铁路及公路线路测量.docx

线路测量线路测量是铁路、公路、输电线路和管道及线路工程，在勘测、设计、施工和管理阶段 所进行的测量工作线形工程建筑物的整体统称线路线路测量的目的是确定线路的空间位置， 在勘测设计阶段主要为工程设计提供资料；在施工阶段主要是将线路中线（包括直线和曲线） 按设计的位置进行实地测设各种线形工程的测量工作大体相似，基中铁路和公路的线形测量 具有典型性第一节铁路线路测量概述一、 铁路线路勘测概述铁路线路勘测的目的就是为铁路的设计搜集所需地形、地质、水文、气象、地震等方面 的资料，经过室内研究、分析和对比,路的起、终点之间找出在平面上直而短，在立面上坡 度小的线路位置，以保证所选线路和工程在经济上合理、技术上可行，使其在国民经济和国防 建设中充分发挥效益，故修建一条铁路，一般要经过下列程序：（一） 方案研究在小比例尺地形图上找出线路可行的方案和初步选定一些重要技术标准如线路等级、限 制坡度、牵引种类、运输能力等，并提出初步方案二） 初测和初步设计初测是为初步设计提供资料而进行的勘测工作，其主要任务是提供沿线大比例尺带状地 形图以及地质和水文资料初步设计的主要任务是在提供的带状地形图上选定线路中心线的位 置,亦称纸上定线，经过经济、技术比较提出一个推荐方案；同时要确定线路的主要技术标准， 如线路等级、限制坡度、最小半径等。

三） 定测和施工设计定测是为施工技术设计而做的勘测工作，其主要任务是把初步设计中所选定的线路中线 测设到地面上去，并进行线路的纵断面和横断面测量；对个别工程还要测绘大比例尺的工点地 形图施工技术设计是根据定测所取得的资料，对线路全线和所有个体工程做出详细设计，并提 供工程数量和工程预算该阶段的主要工作是线路纵断面设计和路基设计，并对桥涵、隧道、 车站、档土墙等做出单独设计铁路线路测量是指铁路线路在勘测、设计和施工等阶段中所进行的各种测量工作主要 包括:为选择和设计铁路线路中心线的位置所进行的各种测绘工作；为把所设计的铁路线路中 心线标定在地面上的测设工作；为进行路基、轨道、站场的设计和施工的测绘和测设工作为满足铁路线路勘测设计、施工的需要，我国铁路新线测量通常也相应分两阶段进行， 即：新线初测和新线定测二、 铁路新线初测线路初测工作主要包括：选点插旗、导线测量、高程测量、带状地形图测绘等初测在 一条线路的全部勘测工作中占有重要地位，它决定着线路的基本方向一）选点插旗初测的首要工作是根据线路方案研究阶段在已有地形图上规划的线路位置，结合实际情 况，选择线路转折点的位置，并打桩插旗，标定点位，为导线测量及各专业调查指出行进方向。

选点插旗是初测工作的关键，能否选出优良的线路位置，将直接影响线路工程的质量插旗时一般应在铁路纸上定线的平面图上标出大旗点的位置和标高，并记录线路沿线的 特征大旗插完以后需要绘制线路的平、纵断面图，以研究确定地形图测绘的范围当发现个 别大旗位置不当或某段线路还可改善时，应及时改插或补插大旗间的距离以能表示线路走向 及清晰地观察目标为原则大旗点的选定，一方面要考虑线路的基本方向，另一方面要考虑到导线测量、地形测量 的要求，因为一般情况下，大旗点亦为导线点，故要顾及便于测角、量距及地形测绘二）导线测量1. 导线点的布设初测导线是测绘线路带状地形图和定线放线的基础，导线的选点工作是在插大旗的基础 上进行的导线点的位置应满足以下几项要求：（1） 尽量接近线路通过的位置大桥及复杂中桥和隧道口附近、严重地质不良地段以及 越岭垭口地点，均应设点；（2） 地层稳固、便于保存；（3） 视野开阔、测绘方便；（4） 点间的距离以不短于50米、不大于400米为宜采用电磁波测距仪测距时，导线点 之间的距离不受限制为测图应用方便，应在导线边上加设转点，转点间的距离应不大于400 米导线点转点应钉设控制桩和标志桩导线点的编号自起点顺序编写，点号之前冠以“C” 字。

如“C 5”，则表示5号初测导线点假定该点离开线路起点的距离为2 570.55米,则应写 为CK2+570.55CK”，表示初测里程,C是“初”字汉语拼音的声母现在我国铁路测量的 桩点代号除惯用的外，均采用汉语拼音系统2. 导线的施测（1） 水平角测量及其精度：水平角观测，按《测规》规定进行，使用J或J经纬仪， 用测回法测角，两半测回之间要变动度盘位置，角度较差在±15〃（以）或±3°〃0）以内 时，取平均数作为观测结果2） 导线边长的量测与精度导线边长的量测方法已在第4章中叙及，量测时，初测导线边长的精度按《测规》（见表 11-1）要求进行表11-1导线测量边长限差检测较差相对闭合差光电测距（mm）其它测距方法光电测距其它测距方法（水平角平差）（水平角不平差）2j2 M1111D2000400020002000（三）导线的联测与检核1. 概述为了确定初测导线的方位，检验导线水平角及边长的量测精度，《测规》规定：导线的起、 终点及每隔30公里的点，应与国家大地点（三角点、导线点、I级军控点）或其他不低于四等 的大地点进行联测目前，通常路附近每隔5KM左右设置一对GPS点（点间隔大于500 米），将导线附和到GPS点上。

2. 导线的两化改正当初测导线与国家控制点联测进行坐标检核时，应首先将导线测量成果化算到大地水准 面上，然后再归化到高斯投影面上，才能与国家控制点坐标进行比较检核，这项工作称为导线 的两化改正1）.将坐标增量的总和改化至大地水准面上计算公式为= ZaX - Hm Lax = Zk(1-Hm)(11-1)丰-Hm Z^y 丰(1 - Hm)R R JRR式中 Lax0、£△* 一改化为大地水准面上的纵、横坐标增量的总和,以米为单位；£*、£a 一根据边长和平差后的角度计算的纵、横坐标增量的总和，以米为单位；"导线的平均高程,以公里计；R一地球的平均曲率半径，以公里计2）.将大地水准面上的坐标增量的总和化算至高斯投影面上计算公式为:&圣0+次&0j ="金 j 0(11-2)式中 Eaxs、£△•、一高斯平面上纵、横坐标增量的总和，以米为单位;ym一导线两端点横坐标的平均值,以公里计四）高程测量初测阶段高程测量的目的有两个，一是沿线路设置水准基点，建立线路高程控制系统;二是 测量中桩（导线桩、加桩一地形和地质显著变化处所钉设的桩橛）高程，为地形测绘建立较低 一级的高程控制系统水准点高程测量应与国家水准点或相当于国家等级水准点联测，路线长度应不远于30km 联测一次，形成附合水准路线，以检验测量成果并进行闭合差调整。

水准点应沿线路布设，做到既方便又实用，又利于保存《测规》要求，一般地段每隔约2km 设置-个水准点,工程复杂地段每隔约1km就应设置一个水准点水准点最好设在距线路100m 范围内如果有条件，水准点宜设在不易风化的基岩上，坚固稳定的建筑物上亦可埋设混凝土 水准点水准点设置后，以“BM”字头顺序编号1. 水准点高程测量（1）水准测量水准点水准测量精度按五等水准测量要求，其限差如表11-4所列表中R为测段长度，L 为附合路线长度,F为环线长度,单位为km测量所使用的水准仪精度指标不应低于S3级；所用的水准尺宜使用整体式板尺，其分划 线应经过检定，每米平均分划线真长与名义长度之差，不得超过0.5mm水准测量通常可采用一组往返或两台水准仪并测的方法尺读数估至mm,高差较差不符 值在允许范围（表11-2）内时,取其平均值为了保证水准点测量精度，应注意以下各点：① 测量应在成象清晰、稳定的时间内进行；② 前、后视距离应尽量相等，如一个测站因条件限制，造成前后视距离相差较大，则应在以 后的测站中予以补偿；③ ）一般情况下，视线长度不应大于150m但在跨越河流、深谷时，视线长度可增长至200m， 宜采用以下跨河水准测量方法：表11-2五等水准测量精度每公里高差中数 的中误差（mm）限 差（mm）检验已测段高差之差往返测不符值附和路线闭合差环闭合差<7.5±30履± 30 JR±30杠± 30 JF（2）光电测距三角高程测量用光电测距三角高程测量方法测量水准点，宜与平面导线测量合并进行，即导线边长测量、 水准点高程测量和中桩高程测量一次完成。

初测导线的导线点应作为高程转点，高程转点间或转点与水准点间的距离和竖直角必须往 返观测，斜距应加气象改正，高差可不加球气差改正，最后采用往返观测的平均值往返观测的平均高差可以削减大地折光系数K对高差的影响，但无法完全抵消因此，在 测量时应尽可能缩短往返测量得时间间隔，力求使往返测在同一气象条件（温度、湿度及大气 压力等）下完成，使K值的变化达到最小水准点光电测距三角高程应满足表11-3的要求；水准点的设置要求、闭合限差及检测极 限，应符合水准测量要求（表11-2）表11-3水准点光电测距三角高程测量技术要求距离测回数竖直角边长范围（米）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201010200〜500当竖直角大于20°或边长小于200m时，应增加测回数以提高观测精度2. 中桩高程测量（1）水准测量中桩水准测量在水准点水准测量完成后进行所用水准仪应不低于s1（级从已经设置 的水准基点开始，沿导线进行中桩水准测量，最后附合于相邻的另一个水准点上，形成附合水 准路线，限差要求见表11-6中桩水准测量应把导线点做为高程转点，高程取位至mm；中 桩高程取位至cm。

表11-4中桩高程测量限差（mm）项目附和路线闭合差检测附注水准测量土 50虹土 100L—附和水准路线 长，单位KM光电测距三角高程测量+ 50克土 100视距三角高 程测量困难地段土 300土 150隧道顶土 300土 400（2）光电测距三角高程测量前已叙及,光电测距三角高程测量是与导线边长测量、水准点高程测量同时完成的但为 了满足往返测“宜在同一气象条件下完成”的要求，要尽可能地缩短往返测的间隔时间；又由 于中桩高程精度要求较低,用光电测距三角高程测量时，只须单向测量即可考虑到上述两种情 况，中桩高程测量宜在水准点高程测量的返测后进行中桩光电测距三角高程测量应满足表11-5的要求其中距离和竖直角可单向正镜观测两 次（两次之间应改变反射镜高度），也可单向观测一测回两次或半测回之差在限差以内时取 平均值表11-5中桩光电测距三角高程测量观测类别距离测回 数竖直角半测回或两最大竖直角（°）测回数半测回间较差（〃）次高差较差（mm）高程转点往返各一 测回30中丝法往返12各一测回中桩单向一测 回40单向两次100单向一测回30若单独进行中桩光电测距三角高程测量时，其高程路线应起闭于水准点。

把导线点作为高 程转点，高程转点间的竖直角，可用中丝法往返观测一测回，中桩高程测量应满足表12-6要 求五）地形测量在导线测量、高程测量完成的基础上，按勘测设计的要求，须沿初测导线测绘比例尺为1：500〜1： 10000的带状地形图地形测量是以导线作为平面控制、已知高程的导线点及水准点作为高程控制进行的有关 地形测量的原理、方法等，已在第七章中作过介绍。