《道路勘测设计》外业实习指导书1M.docx
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《道路勘测设计》外业实习指导书1M
《道路勘测设计》外业实习指导书-1M
《道路勘测设计》外业实习指导书
第一章公路初测
第一节目的、任务及准备
一、初测的目的及任务
初测是两阶段设计第一阶段（初步设计阶段）的外业勘测工作。
初测的目的是根据计划任务书确定的修建原则和路线基本走向，通过现场对各有价值方案的勘测，从中确定采用的路线，搜集编制初步设计文件的资料。
初测的任务则是要对路线方案作进一步的核查落实，并进行导线、高程、地形、桥涵、路线交叉和其它资料的测量、调查工作，进行纸上定线和有关的内业工作。
二、初测的准备工作
⒈搜集资料
为满足初测和初步设计的需要，在进行初测之前应搜集、掌握以下资料：
⑴各种比例地形图、三角点、导线点、水准点资料；
⑵了解沿线自然地理概况，收集沿线的工程地质、水文、气象、地震基本烈度等资料；⑶搜集沿线农林、水利、铁路、公路、航道、城建、电力、环保等有关部门的规定及规划、设计、科研成果等资料；
⑷对于改建公路还应收集原路的测设、施工及路况等资料。
⒉室内研究路线方案
在既有地形图上进行各种可行方案的研究,并进行初步的方案比选,拟定需要勘测的方案及比较线,确定现场需重点调查和落实的问题。
⒊路线方案的现场核查落实及调查
开测前，应组织路线、地质、桥涵等专业的主要人员进行现场路线方案的核查落实工作。
核实的主要内容和要求如下：
⑴按初拟的路线方案进行核查
通过调查、研究分析、比较，初步确定采用方案。
核查中，如果发现有较大的可资比较的较大的新方案，且对批准的路线走向或工程造价有较大影响，应进行比选论证，提出推荐意见，并报上级主管部门审定。
⑵与当地政府部门联系，听取对有关方案的意见。
⑶核实中应充分考虑环保的影响。
除此之外，在现场核查中还应对沿线的村镇、已建或计划修建的建筑设施、拆迁、占地、工程地质、筑路材料、布线地形条件等情况进行调查。
⒋资料整理
通过收集资料和现场的查实调查，应提出如下资料：
⑴根据已掌握的资料，概略说明沿线的地形、河流、工程地质、水文地质、气象等情况，指出采用路线方案的理由，提供沿线主要工程和主要建筑材料情况、勘测中应注意的事项、需要进一步解决的问题等。
⑵估计野外工作的困难程度和工作量，确定初测队伍的组织及必须的仪具和其它装备，并编制野外工作计划和日程安排。
⑶提出主要工程（如桥涵、隧道、立交等）的工程地质勘察工作量和要求。
第二节内容及步骤
初测由初测队分组进行，主要内容、步骤及要求如下：
一、导线测量
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导线是在地面上布设的若干直线连成的折线，作为路线方案比较的控制线。
初测的导线测量主要是对导线长度、转角和平面坐标的量测工作。
⒈导线布设
初测导线的布设应全线贯通。
导线点的选择应选在稳固处，导线点宜尽
量接近路线位置，并便于测角、测距、测绘地形及定测放线。
导线点的间距不应短于50m和长于500m,布设导线点时，应做好现场记录，并绘出草图。
⒉导线长度测量
导线点距离优先采用光电测距仪测量。
也可用钢尺和基线法测量，其相对限差为1/1000。
钢尺丈量一次可与经纬仪视距核对，限差为±1/200。
⒊水平角测量
水平角测量采用全测回法测量右侧角，经纬仪精度指标不低于J6级。
两个半测回限差在60"内取其平均值，附合导线和闭合导线闭合差为（n为置镜点总数）。
?
60?
?
n施测中每天至少观测一次磁方位角，其校核差不大于2°。
三角形的角度及角值观测要求见表1-1。
当角值限差在规定范围内时，取其平均值。
当路线起、终点附近有国家或其它部门平面控制点，且引测较方便时，可根据需要进行联测，形成闭合导线。
二、高程测量
高程测量即水准测量，其方法同定测（参阅第十一章）。
三、地形测量
初测路线地形图必须全线通测绘，在具体测绘时，为保证测设精度，应尽量以导线点作测站。
必要时可以根据导线点用视距法或交会法设置地形转点。
四、小桥涵勘测
初测时的小桥涵（包括漫水工程）勘测的主要工作内容包括：
搜集有关资料，拟定桥涵位置、结构类型、孔径、附属工程的基本尺寸、初步计算工程数量。
其具体要求参见《公路小桥涵测设》。
五、概算资料调查
概算资料的调查应按《公路基本建设工程概、预算编制办法》的有关规定进行。
调查的内容与预算资料调查大致相同。
此外，在初测工作中，还应进行路线交叉勘测、临时工程资料调查、杂项调查及勘测工作。
第二章公路定测
第一节任务、内容及分工
一、任务
公路定测，即定线测量，是指施工图设计阶段的外业勘测和调查工作。
其具体任务是：
根据上级批准的初步设计，具体核实路线方案，实地标定路线或放线，并进行详细测量和调查工作。
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二、工作内容
⒈对初步设计方案进行补充勘察，如有方案变化应及时与有关主管部门联系，并报上级批准；
⒉实地选定路线或实地放线（纸上定线时），进行测角、量距、中线测设、桩志固定等工作。
⒊引设水准点，并进行路线水准测量；⒋路线横断面测量；
⒌测绘或勾绘路线沿线的带状地形图；
⒍对有大型构造物地带，应测绘局部大比例地形图；⒎进行桥、涵、隧道的勘测与调查；⒏进行路基路面调查；
⒐占地、拆迁及预算资料调查；
⒑沿线土壤地质调查及筑路材料勘查；
⒒检查及整理外业资料，并完成外业期间所规定的内业设计工作；三、外业测设分工
定测分为选线组、导线测角组、中桩组、水平组、断面组、地形组、调查组、路基路面组、桥涵组、内业组共十个作业组进行。
如果定线采用纸上定线方法进行，则此时可将选线和导线测角组合并成一个放线组。
定测队测绘人员及用具可参照表2-1、表2-2配备。
第二节选线组
一、任务
选线组亦称大旗组，它是整个外业勘测的核心，其它作业组都是根据它所插定的路线位置开展测量工作的。
选线是公路定线的第一步，其主要任务是：
实地确定路中线位置。
其主要工工作就是进
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表2-2定测队各作业组主要仪具参考表
行路线察看，并进一步确定路线布局方案；清除中线附近的测设障碍物；确定路线交叉点及转点并钉桩，选定曲线半径，会同桥涵组确定大、中桥位，会同内业组进行纵坡设计等工作。
在越岭线地带，还需进行放坡定线工作。
二、分工及工作内容⒈前点----放坡插点
前点一般由1-2人担任（需要放坡时两人）。
其主要工作是：
根据路线走向，通过调查、量距或放坡，确定路线的导向线，进一步加密小控制点，插上标旗（一般可用红白纸旗），供后面定线参考。
⒉中点-----穿线定点
中点一般有2人担任。
其主要工作是：
根据技术标准，结合地形及其它条件，修正路线导向线，用花杆穿直线的办法，反复插试，穿线交点，并在长直线或在相邻两互不通视的交点间设置转点，最后选定曲线半径及其它有关元素。
⒊后点-----测角钉桩
后点一人。
其主要工作是用森林罗盘仪（或简易圆盘）初测路线转角以供中点选择曲线半径用；钉桩插标旗；并给后面的作业组留下半径及其它有关控制条件的纸条。
第三节导线测角组
一、任务
导线测角组紧随选线组工作。
其主要任务是：
标定直线与修正点位；测角及转角计算；测量交点间距；平曲线要素计算；导线磁方位角观测及复核；经纬仪视距测量；交点及转点
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桩固定；作分角桩；测定交点高程，设置临时水准点；协助中桩组敷设难度大的曲线等工作。
为确保测设质量和进度，定线与导线测角应紧密配合，相互协作。
作为后继作业的导线测角组，要注意领会选线意图，发现问题及时予以建议并修正补充，使之完善。
当不采用光电测距仪时，则不需做交点高程、交点间距的量测及临时水准点设置等工作。
二、分工及工作内容
导线测角组一般由四人组成，其中司仪一人，记录计算一人，插杆跑点一人，固桩一人。
其主要工作内容如下：
⒈标定直线与修正点位
标定直线，主要是对长直线而言。
当直线很长或直线间地形起伏较大时，为保证中桩组量距时穿杆定线的精度，导线测角组应用经纬仪在其间标定若干导向桩，供中桩组穿线时临时使用。
修正点位，是指两交叉点互不通视时，选线组在中间加设的转点（ZD）因花杆穿线不能保证三点在一条直线上，为此，导线测角组用经纬仪进行穿线对交点位置的微小修正工作。
修正点位，正倒镜的点位横向误差每100m不能大于10mm
，在限差之内时，分中定点。
⒉测角与计算
⑴测右角
路线测角一般规定为测右角（即前进方向右侧路线的夹角）
右角用不低于J6级的经纬仪，以全测回（即正倒镜法）观测，两次观测差不超过去1′。
右角按下式计算：
右角=后视读数-前视读数
当后视读数小于前视读数时，应将后视读数加上360°，然后再减去前视读数。
⑵计算转角
转角系指后视导线的延长线与前视导线的水平夹角，根据右角计算。
如图2-1所示。
⒊平距与高程测量
通常多用光电测距仪测定两相邻交点间的平距和高差。
根据测得的测站与测点间的斜距和竖直角，用仪器内的微处理器计算出两者之间的平距和高差。
测点（交点或转点）间的距离，一般不宜长于500m。
⒋作分角桩
为便于中桩组敷设平曲线中点桩（QZ），在测角的同时需做转角的分角线方向桩。
分角桩方向的水平度盘读数按下式计算：
分角读数=（前视读数+后视读数）/2（右转时）
分角读数=（前视读数+后视读数）/2+180°（左转时）
⒌方位角观测与校核
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为避免测角时发生错误，保证测角的精度，应在测设的过程中经常进行测角检查。
检查经常是采用森林罗盘仪或带有罗盘的经纬仪通过观测导线边的磁方位角进行的，为保证精度，定测计算所得的磁方位角与观测磁方位角的校差不应超过2°。
磁方位角每天至少应该观测一次（一般在出工开测或收工时进行观测）。
假定路线起始边的磁方位角为θ0，则任意导线边的磁方位角
θn=θ0+∑αy-∑αz
即任意导线边的磁方位角等于起始边磁方位角加上从起始边到该边的路线的所有右转转角再减去所有的左转角。
⒍交叉桩的保护和固定
在测设过程中，为避免交点桩的丢失及方便以后施工时寻找，交点桩在定测时必须加以固定和保护。
交点桩的保护，一般采用就地灌注混凝土的办法进行。
混凝土的尺寸一般深30～40cm，直径15～20cm或10～20cm见方。
固桩则是将交点桩与周围固定物（如房角、电杆、基岩、孤石等）上某一不易破坏（损坏）的点联系起来，通过测定该点与交点桩的直线距离，将交点位置确定下来，以便今后点桩丢失时及时恢复该交点桩。
用作交点桩固定的地物点应稳定可靠，各点位与交点桩连线之间的交角一般不宜小于90°，固定点个数一般应在两个以上。
如图2-2。
固桩完毕后，应及时画出固桩草图，草
图上应绘出路线前进方向、地物名称、距离
等，以备将来编制路线固定表之用。
第四节中桩组
一、任务
中桩组的主要任务是：
根据选线组选定的交点位置、曲线半径、缓和曲线参数（或缓和曲线长度）及导线测角组所测得的路线转角，进行量距、钉桩、敷设曲线及桩号计算。
二、分工及工作内容
⒈分工
中桩组作业内容较多，因此，人员也较多，一般由7人组成，其中：
前点：
1人，负责寻找前方交点，并插前点花杆；
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拉链：
2人，分别为前链手和后链手，其中后链手还负责指挥前链手进行穿线工作；卡链：
1人，负责卡定路线中桩的具体位置；
记录计算：
1人，负责进行桩号计算，并记录中桩编号，累计链距等工作；
写桩：
1人，负责中桩的具体书写工作；
背桩及打桩：
1人。
⒉工作内容
⑴中线丈量
中线丈量是指丈量路线的里程，通常情况下我们把路线的起点作为零点，以后逐链累加计算。
量距一律采用水平距离。
量距时一般采用皮卷尺或绳尺进行，公路等级要求较高时，最好是采用钢尺或光电测距仪进行。
量距累计的导线边边长与光电测距仪测得的边长的校差不应超过边长的1/200，否则应返工。
⑵中桩钉设
中桩钉设与中线丈量是同时进行的。
需要钉设的中桩包括：
路线的起始点桩、公里桩、百米桩、平曲线主点桩、桥梁隧道中轴线控制桩以及根据地形、地物需要设置的加桩等。
直线路线上中桩的桩距一般为20m，在平坦地段亦不应超过50m。
位于曲线上的中桩间距一般为20m，但当平曲线半径为30—60m，缓和曲线长为30—50m时，桩距不应大于10m；当平曲线半径及缓和曲线长小于30m或用回头曲线时，桩距不应大于5m。
此外，在下列地点应设加桩：
①路线范围内纵向与横向地形有显著变化处；
②与水渠、管道、电讯线、电力线等交叉或干扰地段起、终点；
③与既有公路、铁路、便道交叉处；
④病害地段的起、终点；
⑤拆迁建筑物处；
⑥占用耕地及经济林的起、终点；
⑦小桥涵中心及大、中桥、隧道的两端。
中桩位置丈量用花杆穿线定位，桩位允许误差：
纵向（s?
0.1）m（式中s为交点或1000
转点至桩位的距离m），横向10cm。
曲线测设时，应先测设曲线控制桩，再设其它桩。
当圆曲线长度大于500m时，应用辅助切线或增设曲线控制点分段测设。
曲线闭合差纵向不超过±1；横向误差应不超过±10cm。
1000
中线每隔3～5km应与初测导线点联测，其闭合差不应超过下列规定：
水平角闭合差60″n，长度相对闭合差1/1000。
⑶写桩与钉桩
所有中桩应写明桩号，转点及曲线桩还应写桩名，如图2-3。
为了便于找桩和避免漏桩，所有中桩应按每公里在背面编号。
中桩的书写常用红油漆或油笔。
⑷断链及处理
在丈量过程中，出现桩号与实际里程不符的现象叫断链。
断链的原因有很多，但主要有两种：
一种是由于计算和丈量发生错误造成的；另一种则是由于局部改线、分段测量等客观原因造成的。
断链有“长链”和“短链”之分，当路线桩号长于地面实际里程时叫短链，反之则叫长7
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链。
其桩号写法举例如下：
长链：
G3+110=3+105.21长链4.79m
短链:
G3+157=3+207短链
50m
所有断链桩号应填在“总里程及断链桩号表”上，考虑断链桩号的影响，路线的总里程应为：
路线总里程=终点桩里程+Σ长链-Σ短链
第五节水平组
一、任务
水平组的任务是通过对路线中线各中桩高程进行测量，并沿线设置临时水准点，为路线纵断面和横断面设计和施工提供高程资料。
二、分工及工作内容
水平组通常由6人组成,分基平和中平两个组。
中平主要对各中桩进行水准测量，基平则主要是设置临时水准点并进行交点高程的测量。
当导线测角采用光电测距仪时，可不设基平组，其任务由导线测角组代替。
水平测量主要工作内容和要求如下：
⒈水准点的设置
水准点的高程应引用国家水准点，并争取沿线联测，形成闭合导线。
采用假定高程时，假定高程应尽量与实际高程接近，可借助于1：
10000或1：
50000军用地图进行假定。
水准点沿线布设，应有足够的数量，平原微丘区间距为1—2km；山岭重丘区间距为0.5～1.0km。
在大桥、隧道、垭口及其它大型构造物所在处应增设水准点。
水准点应设在测设方便、牢固可靠的地点。
设置的水准点应在记录本上绘出草图，并记录位置及所对应的路线的桩号，以便编制“水准点表”。
⒉基平测量
基平测量应采用不低于S3级的水准仪，采用一组往返或两组单程测量。
其高程闭合差应满足±30mm（ι为单程水准路线长度，以公里计），符合精度要求时取平均值。
水准点附合、闭合及检测限差亦应满足上述精度要求。
测量时的视线长度，一般不大于150m，当跨越河谷时可增至200m。
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⒊中平测量
中平测量可使用S10级的水准仪采用单程进行。
水准路线应起、闭于水准点，其限差为±50lmm。
中桩高程取位至厘米，其检测限差为±10cm。
导线点检测限差为±5cm。
第六节横断面组
一、任务
横断面组作业的主要任务是：
在实地逐桩测量每个中桩在路线的横向（法向方向）的地表起伏变化情况，并画出横断面的地面线。
路线横断面测量主要是为路基横断面设计、土石方计算及今后的施工放样提供资料。
二、工作内容
⒈横断面方向的确定
要进行横断面测量，必须首先确定横断面的方向。
在直线路段，横断面的方向与路线垂直，而在曲线段，横断面的方向则与该点处曲线的切线相垂直，即法线方向。
直线上的横断面方向，用方向架或经纬仪作垂线确定。
曲线上的横断面方向，根据计算的弦偏角，用弯道求心方向架或经纬仪来确定。
具体方法详见《工程测量学》教材。
⒉测量方法
横断面测量以中线地面点即中桩位置为直角坐标原点，分别沿断面方向向两侧施测地面各地形变化特征点间的相对平距和高差，由此点绘出横断面的地面线。
横断面测量方法常用的有：
⑴抬杆法
如图2-4，利用花杆直接测得平距和高差。
此法简便、易行，所以被经常采用，它适用于横向变化较多较大的地段，但由于测站较多，测量和积累误差较大。
⑵手水准法
此法原理与抬杆法相同，仅在测高差时用水平花杆测量，量距仍用皮尺，如图2-5。
与抬杆法相比，此法精度较高，但不如抬杆法简便，一般多适用于横坡较缓的地段。
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⑶特殊断面的施测方法
在不良地质地段需作大断面图时，可用经纬仪作视距测量和三角高程测量施测断面。
对于一些陡岩地
段，如图2-6所示，可用交会法在已定A、B点，用经纬仪或带角手水准测出αA、αB和丈量l，图解交会出C点。
交会时交角不宜太小，距离l应有足够的长度。
对于深沟路段可用钓鱼法施测，如图2-7所示。
对于高等级公路，应采用经纬仪皮尺法、经纬仪视距法等方法施测。
⒊横断面图的点绘
横断面图的点绘，一般采用现场一边测量一边点绘的方法。
其优点是：
外业
不作记录，点绘出的断面图能及时核对，消除差错。
点绘的方法是：
以中桩点为中心，分左右两侧，按测得的各侧相邻地形特征点之间的平距与高差或倾角与斜距等逐一将各特征点点绘在横断面图上，各点连线即构成横断面地面线。
当现场无绘图条件时，也可采用现场记录、室内整理绘图的方法。
其记录的方式见表2-3。
横断面图应点绘在透明坐标纸上（便于以后晒图），点绘时应按桩号的大小先从图的下方到上方，再从左侧到右侧的原则安排断面位置。
绘图的比例一般为1：
200，对有特殊情况需要的断面可采用1：
100，每个断面的地物情况应用文字在适当位置进行简要说明。
如图2-8。
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⒋测量精度及测图范围
横断面的检测应用高精度方法进行，其限差规定如下：
高速、一级公路：
hl?
?
0.1）m100200
l水平距离：
±（?
0.1）m100高程：
±（
二～四级公路：
hl?
?
0.1）m50100
l水平距离：
±（?
0.1）m50高程：
±（
式中：
h----检测点与路线中桩的高差；（m）
l----检测点到路线中桩的水平距离，（m）。
横断面的测量范围，应根据地形、地质、地物及设计需要确定。
一般中线左右宽度不小于20m。
在回头曲线上下线有干扰时，应连通施测。
第七节地形组
地形测量的方法在“工程测量”中已讲述，本节着重介绍公路测量外业地形测量的任务与要求。
一、任务
地形组的任务就是根据设计的需要，按一定比例测绘出沿线一定宽度范围内的带状地形图（或局部范围的专用地形图），供设计和施工使用。
地形图分为路线地形图和工点地形图两种。
路线地形图是以导线（或路线）为依据的带状地形图，主要供纸上定线或路线设计之用。
工点地形图是利用导线（或路线）或与其取得联系的支导线，进行测量的为特殊小桥涵和复杂排水、防护、改河、交叉口等工程布置的专用地形图。
二、测设要求
⒈比例及范围。
路线地形图比例尺采用1：
2000；测绘宽度两侧各为100～200m；对于地物、地貌简单、地势平坦的地区，比例可采用1：
5000；测绘宽度每侧不应小于250m。
工点地形图比例尺宜采用1：
500～1：
1000；测图范围应根据用图需要确定。
⒉测设精度要求
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⑴等高距。
规定如下：
比例1：
5000.5、1m
比例1:
10001m
比例1:
20001、2m
比例1:
50002、5m
⑵地形点观测要求:
见表2-4。
地形点的密度
地面横坡陡于1：
3时，图上距离不宜大于15mm；
地面横坡等于或缓于1：
3时，图上距离不宜大于20mm。
地形点在地形图上的点位中误差：
1：
500～1：
2000时，不应超过±1.6mm;
1:
5000时,不应超过±0.8mm第八节调查组
一、任务
调查组的工作，主要是根据测设任务的要求，通过对公路所经地区的自然条件和技术经济条件进行调查，为公路选线和内业设计收集原始资料。
二、分工及调查内容
调查的主要内容有：
工程地质情况调查、筑路材料情况调查、桥涵调查、概预算资料调查及杂项调查等。
对于旧路改建，还应对原路路况进行调查。
调查组可由2—3人组成综合调查组，也可分小组同时调查。
⒈工程地质调查
工程地质资料是公路设计的重要资料，通过调查、观测和必要的勘探、试验，进一步掌握与评价路线通过地带的工程地质和水文地质情况，为正确选定路线位置、合理进行纵坡、路基、路面、小桥涵及其它构造物的设计提供充分准确的工程地质依据。
工程地质调查的主要内容有：
⑴路线方面
①在工程地质复杂和工程艰巨地段，会同选线人员研究路线布设及所采取的工程措施；②调查沿线范围的地貌单元和地貌特征、地质构造、岩性、水文地质、植被、土壤种类、地面径流以及不良地质现象等情况，并分段进行工程地质评价；
③分段测绘代表性工程地质横断面，标明土、石分类界限，并划分土、石等级；
④调查气象、地震及施工、养护经验等资料
⑤编写道路地质说明书。
⑵路基方面
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①调查分析自然山坡或路基边坡的稳定状况，根据地质构造、岩性及风化破碎程度以及其它影响边坡稳定的因素，提出路堑边坡坡度或防护加固措施；
②沿溪线应查明河流的形态、水文条件、河岸的地貌、地质特征、河岸稳定情况、受冲刷程度等，进而提出防护类型、长度及基础埋置深度等意见；
③路基坡面及支挡构造物调查，提出结构类型、基础埋置深度等意见；
④路基土壤、地下水位和排水条件调查，提出路基土壤分类和水文地带类型。
⑶路面方面
①收集有关气象资料，研究地貌条件，划定各路段的道路气候分区，并提出土基回弹模量建议值，供路面设计时采用。
②调查当地常用路面结构类型和经验厚度。
⑷特殊不良地质地区如黄土、盐渍土、沙漠、沼泽以及滑坡、崩塌、岩溶、泥石流等的综合性地质调查与观测，为制定防治措施提供资料。
⒉筑路材料料场调查
筑路材料质量、数量及运距，直接影响工程的质量和造价。
进行筑路材料调查的任务就是根据适用、经济和就地取材的原则，对沿线料场的分布情况进行广泛调查，以探明数量、质量及开采条件，为施工提供符合要求的料场，主要有三方面内容：
⑴料场使用条件调查
主要对自采加工材料如块石、片石、料石、砾石、碎石、砂、粘土料源的质量和数量进行勘探，以必要的取样试验决定料场的开采价值。
⑵料场开采
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