《路基施工测量》word版 60页

摘要公路工程测量在工程建设中发挥着十分重要的作用，其中最重要的一项基本工作就是测定与测设。随着设计单位对市政公路设计控制点的日益规范化、标准化,施工过程中的各个环节要求更为严格。本文以公路测量施工前准备为介入点，包括路基的施工工艺与施工过程中贯穿始终的测量方法，如此段项目中公路的中线测设、中线坐标(直线段，圆曲线段，缓和曲线段)计算原理与内容、纵横断面的测定与绘制、土石方的计算方法、以及路基各个层面的超平方法等进行了阐述与分析。最后专题部分是圆曲线编程的原理、流程图、代码说明，输入卡西欧5800计算器中的应用。关键词:公路工程；测定与测设；土石方计算；圆曲线编程nABSTRACTHighwayengineeringmeasurementplaysaveryimportantroleinengineeringconstruction,abasicjobisoneofthemostimportantmeasuringandtesting.Asthedesignunitsofthemunicipalroaddesigncontrolpointisbecomingmoreandmorestandardization,standardization,eachlinkismorestrictintheprocessofconstruction.Basedonhighwayconstructionpreparationformeasuringpoints,includingtheroadbedconstructiontechnologyandconstructionprocessthroughoutthemeasurementmethod,sothecenterlineintheperiodofprojectlayout,CentralLinecoordinates(straightsegment,circularcurvesegmentandgentlecurvesegment)calculationprincipleanddeterminationofthecontent,andverticalandhorizontalsectionanddrawing,thecalculationmethodofconditionsofallaspectsofsubgradesuperflat,andmethodsareexpoundedandanalyzed.Theprojectssectioniscircularcurveprogrammingprinciple,flowchartandcode,inputCASIOcalculatorapplicationin5800.Keywords:highwayengineering;Measuringandtesting;n目录1概述11.1工程背景11.2工程项目11.3工程内容21.4工程目的22路基施工工艺及施工测量方法概述42.1准备工作42.1.1现场施工准备工作42.1.2施工关键和主要对策42.2路基主要施工测量方法52.2.1路基施工工序及流程52.2.2施工测量方法72.3道路工程施工技术措施92.3.1路基填筑92.3.2土方压实92.3.3路基软基处理及最后整修成型103中线测设113.1概述113.2中桩坐标计算113.3测设203.3.1交点的测设203.3.2转点的测设213.3.3圆曲线测设223.4施工过程中里程桩的设置253.4.1里程桩设置254纵横断面测绘及土石方计算314.1概述314.2纵断面测量314.2.1基平测量314.2.2中平测量324.2.3纵断面图的绘制33n4.2.4纵断面图的内容334.3横断面344.3.1横断面方向的测定344.3.2横断面测量的方法354.4土石方计算374.4.1断面法374.4.2数字地面模型法（DTM）375路基的施工放样395.1概述395.2路基横断面施工放样395.3顶面抄平445.3.1路基施工阶段各层次的抄平方法445.3.2线段路基顶面的抄平455.3.3线段路基顶面的抄平486专题部分—程序编写496.1圆曲线496.1.1圆曲线计算公式及例题展示496.1.2流程图516.1.3程序代码编写及说明51参考文献53致谢54n1概述1.1工程背景盐湖区位于山西省南部，黄河中游秦、晋、豫三省交接地带，总面积1237平方公里。系大陆温带季风气候，四季分明、光照充足，年平均雨量550毫米，平均气温13.5度，全年无霜期206天，光、热、温资源丰富。盐湖区历史悠久，文化发达，全国最大的武庙─解州关帝庙，连同关公祖莹、家庙以及魏豹城、舜帝庙、池神庙、太平兴国寺塔等名胜古迹，是中外游客来运必游之地。地理坐标为北纬34°48′27〞，东经110°41′23〞。总面积1237平方千米。地势由东北向西南倾斜，平均海拔370米。山区面积占18.8%，丘陵面积占22.1%,平川区面积占59.1%。大陆温带季风气候，年平均气温13.6℃。盐湖区交通运输方便(盐湖区旅游交通图)，南同蒲铁路横贯区境，公路四通八达，全区有七条主干线公路，运风、运三、侯运、大运、运临等高速、一级公路通往全国各地，旅游专车、公共汽车可直达太原、西安、洛阳、武汉、郑州、北京、上海、南京、广州等地。运城盐湖是世界三大硫酸钠型内陆湖泊之一。但是近年来，盐湖周边道路破损严重，严重影响盐湖的保护和旅游资源的开发。为改善盐湖周边环境，加快矿产、旅游资源的开发利用。1.2工程项目本文所述的工程项目的地点是运城市盐湖区，项目的名称是运城盐湖环湖旅游公路工程，路线全长55.06公里。该项目起点位于盐湖区省道336公路K2+500处，路线经圣惠路、学苑路、庙村、杨家庄、界村、善村、小李村、大李村、西姚、曲村、常平、董家庄、白家庄、社东村、邱家坡、沙窝、十里铺、柳马村、杜家坡至终点省道336公路K2+500处与起点相接。根据交通预测结果，结合本项目在路网中的地位及使用功能，AK0+000—AK8+600段采用一级公路技术标准，设计速度60公里/小时，路基宽度23米。此次环湖路是围绕盐湖四周专用旅游线路，本次建成的路段地处运城市盐湖北部，西起规划周西路口，东至安东路东100m，全长3081.61m。该工程分为两个标段：一标段起点规划周西路口，长为2000m；二标段长为1081.61m。在兼顾旅游线路的同时也是城市南外环的一部分，该路段的修建对于疏导市区交通，发展运城市旅游产业，有着积极的意义。n总投资及资金来源：该项目投资估算为31157万元。其中申请省交通运输厅补助7170万元，剩余23987万元由运城市人民政府筹措。运城市环湖路东延工程Ⅰ标段，起点规划周西路口东至2000m，由中铁十八局集团建筑安装工程有限公司承包，规定工期从2012年08月28日至2013年07月31日完成合同规定的全部主要工程内容。1.3工程内容环湖路属交通性次干道，在规划设计时要统筹考虑环湖路的旅游功能。坚持“因地制宜、就地取材”的原则，充分考虑本路段的工程地质特征，在保证质量的前提下，尽量降低工程造价。根据设计要求，本项目的工程内容主要分为地下管线工程、机动车道、非机动车道、人行道、其他等五个部分进行施工。1.地下管线工程：排水（北侧排水明沟，南侧排水管道），跨路管涵，中水工程。2.机动车道：路基填方，2×15cm级配砂砾垫层，20cm5%水泥稳定碎石底基层，20cm6%水泥稳定碎石基层，PC-2乳化沥青透层，6cm中粒式沥青混凝土下面层，热沥青黏层（0.3-0.6Kg/m2），4cm细粒式沥青混凝土上面层。3.非机动车道：路基填方，2×15cm级配砂砾底基层，20cm6%水泥稳定碎石基层，PC-2乳化沥青透层，5cm中粒式沥青混凝土下面层，热沥青黏层（0.3-0.6Kg/m2），3cm细粒式沥青混凝土上面层。4.人行道：路基填方，2×15cm级配砂砾底基层，15cm6%水泥稳定碎石基层，2cmM5水泥砂浆结合层，6cm渗水砖。5.其他：路沿侧平石，路肩石、人行道树池、砌石护坡、植草砖铺设、观景平台等。1.4工程目的在规划建设中与经济发展过程中，大城市的经济布局往往会出现许多问题，由于城市边缘地区的交通状况不良，而中心城区的工业企业又过分集中，造成城市用地日趋紧张，不仅是中心城区的商贸、金融、科技等多种功能无法发挥，而且城市环境也日益恶化；环湖路段的修建，改善了城市近郊区交通状况，使市政一级道路的若干“点”上形成成一个区域优势，它吸引了资金，技术，劳动力等生产要素向这些点位聚集的同时，旅游业也得到很大的发展，也促进和带动城市经济的发展，更使其能够获得超长的“产业聚集经济效益”。n加快运城市城镇化进程，加强运城市中心城市的城市建设，使之作为调整经济结构的战略支点，成为拉动经济增长的强劲动力，全面推进盐池旅游胜地的开发建设，从而为经济发展提供广阔的空间和强劲的支持。n2路基施工工艺及施工测量方法概述2.1准备工作2.1.1现场施工准备工作首先进行组织准备，落实承担该工程的施工项目部，确定各职能人员。落实项目部人选，组建强有力的项目经理部，并落实参与本项目施工人员。其次是对工程施工之前，要进行物质、技术、现场施工准备工作。第一，对材料市场进行调查、询价、订购、检验，储备原材料，施工机械设备的进场、安装和调试。第二，认真熟悉施工图纸、资料和有关文件，参加建设单位组织的设计交底和图纸会审并做好记录。根据设计文件、现场条件，各单位工程的施工程序及相互关系以及有关定额等编制施工组织设计。根据合同造价、施工图中的具体要求，确定正常情况下的企业管理费、财务费和施工成本，编制工程的成本计划。根据施工图纸工程量及工程相关要求编制工程材料总计划。并且做好现场踏堪，调查，确定施工方案。第三，修建施工现场材料存放场地，安置施工设备；修建为施工服务的使用、生产暂设工程及辅助、附属设施；并且组织施工力量，调整和健全施工组织机构；还要进行施工机具的维修、组装、试验、测试和鉴定。2.1.2施工关键和主要对策本工程设计的所在路段主要是位于通往村子的一条三级公路，工程施工必须考虑交通方便周围村民生活及行走等要求，为此须分两期施工，工程内容不多但是工序较复杂，投入的设备、人员虽然不多，但仍需要加强管理，合理组织人员与机械配合施工，确保按期完工。关键工期：本工期控制的关键线路为：路基→路面。路基关键工序：施工准备→施工放样→清基清表→路基土石方→路基压实度→路基横坡→路基边坡。采用重型压实标准，填方路基路槽以下0—80cm，零填以及路堑路床0—30cm范围应该大于94%；填方路基路槽以下80—150cm范围应该大于93%；填方路基路槽以下150cm应该大于90%。施工过程中，密切配合业主和监理，做好各方面工作，按国家验收标准对各工序进行验收。优化配合比和施工工艺，确保施工质量，精心组织、科学管理，利用公司整体的技术优势，严格按照ISO9002质量管理体系的要求，确保在工期内完成本工程。n2.2路基主要施工测量方法2.2.1路基施工工序及流程根据项目的总体施工安排，首先进行管道排水施工，在红线附近修筑纵横向施工便道，开挖纵、横向水沟将地表水排干。再进行路基地表面的杂物清除，清理场地（清表30cm）后对原地面进行平整、碾压、检测压实度，压实度≧90%。需进行地基处理的按处理方案执行。路基施工过程中，进行测量放样和断面测量，计算出路基实际填筑高度。对低填及土质(包括全风化岩质)挖方段(填挖高度小于1.55m)，要进行超挖回填处理，纵向填、挖交界处施工首先认真清理填方路段的原地面，清理长度依据填土高度和原地面坡度而定，原地面清理应符合图纸要求及本合同段技术规范的规定。纵向填、挖交界处的开挖，必须待填方处原地面处理好并经监理工程师检查合格后,方可开挖挖方断面，对挖方中非适用性材料严禁用于填筑。同时应配合岸屿村村民的生活及交通疏解的要求，分幅施工，先施工扩建部分的路基，现有道路照常通车，而后才在路基上摊铺沥青混凝土面层，以完成的改建村道的交通道路工程项目。n恢复定线地表清除土方挖运原土碾压自卸车备土控制分层厚度推土机摊平自行式平地机整型压实进行下一层填筑平地机精平光轮振动压路机碾压检测含水量校准水准点挖除淤泥挡墙砌筑换填中粗砂检测密实度监理批准检测密实度检测密实度补充洒水控制横坡度控制边缘预留宽度图1-1路基施工流程n2.2.2施工测量方法1.排水施工应在路基填筑之前进行施工，土方开挖地段，则挖至路基面后，开挖埋设排水管的沟槽，铺设好排水管后，回填土方并压实：根据甲方提供的测量控制点、水准点及图上的点线位置，以及施工地段的地形地物，由测量人员测放出管中线及井位；2.路基施工方法1)测量放样（1）中线复测和固定①复测并固定路线主要控制点，恢复失落的中桩。②复测并固定为间接测量所布设的控制点，如三角点、导线点等桩。③当路线的主要控制点在施工中有被挖掉或埋掉的可能时，则视当地地形条件和地物情况采用有效的方法进行固定。（2）路线高程复测中线恢复后，马上进行纵横断面的水平测量，以复测原水准基点标高和控制点地面标高。（3）路基放样①根据设计图表定出各路线中桩的路基边缘、路堤坡脚及路堑坡顶、边沟等具体位置，定出路基轮廓。根据分幅施工的宽度，作好分幅标记，并测出地面标高。②路基放样时，在填土没有进行压实前，考虑预加沉落度，同时考虑修筑路面的路基标高校正值。③路基边桩位置可根据横断面图量得，并根据填挖高度及边坡坡度实地测量校核。④为标出边坡位置，在放完边桩后进行边坡放样。采用麻绳竹竿挂线法结合坡度样板法，并在放样中考虑预压加沉落度。⑤机械施工中，设置牢固而明显的填挖土石方标志，施工中随时检查，发现被碰倒或丢失立即补上。2)软土处理局部软弱土层，首先清除淤泥，全部外运至弃土场，然后清理基底，换填中粗砂层。砂层摊铺后适当洒水，分层压实，压实厚度20cm。中粗砂层的摊铺宽度应宽出路基边脚1.0m，两端砌筑路基挡土墙，以免砂料流失。3)路基填筑n（1）路基填筑材料利用路基开挖出的可作填方的土、石等适用材料。作为路基填筑的材料，应先作试验，并将试验报告及其施工方案提交监理工程师批准；（2）路基采用水平分层填筑，最大层厚不超过30cm，水平方向逐层向上填筑，并形成2%的横坡以利排水，铺设宽度应超出每层路堤的设计宽度；（3）在同一路段上要用到不同性质的填料时:①不同性质的填料分别分层填筑，以免内部形成水囊或薄弱面，影响路堤稳定；②路堤的上部受车辆荷载的作用影响较大，故将水稳性较好的土壤填在路堤的上部；路堤的下部可能受水浸淹，也用水稳性好的土填筑；③沿纵向同层次要改变填料种类时，做成斜面衔接，并将透水性好的填料置于斜面的上面；④当路堤边坡高度小于8m时，边坡率为1:1.5。4)路基填料含水量调整路基填料均需进行含水量调整，碾压前的土料含水量必须在最佳含水量范围（一般控制在最佳含水量±2%内），这是路基施工质量控制的关键环节。当土料含水量过大时，经晾晒至最优含水量范围，对含水量适中的填料，尽量缩短施工作业时间，确保填料在碾压结束前满足含水量要求。含水量过小的填料采用洒水车洒水进行补充，然后拌和均匀，及时碾压以避免水分流失。5)路基碾压采用振动压路机碾压，碾压时横向接头的轮迹，重叠宽度为40∼50cm，前后相邻两区段纵向重叠1∼1.5m，碾压时做到无漏压、无死角并确保碾压均匀。碾压时，先压边缘，后压中间；先轻压，后重压。填土层在压实前应先整平，并应作2%的横坡。当路堤铺筑到结构物附近的地方，或铺筑到无法采用压路机压实的地方，使用夯锤予以夯实。6)修整路基表面压实作业后用平地机充分整平，保证被压实路堤各层均匀性。检查测量路床的中心线和标高，以及路基宽度和边坡坡度，路基整型后，路基范围内不得堆放废弃杂物。路基完工后应进行修整，路基表面采用推土机刮平，铲下的土不足以填补凹陷时，采用与路基表面相同的土填平夯实。7)交工报验n路基的各检测项目均控制在设计和规范允许范围之内，并具有合格的外观。同时组织有关人员整理报验资料，对各检测项目经自检合格后，报请监理工程师对路基填筑工程进行验收。2.3道路工程施工技术措施2.3.1路基填筑路基填筑是施工测量必不可少的环节，根据甲方设计的要求对本次环湖路段路基填筑的各个阶段要求如下：1.填方作业应分层平行摊铺，每层松铺厚度，应根据压实设备、压实方法确定。不同土质的填料应分层填筑，且层数尽量减小。2.路堤基底，在20cm范围内的压实度应不小于93％。基底未经监理工程师验收。不得开始填筑；下一层填土未经监理工程师检验合格，上一层填土不得进行。3.在旧路面、混凝土或其它硬质材料上铺筑路堤时，表面应翻松15cm深。并精细破碎，予以整形，压实到与新路堤规定相同的压实度。4.路堤填土高度（不包括路面厚度）大于1.0m时，对于土质基底应将原地面整平压实到无轮迹后才可填筑路堤。5.用连接结构物的路堤工程，其施工方法应不能危害结构物的安全与稳定。6.用透水性不良或不透水的土填筑路堤时，在压实时的含水量应控制在最佳含水量的土2％范围内。7.以透水性较小的土填筑路堤下层时，其顶部应做成4％的双向横坡；如用以填筑上层时，不应覆盖在透水性较大的土所填筑的下层边坡上。8.任何靠压实设备无法压碎硬质材料予以清除或破碎，使其每块的任一尺寸不超过压实层厚度的1／4，并应使料径均匀分布；达到要求的压实度。9.对用于工程每种类型的土（包括石料与土的混合料），承包人都应按JTJ051-85土301标准进行湿一密度试验和预先研究，以确定其最大密实度与最佳含水量以及达到满意的压实所要求的含水量范围。已经压实过的路堤密实度和实际含水量应由现场试验测定。2.3.2土方压实n压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。对于路基本、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言，压实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准击实实验所得最大干密度的比值；对沥青面层、沥青稳定基层而言，压实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。本次对于环湖路段东延一标段路基的土方压实要求如下：1.压实设备的采用应根据各种设备的性能和压实试验确定，并应由监理工程师批准。2.当进行每层（厚度在30～50cm之间）的压实时，要不断地进行整平，以保证均匀一致的平整度。3.压实应使该层整个深度内压实度处处均匀，其压实后的压实度不得小于规定值。4.压实期间土壤的含水量应当均匀并要求能压实到要求的压实度。只有当材料的含水量在压实试验的界线范围之内时，压实工作才能进行。5.必要时应调整摊铺材料的含水量。含水量的调整，应根据需要或将水加入土中并充分拌匀，或按规定的方法将材料风干到合适的含水量。6.在摊铺下一层之前每一层的压实都需监理工程师批准。7.土的压实应控制土在接近最佳含水量时进行。在施工过程中对土的含水量必须严加控制，及时测定，随时调整。8.压实过程中，承包人应按下列规定取样试验，检查其是否符合规定压实度。注意：路槽底面（路基面）小于30cm的各层每1000m2取样一次；路槽底面（路基面）大于30cm的各层每2000m2取样～次；路堤基底以下各层每4000m2取样一次4。2.3.3路基软基处理及最后整修成型修路之前如果地基不够坚固，为防止整修后地基下沉拉裂造成路面不稳定等事故，这就需要对软地基进行处理，使其沉降变得足够坚固,提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求。首先，换填材料采用洁净中、粗砂，含泥量不应大于5％。并将其中植物杂质除尽，也可采用天然级配砂砾料，其最大校径不应大于5厘米，砾石强度不低于四级。其次，当坑底为饱和软土时，须在与土面接触处铺一层细砂起反滤作用，其厚度不计入砂垫层设计厚度内。路基与其他各种工程基本完工后，应对其处型进行修整，使之与设计图纸用符合，尺寸误差满足规定要求，且具有满意的外观。应恢复各项标桩，按设计图纸要求检查路基的中线位置、宽度、纵坡、横坡及相应的标高等。n3中线测设3.1概述1.道路组成道路是一个空间三维的工程结构物。它的中线是一条空间曲线，其中线在水平面的投影就是平面线形。在路线方向发生改变的转折处，为了满足行车要求，需要用适当的曲线把前、后直线连接起来，这种曲线称之为平曲线。平曲线包括圆曲线和缓和曲线。道路平面线形是由直线、圆曲线、缓和曲线三要素组成。圆曲线是具有一定曲率半径的圆弧。缓和曲线（回旋线）是在直线与圆曲线之间或两不同半径的圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。我国公路缓和曲线的形式采用回旋线。2.道路中线测设根据定线设计把线路中心线上的各类点位测设到实地包括起止点、转折点、圆曲线主点和线路中心里程桩加桩。其次通过直线和曲线的测设，将道路中线的平面位置具体地敷设到地面上去，并标定出其里程，供设计和施工之用。①放线，把图纸上定线的各转向点间的直线测设到地面上，可将地面上的初测导线作为依据，或据图纸上定线的转向点坐标，预先在室内计算各线段的长度和转向角，在实地按计算数据定出中线。②中桩测设，在线路中线上测设百米桩、加桩、控制桩和曲线主点桩，它包括丈量线路的直线长度、详细测设曲线以及按规定要求设置中线桩。中线桩不仅表征线路中线在地面上的位置和离开线路起点的里程，而且是测绘线路纵横断面的依据。3.2中桩坐标计算1.路线交点偏角、交点间距、曲线要素及主点桩计算如图所示，设路线起点坐标任一交点的坐标为则相邻两交点之间的坐标增量：（3-1）路线交点坐标计算：n（3-2）交点间距：（3-4）图3-1路线中桩坐标计算图象限角象限角与方位角A之间关系n路线偏角等于后方位角减前方位角：一般情况下，为正时，曲线右偏；为负时，曲线左偏。图3-22.直线段上中桩坐标计算图中，设交点i的坐标为(,)，交点i前后相邻直线的方位角分别为Ai-1,i和Ai,i+1.则ZH(或ZY)点的坐标:（3-5）HZ(或YZ)点的坐标:（3-6）设直线上加桩里程为L，ZHi、HZi表示曲线i的起、终点里程，则交点i前直线上任意点坐标（）。n（3-7）交点i后直线上任意点坐标（）(3-8)3.平曲线上中桩坐标计算（1）局部坐标系平曲线上任意点切线支距的计算图3-3切线支距的计算如图示，平曲线上任意点切线支距的计算，是以平曲线的直缓点ZH或缓直点HZ为坐标原点，以过原点的切线为轴，过原点的半径方向为轴，建立的局部坐标系。在此坐标系中，曲线上任意点的支距坐标可按下式计算。缓和曲线上任意点的坐标（3-9）主圆曲线上任意点的坐标n　（3-10）(2)直线段的平面直角坐标的换算要计算平曲线上任意点的中桩坐标X,Y，需要将该点在局部坐标系之中的切线支距坐标（x,y）利用坐标的平移和旋转公式，换算至以平面控制网为基础建立的平面直角坐标系之中。坐标的平移旋转公式如下：（3-11）(3)平曲线上任意点的中桩坐标计算根据局部坐标系中支距坐标x,y的计算公式，仍分为ZH-QZ和HZ-QZ两段，①ZH-QZ段的中桩坐标计算图3-4曲线上坐标平移旋转图先计算出以ZH为原点的局部坐标系中的切线支距坐标（x,y）,然后通过坐标平移和旋转n公式将其转换为平面直角坐标（X,Y）,当平曲线为右偏时，计算公式如下：当平曲线为左偏时，应用上式计算，要用反符号，即以代入。②HZ-QZ段的中桩坐标计算先计算出以HZ为原点的局部坐标系中的切线支距坐标（x,y）,然后通过坐标平移和旋转公式将其转换为平面直角坐标（X,Y）当平曲线为左偏时，计算公式如下：（3-12）整理后得简式：（3-13）当平曲线为右偏时，应用上式计算，要用反符号，即以代入。4.环湖路段东延一标段中桩坐标计算数据：直线段：起始桩号为：K0+0.0000x坐标为：3878010.4480y坐标为：503479.6070距离为：298.9836米方位角为：58°23′21.29″K0+10.0000X=3878015.689Y=503488.123K0+50.0000X=3878036.655Y=503522.188K0+100.0000X=3878062.863Y=503564.770K0+150.0000X=3878089.070Y=503607.351K0+200.0000X=3878115.277Y=503649.933nK0+250.0000X=3878141.484Y=503692.514K0+298.9836X=3878167.159Y=503734.230==========================================圆曲线段：ZY点桩号为：K0+298.9840ZY点的x坐标为：3878167.1590ZY点的y坐标为：503734.2300圆曲线的曲线长度为：110.4900米路线方位角为：58°23′21.29″路线半径为：1000.0000转角:6°19′50.20″(右)切线长：55.3013ZY(K0+298.9840)X：3878167.1590Y:503734.2300QZ(K0+354.2290)X：3878194.8014Y:503782.0539YZ(K0+409.4740)X：3878219.7610Y:503831.3312桩号：K0+298.9840：X=3878167.159Y=503734.230桩号：K0+300.0000:X=3878167.691Y=503735.096桩号：K0+350.0000:X=3878192.779Y=503778.340桩号：K0+400.0000:X=3878215.675Y=503822.784桩号：K0+409.4740:X=3878219.761Y=503831.331==========================================直线段:起始桩号为：K0+409.4740x坐标为：3878219.7610y坐标为：503831.3310距离为：535.2918米方位角为：64°43′11.25″K0+410.0000X=3878219.986Y=503831.807K0+450.0000X=3878237.067Y=503867.976nK0+500.0000X=3878258.420Y=503913.187K0+550.0000X=3878279.772Y=503958.399K0+600.0000X=3878301.124Y=504003.610K0+650.0000X=3878322.477Y=504048.822K0+700.0000X=3878343.829Y=504094.033K0+750.0000X=3878365.181Y=504139.245K0+800.0000X=3878386.533Y=504184.456K0+850.0000X=3878407.886Y=504229.668K0+900.0000X=3878429.238Y=504274.879K0+944.7658X=3878448.355Y=504315.358==========================================圆曲线段：ZY点桩号为：K0+944.7660ZY点的x坐标为：3878448.3550ZY点的y坐标为：504315.3580圆曲线的曲线长度为：93.1100米路线方位角为：64°43′11.25″路线半径为：1000.0000转角:5°20′5.32″(右)切线长：46.5887ZY(K0+944.7660)X：3878448.3550Y:504315.3580QZ(K0+991.3210)X：3878467.2492Y:504357.9019YZ(K1+37.8760)X：3878484.1430Y:504401.2791桩号：K0+944.7660：X=3878448.355Y=504315.358桩号：K0+950.0000:X=3878450.578Y=504320.097桩号：K0+960.0000:X=3878454.755Y=504329.182桩号：K0+970.0000:X=3878458.842Y=504338.309桩号：K0+980.0000:X=3878462.837Y=504347.476桩号：K0+990.0000:X=3878466.740Y=504356.683n桩号：K1+0.0000:X=3878470.551Y=504365.928桩号：K1+10.0000:X=3878474.270Y=504375.211桩号：K1+37.8760:X=3878484.143Y=504401.279==========================================直线段：起始桩号为：K1+37.8760x坐标为：3878484.1430y坐标为：504401.2790距离为：326.8179米方位角为：70°3′16.97″K1+50.0000X=3878488.279Y=504412.676K1+100.0000X=3878505.335Y=504459.677K1+150.0000X=3878522.391Y=504506.678K1+200.0000X=3878539.447Y=504553.679K1+250.0000X=3878556.503Y=504600.680K1+300.0000X=3878573.559Y=504647.680K1+350.0000X=3878590.616Y=504694.681K1+364.6939X=3878595.628Y=504708.494==========================================圆曲线段：ZY点桩号为：K1+364.6940ZY点的x坐标为：3878595.6280ZY点的y坐标为：504708.4940圆曲线的曲线长度为：103.2700米路线方位角为：70°3′16.97″路线半径为：1000.0000转角:5°55′0.97″(左)切线长：51.6809ZY(K1+364.6940)X：3878595.6280Y:504708.4940nQZ(K1+416.3290)X：3878614.4869Y:504756.5557YZ(K1+467.9640)X：3878635.8012Y:504803.5799桩号：K1+364.6940：X=3878595.628Y=504708.494桩号：K1+370.0000:X=3878597.451Y=504713.477桩号：K1+400.0000:X=3878608.255Y=504741.463桩号：K1+450.0000:X=3878628.111Y=504787.346桩号：K1+467.9640:X=3878635.801Y=504803.580==========================================直线段：起始桩号为：K1+467.9640x坐标为：3878635.8010y坐标为：504803.5800距离为：582.0360米方位角为：64°8′15.84″K1+470.0000X=3878636.689Y=504805.412K1+500.0000X=3878649.775Y=504832.407K1+550.0000X=3878671.586Y=504877.400K1+600.0000X=3878693.396Y=504922.392K1+650.0000X=3878715.207Y=504967.384K1+700.0000X=3878737.017Y=505012.376K1+750.0000X=3878758.828Y=505057.369K1+800.0000X=3878780.638Y=505102.361K1+850.0000X=3878802.449Y=505147.353K1+900.0000X=3878824.259Y=505192.346K1+950.0000X=3878846.070Y=505237.338K2+0.0000X=3878867.880Y=505282.330K2+50.0000X=3878889.690Y=505327.322n3.3测设3.3.1交点的测设在路线测设时，应先选定出路线的转折点，这些转折点是路线改变方向时相邻两直线的延长线相交的点，称之为交点。在地形图上进行纸上定线，对于确定的交点位置，如果需要在实地标定下来，可采用放点穿线法、拨角放线法、坐标放样法等。1.放点穿线法这种方法是利用地形图上的测图导线点与纸上路线之间的角度和距离关系，在实地将路线中线的直线段测设出来，然后将相邻直线延长相交，定出地面交点桩的位置。具体测设步骤如下：（1）放点在地面上测设路线中线的直线部分，只需定出直线上若干个点，即可确定这一直线的位置。（说明：路线中线点与测量导线关系。采用支距法、极坐标法或其它方法。支距法放点，即垂直于导线边、垂足为导线点的直线与纸上定线的直线相交的点；极坐标法放点，即选择能够控制中线位置的任意点；测图导线边与纸上定线的直线相交的点。）（2）穿线定出一条尽可能多的穿过或靠近临时点的直线。穿线可用目估或经纬仪进行。（3）交点当相邻两直线在地面上定出后，即可延长直线进行交会交出交点。2.拨角放线法（1）在地形图上量出纸上定线的交点坐标，反算相邻交点间的直线长度、坐标方位角及路线转角。（2）将仪器置于路线中线起点或已确定的交点上，拨出转角，测设直线长度，依次定出各交点位置。3.坐标放样法交点坐标在地形图上确定以后，利用测图导线按全站仪坐标放样法将交点直接放样在地面上。n（说明：拨角放线法这种方法外业工作迅速，但拨角放线的次数愈多，误差累积也愈大，故每隔一定距离应将测设的中线与测图导线联测，以检查拨角放线的质量。坐标放样法外业工作更快，由于利用测图导线放点，故无误差累积现象。）3.3.2转点的测设路线测量时，当相邻两交点间互不通视时，需要在其连线或延线上定出一点或数点，以供交点测角、量距或延长直线时瞄准之用，这样的点称为转点。1.在两交点间设转点例：设JD5、JD6为相邻两交点，互不通视，ZD′为粗略定出的转点位置。将经纬仪置于ZD′，用正倒镜分中法延长直线JD5—ZD′于JD6′。若JD6′与JD6重合或量取的偏差f在路线容许移动的范围内，则转点位置即为ZD′，这时应将JD6移至JD6′，并在桩顶上钉上小钉表示交点位置。（说明：当偏差f超过容许范围或JD6不许移动时，则须重新设置转点。设e为ZD′应横向移动的距离，仪器在ZD′用视距测量方法测出距离a、b，则e=af/(a+b)，直角三角形相似）2.在两交点延长线上设转点例：设JD8、JD9互不通视，ZD′为其延长线上转点的概略位置。将经纬仪置于ZD′，盘左照准JD8，在JD9处标出一点；盘右再瞄准JD8，在JD9处也标出一点，取两点的中点得JD9′。若JD9′与JD9重合或偏差f在容许范围内，即可用JD9′代替JD9作为交点，ZD′即作为转点。否则应调整ZD′的位置重设转点。设e为ZD′应横向移动的距离，用视距测量方法测出距离a、b，则e=af/(a-b)3.3.3圆曲线测设圆曲线是具有一定曲率半径的圆弧线，其测设一般分两步进行。先测设对圆曲线起控制作用的主点桩，即圆曲线的起点（ZY）、中点（QZ）和终点（YZ）；然后在主点桩之间进行加密，按规定桩距测设圆曲线的其它各点，称之为圆曲线的详细测设。1.圆曲线测设元素的计算设交点JD的转角为α，圆曲线半径为R，则圆曲线的测设元素可按下列公式计算：n（3-14）2.圆曲线主点测设1)主点里程的计算交点JD的里程是由中线丈量中得到，根据交点的里程和圆曲线测设元素，即可推算圆曲线上各主点的里程并加以校核。（3-15）（注意：圆曲线终点里程YZ应为圆曲线起点里程ZY加上圆曲线长L，而不是交点里程加切线长T，即YZ里程≠JD里程+T。因为在路线转折处道路中线的实际位置应为曲线位置，而非切线位置。）2)主点的测设本文通过对圆曲线的测设,计算圆曲线主点的桩号以及交点不能设站时测设主点的方法,了解道路转向怎样连结.3.圆曲线的详细测设1)圆曲线测设的基本要求应按曲线上中桩桩距的规定进行加桩，即进行圆曲线的详细测设。中线测量中一般均采用整桩号法。（1）整桩号法：将曲线上靠近曲线起点的第一个桩凑成为l0倍数的整桩号，然后按桩距l0连续向曲线终点设桩。这样设置的桩均为整桩号。（2）整桩距法：从曲线起点和终点开始，分别以桩距l0连续向曲线中点设桩，或从曲线的起点，按桩距l0设桩至终点。n（3）对中桩量距精度及桩位限差应符合规定；曲线测量闭合差也应符合规定。2)圆曲线详细测设的方法（1）切线支距法建立直角坐标：以圆曲线的起点ZY或终点YZ为坐标原点，以切线为x轴，过原点的半径方向为y轴。曲线上各点坐标x、y计算：设Pi为曲线上欲测设的点位，该点至ZY点或YZ点的弧长为li，φi为li所对的圆心角，R为圆曲线半径，则Pi的坐标：；（）（3-16）例：采用切线支距法并按整桩号法设桩，试计算各桩坐标。表3-1切线支距法计算表桩号各桩至ZY或YZ的曲线长度（li）圆心角（φi）Xi（m）Yi（m）ZYk3+114.0500°00′00″00+1205.951°08′11″5.950.06+14025.954°57′22″25.921.12+16045.958°46′33″45.773.51+18065.9512°35′44″65.427.22QZk3+181.60+20049.149°23′06″48.924.02+22029.145°33′55″29.091.41+2409.141°44′44″9.140.14YZk3+249.1400°00′00″00（2）偏角法n偏角法是以圆曲线起点ZY或终点YZ至曲线任一待定点Pi的弦线与切线方向之间的弦切角（这里称为偏角）和弦长来确定Pi点的位置。；；；例：采用偏角法按整桩号设桩，计算各桩的偏角和弦长。表3-2偏角法计算表桩号各桩至ZY或YZ的曲线长度li（m）偏角值°′″偏角读数°′″相邻桩间弧长（m）相邻桩间弦长（m）ZYK3+114.050000000000000+1205.9503405034055.955.95+14025.9522841228412020.00+16045.9542316423162020.00+18065.9561752617522020.00QZK3+181.6067.5562700627001.601.60353330018.4018.40+20049.144413335518272020.00+22029.142465835713022020.00+2409.140522235907389.149.14YZK3+249.140000000000000n3.4施工过程中里程桩的设置3.4.1里程桩设置标定道路中线的具体位置。1.道路中线测量的基本要求道路中线的边长测量要求同导线测量。（1）中线上设有里程桩，里程桩亦称中桩。桩上写有桩号，表示该桩至路线起点的水平距离。如某桩至路线起点的水平距离为1234.56m，则桩号记为k1+234.56。（2）中桩的设置应按照规定满足其桩距及精度要求。（说明：中桩桩距应按表的规定执行。表3-3中桩间距表直线（m）曲线平原微丘区山岭重丘区不设超高的曲线R>6060≥R≥30R<30≤50≤252520105表3-4中桩平面桩位精度表公路等级中桩位置中误差（cm）桩位检测之差（cm）平原微丘区山岭重丘区平原微丘区山岭重丘区高速、一、二级≤±5≤±10≤10≤20三、四级≤20≤30n≤±10≤±15表3-5曲线测量闭合差公路等级纵向闭合差纵向闭合差（cm）曲线偏角闭合差（″）平原微丘区山岭重丘区平原微丘区山岭重丘区高速、一级1/20001/1000101060二、三、四级1/10001/50010151202.里程桩设置（1）分类里程桩包括路线起终点桩、公里桩、百米桩和一系列加桩，还有起控制作用的交点桩、转点桩、平曲线主点桩、桥梁和隧道轴线桩、断链桩等。按其所表示的里程数，里程桩又分整桩和加桩两类。（2）整桩按规定每隔20m或50m设置桩号为整数的里程桩。百米桩和公里桩均属整桩。（3）加桩分地形加桩、地物加桩、曲线加桩和关系加桩等。（说明：凡下列位置应设加桩：路线纵、横向地形变化处；路线交叉处；拆迁建筑物处；桥梁、涵洞和隧道等构造物处；土质变化及不良地质地段起、终点处；省、地（市）、县级行政区划分界处；土地种类变化处；改建公路变坡点、构造物和路面面层类型变化处。加桩应取位至米，特殊情况可取位至0.1m。对于人工构造物，在书写里程时，要冠以工程名称如“桥”、“涵”等。在书写曲线和关系加桩时，应在桩号之前加写其缩写名称。）n（3）断链桩宜设于直线段，不得设在桥梁、隧道、立交等构造物范围之内。断链桩上应标明换算里程及增减长度。表3-6平曲线主点名称及缩写表名称简称汉语拼音缩写英语缩写交点JDIP转点ZDTP圆曲线起点直圆点ZYBC圆曲线中点曲中点QZMC圆曲线终点圆直点YZEC公切点GQCP第一缓和曲线起点直缓点ZHTS第一缓和曲线终点缓圆点HYSC第二缓和曲线起点圆缓点YHCSn第二缓和曲线终点缓直点HZST3.测量标志（1）测量标志①主要控制桩：是指需要保留较长时间、反复用于各设计阶段和施工期间的控制性标志，主要有GPS点、三角点、导线点、水准点、桥隧控制桩、互通立交控制桩等。主要控制桩应为预制或就地浇筑混凝土桩；当有整体坚固岩石或建筑物时，可设置在岩石或建筑物上。②一般控制桩：主要包括交点桩、转点桩、平曲线控制桩、路线起终点桩、断链桩及其他构造物控制桩等。一般控制桩为5×5×（30~50）cm或直径为5cm的木质桩。③标志桩：主要用于路线中线上整桩、加桩和控制桩的指示桩。标志桩为(4~5)×(1~1.5)×(25~30)cm的木质或竹质桩。（2）桩志的埋设①主要控制桩应选在基础稳定且易于长期保存的地点，埋入地下，桩顶应高出地面1~5cm，并加设指示桩。②一般控制桩应打入地下，其顶面与地面齐平，并加设指示桩。③标志桩应打入地下15~25cm，桩顶应露出地面5cm。标志桩作为中线桩时，书写桩号面应面向路线起点方向；作为交点桩桩、导线桩、三角点和曲线控制桩的指示桩时，应钉设在控制桩外侧25~30cm，书写桩号面应面向被指示桩。④主要控制桩为混凝土桩时，应设中心标志，中心标志须面用精细十字线刻成中心点；位于岩石或建筑物上时，应凿成坑穴，埋入中心标志并浇灌混凝土。一般控制桩的木质方桩应钉小钉表示点位。位于岩石或建筑物上的中桩，应用红油漆标注“○”（直径5cm）记号。⑤建公路测量时，柔性路面地段可用铁钉打入路面与路面齐平；刚性路面可用红油漆作标记；并均在路肩上钉设指示桩。 （3）桩志的书写①所有桩志应采用黑色或红色油漆书写桩志名称及桩号。 ②位于岩石或建筑物上的极志，应将岩石或建筑物表层刮干净，并在点位符号的旁边用红色油漆书写桩志的名称及桩号。 n③交点桩、转点桩、曲线控制桩、公里桩、百米桩的指示桩等应写出里程号，不得省略。 ④导线桩、交点桩、三角点桩、GPS点桩等应按各自的顺序连续编号。所有中线桩的背面应按1~10循环编号。⑤有比较方案时，按比较方案的顺序，桩号前应冠以A、B……字样，并钉出起点桩和终点接线桩，在终点桩上还应标出与正线接线的相应里程桩号及断链长度。分离式路基测量，其左右侧路线桩号前应冠左右字母符号，并以左侧路线为准计算全程连续桩号。（4）水准点桩①水准点桩应为混凝土桩。混凝土桩可预制，也可就地浇筑。②位于山区岩石地段的水准点桩也可利用坚硬稳固的整体岩石凿成凸面；在有牢固永久性建筑物可利用时，可在建筑物的项面凸出处设置，点位应用红油漆画上“回”（8cm×10cm）记号。混凝土水准点桩顶面的钢筋应挫成球面，水准点桩与主要控制桩共用时，宜按水准点桩要求设置，其球形顶面应刻成“＋”字记号。③水准点桩应按顺序编号，用红油漆书写。定测时尽量利用初测水准点，如初测水准点丢失或需迁移而新设水准点时，前面应冠以D；如同一编号水准点需增加，增加的水准点后应冠A、B．．．．．．。④水准点应写明测设单位及埋设的年月。（5）桩志的保护①主要控制桩、水准点桩，测量完毕后应埋设40cm×40cm×40cm土堆或石堆并利用明显参照物作为指向标志，现场绘制固定桩志简图。②一般控制桩的交点桩、转点桩、路线起终点桩及其它控制点桩，可采用标明附近的建筑物、电线杆、大树、岩石等方向及距离方式填写固定桩志表，也可采用堆土堆、石堆，或采用混凝土包桩方式予以保护。（6）标旗在测量作业过程中，凡导线点、三角点、交点、转点、水准点等，应设置标旗。标旗可采用红白旗，根据不同用途，采用不同颜色的标旗，标旗设置的高度一般为2m.n4纵横断面测绘及土石方计算4.1概述断面图是根据断面外业测量资料绘制而成，非常直观地体现了地面现状起伏状况，是工程设计和施工中的重要资料，也是铁路，公路设计的基础文件之一。线路纵断面图表示了沿中线方向的地势起伏形状，设计中用于研究线路空间线型的起伏布置。线路横断面图则反映了各中桩处垂直于线路中线方向的地面起伏情况，设计人员结合当地的地形、地质、气候和水文等自然因素，用于确定横断面的形式、各部分位置和尺寸，并为路基土石方量的计算提供依据。土方量的计算是建筑工程的一个重要步骤。工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算，他直接关系到工程的费用概算及方案优选。在现实中的一些工程项目中，因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据快速准确的计算出土方量就成了人们日益关心的问题。比较经常的几种计算土方量的方法有：方格网法、等高线法、断面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法等。n4.2纵断面测量路线纵断面测量又称路线水准测量，它的主要任务是沿路中线设立水准点；测定路中线上各里程桩和加桩的地面高程；然后根据各里程桩的高程绘制纵断面图。4.2.1基平测量基平测量时，要先将起始水准点与国家水准点进行连测，以获得绝对高程式。在沿线其他水准点的测量过程中，凡能与附近国家水准点进行连测的均应连测，以进行水准路线的校核，如果路线附近没有国家水准点，则可根据气压计或国家小比例地形图上的高程作为参考，假定起始水准点高程。水准点高程的测量，应按五等高程测量的要求，可以采用水准测量和测距仪三角高程测量，水准测量可用单仪器往返测法或双仪器同向测法，记录格式用高差法，其高差不符值的限差为n平原与微丘区fh容=±30mmn山岭与重丘区fh容=±9mm4.2.2中平测量水准点测设后，根据水准点高程，用附合水准测量的方法，测定路中线各里程桩的地面高程，称为中平测量，即中桩高程测量。可采用DS3水准仪和5米塔尺进行水准测量或测距仪三角高程测量。限差为±50mm。其观测方法如图所示。从水准点BM开始，首先置水准仪于Ⅰ站，在BM1立尺，读取后视读数，然后在测站视线范围上立尺并读数，称为中视读数。n图4-1中平测量当水准仪视线不能继续读尺时（如读不到K0+200桩上的尺），在转点Z1立尺取前视读数，将仪器搬至下一站Ⅱ，以Z1为后视，继续观测下去。由于每站皆有中视读数，路线水准测量的记录格式采用视线高程法。中桩及转点的高程按下式计算：视线高程=后视点高程+后视读数转点高程=视线高程-前视读数中桩高程=视线高程-中视读数转点ZD起传递高程的作用，应保证读数正确，要求读至毫米，并选在较稳固之处，在软土处选转点时，应按尺垫并踏紧，有时也可选中桩作为转点。由于中间点不传递高程，且本身精度要求仅分米，为了提高观测速度，读数取至厘米即可。n4.2.3纵断面图的绘制路线纵断面图是表示线路中线方向地面高低起伏形状和纵坡变化的剖视图，它是根据中平测量成果绘制而成。在铁路、公路、运河、渠道的设计中，纵断面图是重要的资料。如图所示，为公路纵断面图。为了明显表示地势变化，图的高程（竖直）比例尺通常比里程（水平）比例尺大10倍，如水平比例尺为1：2000，则竖直比例尺应为1：200。图4-2纵断面4.2.4纵断面图的内容纵断面图包括两部分，上半部绘制断面线，进行有关注记；下半部填写资料数据表。1.坡度与坡长从左至右向上斜者为上坡（正坡），向下斜者为下坡（负坡），水平线表示平坡；线上注记坡度的百分数（铁路断面图为千分数）。线下注记坡长。2.设计高程按中线设计纵坡计算的路基高程。3.地面高程按中平测量成果填写的各里程桩的地面高程。4.里程桩与里程按中线测量成果，根据水平比例尺标注的里程桩号。为使纵断面图清晰，一般只标注百米桩和公里桩，为了减少书写，百米桩的里程只写1~9，公里桩则用符号O表示，并注明公里数。n5.直线和曲线为路线中线的平面示意图，按中线测量资料绘制。直线部分用居中直线表示，曲线部分用凸出的矩形表示，上凸者表示路线右弯，下凸者表示左弯，并在凸出的矩形内注明交点编号和曲线半径。4.3横断面4.3.1横断面方向的测定1.直线上横断面方向的测定在直线上横断面应与路线方向相垂直，一般采用简易直角方向架来定向，如图所示，方向架为坚固木料制成，长约1.5m，在上部两个垂直方向雕空，中间插入AB、CD互相垂直的两个觇板，下面镶以铁脚可以插入土中。将方向架插在中桩上，以AB觇板瞄准直线上另一中桩，则CD觇板即为横断面方向。图4-3横断面测量工具十字架2.曲线上横断面方向的测定当中桩位于曲线上时，横断面方向应为该曲线的圆心方向，在实际工作中，多采用弯道求心方向架（即在一般方向架上增加一活动觇板）获得。如图所示，首先置求心方向架于曲线起点ZY，用AB觇板瞄准JD方向，此时CD觇板即为圆心方向，然后旋转活动觇板EF瞄准曲线上1点，并用螺旋固定EF位置，合弦切角α不变，移方向架于1点，用CD觇板瞄准曲线起点ZY，此时，EF觇板所指的方向即为1点的圆心方向。横断面测量方法(图解）n图4-4横断面测量方法4.3.2横断面测量的方法横断面测量的目的是测定路线两测变坡点的平距与高差，视线路的等级和地形情况，可以采用不同的方法。对于铁路、高速公路和一级公路应采用水准仪法或不低于经纬仪视距的方法测量，对于二级以下公路的断面可采用手水准皮尺法或标杆比抬法测量。抬杆法：（图解）n图4-5抬杆法横断面图也是绘在透明毫米方格纸的背面。在绘图前，先在图上标出中桩位置，注明桩号，一幅图上可绘制多个断面，一般是从左到右，由下到上依次测绘，如图所示。由于计算填挖方面积，横断面图的水平比例尺与竖直比例尺是一致的，通常采用1：200。横断面图：（图解）图4-6横断面4.4土石方计算4.4.1断面法在地形图上或碎部测量的平面图上，根据土方计算的范围，以一定的间距等分场地，将场地划分为若干个相互平行的横截面。按照设计高程与地面线所组成的断面图，n计算每条断面线所围成的面积。以相邻两断面面积的平均值乘以等分的间距，得出每相邻两断面间的体积。将各相邻断面的体积加起来，求出总体积，这种方法称为断面法。图4-7断面法 上图为一渠道的测量图形，利用横断面法进行计算土方量时，可根据渠LL，按一定的长度L设横断面A1、A2、A3……Ai等。则断面法的表达式为： (4-1) 在（式4-1）中，Ai-1，Ai分别为第i单元渠段起终断面的填(或挖)方面积；Li为渠段长；Vi为填(或挖)方体积。土石方量精度与间距L的长度有关，L越小，精度就越高。但是这种方法计算量大，尤其是在范围较大、精度要求高的情况下更为明显；若是为了减少计算量而加大断面间隔，就会降低计算结果的精度；所以断面法存在着计算精度和计算速度的矛盾。4.4.2数字地面模型法（DTM）数字地面模型是用一群地面点的平面坐标和高程描述地表形状的一种方式。地表任一特征内容如土壤类型、植被、高程等均可作为DEM的特征值。以高程为特征值的DEM也称为数字高程模型。DEM是用数字形式X，Y，Z坐标来表达区域内的地貌形态，以缩微的形式再现了地表形态起伏变化特征，具有形象、直观、精确等特点，在生产中有广泛的使用价值。DEM不仅应用于各种工程规划和地形分析，而且也被用于土方工程量的计算。从技术上看，DEM技术直接使用原始数据，且点子密度大，所以DEM所提供的任意点高程精度好，剖面图的可信度高。CAD技术的使用，代替了大量的手工作业，提高了作业精度和作业效率。所以在土方量计算中，通常运用DEM结合CAD的方法。基本原理。由DEM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标(X，Y，Z)和设计高程，通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。如果将DEM视为空间的曲面，填挖前后的两个nDEM即为两个空间曲面，那么计算机便可以自动计算两个曲面的交线，也可以用一个铅垂面同时对两个曲面任意切割，并计算夹在两个切割下来的曲面间的空间的体积，实际上就是土方计算的填挖交界线、填方量和挖方量。土方量实际上是原始地表与设计地表之间的体积值。因此，只需在计算区建立两个DEM，一个为原始地表DEM，另一个为设计地表DEM，根据两个DEM的差即可求出计算区的土方量。土方量计算可按下述方法进行：设原始地表DEM为DEMt，设计地表DEM为DEMd，在相同的坐标原点和格网分辨率的条件下，将同一区域的DEMt和DEMd进行叠加，可得一新的DEM，设为ΔDEM，则有ΔDEM=DEMt-DEMd，其分量表示式为：ΔZ(i，j)=Z(i，j)t-Z(i，j)d(4-2)式（式4-2）中：z(i，j)t表示地表DEM的格网点高程；z(i，j)d表示设计DEM的格网点高程。对任一格网(i，j)，若Δz(i，j)>0，则该格网为挖方；若Δz(i，j)<0，则该格网为填方。设格网面积为A=dxdy，则该格网处的土方量为：V(i，j)=ΔZ(i，j)A(4-3)分别对V(i，j)>0和V(i，j)<0的数据进行累加，即可求得该区域的填挖方量。5路基的施工放样5.1概述工程构造物主要指路基、路面、桥涵、隧道及其附属构造物和排水构造物。在路基施工时，通过测量放样确定路线中线桩、公路用地界桩、路堑坡顶、路堤坡脚、边沟等构造物的施工位置；在施工过程中，通过测量放样对工程构造物外形几何尺寸进行控制和检测，及时修正偏差，以准确体现设计意图；在工程竣工后，通过测量对工程进行质量检查和验收。施工过程中，注意事项：（1）路基施工放样和一般的一样的，但是有一个原则“易宽不宜窄”。再放每层填土边桩时，路基半宽应比设计半宽宽30—50cm（2）超高和加宽应在路面以下调整！否则路面厚度不是不足，就是太厚。n实践证明，精确地测量放样能准确控制施工质量和节约工程成本。因此，施工放样是工程施工过程中的重要一环，它贯穿工程施工全过程。本文对其进行了一些探讨.5.2路基横断面施工放样在公路中线施工控制桩恢复完成后，即可进行路基施工。路基施工前，应先在地面上把路基的轮廓表示出来，即把路堤坡脚点（或路堑坡顶点）找出来，钉上边桩，同时还应把边坡的坡度表示出来，为路堤填筑和路堑开挖提供施工依据。在进行路基路面施工放样以前，应首先了解路基路面设计的基本参数，以便在进行放样测量时计算放样数据。1.路基路面的设计计算参数主要包括路基宽度、路面宽度、排水沟宽度（梯形排水沟的边坡坡度）、填挖高度、路堤、路堑的边坡坡度、路基的超高和加宽等基本参数。1)路基宽度公路路基宽度是指行车道与路肩宽度之和。当设有中间带、变速车道、爬坡车道、应急停车带时，还包括这些设施的宽度。如图5-1所示。图5-1路基2)边坡坡度路基边坡坡度通常以1﹕m的形式表示，即i=h/d=1/m,式中m称为边坡坡度、h为边坡的高度、d为边坡的宽度。3)超高n根据路基路面的设计要求，在公路直线段路基边缘点处于同一高度，路面横断面由路中心向两侧略向下倾斜形成双向横坡。但是在曲线路段为保证汽车行驶安全，在公路曲线半径小于各级公路的不设超高最小半径时，均应设置超高。圆曲线段路面的设计超高值是常数，路面倾斜形成单向横坡；缓和曲线段路面的超高值随着缓和曲线上的长度的不同而变化，路面横坡倾斜由直线段的双向横坡向圆曲线的单向横坡逐步过渡。超高值可从设计文件中查取。4)加宽当圆曲线半径小于或等于250m时，在圆曲线段应按规定设置加宽，同时在曲线两端设置加宽缓和段。曲线上的加宽值可从设计文件中查取。若圆曲线的加宽值为Bj,加宽缓和段内任一中桩的加宽值，可按下式计算：（1）当加宽缓和段为直线过渡时，（5-1）（2）当加宽缓和段为高次抛物线过渡时，（5-2）式中：Bjx——加宽缓和段内任意中桩的加宽值；X——对应于Bjx的中桩到加宽缓和段起点的长度；Lc——加宽缓和段（或缓和曲线段）的长度。2.路基边桩放样的一般要求公路路基的边桩包括路堤的填挖边界点和路堑的开挖边界点。除此之外在路基土石方施工以前还应把公路红线界桩和公路工程界桩也要在地面上标定。路基边界点是指路堤（或路堑）边坡与自然地面的交点。公路红线界桩是指为保证公路工程的正常使用和行车安全，根据公路勘测设计规范所确定的公路占用土地的分界用地界桩。公路用地在土地管理中属于公用地籍，界桩的设立将标明公路用地的边界范围，界桩之间连成的线称为红线。公路红线界桩确定了公路用地的范围、归属和用途，具有保护公路用地不受侵犯的法律效力。n公路工程界桩是根据公路设计的要求，表明路基、涵洞、挡土墙等边界点位实际位置的桩位，如公路的路基界桩、绿化带界桩等。公路工程界桩有时可能在公路用地的边界上，这种公路工程界桩兼有红线界桩的性质。3.路基横断面的放样方法路基横断面的放样主要是路基边桩和边坡的放样。1)路基边桩放样路基边桩放样就是在地面上将每一个横断面的路基边坡线与地面的交点，用木桩标定出来。边桩的位置由横断面方向、两侧边桩至中桩的距离来确定。常用的边桩放样方法如下：(1)图解法路基横断面图为供路基施工的主要依据，可根据已戴好“帽子”的横断面图放样边桩。就是直接在横断面图上量取中桩至边桩的距离，然后在实地用皮尺沿横断面方向将边桩丈量并标定出来。每个横断面都放出边桩后，再分别将路中线两侧的路基坡脚桩或路堑坡顶桩用灰线连接起来，即为路基填挖边界。在填挖方不大时，使用此法较多。此法一般使用于较低等级的公路路基边桩放样。(2)解析法就是根据路基填挖高度、边坡率、路基宽度和横断面地形情况，先计算出路基中心桩至边桩的距离；然后，在实地沿横断面方向按距离将边桩放出来。一般情况下，当施工现场没有横断面设计图，只有施工填挖高度时，可用解析法放样路基边桩。解析法放样路基边桩的精度比图解法高，主要用于一般公路平坦地形或地面横坡均匀一致地段的路基边桩放样。具体方法按下述两种情况进行：①坦地段的边桩放样：图5-2为填方路堤，坡脚桩至中桩的距离为D应为：图5-2填方路堤n（5-3）图5-3为挖方路堑，坡顶桩至中桩的距离为D应为：图5-3挖方路堑（5-4）式中：B为路基宽度，m为边坡坡度，H为填挖高，S为路堑边沟顶宽。以上是路基横断面位于直线段时求算D值的方法。若横断面位于弯道上有加宽时，按上述方法求出D值后，还应在加宽一侧的D值中加上加宽值。①斜地段的边桩放样：在倾斜地段，计算时要考虑横坡的影响。如图5-4，路堤坡脚桩至中桩的距离D上、D下为：图5-4路堤坡脚（5-5）（5-6）如图5-5，路堑坡顶桩至中桩的距离D上、D下为：（5-7）n（5-8）式中h上、h下分别为上、下两侧路基坡脚（或坡顶）至中桩的高差。其中B、S和m均为已知。D上、D下随h上、h下变化而变化。由于边桩未定，所以h上、h下均为未知数，因此还不能计算出路基边桩至中桩的距离。由于地面横坡均匀一致，放样时先测出地面横坡度为1:n，n为原地面横坡率。图5-5路基坡脚叉因为,代入式（5-5）、（5-6）、（5-7）、（4-8），简化整理得：路堤坡脚桩至中桩的距离D上、D下为：（5-9）（5-10）路堑坡顶桩至中桩的距离D上、D下为：（5-11）（5-12）5.3顶面抄平5.3.1路基施工阶段各层次的抄平方法1)路堤施工中各层的抄平n填方路基在施工过程中是分层进行填筑的，分层的厚度又难以控制。这就需要在填筑之前先标定出分层填筑的顶面高程。如图5-6所示，图中h为松铺厚度，h´为压实厚度。在填筑以前需要先标定松铺厚度M点的位置，N点为填筑层压实后的位置。图5-6路基2)图5-7，A1、B1、C1、D1为路基的坡脚放线位置，A、B、C、D为某结构层松铺厚度顶面的放样位置。A1A(B1B、C1C、D1D)之间的高差为松铺厚度h，AC、BD的长度为该层顶面的宽度。3)试验路段可得该结构层所对应的松铺系数k。（5-13）3）结构层松铺厚度的顶面高程为H。（5-14）式中：Hd——为该结构层底面高程。图5-7坡脚线4)采用高程放样方法用木桩标定出A、B、C、D的位置，使木桩顶面的高程等于该结构层松铺厚度的顶面高程H。n5)在各木桩顶面丁上小钉子，在钉子之间来上细线作为填筑的依据。6）当该结构层压实以后，再用高程放样的方法检查该结构层顶面的高程。5.3.2线段路基顶面的抄平当路基施工高度达到设计高程以后，应检查路基中心顶面的设计高程及路基两侧边缘的设计高程。路面横坡度的形成，一般在路基顶面施工时就应该做成横向坡度。路基顶面的横坡与路面顶面的横坡是一致的。如图5-8路基平面图。在图中A、B、C为路基施工控制桩，D、E、F和G、H、O为与路线施工控制桩相对应的路基边桩。1）先检查路基顶面中线施工控制桩的设计标高假定A的设计标高为HA,路线纵坡为（上坡），施工控制桩间距为10m。则B、C、D点的设计高程为：=路面顶面中心点的设计高程-路面结构层厚度（5-15）对于曲线段由于存在超高和加宽，计算要相对复杂一些。在路基设计表中，路基加宽和超高值已经给出，在进行放样时只需直接引用即可。在计算路基边线上点的高程和坐标时，为计算方便一般是以与其相对应的在同一个横断面方向上中线施工控制桩的坐标和高程为基准。检查方法同直线段。如上同检查路基顶面路线控制桩的高程一样，依次检查路基两边线施工控制桩D、G点的高程，其他各点（E、H、F、O）可采用同样的方法进行检查式中：B——路基宽度；i%——路面横坡度若△A<0，A点应填高，填高值为△A；若△A>0,则点A应挖低，挖低值为△A。依次进行B、C点的检查和放样。2）检查路基边线施工控制桩的设计标高计算和路基中心施工桩A点相对应的两侧路基边桩D点和G点的设计标高。如图5-8，D点和G点是关于A点对称的两个路基边缘点，设路面横坡为，则D点和G点的设计高程为：（5-16）n分别在已知高程为HBM的水准点和A点立水准尺，水准仪后视水准点所立水准尺度数为a，前视A点所立水准尺度数为bA。（5-17）△A=（5-18）若△A<0，A点应填高，填高值为△A；若△A>0,则点A应挖低，挖低值为△A。依次进行B、C点的检查和放样。3）检查路基边线施工控制桩的设计标高计算和路基中心施工桩A点相对应的两侧路基边桩D点和G点的设计标高。如图5-8，D点和G点是关于A点对称的两个路基边缘点，设路面横坡为，则D点和G点的设计高程为：（5-19）（5-20）式中：B——路基宽度；i%——路面横坡度。图5-8路面n图5-9路基如上同检查路基顶面路线控制桩的高程一样，依次检查路基两边线施工控制桩D、G点的高程，其他各点（E、H、F、O）可采用同样的方法进行检查。5.3.3线段路基顶面的抄平对于曲线段由于存在超高和加宽，计算要相对复杂一些。在路基设计表中，路基加宽和超高值已经给出，在进行放样时只需直接引用即可。在计算路基边线上点的高程和坐标时，为计算方便一般是以与其相对应的在同一个横断面方向上中线施工控制桩的坐标和高程为基准。检查方法同直线段。n6专题部分—程序编写6.1圆曲线6.1.1圆曲线计算公式及例题展示 图6-1圆曲线圆曲线的元素列下：：转向角  （实地测出）R：曲率半径（设计给出）T：切线长（计算得出）nL：曲线长（计算得出）D：切曲差（计算得出）E：外矢距（计算得出）例题1、根据提供资料，=40º20′（右）,R=100米，转角点JD的桩号为K3+135.12，用偏角法测设各桩点（规定桩距为20米）。切线长：曲线长: 外矢距：切曲差：经计算，T=36.73   L=70.40  E=6.53例题2：已知一段圆曲线,R=3500m，Ls＝553.1m，交点里程K50+154.734，ZY点到JD方向方位角为A=129°23′18.3″，右偏9°3′15.8″，ZY点里程K49+877.607，YZ点里程K50+430.707，起点坐标为x＝389823.196，y＝507787.251，求K50+200处中点坐标。解：K50+200处的曲线长度为Li＝322.393mK50+200到直圆点的弧长所对应的角度：K50+200相对应的偏角：K50+200到ZY点的弦长：ZY点到K50+200中桩的方位角：n所以K50+200处的坐标为：6.1.2流程图开始输入直圆点坐标XQ、YQ交点坐标XJ、YJ半径R转角ZJ直圆点里程ZH计算起始方位角J输入任意点里程P计算弦切角T切线长Sn左转M<0YESNOJ-TJ+T输出：所求里程的坐标X、Y图6-2流程图6.1.3程序代码编写及说明程序代码说明：XQ、YQ---------直圆点X、Y坐标XJ、YJ---------线路交点X、Y坐标R---------已知设计半径ZH---------直圆点里程P---------任意点里程ZJ---------线路转角XP、YP---------所求任一点的X、Y坐标Deg：Fix3〝XQ〞？A︰〝YQ〞？B﹕〝XJ〞？C︰〝YJ〞？D〝R〞？R︰〝ZH〞？K︰〝ZJ〞？MPOL((C‐A),(D‐B))―〉JJ〈0﹦〉J+360‐〉JLBI0〝P〞？P(P‐K)÷R×180÷∏÷2―〉Tn2RSIN(T)―〉SM〈0﹦〉J﹣T―〉JM〉0﹦〉J＋T―〉J〝XP〞：A+S×COS(J)⊿〝YP〞：B+S×SIN(J)⊿参考文献1、杨松林主编，测量学，中国铁路出版社 2、刘培文主编，公路施工测量技术，北京：人民交通出版社 3、李仕东主编，工程测量，北京：人民交通出版社，2002 4、潘威登主编，公路工程实用施工放样技术，北京：人民交通出版，2004 5、闫超君、丁明科、费秉胜编著，道路工程施工技术，中国水利水电出版社，20086、张风举主编，控制测量学。北京煤炭出版社，19997、中华人民共和过国家标准，工程测量规范（GB50026-93）北京：中国计划出版社8、武汉测绘科技大学，测量学，编写组（第三版），北京：测绘出版社，19919、李青岳，陈永奇主编，工程测量学，北京：人民交通出版社，1995n致谢近两个月的紧张忙碌写就了这份毕业设计，作为一个本科生，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在设计（论文）期间都是在陈胜华老师全面、具体指导下完成进行的。陈老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。除了敬佩陈胜华老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。本设计从选题到完成，每一步都是在陈老师的指导下完成的，倾注了陈老师大量的心血。在此，谨向陈老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！同时也非常感谢本系各位老师在毕业设计工作中给予的帮助、支持和指导！然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。n书是我们时代的生命——别林斯基　　　　书籍是巨大的力量——列宁　　　　书是人类进步的阶梯———高尔基　　　　书籍是人类知识的总统——莎士比亚　　　　书籍是人类思想的宝库——乌申斯基　　　　书籍——举世之宝——梭罗　　　　好的书籍是最贵重的珍宝——别林斯基　　　　书是唯一不死的东西——丘特n　　　　书籍使人们成为宇宙的主人——巴甫连柯　　　　书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔　　　　人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远——普希金　　　　人离开了书，如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫　　　　书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉——库法耶夫　　　　书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者———史美尔斯　　　　书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料———雨果