,Y,取負值;反之取正值。

333P點的放樣

根據(jù)求得的P點坐標,代入式3.7、3.8中,計算出P點與導線點A的距離SAP

和坐標方位角C(AP,并按以下放樣步驟進行放樣:

(1)在控制點A架設(shè)全站儀或經(jīng)緯儀,對中、整平(參見圖3.4);

(2)將導線點坐標、路線有關(guān)數(shù)據(jù)輸入計算機,運行計算機程序;

(3)后視已知導線點B,配置水平度盤讀數(shù)至后視導線點坐標方位角C(AB;

(4)根據(jù)待放點P的樁號L,計算機自動判斷并計算該點的放樣資料SAP、QAP;

(5)轉(zhuǎn)動照準部,撥方位角C(AP、量距離SAP,精確定出待放點P;

(6)檢查該點P的樁號、方位角、距離是否正確;

重復第四~六步,放樣其它路線中樁。

3.4縱斷面的施工放樣

縱斷面施工放樣時,如果待放點在直坡段其放樣較為簡單,下面關(guān)鍵介紹豎

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曲線的放樣。豎曲線放樣時,可以在路基設(shè)計表或縱斷面圖上直接查得中樁設(shè)計

高程。但有時根據(jù)實際,放線人員需要自己計算時,可根據(jù)縱斷面圖上的設(shè)計資

料,按如下方法進行(如圖3.5所示):

圖3.5縱斷面的施工放樣

Fig3.5Longitudinalsectionofconstructionlofting

(3.13)

(3.14)

(3.15)

當中樁位于豎曲線范圍內(nèi),應(yīng)對其坡道高程進行修正。豎曲線的標高改正值計算

公式為:

(3.16)

上式中X的值在豎曲線中為正號,在凹曲線中為負號。計算時,只需把已算

出的各點的坡道高程加上(對于凹曲線)或減去(對于凸曲線)相應(yīng)點的標高改

正值即可。

例1海口繞城公路白蓮立交至機場段中線互通B匝道某路段縱斷面,已知

ii=-l.n4%/2=+0.154%,為凹曲線,變坡點的樁號為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、終點的樁號和高程、曲線上

每隔10間距里程樁的標高改正數(shù)和設(shè)計高程。

按上列公式求得:

豎曲線起點、終點的樁號和高程為:

起點樁號=K1+(670-31.70)=K1+638.3O

終點樁號=K1+(638.30+63.40)=Kl+701.70

20

起點坡道高程=48.60+31.7xl.n4%=48.96m

終點坡道高程=48.60+31.70x0.154%=48.65m

然后根據(jù)R=5000m和相應(yīng)的樁距X,即可求得豎曲線上各樁的標高改正數(shù)

Yi,計算結(jié)果列于下表:

表3.2

Table3.2

至起點、終

標高改正

樁號點坡道高程豎曲線高程備注

數(shù)Yi

距離Xi

K1+638.3048.9548.95

K1+650Xi=11.748.8248.83豎曲線起點

Yi=0.01

K1+660Xi=21.748.7148.76ii=-1.114%,

Yi=0.05

K1+670Xi=31.748.6048.70變坡點

Yi=0.10

K1+680Xi=21.748.6248.67i2=+0.154%

Yi=0.05

K1+690Xi=11.748.6348.64豎曲線終點

Yi=0.01

K1+701.7048.6548.65

4路基路面的施工放樣

4.1路基橫斷面施工放樣

4.1.1路基路面設(shè)計的基本參數(shù)

在公路中線施工控制樁恢復完成后,即可進行路基施工。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(或路塹坡頂點)找出來,釘

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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)。

在進行路基路面施工放樣以前,應(yīng)首先了解路基路面設(shè)計的基本參數(shù),以便在進

行放樣測量時計算放樣數(shù)據(jù)。路基路面的設(shè)計計算參數(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4.1所示。

圖4.1公路路基設(shè)計簡圖

Fig4.1sketchofhighwayroadbed

(2)邊坡坡度

路基邊坡坡度通常以1:m的形式表示,即i=h/d=l/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)計要求,在公路直線段路基邊緣點處于同一高度,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)計文件中查取。

(4)加寬

當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

22

曲線兩端設(shè)置加寬緩和段。曲線上的加寬值可從設(shè)計文件中查取。

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,可按下式計算:

①當加寬緩和段為直線過渡時,

(4.1)

②當加寬緩和段為高次拋物線過渡時,

(4.2)

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的長度;

Lc——加寬緩和段(或緩和曲線段)的長度。

4.1.2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和路塹的開挖邊界點。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定。

路基邊界點是指路堤(或路塹)邊坡與自然地面的交點。

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)計的要求,表明路基、涵洞、擋土墻等邊界點位

實際位置的樁位,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)。

4.1.3路基橫斷面的放樣方法

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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,用

木樁標定出來。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,然后在實地用皮尺沿

橫斷面方向?qū)⑦厴墩闪坎硕ǔ鰜?。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,先計算出路

基中心樁至邊樁的距離;然后,在實地沿橫斷面方向按距離將邊樁放出來。一般

情況下,當施工現(xiàn)場沒有橫斷面設(shè)計圖,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行:

第一種情況:平坦地段的邊樁放樣。圖4.2為填方路堤,坡腳樁至中樁的距離

為D應(yīng)為:

圖4.2填方路堤

Figure4.2fillembankment

(4.3)

24

圖4.3為挖方路塹,坡頂樁至中樁的距離為D應(yīng)為:

圖4.3挖方路塹

Fig4.3excavationcutting

(4.4)

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。

第二種情況:傾斜地段的邊樁放樣。在傾斜地段,計算時要考慮橫坡的影響。

如圖4.4,路堤坡腳樁至中樁的距離D上、D下為:

圖4.4路堤坡

Fig4.4theembankmentslope

(4.5)

(4.6)

如圖4.5,路塹坡頂樁至中樁的距離D上、D下為:

(4.7)

(4.8)

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l:n,n為原地面橫坡率。

圖4.5路塹坡

Fig4.5cuttingslope

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叉因為代入式(4.5)、(4.6)、(4.7)、(4.8),簡化整理得:

路堤坡腳樁至中樁的距離D上、D下為:

(4.9)

(4.10)

路塹坡頂樁至中樁的距離D上、D下為:

(4.11)

(4.12)

③漸進法

漸進法的原理是,在分段丈量水平距離的同時,用水準儀或全站儀測出該段

地面兩點的高差,最后類計得出邊樁點與中樁點的高差,即可用式(4.5)、(4.6)、

(4.7)、(4.8)驗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。

實際工作中,采用試探法放邊樁,在現(xiàn)場邊測邊標定,一般試探一、二次即

可。如果結(jié)合圖解法,則更為簡便。當然,對于傾斜地面上的邊樁也可采用極坐

標法放樣。先計算出兩側(cè)邊樁的坐標,然后再用坐標法確定邊樁的位置。

(2)路基邊坡的放樣

在放樣出邊樁后,為了保證填、挖的邊坡達到設(shè)計要求,還應(yīng)把設(shè)計邊坡在

實地標定出來,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)計邊坡坡度做好邊坡樣板,施工時,授照邊

坡樣板進行放樣。

4.2路面施工放樣

26

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)的導線點和水準點引測到路基上,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。引測的導線點和水準

點要和高一級的導線點和水準點進行附合或閉合,精度應(yīng)滿足一、二級和五等水

準測量的要求。

路面施工階段的測量放樣工作仍然包括恢復中線、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行的。在路面底基層(或者墊層)

施工前,首先應(yīng)進行路槽放樣。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。

421路槽的放樣

如圖4.6所示,在鋪筑路面時,首先應(yīng)進行路槽放樣,在已完工的路基頂面上

恢復中線,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高(要考慮路面和

路肩的橫坡以及超高)0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行到路肩的邊緣。

圖4.6路槽的放樣

吉訓剛:??诶@城公路白蓮立交至機場段施工放樣測量

Fig4.6theroadtroughlofting

機械施工時,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于路面加虛方厚度的木塊作為路面施

工的標準。

422路面放樣

路面各結(jié)構(gòu)層的放樣方法仍然是先恢復中線,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)邊樁的坐標放

樣邊樁。

①邊樁坐標的計算

如圖4.7所示,路線中線上任意一點P樁號為Lp,坐標為(XP,YP),切線坐標方位

角為

a切。過P點的法線坐標方位角a法按下式計算求得:

(4.13)

為計算方便,規(guī)定a法方向總是指向中線右側(cè),左右兩側(cè)是相對于路線前進方

向而言。

橫斷面方向上任一點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,中線右側(cè)橫支距為正。則橫斷方向上M點的坐標用下式計算:

28

(4.14)

(4.15)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)前面計算出

的路基邊樁坐標,采用坐標放樣的方法放出邊樁。

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