铁路线路测量 (1).ppt

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第十二章铁路线路测量,12-1铁路线路测量概述,修建一条新线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，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，其主要任务是把已经上级部门批准的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，并对桥函、隧道、车站、档土墙等作出单独设计。

“精心勘测、精心设计、精心施工”是我们应遵循的准则，因为每一个环节上的差错都会给工作带来不应有的损失。

12-2铁路新线初测,初测工作包括：

一、插大旗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。

大旗点的选定:

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；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即为导线点，故要便于测角、量距及测绘地形。

插大旗是一项十分重要的工作，应考虑到设计、测量各方面的要求，通常由技术负贵人来做此项工作。

二、导线测量,初测导线是测绘线路带状地形图和定测放线的基础。

导线测量的外业及内业工作已在第七章中作了介绍，此处仅介绍线路测量中导线的检核计算方法。

三、高程测量,初测高程测量的任务有两个:

一是沿线路设计水准点，作为线路的高程控制网；二是测定导线点和加桩的高程，为地形测绘和专业调查使用。

1、水准点高程测量,线路水准点一般每隔2km设置一个，重点工程地段应根据实际情况增设水准点。

水准点高程按五等水准测量要求的精度施测；水准点高程测量应与国家水准点联测，其路线长度不远于30km联测一次，形成附合水准路线；水准点高程测量可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mm。

（1）水准测量,水准仪的精度不应低于DS3级，水准尺宜用整体式；可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。

限差要求见下表：

表中R为测段长度，L为附合路线长度，F为环线长度，均以km为单位。

五等水准测量精度,视线长度应不大于150m，跨越深沟、河流时应按跨河水准测量的要求进行。

前、后视距离应大致相等，其差值不宜大于10m，视线离地面高度不应小于0.3m，并应在成像清晰稳定时进行。

（2）光电测距三角高程测量,光电测距三角高程测量，可与平面导线测量合并进行。

水准点的设置要求、闭合差限差及检测限差应符合水准测量要求。

导线点应作为高程转点。

高程转点间的距离和竖直角必须往返观测；斜距应加气象改正；高差可不加折光改正，采用往返观测取平均值；仪器高、棱镜高应在测距前和测角后分别量测一次，取位至mm，两次量测的较差不大于2mm时，取其平均值。

测量的技术要求见下表。

水准点光电测距三角高程测量技术要求,12-3铁路新线定测,一、线路平面组成和平面位置的标志,二、中线测量,1、放线测量放线的任务是把中线上直线部分的控制桩（JD、ZD）测设到地面，以标定中线的位置。

放线的方法有多种，常用的有：

拨角法、支距法和极坐标法三种。

JD,ZH,HY,YH,ZD,

（1）拨角法放线,它是根据纸上定线交点的坐标，预先在内业计算出两相邻交点间的距离及直线的转向角，然后根据计算资料在现场放出各个交点，定出中线位置。

拨角放线的工作程序为：

计算放线资料、实地放线、联测与放线误差的调整。

2）实地放线,根据放线资料，首先置镜于初测导线点c0上，后视c1，盘左、盘右拨角，分中后定出c0JD0方向，在此方向上量出s14547m定出JD0点。

然后依次在JD0、JD1上安置经纬仪，根据相应的转向角和直线段长度，定出JD1、JD2交点。

1）计算放线资料,交点水平角（转向角）应使用DJ2或DJ6经纬仪，采用正倒镜测设。

在限差范围内时，分中取平均位置。

距离采用往返观测，交点至转点或转点之间的距离，在使用光电测距仪时不宜长于1000m，使用钢卷尺时不宜长于400m；地形平坦、视线清晰时，亦不应长于500m；而两点间的最短距离不得短于50m，当短于50m时应设置远视点。

钉设转点时，正、倒镜的点位横向误差每100m距离不应大于5mm；当点间距离大于400m时，最大点位横向误差不应大于20mm，在限差以内分中定点。

在测设距离的同时，可以钉出直线上的中线桩（公里桩、百米桩、加桩）和曲线主点桩。

（2）支距法放线,工作程序为：

准备放线资料、放点、穿线、交点。

1）准备放线资料从地形图上选定一些导线点，用比例尺和量角器量出这些点到纸上定线的距离和角度，如图中的14、15、16，这些点的选择既要考虑测设方便，又要使用同一直线段上相邻两点间通视，且两点间距尽量远些；此外也可选取中线上的特征点，如明显地物点、导线与中线相交点，即如图中的P1、P2、P3点。

2）实地放线,放点：

现地测设方向，量出距离，定临时支距点，插上红白旗标出点位。

穿线：

放出的均是独立点，故放线误差不会累积，但由于有误差，故实地放出的同一直线上的各点并非在同一直线上，需调整到同一直线上，这一工作称为穿线。

一种穿线方法是将经纬仪安置于一个较高的临时点上，照准最远处的一个转点（ZD），若中间各点偏离视线方向不大，则可将各点移动，标定在视线方向上，并打桩钉上小钉；另一种方法是将经纬仪安置于某临时支点附近，使其前、后大多数点均在仪器正、倒镜视线所指直线的方向附近，则以此视线作为直线段的方向，在此方向上钉出若干个直线转点桩ZD。

ZD,ZD,延长直线：

为了得到相邻两直线段的交点，一般采用盘左、盘右分中定点法来延长直线。

如图，欲将AB延长，置经纬仪于B点，盘左后视A点，倒转望远镜后在视线方向上打一木桩，并在桩顶上标出一点c1；然后盘右后视A点，倒镜后在桩顶上标出c2点，若c1c2之间的距离小于横向误差容许值时（见拨角放线要求），则取其中点c作为AB延长直线上的点，并钉一小钉标之。

为保证延长直线的测设精度，前、后视线长度不能相差太大，且后视距离不能太短；对点和设点尽量采用垂球，且距离较远时，亦可用测钎或标杆，但要尽量照准其底部。

3）交点,相邻两直线段在实地测设出来之后，将它们延长即可测设出直线的交点JD。

交点是确定中线的直线段方向和测设曲线的重要控制点。

如图，将经纬仪安置在直线的转点ZD上，延长直线I，估计在与直线相交处的前后打下a、b木桩，并在桩顶钉一小钉，拉上细线，此两桩称骑马桩。

然后用经纬仪将直线延长，在视线与骑马桩上的细线相交处订上方木桩，然后悬吊垂球沿细线移动，当垂球线与直线的视线方向重合时，即可定出交点位置，钉一小钉示之；亦可先将直线I的方向沿细线用铅笔投画在桩顶上，利用垂球移动定出与直线的交点。

2、中线测设,放线工作完成之后，地面上已有了控制中线位置的转点桩ZD和交点桩JD。

依据ZD和JD桩，即可将中线桩详细测设在地面上，这项工作通称中线测量。

它包括直线和曲线两部分，此节先介绍直线测设，曲线测设在后面几节中介绍。

中线上应钉设公里桩、百米桩和加桩。

直线上中桩间距不宜大于50m；在地形变化处或按设计需要应另设加桩，加桩一般宜设在整米处。

中线距离应用光电测距仪或钢尺往返测量，在限差以内时取平均值。

百米桩、加桩的钉设以第一次量距为准。

中桩桩位误差，按测规要求不超过下列限差：

纵向为m，横向为10cm。

式中，s转点至桩位的距离，以m计。

定测控制桩直线转点、交点、曲线主点桩，一般都应用固桩。

固桩可埋设预制混凝土桩或就地灌注混凝土桩，桩顶埋入铁钉。

三、线路高程测量,铁路新线的初测和定测阶段都要进行高程测量。

它包括水准点高程测量和中桩高程测量。

1、线路水准点高程测量,定测阶段水准点的布设应在初测水准点布设的基础上进行。

首先对初测水准点逐一检核，其不符值在限差以内时，采用初测成果；若确认超限，方能更改。

其次，若初测水准点远离线路，则重新移设至距线路l00m的范围内。

水准点的布设密度一般2km设置一个，但长度在300m以上的桥梁和500m以上的隧道两端和大型车站范围内，均应设置水准点。

水准点设置在坚固的基础上或埋设混凝土的标桩，以BM表示并统一编号。

线路水准点高程测量现场称基平测量。

它的任务是沿线布设水准点、施测水准点的高程，作为线路及其它工种测量工作的高程控制点。

水准点的布设,水准点高程测量,其测量方法与要求同初测水准点高程测量,跨河水准测量,在铁路水准点测量中，当跨越河流或深谷时，由于前、后视线长度相差悬殊及水面折光的影响，不能按通常的方法进行水准测量。

当跨越大河、深沟视线长度超过200m时，应按跨河水准测量进行，方法可参考高程控制测量部分。

2、中桩高程测量,初测时中桩高程测量是测定导线点及加桩桩顶的高程为地形测量建立图根高程控制。

定测时，则是测定中线上各控制桩、百米桩、加桩处的地面高程，为绘制线路纵断面提供资料。

1）中桩水准测量,中桩水准采用一台水准仪单程测量，水准路线应起闭于水准点。

中桩高程宜观测两次，其不符值不应超过l0cm，取位至cm；中桩高程闭合差在限差以内时不作平差。

中桩高程测量方法如图所示。

2）中桩高程测量,将水准仪安置于I，读取水准点BMl上的尺读数，作为后视读数。

然后依次读取各中线桩的尺读数，由于这些尺读数是独立的，不传递高程，故称为中视读数。

最后读取转点Z1的读数，作为前视读数。

再将仪器搬至II，后视转点Z1，重复上述方法，直至闭合于BM2。

中视读数读至cm，转点读数读至mm。

3）跨深谷的中桩水准测量,线路中桩水准测量，往往需要跨越深谷，如图。

为了避免因仪器通过谷底的多次安置中产生的误差，可在测站1先读取沟对岸的转点2200的前视读数，然后以支水准路线形式测定谷底中桩高程；结束后，将仪器搬至测站4读取转点2200的后视读数。

为了削减由于测站l前视距离长而产生的测量误差，可将测站4的后视距离适当加长。

另外，沟底中桩水准测量因为是支水准路线，故应另行记录。

当跨越的深谷较宽时，亦可采用跨河水准测量方法。

3、线路纵断面图,按照线路中线里程和中桩高程，绘制出沿线路中线地面起伏变化的图，称纵断面图。

线路纵断面图中，其横向表示里程，比例尺为110000；纵向表示高程，比例尺为11000，它比横向比例尺大10倍，以突出地面的起伏变化。

纵断面图上还包括线路的平面位置、设计坡度、地质状况等资料，因此，它是施工设计的重要技术文件之一，如下图：

工程地质特征:

填写沿线地质情况。

路肩设计标高:

是设计路基的肩部标高。

设计坡度:

是中线纵向的设计坡度，斜线方向代表纵坡度，斜线上方数字表示坡度的千分率（），下方数字表示坡段长度。

地面标高:

为中桩高程。

加桩:

竖线表示百米桩和加桩的位置，数字表示至相邻百米桩的距离。

里程:

表示勘测里程，在百米桩和公里桩处注字。

线路平面:

它是线路平面形状示意图，中央实线代表直线段；曲线段向下凸者为左转，向上凸者为右转，斜线代表缓和曲线，斜线间的直线为圆曲线。

曲线起终点的里程，只注百米以下里程尾数。

连续里程：

表示线路自起点开始计算的里程公里数，短实线表示公里标位置，下面注字为公里数，短线左侧注字为公里标至相邻百米桩的距离。

图中各项内容说明如下：

图的上部按比例绘出地面线及设计坡度线，注明沿线桥涵、隧道、车站等建筑物的形式和中心里程，并注明沿线水准点的位置和高程。

工程地质特征路肩设计标高设计坡度地面标高加桩里程线路平面连续里程,四、线路横断