浅谈线路工程测量

浅谈线路工程测量

明德成

新疆焦煤（集团）有限责任公司830025

摘要：对于传统的团曲线和缓和曲线放样，过去一直采用偏角法和支距法，这样很容易产生累计误差。为消除这些误差，往往需要多次测量进行分配误差，不但浪费T时，而且精度不高。随着全站仪的普及和推广，出现坐标放样法，这样不但使放样工作更加方便快捷，更重要是减少累计误差。

关键词：正反算问题；线路测量

二、线路测量的相关原理

1、基本原理

1.1圆曲线

①由缓圆及圆缓点坐标和半径R推算圆DO的坐标。②用前视点A和圆心坐标算出两点间距s及方位角。③由方位角之差(即圆心角O)和半径算出弧长L，通过缓圆点里程和弧长L求出前视点里程。④由间距s和半径R推算前视点相对于中线的偏距。

1.2缓和曲线

①前视点A与直缓点的连线向切线投影0，A点的里程近似为直缓点里程加投影长ZHO，该里程在缓和曲线上对应点为A。②把A1A向A1点的切线投影，再一次计算A点近似里程，A点偏距近似为AO1，该里程在缓和曲线上对应点为A2。③重复步骤②N次，当N无穷大时，线段A0的长趋于0，此时计算的里程即为A点里程，线段AO的长即为A点偏距。

2、算问题的统一解算模型

实际线路构形尽管很多，但都是由直线、圃曲线和缓和曲线的不同组合构成。给出适合于各种构形的正反算问题的统一解算模型，必须先技出能代表三种曲线单元的统一曲线单元一曲线元。曲线元具有三种曲线单元的共性，即其曲率随弧长作线形变化。曲线元可以代表三种曲线单元中的任意一种，这样，依据曲线元所推出的正反算问题的解算模型，必然成为适合于各种线路构形的统一解算模型。比较现行教科书或文献中的分段解法可知，统一模型具有概括洼强、适用性广、公式形式简洁、计算精度高等特点。尽管正反算问题是线路测量中两个联系十分紧密的问题，在实际工作中也经常交叉使用。

主要施工方法

平面控制

①、场区平面控制网的布设原则

a、平面控制应先从整体考虑，遵循“先整体、后局部”，“高精度控制低精度”的原则。

b、布设的平面控制网应根据设计总平面图、现场施工平面布置图进行布设。c、布设点位应选在通视条件好、安全、易保护的地方。

d、桩位用混凝土浇筑，并用钢管进行围护，用红油漆作好测量标记。

②、场区平面控制点的布设根据测绘院给定红线桩F0、F1、F2和A、B、C、D四点坐标，及总平面图所给工程定位坐标，用J2经纬仪两点测线法并用钢尺配合分

别定出○1轴、○6轴、○9轴、○B轴、○G轴的1m控制线的控制桩。并做控制桩的延长控制桩，作为场区的首级控制。

控制点误差控制

测角误差±20〞测距误差1/10000

③、±0.000以下放线控制

a、在场区平面控制点建立后，利用首级控制点○1轴、6轴、9轴、B轴、G轴的1m控制线控制桩，建立轴线控制网，根据控制线用经纬仪及钢尺测设○

出各轴线控制桩。

地下工程施工时先检查轴线控制网，无误后根据轴线控制网用经纬仪将控制线投测至施工层，用钢尺排出各条轴线及模板钢筋控制线。

b、地下工程放线中的难点是1#、2#坡道的放线，为确保坡道的精确度，对坡道中的转弯处根据图纸中给出的弯转半径及标高，计算出转弯处内径及外径长度，进行分段划点，在圆弧处每隔80cm放点计算，根据轴线位置及标高计算出每点的平面坐标及立面的高度。坡道的平直部分可在坡道上侧设标高控制线，根据图纸给定标高用尺量法控制其坡度。坡道半径坡道半径坡道坐标控制点

坡道坐标控制点

标高控制线

④、±0.000以上放线控制；施工±0.000以上工程时，采用内控法与外控法相；a、线坠的几何尺寸规正，重量采用3kg，吊线用没；b、悬吊上端固定牢固，线中间没有障碍，没有侧向抗；c、线下端的投测人，视线要垂直结构面，当线左、线；d、投测中要防风吹和振动，尤其是侧向风吹；e、在逐层引测中，要用更大的线坠（5kg），在四；将1m控制线引上后用钢尺放出各轴线及各a、线坠的几何尺寸规正，重量采用3kg，吊线用没有扭曲的细钢丝。

b、悬吊上端固定牢固，线中间没有障碍，没有侧向抗线。

c、线下端的投测人，视线要垂直结构面，当线左、线右投测小于3-4mm时，取其平均值，两次平均值之差小于2-3mm时，再取其平均值作为投测结果。

d、投测中要防风吹和振动，尤其是侧向风吹。

e、在逐层引测中，要用更大的线坠（5kg），在四层、八层时由下面直接向上放一次通线，以作校测。

将1m控制线引上后用钢尺放出各轴线及各控制线。外控法根据的○1轴、○6轴、○9轴、○B轴、○G轴的1m控制线的控制桩和延长控制桩用经纬仪及配备的弯管目镜，实际操作时采用正倒镜投测、取平均值。向上投测至施工层后，辅助施工层放线及对内控放线精度进行校核。

3、问题在线路测量中的应用

1)用于测放线路中线。随着测绘新仪器的广泛应用，全站仪极坐标放样法和RTK技术的直角坐标放样法已成为线路中线测设的主要方法，但它们的前提是寻找到中桩统一坐标的通用计算模型。线路中线坐标计算的通用数学模型，它不仅适用于直线、圆曲线和各种情况的缓和曲线，而且还大大简化了原来的分段计算公式，适应了现代测设手段对实际工作的新要求。

2)用于线路或桥梁平行线的测设。实际工作中，有时不仅要测设中线，还要求测设出与线路中线相平行的边线，例如高速公路占地边桩测设，高速公路或桥梁护栏曲线的测设等。正算模型，可以满足不同D值的边桩坐标计算及测设需要。在D为一常数时，正算模型即为以中线桩号为变量的平行线方程，它是平行线测设的数学基础，在许多测设工程中都有广泛的应用。

3)用于立交匝道的施工放样。立交匝道较之公路有着更为复杂的形式，有着明显的自身特点，包括有非完整缓和曲线。缓和曲线长相对于圆半径较大，应用普通的缓和曲线参数方程会产生较大误差。若要满足精度要求，则缓和曲线参数方程需拓展到高次项。这些特点，决定了传统的分段计算再经坐标转换的坐标计算方法很难适应于立交匝道的坐标计算和放样。

3.管理措施

①各级施测人员认真学习与执行国家法令与规范，认真阅读施工图纸，做到按规范工作，按图纸施工。②建立健全测量管理与质量保证体系，并服从于总承包部的业务工作协调。③测量工作应严格遵循自检、互检的作业程序，合格后方可上报监理工程师复核验线。

④测量成果的记录做到：原始真实、数值正确、内容完整、字体工整清晰，记录应当场及时填写。

⑤草图、记录等应当场勾绘，方向、有关数据和标高、轴线等一并标注清楚。测量记录多有保密内容，应妥善保管，工作结束后上缴有关部门保存。

⑥测量计算工作要依据正确方法，科学计算。做到步步有序、步步校核、结果可靠。

⑦测量人员应定期对测量仪器进行检定校核，确保测量仪器在受控状态之中。

⑧测量仪器的检定必须按国家技术监督局发布的有关检定规程并在受控的检定部门进行，一般测量仪器的检定周期为一年（包括经纬仪、水准仪、钢尺）。

⑨严禁测量黑器具在施工现场出现，作好现场测量仪器的登记、标示、记录等管理工作

结束语：

线路的放样方法不能适应现代施工技术和标准要求的现状，介绍了线路测量反算法在施工放样中应用的原理和步骤，并提出方案以解统圆曲线和缓和曲线放样中累计误差大、精度低、效率不高等问题。正反算是一个问题的两个方面，虽然计算过程互为相逆，但在实际中的应用却联系得十分紧密，甚至相互交叉。相信随着对线路测量正反算问题研究的不断深入，将会进一步拓展线路测设理论，以适应现代测设手段和实际工程对线路测量提出的新的、更高的要求。

参考文献：

[1]陈华远高速公路占地边桩的测设方法与实践{}J]．勘察科学技术，1995．

[2]确定地面点与线路中线相对关系的统一数学模型[J]．测绘通报，2002．

[3]高速公路和桥梁缓和曲线段的性质及放样方法?．勘察科学技术，2000．

[4].路中线的检测方法[J]．测绘通报，2003．