外业勘测设计.docx

外业勘测设计.docx

《外业勘测设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《外业勘测设计.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

外业勘测设计

第一节公路初测

    一、目的、任务及准备工作

（一）目的任务

初测是两阶段设计和三阶段设计中第一阶段（初步设计阶段）的外业勘测工作。

目的：

根据批复的可行性研究报告所拟定的修建原则和路线基本走向方案，通过现场对各比选方案的勘测，从中确定采用方案，并搜集编制初步设计文件所需的勘测资料。

任务：

对路线方案作进一步的核查落实，并进行各类相关资料的测量、调查工作，进行纸上定线和有关的内业工作。

（二）准备工作

1、搜集资料

⑴供线路用的各类地形图、航测图及有关控制点资料；

⑵沿线地理、地质、水文、气象、地震基本烈度等资料；

⑶沿线农林、水利、公路、铁路、环保等部门有关的规划、设计、规定及科研成果等资料；

⑷改建公路还应收集原路的测设、施工、养护及路况等档案资料。

2、室内研究路线方案

根据任务要求及已有资料，研究比选，拟定路线方案及需现场落实的问题。

3、现场踏勘

踏勘内容：

⑴所搜集的地形图与沿线地形、地物有无变化，对拟定的路线方案有无干扰，并研究相应的路线调整方案。

⑵沿线居民的分布、农田水利设施、主要建筑设施并研究相应的路线调整方案。

⑶各种地上、地下管线、重要历史文物、名胜古迹、旅游风景区、自然保护区、景观区点等，注意路线布设后，对环境和景观的影响。

⑷沿线重点工程和复杂的大、中桥、隧道、互通式立体交叉等的位置与设置条件。

⑸沿线主要建筑材料的产地、质量、储量和采运条件，缺乏的筑路材料要提出解决途径。

⑹与当地政府或主管部门取得联系，对重要的路线方案、同地方规划或设施有干扰的方案，应征求相关部门的意见。

4、其他资料调查

⑴沿线地形情况，拟定路线方案的地形分界位置；

⑵沿线涉及测量现场的地形、地貌、地物、通视、通行等情况。

拟定勘测工作的困难类别；

⑶沿线生活供应、交通条件等情况。

５、资料整理

通过收集资料和现场的核实调查，提出如下资料：

⑴沿线地形、河流、工程地质、水文地质、气象等情况的概略说明，采用路线方案的理由，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他装备，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。

二、初测的内容与步骤

初测主要内容：

平面控制测量     高程控制测量

地形测量         路线测量

（一）平面控制测量

1、测量内容：

包括路线、桥梁、隧道及其他大型建筑物的平面控制测量。

平面控制网的布设原则：

因地制宜、技术先进、经济合理，确保质量。

2、路线平面控制网要求：

是公路平面控制测量的主控制网，沿线各种工点平面控制网应联系于主控制网上，主控制网宜全线贯通，统一平差。

3、平面控制网的建立方法：

全球定位系统（GPS）测量、三角测量、三边测量、导线测量等。

平面控制测量的等级：

4、各级公路、桥梁、隧道及其他建筑物的平面控制测量等级的确定，应符合教材中表7-1的规定。

                                平面控制等级                        表7-1

等  级 公路路线控制测量 桥梁桥位控制测量 隧道洞外控制测量

二等三角 — >5000m特大桥 >6000m特长隧道

三等三角、导线 — 2000~5000m特大桥 4000~6000m特长隧道

四等三角、导线 — 1000~2000m特大桥 2000~4000m特长隧道

一级小三角、导线 高速公路、一级公路 500~1000m特大桥 1000~2000m中长隧道

二级小三角、导线 二级及二级以下公路 <500m大中桥 <1000m隧道

三级导线 三级及三级以下公路 — —

5、采用“现场定线法”进行初测的导线或中线，应根据地形变化钉设加桩，以供测绘地图使用。

6、利用已有的平面控制资料，应注意以下方面：

⑴对原有控制点进行检测；

⑵控制测量的坐标系统与本线路的坐标系统不一致时，应进行换算；

⑶原有平面控制点不能满足公路放线要求，应按规定予以加密。

（二）高程测量

1、要求：

1985国家高程基准。

高程系统应统一，独立工程或三级以下公路可采用假定高程。

2、方法：

采用水准测量。

确有困难或低等级测量可用三角高程方法。

3、等级要求：

按教材中表7-2选定。

                         公路及构造物的水准测量等级                 表7-2

测量项目 等级 水准路线最大长度（km）

4000m以上特长隧、2000m以上特大桥 三等 50

高速公路、一级公路、1000~2000m特大桥、2000~4000m长隧道 四等 16

二级及二级以下公路、1000m以下桥梁、2000m以下隧道 五等 10

4、精度要求：

按教材表7-3的规定。

                               水准测量的精度                     表7-3

等级 每公里高差中数误差

（mm） 往返较符合或环线闭合差

（mm） 检查已测测段高差之差

（mm）

 偶然中误差

  全中误差

Mw 平原微丘区 山岭重丘区 

三等 ±3 ±6 ±12 ±3.5或±15 ±20

四等 ±5 ±10 ±20 ±6.0或±25 ±30

五等 ±8 ±16 ±30 ±45 ±24

注：

计算往返较差时，L为标准点间的路线长度（km）；计算符合或环线闭合差时，L为符合或环线的路线长度（km）；n为测站数；为检测段长度（km）。

5、水准点的布设

应沿公路布设于中心线两侧50~300m范围之内，间距宜为1~1.5km；山岭重丘区可适当加密；大桥、隧道口及其他大型构造物两端，应增设水准点。

6、利用已有控制水准点，但应注意以下方面：

⑴对原水准点应进行逐一检测；

⑵原高程系统与本路使用的高程系统不一致，应进行换算。

7、路线上设置的平面控制桩、中线桩和设计需要高程控制的点，如干渠、水坝、河堤、管线、铁路等都应测量其高程。

（三）地形测量

1、测绘宽度要求：

 “纸上定线法”初测：

中线两侧各200~400m；

 “现场定线法”初测：

中线两侧各150~250m。

2、利用已有的平面控制点或中线控制桩作地形测绘的图根点，当不能满足要求时，应按规定进行图根控制测量。

地形测绘的技术要求符合《公路勘测规范》的有关规定。

3、“现场定线法”初测方法：

①采用小平板配合经纬仪或大平板仪测量；

②利用纵、横断面资料，配合仪器测量现场勾绘。

4、利用国家或其他有关部门所测绘的地形图，需进行现场核查，并补测有变化的地形地物。

5、分离式路基：

测绘宽度应覆盖两条分离路线及中间带的全部地形；当两条路线相距很大时，可不测中间地带的地形。

（四）路线测量

1、地形测量后进行纸上定线；受限制或较简单的可采用现场定线。

2、要求：

符合《标准》、《公路勘测规范》规定，正确掌握和运用技术标准。

3、纸上定线

  内容及要求：

⑴将有特殊要求或控制性的地点等标注于地形图上。

⑵对进行纵坡控制的地段在地形图上进行放坡，并将放坡点标示于图上。

⑶在地形图上选定路线曲线与直线位置，定出交点，计算相关数据。

⑷沿路线中线绘纵断面图。

⑸根据中线线位，测绘控制性横断面，并进行横断面设计。

⑹初步确定人工构造物的位置、交角、类型与尺寸。

⑺综合检查线形设计及有关构造物的配合情况与合理性。

⑻对高填深挖地段、大型桥隧、立体交叉以及需要特殊控制的地段进行实地放线、核对，并作为各专业工程勘测调查的依据。

⑼所确定的线位应总体配合恰当、工程经济合理、线形连续顺适。

对需进行比较的方案，应按上述步骤方法定出线位、计算工程量，进行技术经济比较。

4、现场定线

⑴现场踏勘前进行总体布局，拟定主要技术措施，确定控制点、绕避点，选择路线合适通过最佳位置。

⑵选择好坡面与展线方式，进行放坡试线，作出分段安排。

⑶根据《公路勘测规范》进行布线，穿线定点钉设交点和转点。

⑷测定交角，进行中桩、水准、横断面和地形线等测量。

⑸通过内业工作，对路线进行平、纵、横面综合检查，确定线位。

（五）其他勘测与调查

     1、路基、路面及排水勘测与调查；

2、小桥涵勘测；

3、大、中桥勘测；

4、遂道勘测；

5、路线交叉勘测与调查；

6、沿线设施勘测与调查；

7、环境保护勘测与调查；

8、沿线筑路材料调查；

9、渡口码头勘测与调查；

10、改移公路、铺道、连接线的勘测与调查；

11、占用地、拆迁建筑、构筑物调查；

12、临时工程调查；

13、伐树、挖根、除草的调查；

14、概算资料调查；

（六）初测的内业工作

    1、工作内容

     ⑴复核、检查、整理外业资料

     ⑵进行纸上定线或移线及局部方案比选；

     ⑶初步拟定各种构造物设计方案，并综合检查定线成果；

     ⑷编制勘测报告及有关图表制作与汇总；

     ⑸应逐日复核、检查外业中原始记录资料，如有差错、遗漏，必须及时纠正或弥补；对于向其他部门搜集资料，应根据测设需要，检查、分析其是否齐全、可靠和适用，做到正确取用；

     ⑹综合检查、协调路线设计与有关专业及结构物布设的合理性，并进行现场核对。

    2、提交成果

     ⑴各种调查、勘测原始记录及检验资料；

     ⑵纸上定线或移线成果及方案比较资料；

     ⑶各种主要构造物设计方案及计算资料；

     ⑷路基、路面、桥梁、交叉、遂道等工程设计方案图及比较方案图；

     ⑸沿线设施、环境保护、筑路材料等设计方案；

     ⑹平纵面缩图，主要技术指标表，勘测报告及有关协议、纪要文件。

第二节  公路定测

一、任务、内容及分工

1、任务

定义：

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。

任务：

根据上级批准的初步设计，具体核实路线方案，现场确定路线或放线，并进行详细测量和调查工作，其目的是为施工图设计和编制工程预算提供资料。

2、内容

⑴对初步设计方案进行补充勘察；

⑵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；

⑶引设水准点，进行路线水准测量；

⑷路线横断面测量；

⑸测绘带状地形图；有大型构造物地段测绘局部大比例地形图；

⑹进行桥、涵、隧道的勘测与水文资料的调查；

⑺进行路基路面调查；

⑻占地、拆迁及预算资料调查；

⑼沿线土壤地质调查及筑路材料调查；

⑽征询有关部门对路线方案及征地拆迁等方面的意见，并签订必要的协议。

⑾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。

3．定测队的组织

组成：

选线组   测角组   中桩组   水平组   横断面组

  调查组   路基路面组   桥涵组   内业组

（注：

采用纸上定线则可将选线组和测角组合并成放线组）

二、定测时各组的任务及工作内容

（一）选线组（又称大旗组，定线的第一步）

1、任务

⑴主要任务：

实地确定中线位置。

⑵主要工作：

进行路线察看，进一步确定路线布局方案；清除中线附近的测设障碍物；确定路线交点及转角并钉桩；初拟曲线半径；会同桥涵组确定大、中桥位；会同内业组进行纵坡设计；在越岭线地带进行放坡定线工作等。

2、分工及工作内容

⑴前点放坡插点（1~2人）

主要工作：

选定路线方案，加密小控制点，供定线参考。

⑵中点穿线定点（2人）

主要工作：

修正路线方案，穿线定交点，增设转点，初拟曲线半径及其有关元素。

⑶后点钉柱（1人）

主要工作：

钉桩插标旗；给后面作业组留下初拟半径及其他有关控制条件的纸条。

（二）导线测角组（紧跟选组线工作）

１、任务

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；交点及转点桩固定；作分角桩；协助中桩组敷设难度大的曲线等工作。

２、分工及工作内容

⑴人员组成：

司仪1人，记录计算1人，插杆跑点1人，固桩1人。

⑵主要工作内容：

①标定直线及修正点位

②测角计算

a、测右角    右角＝后视读数－前视读数

b、计算转角   转角——后视导线的延长线与前视导线的水平夹角

     转角计算公式如教材中图7-1所示：

 　距离测量（两相邻交点间的平距）

④作分角桩

◆分角桩方向的水平度盘读数按下式计算：

分角读数=

⑤方位角观测与校核

目的：

校核测角组测角的精度和展线的精度。

任意导线边的磁方位角=＋ΣΔR－ΣΔL

  其中：

——路线起始边的磁方位角

        ΣΔR——从起始边到所求边的所有右转转角之和

        ΣΔL——所有的左转转角之和

⑥交点桩、转点桩的保护和固定

（三）中桩组

1、任务

进行量距、钉桩、敷设曲线及桩号计算，并负责编制《直线、曲线及转角一览表》。

2、分工及工作内容

⑴分工

前点（1人）：

负责寻找前方交点，并插前点花杆

拉链（2人）：

分别为前链手和后链手，其中后链手负责指挥前链手进行穿线

卡链（1人）：

负责卡定路线中桩的具体位置

记录计算（1人）：

负责进行桩号及敷设数据计算、记录中桩编号、累计链距等

写桩（1人）：

负责中桩的具体书写

背桩及打桩（1人）

⑵工作内容

①中线丈量——指丈量路线的里程，通常情况下把路线的起点作为零点，逐链累加计算。

工具：

钢卷尺（公路等级较高时，最好采用光电测距仪和钢卷尺进行）

②中桩钉设（与中线丈量是同时进行）

需钉设的中桩包括：

路线的起终点桩、公里桩、百米桩、平曲线控制（主点桩）、桥梁或隧道中轴线控制桩以及按桩距要求根据地形、地物、地质需要设置的加桩等。

中桩桩距：

一般20m，平坦地段50m。

曲线上：

20m（R>50m）   10m（20m

加桩（一般设在整米上）

 a、路线范围内纵向与横向地形有显著变化处；

b、与水渠、管道、电讯线、电力线等交叉或干扰地段起、终点；

c、与既有公路、铁路、便道交叉处；  d、病害地段的起、终点；

e、拆迁建筑物处；f、占用耕地及经济林的起、终点；g、小桥涵中心及大、中桥、隧道的两端。

③写桩与钉桩（写明桩号、桩名、编号）

     ④断链及处理

  断链——在丈量过程中，出现桩号与实际里程不符的现象。

  原因：

a、计算和丈量发生错误造成；b、局部改线、分段测量等客观原因造成。

 分类：

长链：

路线桩号短于地面实际里程

       短链：

路线桩号长于地面实际里程

路线总里程＝终点桩里程－起点桩里程＋Σ长链－Σ短链

（四）水平组

1、任务

对各中桩高程进行测量，并沿线设置水准点，为路线纵断面和横断面设计和施工提供高程资料。

2、分工及工作内容

人员：

通常由6人组成

 分工：

  基平测量组：

设置临时水准点并进行水准点高程的测量

         中平测量组：

对各中桩进行水准测量

工作内容：

1、设置水准点   2、基平测量

精度要求（即容许闭合差）：

  平原区 山岭区

高等级公路   

低等级公路   

注：

L为单程水准路线长度（km），n为测站数（个）。

3、中平测量

附合基平精度：

高速、一级公路          mm

二级及二级以下公路      mm。

检测限差：

高速、一级公路        ±5cm

二级及二级以下公路    ±10cm

读数精度：

转点尺读至mm   中桩尺读至cm。

第18讲

课    题：

定测时各组的任务及工作内容

教学内容：

了解公路定测工作各组的任务及工作内容（横断面组、地形组、调查组、桥涵组、内业组）。

重    点：

外业勘测各组的工作内容。

难    点：

外业勘测各组的工作内容。

第二节  公路定测

二、定测时各组的任务及工作内容

（五）横断面组

1、任务

主要任务：

在实地测量每个中桩在路线横向（法线方向）的地面起伏变化情况，并画出横断面的地面线。

主要作用：

为路基横断面设计、计算土石方数量及今后的施工放样提供资料。

2、工作内容

⑴确定横断面方向

直线路段：

与路线垂直，用方向架或经纬仪作垂线确定

曲线段：

与该点处切线相垂直（即法线方向），用弯道求心方向架或经纬仪确定

⑵测量方法

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。

1、常用施测方法

抬杆法：

利用花杆直接测得平距和高差（适用于横向地面变化较多较大的地段）

手水准法：

有花杆测量高差，用皮尺量距（适用于横坡较缓的地段）

2、特殊断面的施测方法

不良地质地段：

用经纬仪作视距测量和三角高程测量施测断面。

深沟路段：

钓鱼法

高等级公路：

经纬仪皮尺法、经纬仪视距法等

3、横断面图的点绘

点绘：

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。

方法：

a、现场记录并点绘（及时核对，消除差错）

b、现场记录、室内整理绘图（记录方法如教材表7-2）

绘图要求：

a、由下到上、从左到右的原则安排断面位置

b、常用比例尺1：

200，特殊情况可用1：

100

c、简要说明断面的地物情况

    横断面记录格式

左   侧 桩  号 右  侧

……

……………………………… K1+240

K1+260 

………………………………

4、测量精度及测图范围

测量精度（见下表）

  高   程 水平距离

高速公路、一级公路   

二~四级公路   

其中：

h——检测点与路线中桩的高差（m）；

 ——检测点到路线中桩的水平距离（m）。

测量范围：

根据地形、地质、地物及设计需要确定，一般要求中线左右宽度不小于20m。

在回头曲线有干扰时，应连通施测。

（六）地形组

1、任务

 路线地形图：

以导线（或路线）为依据的带状地形图，供纸上定线或地形图

 路线设计工点地形图：

利用导线（或路线）或与其取得联系的支导线，为特殊工程进行测量的专用地形图。

2．测设要求

⑴比例及范围：

常用比例尺：

1：

2000                       测绘宽度两侧各为100—200m；

地形简单、地势平坦的地区：

可用1：

5000     测绘宽度每侧不应小于250m。

⑵等高距：

比例尺 1∶500 1∶1000 1∶2000 1∶5000

等高距（m） 0.5、1.0 1.0 1.0、2.0 2.0、5.0

（七）调查组

1、任务

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。

2．分工及调查内容

由2—3人组成综合调查组或分小组同时调查。

主要内容：

工程地质情况、筑路材料料场情况、预算资料及杂项情况等。

旧路改建，还应对原路路况进行调查。

⑴工程地质调查

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、小桥涵及其构造物的设计提供充分准确的工程地质依据。

⑵筑路材料料场调查

任务：

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。

3、运输条件调查

⑶预算资料调查

目的：

为编制施工预算提供资料。

（应按部颁《公路基本建设概算预测编制办法》的有关规定进行。

）

内容：

1、施工组织形式调查：

施工单位的组织形式、机械化程度和生产能力以及施工企业的等级等。

2、工资标准：

工人基本工资标准，各种津贴及工人工资计算办法等。

3、调拨或外购材料及交通运输调查：

材料的出厂价格、可能供应数量、运输方式、运输能力、运杂费、水、电价格等。

4、征用土地和拆迁补偿费：

按国务院公布的《国家建设征用土地条例》和当地政府有关补偿费用标准和办法。

5、施工机构迁移和主副食运费补贴调查。

6、气温、雨量、施工季节调查。

7、其他可能费用资料调查。

⑷杂项调查

主要指占地、拆迁及有关项目的情况和数量调查，为编制设计文件的杂项表格提供资料。

主要内容：

1、占用土地的测绘和调查；

2、拆迁建筑物、构造物（包括水井、坟墓等）调查；

3、拆迁管理、电理、电讯设施调查；

4、排水、防护、改河以及临时工程（便道、便桥等）的调查。

（八）桥涵组

1、主要任务是：

调查与搜集沿线小桥涵水文、地质、地形资料，配合路线总体布设，进行实地勘测，提供小桥涵及其他排水构造物的技术要求，研究决定小桥涵的位置、结构形式、孔径大小以及上下游的防护处理等。

2、分工及工作内容

分工：

通常由2个人组成。

工作内容：

⑴桥涵水文资料调查

目的：

为确定设计流量和孔径提供所必需的资料。

方法：

形态调查法  径流形成法  直接类比法

⑵小桥涵位置的选定及测量。

应服从路线走向，由选线组根据最佳路线位置确定，由桥涵组根据实地地形、地质水文条件综合考虑，然后进行桥址或涵址测量。

⑶桥涵结构类型的确定

结合路线的等级和性质，根据适用、经济和就地取材的原则，结合其他情况综合考虑，使所选定的型式具有施工快、造价低、便于行车和利于养护的优点。

⑷小桥涵地质调查

①目的：

摸清桥涵基底工程地质及水文地质情况，为正确选定桥涵及附属构造物的基础埋深及有关尺寸、类型等提供资料。

②内容：

基底于土壤地质类型及特征、有无地质不良情况、土壤冰结深度及水文地质对基础和施工的影响等。

（九）内业组

与初测内业工作要求相同。