测量在公路建设中的应用概述.doc

测量在公路建设中的应用概述摘要：对公路测量的过程进行了分析，分别从仪器检验与校正、导线测量、水准测量、路基测量及桥涵放样等方面作了论述，使公路测量的技术人员对公路测量过程有一个完整的了解，以利于他们提高业务水平。关键词：仪器检验 水准测量 导线测量 放样1公路测量中常用到的仪器 公路测量中常用到的测量仪器有钢尺，水准仪，全站仪，RTK等。这四种仪器在公路测量中经常用到，能熟练掌握这几种测量仪器的使用方法，可以有效地提高测量时间，提高工作效率，做到事半功倍。随着科技的进步，现代测量仪器，也在不断改进，但其工作原理大都相似。但测量仪器的仪器误差及测量误差与公路测量成果的好坏密切相关，这就要求测量技术人员要掌握仪器的检校，以保证测量成果的精度和有效性。 以水准仪为例，水准测量的误差主要来源于3个方面：仪器误差、观测误差和外界条件影响产生的误差。11仪器误差111水准仪的视准轴不平行于水准管轴(即i角误差)仪器虽在测量前经过校正，仍会存在残余误差，由此造成水准管气泡居中、水准管轴居于水平位置、而望远镜视准轴却发生倾斜，致使读数误差。这种误差与视距长度成正比。为减小这项误差的影响，观测时可通过中间法(尽量使前后视距相等)加以消除。此法简单易行，立尺人可通过步测距离选择适当的转点。如受地形条件限制而无法使用中间法时，可采用距离补偿法(前视距离总和等十后视距离总和)消除此误差。112水准尺误差主要包含尺长误差(即水准尺长度不准确)、刻划误差(水准尺上的分划不均匀)和零点误差(尺的零刻划位置不准确)、水准尺随着外界温度、湿度的变化而发生的伸缩、弯曲。以及水准尺底部、接头处磨损而引起的误差等。水准尺在每次使用前，都应进行检验，合格后方可使用。对于较精密的水准测量，应选用尺长误差和刻划误差小的标尺，必要时在成果中加入尺长改正。尺的零点误差的影响，控制方法可以通过在一个水准测段内，两根水准尺交替轮换使用(在本测站用作后视尺，下测站则用为前视尺)，并把测段站数目布设成偶数，使其相互抵消。同时可以减弱刻划误差和尺长误差的影响。12观测误差121符合水准管气泡未严格居中由于符合水准气泡未能做到严格居中造成望远镜视准轴倾斜，产生读数误差。读数误差的大小与水准管的灵敏度有关，主要是水准管分划值f的大小。此外，读数误差与视线长度成正比。水准管居中误差一般认为是01r，根据公式m居中=01TSP，DS3仪水准管的分划值一般为20，视线长度s为75m，p=206265，那么，m居中=0因此，只要观测时符合水准管气泡能够认真仔细进行居中，且对视线长度加以限制，与中间法一致，就可以消除此类误差。122视差未消除当存在视差时，尺像不与十字丝平面重合，观测时眼睛所在的位置不同，读出的数也不同，因此，产生读数误差。所以在每次读数前，仔细进行物镜对光就可以消除视差。123估读毫米数误差由于观测者眼睛的鉴别能力有限，而十字丝又有一定的宽度，所以在估读毫米数时，不可能十分准确，尤其在视线长或成像不良的天气条件F，对估读的影响更大。该项误差与观测者个人有关，无法完全消除。为r提高估读的准确性，应适当控制视线长度，尽量选择在成像好的天气条件下进行观测。124水准尺的倾斜误差水准尺如果是向视线的左右倾斜，观测时通过望远镜十字丝很容易察觉而纠正。但是，如果水准尺的倾斜方向与视线方向一致，0不易察觉。尺子倾斜总是使尺上Y读数增大。该误差可用式a=a(1COS1)进行计算。式中，a是水准尺的正确读数，Y为水准尺与铅垂线的夹角。由上式可知，尺的倾斜角越大，对读数的影响就越大；尺上读数越大，对读数的影响就越大。当Y=30，a=15m时，a=2.1mm。2公路导线测量及其应用2.1导线点的选设导线是由多个导线点及其相邻导线点问的连线组成的导线环。导线点设置必须满足路线选线、定线、放样和起(终)点与原有公路接线的需要。导线点应设置在路线施工范围以外、相邻导线点通视又便于支立仪器的伐根上或牢固打人土中的方木桩上，并钉上钢钉和红布，认真护桩和拴桩，用红布做好标记方便利用。根据公路路线测量技术规范要求，导线点间距为505()0m，在线路交点或弯道附近应设置导线点，以利曲线测量放样；当利用旧路长直线段时，在临近两端部应设置导线点，以便准确地控制长直线段；线路起、终点与已有公路衔接处的相应直线路段中心轴线上，应分别设置间距约l()02()()m的两个导线点，以此可求得个和最后一个曲线交点坐标，从而求得相应的转向角和曲线元素，更好地与已有公路合理接线。2.2导线在公路测量中的应用导线是线路的基准线，先有导线，后有线路的导线是线路的基准线，先有导线，后有线路的中、曲线和交点，线路中、曲线和交点坐标，都是中、曲线和交点，线路中、曲线和交点坐标，都是根据相应的导线点测量计算求得的，现地的线路根据相应的导线点测量计算求得的，现地的线路线第一线第一中、曲线桩号也都是根据相应的导线点放样测量出中、曲线桩号也都是根据相应的导线点放样测量出来的。当施工复测时，只要保留地面上的导线点就来的。当施工复测时，只要保留地面上的导线点就很容易地恢复线路中、曲线和交点等诸桩位。所很容易地恢复线路中、曲线和交点等诸桩位。所以，导线是线路测量的纲，而线路中、曲线则是目。2.2.1现地坐标定线法在旧路改造扩建的选线、定线中，为了少占农在旧路改造扩建的选线、定线中，为了少占农田提高旧路利用率或在障碍物过多的情况下，可利田提高旧路利用率或在障碍物过多的情况下，可利用现地导线和导线点，直接量取已选好的公路线位用现地导线和导线点，直接量取已选好的公路线位中心到某导线点的距离和角度(一般为90)，从中心到某导线点的距离和角度(一般为90)，从而可计算出该线位中心控制点的坐标。两个线位中而可计算出该线位中心控制点的坐标。两个线位中心控制点可固定一条直线边，为了提高定线精度，心控制点可固定一条直线边，为了提高定线精度，应用位于直线两端部的导线点来量测、计算线位中心控制点坐标。相邻两条直线边各有2个线位中心控制点，这样，可解联立方程求得其交点坐标，这可由自编程序迅速求得，也可利用计算机CAD完成，直接读取交点坐标。当然，也可在现地直接确定实交点桩位，通过相应导线和导线点用全站仪准确测得距离和角度，则可求得该交点坐标。在实际应用时还是前者更为机动灵活方便，也没有虚、实交点之分。用以上办法可求得线路诸交点坐标，进而进行标定线的中线计算。2.2.2用坐标法测设线路曲线自1995年以来，利用自编坐标法测设曲线程序进行线路曲线测设放样。程序须输入圆曲线半径、缓和曲线长度、交点里程、交点坐标、起始边方位角、置仪器点和后视导线点坐标等，即可输出曲线诸桩号和交点的放样测量所需角度和间距，此方法仅有单点误差，无累积误差，测量精度高，如遇障碍时仪器可任意搬家，测出角度和距离自设支导线点，通过自编程序计算迅速给出支导线点坐标，机动灵活，非常方便。坐标法测设曲线程序也适用无导线点的一次定测时的曲线测设放样。2.2.3用坐标法测设线路直线利用自编坐标法测设直线程序进行线路直线测设放样，特别适用于无法通视的居民区等直线放样，可将仪器置于导线点或临时自设支导线点上，将所有测点尽收眼底，灵活方便地进行直线放样。程序输入起始点坐标、里程、直线方位角、直线末端里程、置仪器点和后视导线点坐标，即可输出各桩号测量放样所需角度和距离。如果直线起点为曲线交点时，此时输入的起始点里程应为原交点里程减去该曲线的切曲差。如果采用转点方法测设放样直线时，也可利用以上坐标法测设放样两个整桩号作为转点，再通过该转点进行直线测设放样，其精度高、速度快、机动灵活，具有显著的经济效益。地面两点问实际距离与坐标计算距离有极小差值，现地测设放样时可不予考虑，如有必要可考虑其改正值。3公路建设中的放样工作测量放线是公路工程很重要的一项技术工作，贯穿于施工的全过程，从施工前的准备，施工过程，到施工结束以后的竣工验收，都离不开测量工作。如何把测量放线做得又快又好，是对技术人员一项基本技能的考验和基本要求。3.1做好开工前的测量交底工程开工前，应在全面熟悉设计文件的基础上，由勘测设计单位进行现场测量交底，按设计图认清现场水准基点、导线桩等，做好桩位交接记录，对位于施工范围内的测量标志，必须采取妥善保护措施。关于测量交底方面，需要强调的是桩位的保护，即在设计单位交桩以后，应及时采用砌砖墩或浇筑水泥墩等方法予以保护，以免丢失。这些桩一般在于农田或居民区内，很容易被人为破坏，而一旦破坏，再让勘测设计单位来补测，则既耽误施工，又要增加一定的费用。3.2导线点坐标复测目前路桥设计单位仅提供给施工单位导线控制桩及其坐标。施工单位进场后，根据设计单位提供的图纸使用全站仪或光电测距仪配经纬仪自己进行恢复主要控制桩，对导线点进行复核联测。测量前可以根据设计单位所给坐标先计算好转折角和边长，与实测结果相比较，当误差较大时应查明原因，是导线点挪动或仪器故障。当该段导线点观测角和相邻导线点边长都已实测完毕，导线点复测的外业工作即宣告结束。接下来进行导线点坐标复测计算。一般来说，以前两个导线点和最后两个导线点为已知边进行方位角闭合计算，以规范要求的允许闭合差衡量其是否闭合。根据坐标和导线长度计算导线精度，看其是否满足其导线要求的精度。如果满足精度要求，说明导线测量准确，同时整理出导线点成果表。3.3中线复测和边线放样中线测量是在定线测量的基础上，将道路中线的平面位置在地面上详细地标示出来。它与定线测量的区别在于：定线测量中，只是将道路交点和直线段的必要转点标示出来，而在中线测量中，要根据交点和转点用一系列的木桩将道路的直线段和曲线段在地面上详细标定出来。定线测量一般由勘测设计单位实施，然后把有关桩位和测量成果交与施工方，由施工单位进行中线及施工测量。路基开工前应全面恢复中线，根据恢复的路线中桩和有关规定钉出路基边桩。关于中线复测和边线放样，应注意做好以下几点；一是应注意各交点之间的距离、方向是否与图纸相符；如一个工程项目有几个标段，应注意与相邻标段的中心是否闭合，中线测量应深入相邻标段50100米；应注意与桥涵等结构物的中心是否闭合；应注意与房屋等建筑物的相对位置与图纸是否相符。如果发现问题及时联系设计单位查明原因。3.4施工测量做好以上工作以后，就为施工中的测量打下了良好的基础。关于施工测量的具体方法，有关测量的书籍上讲得很多，不须我多讲。只就此项工作提以下两点注意事项：第一，应根据施工工序和施工工艺的要求及时将中线、边线撒灰线放出，如果被破坏掉时要及时恢复，应使施工始终能有“线”可依。道路的结构层均为大放脚式，每层结构层的宽度、边线与中线的距离不同，放出线以后又很容易被施工的材料覆盖或被施工机械碾压破坏掉，所以每道工序施工前应放出，如果被破坏应及时恢复。第二，每层结构层的标高在施工前应根据设计图纸推算出来，实践证明：这样做会大大提高工作效率，可有效避免测量出现错误。看图纸一定要细致，推算的结果要注意复核。要勤测、勤量、勤校核，使施工质量得到保证。参考文献1张义佩，郝财，姜志恒用坐标放线法测设商等级公路J森林工程，1996，12(1)：45462郝财，刘殿奇，汪瀚雨坐标放线法枉公路一次定测中的应用J森林工程，1995，11(4)：54553陈秀棠，许天钧测量学M哈尔滨：东北林业大学C出版社，19884兰晓辉平面曲线详测新法J森林工程，2002，18(1)59605 CJJ8-99.城市测量规范.6杨东湖.城市道路施工测量中应注意的一些问题J.四川建材,2010,(02).7蒋姗敏.浅谈道路施工的测量工作J.科技信息(科学教研), 2007,(23).8周蔚吾. 公路和城市交通优化改造设计实例M. 北京:知识产权出版社, 2008.9 杨国清.控制测量学M黄河水利出版社 ，2005年9月.10测绘技术设计规定（CH-T1004-2005）.11Vander warker Peter . 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