工程测量 铁路线路测量.pptx
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1、会计学1工程测量工程测量 铁路线路测量铁路线路测量12-1 铁路线路测量概述铁路线路测量概述n n线路测量指线路在勘测、设计和施工等阶段所要进行的各种测量工作n n主要包括:n n为选择和设计铁路线路中心线的位置所进行的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;各种测绘工作;n n为把所设计的铁路线路中心线标定在地面上的为把所设计的铁路线路中心线标定在地面上的测设工作;测设工作;n n为进行路基、轨道、站场的设计和施工的测绘为进行路基、轨道、站场的设计和施工的测绘和测设工作。和测设工作。第1页/共142页12-1 铁路线路测量概述铁路线路测量概述n n方案研究阶段n n为初步方案研
2、究阶段提供中、小为初步方案研究阶段提供中、小比例尺地形图,设计人员根据线比例尺地形图,设计人员根据线路等级、限制坡度、牵引种类、路等级、限制坡度、牵引种类、运输能力等重要技术标准在图上运输能力等重要技术标准在图上选线,并提出多个方案。选线,并提出多个方案。n n选线选线:经过室内研究、分析和对:经过室内研究、分析和对比比,在线路的起、终点之间找出在在线路的起、终点之间找出在平面上直而短,在立面上坡度小平面上直而短,在立面上坡度小的线路位置的线路位置,以保证所选线路和工以保证所选线路和工程在经济上合理、技术上可行程在经济上合理、技术上可行 。新建铁路建设不同阶段的测量工作 第2页/共142页12
3、-1 铁路线路测量概述铁路线路测量概述n n初步设计阶段n n初测的主要任务:是为初步设计初测的主要任务:是为初步设计提供详细的地面资料提供详细的地面资料大比例尺大比例尺带状地形图(多个方案的)。带状地形图(多个方案的)。n n初步设计主要任务:在提供的带初步设计主要任务:在提供的带状地形图上选定线路中心线的位状地形图上选定线路中心线的位置置,经过经济、技术比较推荐一个经过经济、技术比较推荐一个最佳方案;同时要确定线路的主最佳方案;同时要确定线路的主要技术标准,如线路等级、限制要技术标准,如线路等级、限制坡度、最小半径等。坡度、最小半径等。新建铁路建设不同阶段的测量工作 第3页/共142页12
4、-1 铁路线路测量概述铁路线路测量概述n n施工图设计阶段n n定测主要任务:定测主要任务:将选定的线路中线测设到地面上将选定的线路中线测设到地面上去去,进行线路的纵断面和横断面测量;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对个别工程还要测绘大比例尺的工点地形图。工点地形图。n n施工图设计是根据定测所取得的施工图设计是根据定测所取得的资料资料,对线路的高低位置、路基、对线路的高低位置、路基、和路堑的断面、桥涵、隧道、车和路堑的断面、桥涵、隧道、车站、档土墙等做出设计站、档土墙等做出设计,并提供工并提供工程数量和施工图预算。程数量和施工图预算。新建铁路建设不同阶段的测量工作
5、第4页/共142页12-1 铁路线路测量概述铁路线路测量概述n n线路施工阶段n n复测;复测;n n施工控制测量;施工控制测量;n n施工测量;施工测量;n n峻工测量。峻工测量。新建铁路建设不同阶段的测量工作 第5页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n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。n n初测工作包括:n n插大旗、插大旗、n n导线测量、导线测量、n n高程测量、高程测量、n n地形测量。地形测量。第6页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n根据方案研究中在小比例尺地形图上所选线路位置,在野外用“红白旗”标出其走向和大概位
6、置,并在拟定的线路转向点和长直线的转点处插上标旗,为导线测量及各专业调查指出进行的方向。插大旗 第7页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n大旗点的选定:n n一方面要考虑线路的基本走向,一方面要考虑线路的基本走向,故要尽量插在线路位置附近;故要尽量插在线路位置附近;n n另一方面要考虑到导线测量、地另一方面要考虑到导线测量、地形测量的要求,因为一般情况下形测量的要求,因为一般情况下大旗点即为导线点,故要便于测大旗点即为导线点,故要便于测角、量距及测绘地形。角、量距及测绘地形。n n插大旗是一项十分重要的工作,插大旗是一项十分重要的工作,应考虑到设计、测量各方面的要应考虑到设计、
7、测量各方面的要求,通常由技术负贵人来做此项求,通常由技术负贵人来做此项工作。工作。插大旗 第8页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n导线布设的基本要求n n初测导线是测绘带状地形图和定初测导线是测绘带状地形图和定测放线的基础;测放线的基础;n n便于导线本身的测角、测边。便于导线本身的测角、测边。n n导线点布设一般沿大旗的方向前导线点布设一般沿大旗的方向前进,在大旗附近稳固的地方打下进,在大旗附近稳固的地方打下导线桩。导线桩。n n导线长度一般导线长度一般400m400m左右,一般不左右,一般不超过超过500m500m,最短不小于,最短不小于50m50m。导。导线相邻边长之比
8、不宜大于线相邻边长之比不宜大于1 1:4 4。导线测量 第9页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n导线测量限差要求导线测量-新建铁路工程测量规范 TB10101-99第10页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n导线联测的基本要求n n导线起终点及不远于导线起终点及不远于30 km30 km应与国应与国家大地点(三角点、导线点、家大地点(三角点、导线点、I I级级军控点)或其它不低于四等的大军控点)或其它不低于四等的大地点、地点、GPSGPS点联测;有条件时,点联测;有条件时,也可采用也可采用GPSGPS全球定位技术加密全球定位技术加密四等以上大地点。四等以上大地
9、点。n n导线与国家大地点联测时缺少方导线与国家大地点联测时缺少方位角条件时,应在导线起终点和位角条件时,应在导线起终点和不大于不大于30km30km观测真北方向,每次观测真北方向,每次观测不应少于观测不应少于5 5组。组。导线测量 第11页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n导线长度的两化改正n n当初测导线与国家大地点联测时,当初测导线与国家大地点联测时,首先应将导线测量成果改化到大首先应将导线测量成果改化到大地水准面上,然后再改化到高斯地水准面上,然后再改化到高斯平面上,才能与大地点坐标进行平面上,才能与大地点坐标进行比较检核,为此要进行导线的两比较检核,为此要进行导线的
10、两化改正。化改正。导线测量 第12页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n导线长度的两化改正n n设导线在地面上的长度为设导线在地面上的长度为S S,则改,则改化到大地水准面上的长度化到大地水准面上的长度S S0 0 n nH Hm m导线两端的平均标高,导线两端的平均标高,n n R R 地球半径。地球半径。导线测量 第13页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n导线长度的两化改正n n将将大地水准面上的长度大地水准面上的长度S S0 0再改化再改化至高斯平面上,可按下式计算:至高斯平面上,可按下式计算:n ny ym m导线边距中央子午线的平均导线边距中央子午线
11、的平均距离,距离,n n R R 地球半径。地球半径。导线测量 第14页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n导线长度的两化改正导线长度的两化改正n n坐标闭合差的两化改正坐标闭合差的两化改正n n x xs s、y ys s两化改正后的纵、横坐标增量和(两化改正后的纵、横坐标增量和(mm););n n x x、y y 导线的纵、横坐标增量和(导线的纵、横坐标增量和(mm););n n y ym m 距中央子午线的平均距离;距中央子午线的平均距离;n n HHm m导线两端点的平均绝对高程。导线两端点的平均绝对高程。导线测量 第15页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测
12、n n坐标换带计算n n在高斯平面直角坐标系中,由于在高斯平面直角坐标系中,由于分带投影,使参考椭圆体上统一分带投影,使参考椭圆体上统一的坐标系被分割成各带独立的直的坐标系被分割成各带独立的直角坐标系。铁路初测导线与国家角坐标系。铁路初测导线与国家大地点联测,有时两已知点会处大地点联测,有时两已知点会处于两个投影带中,因而,必须先于两个投影带中,因而,必须先将邻带的坐标换算为同一带的坐将邻带的坐标换算为同一带的坐标才能进行检核,这项工作简称标才能进行检核,这项工作简称坐标换带。坐标换带。n n包括包括66带与带与66带的坐标互换、带的坐标互换、66带带与与33带的坐标互换等。带的坐标互换等。导
13、线测量 第16页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n任务和要求n n建立沿线高程控制,作为测量地建立沿线高程控制,作为测量地形的高程控制和施工及竣工后沿形的高程控制和施工及竣工后沿线的高程控制;线的高程控制;n n测定导线点和加桩的高程。测定导线点和加桩的高程。n n高程基准:n n19851985国家高程基准,国家高程基准,n n联测:n n不大于不大于30km30km与国家高程点或相当与国家高程点或相当于国家高程点联测,形成附和水于国家高程点联测,形成附和水准路线。准路线。高程测量 第17页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n布设:n n线路水准点一般每隔线
14、路水准点一般每隔2 km2 km设置一设置一个,重点工程地段应根据实际情个,重点工程地段应根据实际情况增设水准点。况增设水准点。n n方法:n n采用水准测量或光电测距三角高采用水准测量或光电测距三角高程测量方法进行,高程取至于程测量方法进行,高程取至于mmmm。n n等级:n n水准点高程按五等水准测量要求水准点高程按五等水准测量要求的精度施测。的精度施测。高程测量 第18页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n水准高程测量n n仪器:仪器:n n精度不应低于精度不应低于DSDS3 3级,水准尺宜用整级,水准尺宜用整体式体式n n测量方式:测量方式:n n采用一组往返测或两台水
15、准仪并测。采用一组往返测或两台水准仪并测。高差较差在限差以内时采用平均值。高差较差在限差以内时采用平均值。n n视线长度:视线长度:n n应不大于应不大于150 m150 m,跨越深沟、河流时,跨越深沟、河流时可增至可增至200 m200 m。高程测量 第19页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n水准高程测量n n前、后视距离:前、后视距离:n n应大致相等,其差值不宜大于应大致相等,其差值不宜大于10 m10 m,视线离地面高度不应小于,视线离地面高度不应小于0.3 m0.3 m,并应在成像清晰稳定时进行。并应在成像清晰稳定时进行。n n当跨越大河、深沟,其视线长度超当跨越大
16、河、深沟,其视线长度超过过200 m200 m时,应按五等跨河水准测量时,应按五等跨河水准测量的要求进行。的要求进行。高程测量 五等跨河水准测量双测回数和组数第20页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n水准高程测量n n工作间歇:工作间歇:n n在水准点上结束,否则应选择两个在水准点上结束,否则应选择两个坚固、稳定可靠的便于立尺的固定坚固、稳定可靠的便于立尺的固定点做间歇点,并作出标记。间歇工点做间歇点,并作出标记。间歇工作后,应先检查间歇点,两间歇点作后,应先检查间歇点,两间歇点高差的差值小于高差的差值小于5mm5mm,可继续测量,可继续测量,否则从前一水准点起测。否则从前一
17、水准点起测。n n结果:结果:n n水准测量的闭合差在限差范围内,水准测量的闭合差在限差范围内,进行平差计算,计算水准点的最后进行平差计算,计算水准点的最后高程。高程。高程测量 第21页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n光电测距三角高程测量n n要求:要求:n n可与平面导线测量合并进行。水准可与平面导线测量合并进行。水准点的设置要求、闭合差限差及检测点的设置要求、闭合差限差及检测限差应符合水准测量要求。限差应符合水准测量要求。n n导线点应作为高程转点导线点应作为高程转点n n高程转点间的距离和竖直角必须往高程转点间的距离和竖直角必须往返观测,并在同一气象条件下完成;返观测
18、,并在同一气象条件下完成;计算时加入气象改正、地球曲率改计算时加入气象改正、地球曲率改正,采用往返观测取平均值。正,采用往返观测取平均值。高程测量 第22页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n光电测距三角高程测量n n测距:测距:n n往返各一个测回,取位至毫米,并往返各一个测回,取位至毫米,并满足测距要求满足测距要求高程测量 测距限差-新建铁路工程测量规范 TB10101-99第23页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n光电测距三角高程测量n n竖直角:竖直角:n n采用中丝法,往返各采用中丝法,往返各2 2个测回,并满个测回,并满足以下要求,当竖直角大于足以
19、下要求,当竖直角大于2020或距或距离小于离小于200m200m时,应提高观测值的精时,应提高观测值的精度。度。高程测量 光电测距三角高程测量技术要求-新建铁路工程测量规范 TB10101-99第24页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n光电测距三角高程测量n n仪器高、觇标高:仪器高、觇标高:n n应在测距前和测角后分别量测一次,应在测距前和测角后分别量测一次,取位至取位至mmmm,两次量测的较差不大于,两次量测的较差不大于2 mm2 mm时,取其平均值。时,取其平均值。n n视线高:视线高:n n高程测量的视线离地面或障碍物应高程测量的视线离地面或障碍物应不小于不小于1.3
20、m1.3m。n n结果:结果:n n当往返测高差大于当往返测高差大于6060DD,必须往返,必须往返重测一组,两组高差之差小于重测一组,两组高差之差小于3030DD时,取两组高差的中数。时,取两组高差的中数。高程测量 第25页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n加桩(中桩)高程测量n n加桩:加桩:n n是指导线点之间所钉设的板桩,它是指导线点之间所钉设的板桩,它用于里程计算和专业调查,一般每用于里程计算和专业调查,一般每100 m100 m钉设一桩;在地形变化处及地钉设一桩;在地形变化处及地质不良地段,亦应钉设加桩。质不良地段,亦应钉设加桩。n n测量方式:测量方式:n n加
21、桩水准测量加桩水准测量 、加桩光电测距三角、加桩光电测距三角高程测量和一般三角高程测量。高程测量和一般三角高程测量。n n精度:精度:高程测量 第26页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n加桩(中桩)高程测量n n加桩水准测量加桩水准测量n n使用精度不低于原使用精度不低于原S S1010级的水准仪;级的水准仪;n n采用单程观测,水准路线应起闭于采用单程观测,水准路线应起闭于水准点,导线点应作为转点,转点水准点,导线点应作为转点,转点高程取位至高程取位至mmmm;加桩高程取位至;加桩高程取位至cm cm。高程测量 第27页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n加
22、桩(中桩)高程测量n n加桩光电测距三角高程测量加桩光电测距三角高程测量 n n加桩高程测量可与水准点光电测距加桩高程测量可与水准点光电测距三角高程测量同时进行三角高程测量同时进行 ;n n若单独进行加桩光电测距三角高程若单独进行加桩光电测距三角高程测量时,其高程路线必须起闭于水测量时,其高程路线必须起闭于水准点准点 n n距离和竖直角的测量,可采用单向距离和竖直角的测量,可采用单向正镜观测正镜观测2 2次,两次之间应改变棱镜次,两次之间应改变棱镜高度,也可单向观测一测回,两次高度,也可单向观测一测回,两次或一测回高差之差在限差范围内,或一测回高差之差在限差范围内,取平均值。取平均值。高程测量
23、 第28页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n加桩(中桩)高程测量n n加桩光电测距三角高程测量加桩光电测距三角高程测量 n n加桩光电测距三角高程测量技术要加桩光电测距三角高程测量技术要求求 高程测量 第29页/共142页12-2 铁路新线初测铁路新线初测n n加桩(中桩)高程测量n n一般三角高程测量一般三角高程测量n n在困难地段和隧道顶加桩高程测量在困难地段和隧道顶加桩高程测量亦可采用一般三角高程测量,其三亦可采用一般三角高程测量,其三角高程路线分段起闭于具有水准高角高程路线分段起闭于具有水准高程的导线点,每段长度不宜大于程的导线点,每段长度不宜大于2km2kmn n转
24、点间的竖直角应往返观测各一测转点间的竖直角应往返观测各一测回,其较差在限差范围内,取平均回,其较差在限差范围内,取平均值。值。高程测量 第30页/共142页12-3 铁路新线定测铁路新线定测n n由于受地形、地质、由于受地形、地质、技术条件等的限制技术条件等的限制和经济发展的需要,和经济发展的需要,铁路线路的方向要铁路线路的方向要不断改变。不断改变。n n为了保持线路的圆为了保持线路的圆顺,在改变方向的顺,在改变方向的两相邻直线间须用两相邻直线间须用曲线连接起来,这曲线连接起来,这种曲线称平面曲线。种曲线称平面曲线。线路平面组成和平面位置的标志第31页/共142页12-3 铁路新线定测铁路新线
25、定测n n平面曲线形式n n圆曲线,是一段具有半径相同的圆曲线,是一段具有半径相同的圆弧;圆弧;n n缓和曲线,是连接直线与圆曲线缓和曲线,是连接直线与圆曲线间的过渡曲线,其曲率半径由无间的过渡曲线,其曲率半径由无穷大逐渐变化到圆曲线的半径。穷大逐渐变化到圆曲线的半径。线路平面组成和平面位置的标志第32页/共142页12-3 铁路新线定测铁路新线定测 在地面上标定线路的位置,是将一系列的木桩标定在地面上标定线路的位置,是将一系列的木桩标定在线路的中心线上,这些桩称为中线桩。中线桩除了标在线路的中心线上,这些桩称为中线桩。中线桩除了标出中线位置外,还应标出各个桩的名称、编号及里程等。出中线位置外
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