测绘线路测量.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第四章 线路测量,线路测量,：是指铁路、公路、管道、输电线路、,水渠、河道等线状工程在勘测设计、施工建造和运营管理三个阶段中所进行的测量工作的总称。,线路测量的任务,:,在,勘测设计阶段,：为线路工程的各设计阶段提供充分、详细的地形资料。,在施工建造阶段：,是在施工开始之前和整个施工过程中，配合施工的进度，将线路中线及其构筑物按设计文件要求的位置、形状和规格，正确地放样于地面。,在运营管理阶段：,检查、监测线路的运营状态，并为线路上各种构筑物维修、养护、改建、扩建提供资料。,本章主要介绍铁路和公路工程中，线路测量的有关工作。,第一节,初测导线,第二节,初测高程测量,第三节,初测地形测绘,第四节,定测放线和中桩测设,第五节,纵横断面测量,第六节,线路施工测量,初测阶段的测量工作：,1,、大旗：,根据批准的方案报告，结合现场的实际情况，选点插旗（标旗，红白旗），在地面上标定线路的大致位置和走向。,2,、导线测量：,沿着大旗指导的方向，布设导线。经过导线外业观测和内业计算求得初测导线点的坐标，作为施测带状地形图的平面控制。,第一节 初测导线,3,、水准点高程测量（基平）：,即于初测导线两侧，在未来施工范围以外，每隔,2,公里左右埋设水准基点，利用水准测量测算其高程，作为全线高程控制。,4,、导线中桩高程测量（中平）：,以基平水准基点为依据，用水准测量的方法测算出所有初测导线点上的高程，作为施测带状地形图的高程控制。,5,、地形测量：,以初测导线点为控制，测绘一定宽度的带状地形图，作为纸上定线的依据。,1,踏勘选点,根据拟定线路方案，在中小比例尺地,形图上选择导线点的大致位置，通过,现场踏勘，决定导线点的具体位置，,并插上红白旗进行标志。,一、初测导线的外业工作,选择点位时注意,尽可能接近线路中线,视野开阔便于观测,土质稳定便于保存,相邻点位间以,50,400,米为宜,(,采用全站仪或光电测距仪观测导线边长时，导线点的间距可增加到,1000,米，但应在,500,米处钉设加桩）,根据测绘和专业调查的需要在相邻导线点间钉设加桩。,导线点选定后，应钉设方桩，桩顶与地面齐平，其上用小钉表示导线点位。以线路前进方向为准，于方桩左侧,30-50,厘米处设标志桩（板桩），写明该方桩的初测里程如：,CK15+175.42,，且面向该方桩。,导线上的加桩应钉设板桩，板桩上写明该点的里程，字面朝向线路起点方向。,长边上的加点也应钉设方桩和标志桩。,导线转折角（右角）,经纬仪或全站仪用测回法观测，精度要求：,仪器 测回数 两半测回角值较差的限差,J2 1 15,J6 1 30,导线的边长：,可用全站仪、光电测距仪测量。,2,导线观测,光电测距,：,相邻导线点间的距离和竖直角应往返观测各一测回，导线点到加桩的距离，可只进行往测，但要在相邻导线点上进行检核，两段平距之和与对应导线边长之差不应大于,40mm,。距离测量一测回应读数两次，两次读数间较差的限差符合表,41,的规定时取平均值，平均值应加入气象改正。导线边长应采用往测平距，返测平距仅用于检核。,仪器精度,等级,测距,中误差,同一测回各次读数互差,测回间,读数,较差,往返测,平距,较差,5,5,7,5,10,10,15,11,20,20,30,注：,m,D,为仪器的标称精度，,N,为单向测回数。,表,41,光电测距的限差（,mm,）,导线的起点和终点处以及每延伸不远于,30km,处，应与国家平面控制点或其它不低于四等的大地点、,GPS,点进行联系测量，以检核导线测量的精度。,导线法,联测方法：,交会法,真北观测,（联测困难或缺少方位角条件）,（确定导线上一条边的真方位角，以便进,行角度测量成果的检核。）,3,、联系测量,铁路和公路的初测导线，必须与国家的测量控制点或其它单位的高级控制点进行联测，以构成附合导线检查测量精度。,国家标准,工程测量规范,中,铁路工程与一般公路工程对初测导线的限差要求基本相同。,新建铁路工程测量规范,（以后简称,测规,）,，对初测导线的各项限差规定如表,4,2,。,二、初测导线的成果检核,仪器型号,项目,DJ2,DJ6,水平角,检 测 时 较 差（,）,20,30,闭,合,差,(),附 合 导 线 和 闭 合 导 线,25,30,延 伸 导 线,两端测真北,25,30,一端测真北,25,30,长,度,检 测 较 差,光 电 测 距 仪 和 全 站 仪（,mm,）,2,m,D,2,m,D,其 它 测 距 方 法,1/2000,1/2000,相,对,闭,合,差,光 电 测 距 仪,和 全 站 仪,水平角平差,1/6000,1/4000,水平角不平差,1/3000,1/2000,其它测距方法,水平角平差,1/4000,1/2000,水平角不平差,1/2000,1/2000,附合导线长度（,km,）,30,30,注：表中，,n,为置镜点总数，,m,D,为光电测距仪或全站仪的标称精度，导线长度相对闭合差应为经过两化改正后的值。,表,4,2,铁路初测导线测量限差,附合导线,导线两端均附合在高级控制点上。,延伸导线,一端或两端均不与高级点联系，仅观测真方位角进行角度测量成果的检核。,1,角度闭合差计算,0,导线起始边坐标方位角,n,导线终边坐标方位角,导线右角,n,角度观测值的个数（包括连接角）,附合导线的角度闭合差计算公式,:,n,=A,n,令,0,=A,0,则,观测真方位角进行角度测量成果的检核,.,延伸开口导线,:,m,为导线,C,0,点到,C,n,点间的平均纬度,l,=,y,n,y,0,为导线,C,0,点到,C,n,点间的横坐标差,R,=6371,km,为地球的平均半径,子午线收敛角,的计算公式,:,已知,C,0,、,C,1,边的真方位角,A,0,1651820,导线转角个数,n,92,自,C,0,到,C,92,点横坐标增量,y,20.658Km,平均纬度,m,3812,导线右角总和,166554835,实测,C,92,C,93,边的真方位角,A,n,694154,检核该段导线角度观测成果。,例,41,某初测导线如图,C,0,C,92,的子午线收敛角,l,(,y,n,y,0,),20.658,（,Km,）,解,C,92,C,93,边坐标方位角的推算值：,n,0,+,n,180,692945,C,92,C,93,边坐标方位角的理论值,n,A,n,693308,角度闭合差,f,n,n,323,限差,f,F,该段导线角度观测成果符合精度要求。,己知,C,0,点在中央子午线以东,12.289,km,，起,始边,C,0,C,1,为高级控制点,坐标方位角为,0,1651820,其余数据同例,41,试检核该段导线角度观测成果。,例,4,2,92,12.289+20.658,32.947km,C,92,点处的子午线收敛角,C,92,C,93,边坐标方位角的理论值,n,A,n,693209,角度闭合差,f,n,n,224,限差,f,F,该段导线角度观测成果符合精度要求。,解,C,92,点横坐标概略值,导线长度闭合差：根据已知高级控制点的坐标,进行计算。,高级控制点：高斯坐标系表示其点位坐标。,初测导线的长度：地面上测量。,导线长度的检核：,改化 改化,导线测量成果 大地水准面 高斯平面,（两化改正）,2.,导线长度闭合差的计算与检核,将导线长度归化到大地水准面上。,设地面上两点之间的距离为,S,对应的大地水准面上的距离为,S,0,由,归化改正：,得,按泰勒级数展开后取至,H,m,/R,的一次项，得,令,H,S H,m,/R,则,S,0,S,+,H,投影改正：,将大地水准面上的长度,S,0,改化到高斯平面上。可按下式计算,式中，,H,称为归化改正数；,g,称为投影改正数。,某初测导线两端分别与东山三角点和石岗三角点联测，两点的坐标和高程已列入表,4,3,中，导线全长,17.266km,，试计算该导线的相对闭合差。,例,4,3,坐标增量闭合差的计算列入表,4,3,中，则经两化改正后，该初测导线的长度闭合差为,相对闭合差,说明该初测导线观测合格。,解,序号,计算项目,X,（,m,）,Y,（,m,）,H,（,m,）,计算方法与说明,1,东山三角点,3880 627.51,16 706 127.91,1996.78,已知数据,2,石岗三角点,3882 955.62,16 719 181.81,2203.56,已知数据,3,石岗点推算值,3882 952.35,16 719 172.58,由,1,经导线推算,4,f,x,，,f,y,3.27,9.23,32,5,X,，,Y,2324.84,13044.67,31,6,H,m,2100.17,（,1+2,）,/2,7,H,m,/R,0.000330,0.000330,6/6371000,8,H,0.77,4.30,75,9,Y,m,（,km,）,212.65,（,1+2,）,/2500km,10,Y,m,2,/2R,2,0.000557,0.000557,11,g,+1.30,+7.27,105,12,X,，,Y,2325.37,13047.64,5+8+11,13,改化后石岗点,3882952.88,16719175.55,1+12,14,fx,，,fy,2.74,6.26,13,2,表,4,3,导线长度闭合差计算表（,P.96),其长度闭合差和相对闭合差为,将得出该初测导线角度观测,不合格,的结论。,如果,不作两化改正,，,1.,高斯坐标系：分带坐标系。,三、坐标换带计算,坐标换带：将初测导线两端联测的大地点坐标换算成同一坐标系的坐标。,有时也会将,3,带与,6,带的坐标进行相互换算。,A,B,B,y,1,y,2,X,2,X,1,+,(,m+m,1,Y,1,),Y,1,+,x,Y,2,Y,0,+,(,n+n,1,Y,1,),Y,1,+,y,或,X,2,X,1,+,m+,（,m,1,+m,2,Y,1,）,Y,1,Y,1,+,x,Y,2,Y,0,+,n+,（,n,1,+n,2,Y,1,）,Y,1,Y,1,+,y,2.,坐标换带计算的基本公式,式中：,X,1,，,Y,1,换带前的坐标值，由西带换至东带时,Y,1,前取正号，由东带换至西带时,Y,1,前取负号；,X,2,，,Y,2,换带计算后在邻带坐标系中的坐标值，由西带换至东带 时,Y,2,取负值，由东带换至西带时,Y,2,取正值；,m,、,m,1,、,m,2,、,n,、,n,1,、,n,2,换带系数；,Y,0,换带计算中辅助点的横坐标；,Y,1,Y,1,Y,0,，,Y,1,取坐标系中应有的符号；,x,、,y,、,x,、,y,换带常数，与,Y,1,有关,为了便于进行坐标换带计算，国家有关部门编辑出版了相应的计算表，表,4,4,中摘录了,3,带和,6,带高斯,克吕格坐标换带表,的部分内容。,3,坐标换带表,4,换带计算的方法和步骤,用,书中,P.98-102,的算例说明坐标换带计算的方法和步骤。,任务和目的：沿线布设高程控制点，并测定其高程，作为全线的高程控制。,工作内容：,1.,水准点布设；,2.,水准点高程测量（基平）；,3.,导线中桩高程测量（中平）。,4-2,初测高程测量,沿线每隔,2km,左右布设一个。重点工程地段应根据实际情况增加水准点的密度。尽量设在距线路,100,米范围内，施工范围以外。,水准点可设在不易风化的基岩上或坚固稳定的建筑物上，或埋设混凝土水准点。水准点应统一编号，并冠以“,BM”,，以示水准点。,布设在岩石上的水准点应凿成凸出的球面，外刻凹槽圆圈并加填红油漆。建筑物基础、顶面或凸边上的水准点，其表面为坚实、光洁的水平面时，应在周围凿刻矩形凹槽并加填红油漆。,一、水准点布设,1.,水准测量：,水准仪,精度应不低于,DS3,级，,水准尺,宜用整体式标尺，,观测,相邻两点间一组往返观测或两组并测,限差,R,单程路线长度的公里数,视线长度,一般不大于,150,米,二、水准点高程测量,与高级控制点构成附和水准路线,h,1,h,2,h,n,R,1,R,2,R,n,2.,光电测距三角高程测量：,可与平面导线测量合并进行。水准点的设置要求、闭合差限差和检测限差均与水准测量相同。,水准点光电测距三角高程测量的技术要求,距离测回数,竖直角,往返观测高程较差,mm,边长范围,（,m,）,测回数,最大角值,测回间较差,指标差互差,往返各一测回,往返各两测回,20,10,10,60,200,600,检核每个测段往返测闭合差：,R,测段长度（,km,）,(2),检核每条附和水准路线高程测量闭合差：,3.,精度评定,h,各段平均高差；,L,附和路线长度（,km,）。,（,3,）,评定每条水准路线的精度。,用每千米水准测量的偶然中误差,m,衡量,测段往返测高差不符值（,mm,）,R,测段长度（,km,）,n,测段数。,已知某条初测水准测量线路两端高级控制点间的高差为,42.381,米，各段路线长度、往返测高差观测值如表,47,所列，检核该水准测量成果是否在允许闭合差范围内，并计算该水准路线每千米水准测量的偶然中误差。,例,45,在下列水准测量平差表中进行计算。,解,（,1,）附合路线闭合差,f,h,h,（,H,终,H,始,）,+125,（,mm,）,闭合差的限差,F,h,30,157,（,mm,）,f,h,F,h,（,2,）每千米高程观测偶然中误差,成果检核,：,任务：以基平水准基点为依据，测定所有导线点和加桩的高程，作为施测带状地形图的高程控制。,1,、使用仪器：,水准仪不低于,S,10,级。,2,、作业方法：,单程观测，但应起闭于水准点构成附合路线。导线点必须作为转点，其高程应取位至,mm,。,亦可采用光电三角高程测量，与平面导线和水准点高程测量同时进行。,三、导线中桩高程测量,单独进行中桩高程测量时，附合路线的闭合差应不大于表,4,8,的规定。,注：,K,为相邻水准点间水准路线长度；,L,为附合水准路线长度；,D,为光电测距边的长度。,K,、,L,、,D,均以,Km,为单位。,任务：,测绘,1:2000,1:5000,带状地形图,1,、测绘宽度：,平坦地区 初测导线两侧,200-300m,丘陵地区 初测导线两侧,150-200m,山区 根据实际情况酌减,2,、测绘方法,经纬仪视距法,全站仪数字化测图法,4-3,初测地形测绘,3,、草图法数字测图注意事项：,草图测点编号与仪器记录一致；,草图绘制符号与测点地形编码对应；,地形图上应有的注记与地物间的相互关系一致，草图上也应标记清楚；,草图上要描绘地性线。,4,、等高距和最大观测距离的确定,测绘,1:2000,地形图，基本等高距一般,2,米，平坦地区（地面横坡,1:5,以下）基本等高距为,1,米。,全站仪最大观测距离不应超过,700,米。,5,、测绘检查,（全站仪数字化测图法）,每一站数据采集开始前和结束后，应检核后视点的距离和高程，距离较差不得大于,1mm,测图比例尺分母，高程较差不得大于,1/6,基本等高距。,对照草图检查采集数据。,野外数据经计算机解码、分流、平差和处理后，应生成控制点坐标文件、碎部点文件和图形文件。图形文件中的数据可按下表的规定分层存放，以便进行分层编辑和进行相关层的编辑,。,层名,层号,层名,层号,测量控制点,1,水系,6,居民地,2,境界,7,工矿建筑物,3,地形,8,交通,4,植被,9,管线,5,注记,10,定测的任务：,将图纸上设计的线路中线放样到地面上，并以各种桩点予以标定，做为进一步测绘线路纵横断面图和日后施工的依据。,定测的工作内容：,1.,放线测量：测设各直线段的控制点和交点。,2.,中线测量：详细测设直线段和曲线段。,3.,纵横断面测量：详细测量线路中线上和垂直于线路中线方向上的地面起伏情况。,4-4,定测放线和中桩测设,1,线路的平面组成：由直线和平面曲线组成,线路平面曲线包括：,圆曲线,具有一定半径的圆弧。,缓和曲线,曲率半径逐渐变化的曲线。,一、线路平面组成与平面位置的标志,中线桩（中桩）：表示线路中心位置的木桩（方桩）。分为,直线：转点（,ZD,）、交点（,JD,）,控制桩,曲线：直圆点（,ZY,）、圆直点（,YZ,）；,直缓点（,ZH,）、缓圆点（,HY,）、,圆缓点（,YH,）、缓直点（,HZ,）、,曲中点（,QZ,）、交点（,JD,）,控制桩需要设置标志桩予以说明。,2,平面位置的标志,公里桩,里程桩,（板桩）,百米桩,里程是指从线路起点起到该点的距离。如：某中线桩的里程为,K326+750.89,，表示从线路起点起沿中线到该点的距离为,326km,又,750.89m,。,加桩（板桩）地形变化和设计需要的位置,直线 不远于,50,米,曲线 不远于,20,米,0,1,任务：将线路中线直线部分的控制桩（,JD,，,ZD,）,测设到地面上。,支距法,常用方法 拨角法,极坐标法,二、放线测量,地势比较平坦，线路位置与初测导线相距较近。,以初测导线点为基础，独立测设出直线段上的若干点，再经过穿线、交点等工序，测设直线段和交点。,（,1,）准备放线资料,1,支距法,放线资料经检核无误并绘制好放点图后，即可进行现场放点。,方法：将经纬仪安置在初测导线点,C14,上，后视,C15,，用正倒镜分中法拨,90,角，定出,C14,ZD41,方向，再沿此方向测设水平距离,33.9,米，标定出,ZD41,，用同样的方法可测设出其余直线控制点。,（,2,）放点,经过调整，使同一条直线的控制点处在同一直线上。,方法：将仪器安置在一个转点上，照准该直线上最远的一个转点，检查中间各转点的偏差，偏差若不大，将各点调整到视线方向上。若偏差很大，检查原因予以纠正。,（,3,）穿线,将相邻两直线延长，在地面上测设出交点（,JD,）的位置。,采用正倒镜分中法延长直线,以消除视准轴误差、横轴误差等仪器误差,（,4,）交点,延长直线时，前后视距离不应相差过大，后视距离不应过短。,测规,规定：,S,C1-C2,5mm/100m,，,S,C1-C2,20mm,/400m,以上。,如果交点不便测设，亦可测设副交点（见第,5,章）。,特点：支距法放线工序较多，但由于各点都是独立测设的，不会导致误差积累过大。,由坐标反算得,相邻交点的水平距离,S,测设各段直线,相邻直线的转向角,2,拨角法放线,例,4,6,纸上定线的交点与初测导线点的位置关系见图，,C1,，,C2,，,为初测导线点，,JD1,，,JD2,，,为纸上定线的交点，试计算拨角法放线的放线资料，进行联测检核，并进行调整。,点,号,坐标,坐标增量,距离,S,（,m,）,方位角,拨角值,转向角,x,（,m,）,y,（,m,）,x,（,m,）,y,（,m,）,C2,235 18 30,C1,16 263,54 311,143 07 36,36 52 24,（左）,-138,-46,145.46,198 26 06,JD1,16 125,54 265,55 39 43,124 20 17,（左）,+153,+537,558.37,74 05 49,JD2,16 278,54 802,187 12 40,7 12 40,（右）,+85,+556,562.46,81 18 29,JD3,16 363,55 358,170 34 41,9 25 19,（左）,+228,+697,733.34,71 53 10,JD4,16 591,56 055,235 42 04,5 42 04,（右）,-458,+595,750.86,127 35 14,JD5,16 133,56 650,放线资料计算资料经检核无误后，即可进行现场放线。,先将经纬仪安置在初测导线点,C1,上，后视,C2,，用正倒镜分中法拨角,365224,，定出,C1,JD1,方向，再沿此方向测设水平距离,145.46,米，标定出,JD1,，然后在,JD1,、,JD2,、,上安置仪器，用同样的方法测设出其余交点。,（,1,）放线,防止放线误差累积过大，一般,3,5,公里应与初测导线进行联测，闭合差限差与初测导线相同。,（,2,）联测检核,点,号,观测角,方位角,距离,S,（,m,）,坐标增量,坐标,x,（,m,）,y,（,m,）,x,（,m,）,y,（,m,）,C4,121 38 30,C5,16 457,56 110,323 40 36,337 57 54,144.89,+134.31,-56.34,JD,4,16 591.31,56 055.64,266 05 12,251 52 42,JD,3,根据初测导线的已知方位角推算出,JD4,JD3,的坐标方位角后，与放线资料的计算结果进行比较可,求得放线的方向误差：,f,715242715310,28”,比较,JD4,和表,410,中,JD4,的坐标，可以求得纵横坐标闭合差：,x,16591.3116591,+0.31m,y,56055.6456055,+0.64m,角度允许闭合差检核：,F,25 ,f,评价：,2,个字,-,作孽,.,10,：最风光却内心最煎熬的人,-,当然是老板,有一帮子难对付的员工，有变化莫测的外部市场，还有剪不断理还乱的内部协调和管理，或许还有个别养在外面的金丝雀。,