公路施工放样方法.doc

课题：公路施工放样
第一章 施工放样的基本方法

教学目标：1、掌握施工放样的内容和基本方法；
2、能利用钢尺进行直段距离的放样；
3、能利用经纬仪进行水平角的放样；
4、能利用水准仪进行高程放样；
5、能利用经纬仪或全站仪进行坐标放样。
教学难点：施工方样的基本方法，放样仪器的操作。
教学方法：课堂讲授、讨论、多媒体教学。
教学课时：4学时

课的结构：
一、 组织教学：采用起立的方式
二、 新课讲授：
（一） 施工放样的内容和基本方法
1、 施工放样的内容：
（1） 熟悉图纸和施工现场；
（2） 公路中线施工方样；
（3） 路基横断面放样；
（4） 路面的放样。
2、 路基放样的工作内容及方法
（1） 低等级公路的放样方法
① 图解法；②计算法
（2） 高等级公路放样方法
（二） 直线段距离放样
1、钢尺量距
距离放样即在地面上测设某已知水平距离，就是在实地上从一点开始，按给定的方向，量测出设计所需的距离定出终点。

式中：——名义长度，实地要测设的长度；——实际长度，需要测设的水平距离；
——尺长改正数，钢尺在标准拉力、标准温度条件下钢尺的实际长度与钢尺的名义长度的差，即=－；
——温度改正数，，为钢尺的线膨胀系数，一般用１．25
×10－5／℃，ｔ为测设时的温度，为钢尺的标准温度（一般为20℃）；
——倾斜改正数，，为两端点的高差；
为了计算以上各改正数，应已知所用钢尺的尺长改正数，测出两端点的高差，并测量测设时的温度。
2、用光电测距仪（全站仪）测设水平距离
采用具有自动跟踪功能的测距仪测设水平距离时，仪器自动进行气象改正并将倾斜距离改算成水平距离直接显示。具体方法如下：测设时，将仪器安置在A点， 测出气温及气压，并输入仪器，此时按测量水平距离功能键和自动跟踪功能键，一人手持反光镜杆立在终点附近，只要观测者指挥手持反光镜者沿已知方向线前后移动棱镜，观测者即能在测距仪显示屏上测得顺时的水平距离。当显示值等于待测设的已知水平距离D时，即可定出终点。如下图所示：

图1 用光电测距仪（全站仪）测设水平距离
（三） 水平角放样
1、正倒镜分中法
如图1-4-3所示，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°附近（或任意读数L）。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L+，沿视线方向在地面上定出点。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，并沿视线方向定出点，取的中点B，则即为设计的角值。这种方法又称为正倒镜分中法。
2、垂线改正法
当测设精度要求较高时，可采用初放水平角与设计水平角进行差值比较，并沿垂线方向进行改正的方法。如图1-4-4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，测回数由精度要求决定，求出各测回的平均角值，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CC1：
（单位为秒）
然后过C点作AC的垂线，在垂线方向上量出CC1的长度，定出C1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C1点。为检查测设是否正确，还需进行检查测量。

图2 正倒镜分中法 图3 垂线改正法
（四） 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。
如图1-4-5所示，A为已知水准点，其高程为，B为待测设高程点，其设计高程为。将水准仪安置在A和B之间，后视A点水准尺的读数为，则B点的前视读数b应为视线高减去设计高程，即：

图4 高程的放样方法
测设时，将B点水准尺贴靠在木桩的一侧，上、下移动尺子直至前视尺的读数为b时，再沿尺子底面在木桩侧面画一刻线，此线即为B点的设计高程的位置。
（五） 平面点位的放样
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。
在施工现场通常是以导线边、施工基线或建筑物的主轴线为极轴；以某一个已在现场标定出来的点位极点。放样时先根据待测点的坐标和已知点的坐标，反算待测点到极点的水平距离D（极径）和极点到待测点方向的坐标方位角，再根据方位角求算出水平角（极角），然后由D和进行点的放样，在这里D和称为放样数据。
如图所示，A、B为地面上已有的控制点，其坐标分别为、和、；欲测设P点，其设计坐标为、。则：

图5 极坐标法
其中：
；
测设时，在A点安置经纬仪，瞄准B点，先测设出角，得AP方向线。在此方向线上测设水平距离D，即得到P点。
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。

图6 直角坐标法
如图1-4-7所示,OA、OB为两条互相垂直的基线，待测的轴线与基线平行。这吋可根据设计图上给出的M点和Q点的坐标,用直角坐标法将构造物的四个角点测设于实地。
首先在O点安置经纬仪，瞄准A点，由O点起沿视线方向测设距离15m定出点，由点继续向前测设距离35m定出点；然后在点安置经纬仪，瞄准向左测设90°角，沿此方向从 点起测设距离25m定出M点，再向前测设距离20m定出P点。将经纬仪安置于点同法测设出N点和Q点。最后应检查构造物的四角是否等于90°，各边长度是否等于设计长度,误差在允许范围内即可。
3、角度交会法
角度交会法又称方向线交会法。它适用于待测设点离控制点较远或量距较为困难的地方。
4、距离交会法
距离交会法是根据两段已知的距离交会出地面点的平面位置。此法适用于待测设点至控制点的距离不超过一整尺的长度，且便于量距的地方。在施工中细部的测设常用此法。
三 小结：
本教学内容主要讲解了施工放样的基本内容和方法，重点讲解了距离、水平角、高程和平面点位的放样方法。