路基开挖与填筑施工的高程测量.docx

第二节 路基开挖与填筑施工的高程测量公路工程高程控制测量： 公路工程测量高程控制测量一般应采用国家高程基准三级公路可用假定高程，采用方法 为水准、光电测距公路分三、四、五等根据设计高程和地面线来确定路基开挖与填筑施工 水准路线依据工程的性质和测区的情况，可布设成以下几种形式： 1．闭合水准路线如图4-la)所示，是从一已知水准点BMA出发，经过测量各测段的高差，求得沿线其 他各点高程，最后又闭合到BMA的环形路线2．附合水准路线如图4-lb)所示，是从一已知水准点BMA出发，经过测量各测段的高差，求得沿线其 他各点高程，最后附合到另一已知水准点BMB的路线B3．支水准路线如图4-lc)所示；是从一已知水准点BM1出发，沿线往测其他各点高程到终点2,又 从2点返测到BM］,其路线既不闭合又不附合，但必须是往返施测的路线4 館a)闭合水准路线 b)附合水准路线 c)支水准路线图 4-l 水准路线图采用普通水准测量(五等水准测量)的方法，通常用经检校后的ds3型水准仪施测水 准尺采用塔尺或单面尺，测量时水准仪应置于两水准尺中间，使前、后视的距离尽可能相 等具体施测方法如下：(1) 如图4-2,置水准仪于距已知后视高程点A 一定距离的I处，并选择好前视转点 ZD］,将水准尺置于A点和ZD］点上。

2) 将水准仪粗平后，先瞄准后视尺，消除视差精平后读取后视读数值a］，并记入 五等水准测量记录表中，见表 2-33) 平转望远镜照准前视尺，精平后，读取前视读数值b］，并记入五等水准测量记录 表中至此便完成了普通水准测量一个测站的观测任务4) 将仪器搬迁到第II站，把第I站的后视尺移到第II站的转点ZD2上，把原第I站 前视变成第II站的后视5) 按(2)、(3)步骤测出第II站的后、前视读数值a2、b2，并记入五等水准测量记录表 中6) 重复上述步骤测至终点 B 为止测点标尺读数(m)高差(m)高程(m)备注后视前视+—A1.85150.000H =50.000m0.583ZD1.4251.26850.5830.753ZD0.8630.67251.3360.718ZD1.2191.58150.6180.873B0.34651.491E5.3592.8672.2090.718计 算 检 核Ea -Eb = 5.358- 3.867= 1.491 Eh=2.209- 0.718= 1.491H - H = 51.491- 50.000= 1.491B AH — H = E h = E a - E b (计算无误)表 4-1注：此表为假设从A~ B只设4站的记录。

五等水准测量记录表E点高程的计算是先计算出各站高差：hi = ai - bi再用A点的已知高程推算各转点的高程, 即(i= 1， 2， 3,…，n) 最后求得E点的高程4-1)h1= a1- b1 h = a - bHZD1HZD2== HA+ h1H + h222ZD12h=a-bH=H+hnnnBZDnnEh=Ea- Eb=h将上列左边求和得：(4-2)从上列右边可知：Hb= Ha+ Eh(4-3) 需要指出的是，在水准测量中，高程是依次由ZD］、ZD2……等点传递过来的，这些 传递高程的点称为转点转点既有前视读数又有后视读数，转点的选择将影响到水准测量 的观测精度，因此转点要选在坚实、凸起、明显的位置，在一般土地上应放置尺垫高程放样主要采用水准测量的方法，有时也采用钢尺直接量取垂直距离或三角高程测量的方法高程放样时，首先需要在测区内布设一定密度的水准点（临时水准点）作为放样的起算点，然后根据 设计高程在实地标定出放样点的高程位置高程位置的标定措施可根据工程要求及现场条件确定，土石方 工程一般用木桩标定放样高程的位置，可在木桩侧面划水平线或标定在桩顶上；混凝土及砌筑工程一般用 红漆作记号标定在它们的面壁或模板上。

1．一般的高程放样一般情况下，放样高程位置均低于水准仪视线高且不超出水准尺的工作长度如图4-4所示，A为 已知点，其高程为HA，欲在B点定出高程为HB的位置具体放样过程为：先在B点打一长木桩，将水 AB准仪安置在A、B之间，在A点立水准尺，后视A尺并读数a,计算B处水准尺应有的前视读数b：b= (HA+ a)- HB(4-4)水准面图 4-3 高程放样靠B点木桩侧面竖立水准尺，上下移动水准尺，当水准仪在尺上的读数恰好为b时，在木桩侧面紧 靠尺底画一横线，此横线即为设计高程HB的位置也可在B点桩顶竖立水准尺并读取读数b，再用钢卷 B尺自桩顶向下量b-b'即得高程为HB的位置B为了提高放样精度，放样前应仔细检校水准仪和水准尺；放样时尽可能使前后视距相等；放样后可 按水准测量的方法观测已知点与放样点之间的实际高差，并以此对放样点进行检核和必要的归化改正2．深基坑的高程放样当基坑开挖较深时，基底设计高程与基坑边已知水准点的高程相差较大并超出水准尺的工作长度时， 可采用水准仪配合悬挂钢尺的方法向下传递高程如图4-4所示，A为已知水准点，其高程为HA，欲在B 点定出高程为HB的位置（HB应根据放样时基坑实际开挖深度选择,通常取HB比基底设计高程高出一个定 B B B图 4-4 深基坑的高程放样值，如lm），在基坑边用支架悬挂钢尺，钢尺零端朝下并悬挂10kg重物，放样时最好用两台水准仪同时 观测，具体方法如下：在A点立水准尺，基坑顶的水准仪后视A尺并读数竹，前视钢尺读数久，基坑底的水准仪后视钢尺 读数a2,然后计算B处水准尺应有的前视读数:b = H + a — (b — a ) — H (4-5)2 A 1 1 2 B上下移动B处的水准尺，直到水准仪在尺上的读数恰好为b?时标定点位。

为了控制基坑开挖深度， 一般需要在基坑四周定出若干个高程均为HB的点位如果HB比基底设计高程高出一个定值A H,施工人BB员就可用长度为A H的木条方便地检查基底标高是否达到了设计值，在基础砌筑时还可用于控制基础顶面 标高第三节 排水、防护工程放样及测量主要包括路基边坡的防护和冲刷防护，支挡工程主要指用于支承路基填土或山坡土体， 防止路基失稳的挡土墙及边沟、排水沟、截水沟等的测量，一般采用坐标法平面点位放样的基本操作是距离放样和角度放样按照距离和角度的组合形式，平面 点位放样的基本方法有极坐标法、角度交会法、距离交会法、直角坐标法、方向线交会法一、极坐标法放样位置附近至少要有两个控制点作为放样的起算点，如图4-5中的控制点A(XA，YA)和B(XB, YB)，设放样点P的设计坐标为 A A B B(XP， YP) ，具体放样步骤如下：1．计算放样数据根据 A 、B 点的坐标计算 A 、B 两点间的坐标差 (AX= XB— XA，AY= YB— Ya)，再按下列公式计算确定AB 的坐标方位角aAB:当 A X= 0 且A Y> 0 时，a= 90AB当 A X= 0 且A Y< 0 时，a= 270。

ABAY当 AX> 0 且 A Y> 0 时，a = arctan AB AXAY当A X> 0 且A Y< 0 时，a = arctan ——+ 360AB AXAY当A X< 0 时，a = arctan b 180AB AX同法，可计算直线 AP 的坐标方位角 aAP由AB方向顺时针旋转至AP方向的水平夹角为：卩=a —a (4-6)AP AB若p< 0时，则加360A、P两点间的水平距离为：D =「(X — X )2 + (Y — Y )2 (4-7)1 P A P A2．放样方法将经纬仪安置于A点，后视B点，顺时针方向拨角卩定出AP方向，然后沿AP方向量距离D即得P点长期以来，极坐标法放样主要采用经纬仪配合钢尺作业，由于钢尺量距受地形条件影 响较大，尤其在距离较长时，量距工作量大，效率低，而且很难保证量距精度，因而用钢 尺进行极坐标法放样只能适应于放样点较近且便于量距的地方目前，测距仪、全站仪已基本普及，极坐标法放样时通常采用测距仪（全站仪）进行， 用测距仪（全站仪）进行极坐标法放样具有适应性强、速度快、精度高等优点，因而这种方 法在高等级公路的路线测量和施工放样中得到了广泛应用。

二、角度交会法当放样点远离控制点或不便于量距时（如桥墩中心点放样），采用角度交会法较为适宜如图4-8所示，控制点A、B及放样点P的坐标值均为已知，具体放样步骤如下：1 •计算放样数据卩人、卩B根据A、B、P点的坐标，按公式（4-8）分别计算AB、AP、BP的方位角，并按下式计 算交会角：(4-8)=a -aAB AP=a -aBP BA 丿2．放样方法放样时最好采用两台经纬仪分别在A、B点设站，A点安置的经纬仪后视B点，逆时 针方向拨角卩a； B点安置的经纬仪后视A点，顺时针方向拨角卩B，两台经纬仪视线的交点 即为放样点 P用角度交会法定点，一般采用打骑马桩的方法如图11-8所示，交会时最好用两台经 纬仪，分别安置在A、B点，先粗略交会出P的大致位置；然后A点的经纬仪逆时针方向 拨角卩A，在P点的两侧分别打a、b两个木桩，根据盘左、盘右两次拨角定出的方向在a、 b两个木桩上各定两点，取平均位置1、2作为AP方向；同法B点的经纬仪顺时针方向拨 角卩B，在P点的两侧分别打c、d两个木桩，根据盘左、盘右两次拨角定出的方向在c、dB两个木桩上各定两点，取平均位置3、4作为BP方向;最后在1、2和3、4之间拉细线，两 线的交点即为P的正确位置。

P点的定位精度主要取决于広、卩B的拨角精度，除此之外，还与交会角（ZAPB）的大 小有关当交会角在90左右时，交会精度最高，一般不宜小于60或大于150三、距离交会法距离交会法是利用放样点到两已知点的距离交会定点放样时分别以两已知点为圆心、 以相应的距离为半径用尺子在实地画弧，两弧线的交点即为放样点位置此法要求放样点 距已知点的距离不超过一整尺长在公路勘测阶段，需对路线交点进行固定，并在交点附近的建筑物或树木等物体上作 标记、量出标记至交点的距离并记录施工时，可借助建筑物或树木上所作的标记用距离 交会法寻找交点的位置如图8-7所示，竹、N是勘测阶段在房屋上作的标记，JD是路线 交点，利用已知距离q、D2交会可快速找到JD桩位图 8-7 距离交会法放点第四节 路基整修放样及测量一般也采用平面点位放样，其的基本操作是距离放样和角度放样按照距离和角度的 组合形式，平面点位放样的基本方法有极坐标法、角度交会法、距离交会法、直角坐标法、 方向线交会法等，其操作步骤祥见上节。