公路施工技术之路线定位-公路中线施工放样.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,公 路 施 工 技 术,2,情景一：路线定位,公路施工主要包括施工技术和施工组织管理两大方面的内容。施工前必须按设计进行施工测量放样，主要工作有以下几个方面：,1,熟悉图纸和施工现场,2,公路中线施工放样,3,路基横断面的放样,4,路面的放样,5,涵洞、桥隧等构造物的放样,3,知识点一：施工放样的基本方法,项目,1,：已知距离的放样,结合现场情况，先进行钢尺的各项改正，反算出放样的尺面长度，然后按这一长度从起点开始沿已知方向定出终点位置。,其计算公式为：,式中：,D,钢尺名义长度；,D,钢尺实际长度；,L,0,尺长改正数；,L,t,温度改正数；,L,h,倾斜改正数。,4,1.,垂线改正法,如下图所示，先按盘左盘右分中法初步放样，定出,，再用经纬仪观测 数个测回，求出各测回的平均角值,1,，当,与,的差值超出限差,时，则需改正,C,的位置。改正时可根据,AC,的长度和计算其垂直距离,然后过,C,点作,AC,的垂线，在垂线方向上量出,CC,1,的长度，定出,C,1,点，则即为放样的水平角。若为正，则按顺时针方向改正,C1,点；若为负，则按逆时针方向改正,C,1,点。为检查测设是否正确，还需进行检查测量。,5,路基的断面形式通常可分为三种类型：,项目,2,、,已知水平角的放样,2.,盘左盘右分中法,设,OA,为已知方向，要在,O,点以,OA,为起始方向，顺时针方向测设出给定的水平角。具体的测设方法是：在,O,点安置经纬仪，盘左位置照准目标,A,点，并将水平度盘配置在,0,。松开照准部制动螺旋，顺时针方向转动照准部，使水平度盘读数为,，沿视线方向在地面上定出,B,点。为了检核和提高测设精度，倒转望远镜成盘右位置，重复上述操作，并沿视线方向定出,B,点，取,B,和,B,的中点,B,，则即为设计的角值。这种方法又称为正倒镜分中法。,6,项目,3,：,已知高程的放样,已知高程的放样是根据施工现场已有的水准点，用水准测量或三角高程测量的方法，将设计的高程测设到地面上，即根据一个已知高程的点，来测设另一个点的高程，使其高差为所指定的数值。,水准测量法,A,为已知水准点，其高程为,H,A,，,B,为待测设高程点，其设计高程为,H,B,。将水准仪安置在,A,和,B,之间，后视,A,点水准尺的读数为,a,，则,B,点的,前视读数,b,应为视线高减去设计高程，即：,2.,三角高程法,3.,垂吊钢尺法,若待测设高程点的设计高程与已知高程点的高程相差较大,可采用此法。,7,项目,4,：已知点的放样,1,）极坐标法：,极坐标法是指在建立的极坐标系中，通过待测点的极径和极角，也就是,根据水平角和水平距离测设点的平面位置的方法。此方法适用于经纬仪配合,测距仪或全站仪测设。,如图所示，,A,、,B,为地面上已有的控制点，其坐标分别为,x,A,y,A,和,x,B,y,B,；欲测设,P,点，其设计坐标为,x,P,y,P,。则：,8,2,）,直角坐标法,直角坐标法是根据直角坐标原理测设地面点的平面位置。当施工,现场已建立互相垂直的基线或方格网时,可采用此法。,3,）距离交会法,4,）角度交会法,5,）全站仪法,采用全站仪测设时，将全站仪置于测设模式，向全站仪输入测设站点坐标、后视点坐标,(,或方位角,),，再输入待测设点的坐标。准备工作完成后，用望远镜照准棱镜，按相应的功能键，即可立即显示当前棱镜位置与待测设点的坐标差。根据坐标差值，移动棱镜的位置，直至坐标差为零，这时所对应的位置就是待测设点的位置。,9,本章学习要点：导线控制点和路线控制桩的复测；对高等级公路，用导线控制点恢复公路中线的方法；对低等级公路，用路线控制桩恢复公路中线的方法；纵断面的施工放样等内容。,一、概述,路线中线施工放样就是利用测量仪器和设备，按设计图纸中的各项元素和控制点坐标,(,或路线控制桩,),，将公路的“中心线”准确无误地放到实地，指导施工作业，习惯上称为“中线放样”。,知识点二：公路中线的施工放样,一般有两种方法：用沿线导线控制点放样；用路线控制桩,(,交点、直圆,、圆直等点,),放样。,公路路基施工技术规范,(JTJ 033-95),规定，对高速公路、一级公路，应,用坐标法恢复路线主要控制桩。实际应用中，二级以上的公路勘察设计，均沿路,线建有导线控制点，作为首级控制，故可采用导线控制点放样中线。,10,项目,1,：控制点复测,控制点复测是施工测量前必不可少的准备工作，它包括导线控制点和路线控制桩的复测。,1.,导线控制点的复测、补测和移位,1,）导线控制点的复测,导线控制点的复测主要是检查它的坐标和高程是否正确。检测方法如图所示：,第一步：根据导线点,1,n,的坐标反算转角（左角）,2,n-1,和导线边长,S,1,S,n-1,.,11,第二步：实地观测各左角,i+1,及导线边长,S,i,。角度观测可取一个测回平,均值，边长测量可取连续测量,3,4,次的平均值。当观测值和计算值满足下式：,12,第三步：水准点高程的检查,在使用水准点之前应仔细校核，并与国家水准点闭合。水准点高程的,检查和水准测量的方法一样。高速公路和一级公路的水准点闭合差按四等,水准（）控制，二级以下公路水准点闭合差按五等水准（）控制。,大桥附近的水准点闭合差应按,公路桥涵施工技术规范,（,JTJ041-89,）的,规定办理。如满足精度要求，则认为点的高程是正确的。,2,）导线控制点的补测与移位,由于人为或其它的原因，导线控制点丢失或遭到破坏。如果间断性的丢,失，则可利用前方交会、支点等方法补测该点，或采用任意测站方法补测,导线点。,2.,路线控制桩的恢复与固定,对于低等级公路或沿线没有布设导线控制点的公路，只能采用路线控制,桩来恢复公路中线（路线控制桩主要是交点桩、转点桩和路线的起讫桩）。,因此，首先要对路线控制桩进行恢复与固定。,13,用导线控制点恢复中线，实质上就是根据导线点坐标与公路中线坐标之间的关系，借以高精度的测距手段，将公路中线放到实地。因此，也可称之为“坐标法”。在公路勘测设计时，根据公路等级的不同，设计文件提供的设计资料也是不一样的。对于高等级公路如高速公路、一级公路和部分二级公路，设计文件中包括公路中线逐桩坐标表，可用坐标法恢复路线中桩。,项目,2,：用导线控制点恢复中线,如图所示，,P,i,为公路中线点，坐标为（,X,p,、,Y,p,）；,A,、,B,为公路中线附近,的导线点，坐标分别为（,X,A,、,Y,A,）、（,X,B,、,Y,B,），,P,点与,A,点的极坐标关系,用,A,点到,P,点的距离,SAP,、坐标方向,AP,表示，即：,上式就是两点间距离和坐标方位角的计算公式。式中，导线点,A,的坐标通过控制测量求得，,P,i,点的坐标可由放线人员自己计算（或查设计文件中的逐桩坐标表），可分以下几种情况：,14,1.P,i,点在直线段上,如图所示，,JD,n,的坐标为（,X,n,Y,n,）,JD,n,JD,n+1,的坐标方位角为,n,n+1,，,P,点在,JD,n,与,JD,n+1,的直线段上，则,P,点的坐标按下式求得：,2.P,i,点在平曲线段上,单圆曲线中桩坐标的计算比较简单，而带有缓和曲线的平曲线其坐标计算则比较,麻烦，如,P,点在带有缓和曲线的平曲线段上，已知,JD,n-1,、,JD,n,、,JD,n+1,的坐标分别为,（,Xn-1,Yn-1,）、（,Xn,Yn,）、（,Xn+1,Yn+1,），,JDn-1,JDn,、,JDn,JDn+1,的坐标方,位角分别为,n-1,，,n,、,n,，,n+1,。如图所示。,15,1,）坐标方位角的计算,则转角：,负为左传，正为右转。,2,）中桩坐标的计算,（,1,）主点坐标的计算,（,2,）计算,P,点在坐标系,XO Y,中的坐标（,X,，,Y,）,16,当,P,点在缓和曲线段内,当,P,点在圆曲线段内,（,3,）坐标转换,前半个曲线：,后半个曲线：,17,式中：,X,的符号始终为正值，,Y,的符号有正有负，当起点为,ZH,点，,曲线为左偏时，,Y,取负值；当起点为,HZ,点，曲线为右偏时，,Y,取负值；,反之取正值。,（,3,）,P,点的放样,根据求得的,P,点坐标，代入式,2-3-1,、,2-3-2,中，计算出,P,点与导线点,A,的距离,SAP,和坐标方位角,AP,，并按以下放样步骤进行放样：,1,）在控制点,A,架设全站仪或经纬仪，对中、整平（参见图,2-3-1,）；,2,）将导线点坐标、路线有关数据输入计算机，运行计算机程序；,3,）后视已知导线点,B,，配置水平度盘读数至后视导线点坐标方位角,AB,；,4,）根据待放点,P,的桩号,Li,计算机自动判断并计算该点的放样资料,SAP,、,AP,；,5,）转动照准部，拨方位角,AP,、量距离,SAP,，精确定出待放点,P,；,6,）检查该点,P,的桩号、方位角、距离是否正确；,重复第四六步，放样其它路线中桩。,后半个曲线：,18,对于低等级公路或沿线没有布设导线控制点的公路，只能采用路线控制,桩来恢复公路中线（路线控制桩主要是交点桩、转点桩和路线的起讫桩）。,因此，首先要对路线控制桩进行恢复与固定。,2,）路线控制桩的固定,在施工过程中，随着路基施工高度的不断变化，有些交点桩或转点桩,会 被掩埋或挖掉，因此，需要对其进行固定，以便在施工时能随时利用,他们来恢复或检查公路中线。固定后，做好记录、绘制草图，以供随时,恢复查寻。固定方法如下：,项目,2,：用路线控制桩恢复中线,1,、路线控制桩的恢复与固定,1,）路线控制桩的恢复与复测,（,1,）交点桩的固定,在,JD1,的前后两条导线的延长线上，,分别设置,A1,、,A2,和,B1,、,B2,等四个栓桩，,将全站仪置于,JD1,上，测定这四个栓桩,相互之间的距离,L1,、,L2,、,L3,、,L4,。,19,2,、用路线控制桩恢复中线,（,2,）转点桩的固定,对于低等级公路或施工单位没有测距仪时，可用路线控制桩恢复中线，中线恢复时所用公路平面设计资料主要有路线平面图、路线固定表、直线,曲线转角一览表等。施工前，当路线控制桩（交点桩、转点桩及路线起讫桩）恢复完成后，首先恢复公路中线直线段的施工控制桩，再恢复公路中线曲线段的施工控制桩。曲线段公路中线的恢复是先恢复主点桩，再按施工要求设置加桩。,1,）单,圆,曲线施工控制桩的放样,20,以曲线的起点,ZH,或终点,HZ,为坐标原点，以切线为,X,轴，过原点的曲率,半径方向为,Y,轴，建立坐标系，计算曲线上任意一点在该坐标系中的坐,标，然后进行放样。,（,1,）主点桩的放样,：,曲线起、终点（,ZH,、,HZ,）的放样,曲中点的放样（,QZ,）,（,2,）加桩的放样,：,2,）对称式带有缓和曲线的平曲线施工控制桩放样,HY,、,YH,点的放样,当待放点,P,在缓和曲线上时，其坐标可按下式计算：,21,式中：,Li,为待放点,P,至,ZH,点的弧长，其值等于待放点,P,桩号与,ZH,点,桩号之差；其余符号同前。,当待放点,P,在圆曲线上时，其坐标可按下式计算：,