线路纵横断面测量

11.3　线路纵横断面测量

路线纵断面测量又称路线水准测量，任务是测定中线上各里程桩的地面高程，绘制路线纵断面图，供路线纵坡设计使用。

横断面测量是测定中线各里程桩两侧垂直于中线方向的地面各点距离和高程;绘制横断面图，供路线工程设计、计算土石方量及施工时放边桩使用。

纵断面测量一般分两步进行一是高程控制测量(也称基平测量)，即沿路线方向设置水准点，使用水准测量的方法测量点位的高程;再是中桩高程测量(也称中平测量)，即利用基平测量布设的水准点，分段进行附合水准测量，测定各里程桩的地面高程。

11.3.1　基平测量

同一条线路应采用同一个高程系统，不能采用同一系统时，应给定高程系统的转换关系，独立工程联测有困难时，可采用假定高程。

线路高程测量采用水准测量，在水准测量确有困难的山岭地带以及沼泽、水网地区四、五等水准测量可用光电测距三角高程测量代替。

水准路线应沿公路路线布设，水准点宜设于线路中心线两侧50～300m范围之内的地基稳固，易于引测以及施工时不易受破坏的地方，水准点间距宜为1～1.5km，重丘区可根据需要适当加密;大桥、隧道口及其他大型构造物两端，应增设水准点。水准测量的等级要求及精度要求如表11.6和表11.7所示。

表11.6　公路及构造物的水准测量等级

表11.7　水准测量的精度

11.3.2　中平测量

中平测量是根据基本测量建立的水准点高程，分别在相邻的两个水准点之间进行测量。测定各里程桩的地面高程。

1.水准仪法

从一个水准点出发，按普通水准测量的要求，用“视线高法”测出该测段内所有中桩地面高程，最后附合到另一个水准点上。表11.8所示的根据图11.12所做的中平测量记录表。

表11.8　中平测量记录表

续表

高差闭合差的限差为:

高速公路、一级公路: ±30;二级及二级以下公路: ±50。

图11.12

2.全站仪法

先在BM1上测定各转点TP₁、TP₂的高程，再在TP₁、TP₂上测定各桩点的高程。其原理即为三角高程测量原理。利用全站仪上的对边测量功能完成中桩的高程采集工作。

11.3.3　纵断面图的绘制

纵断面图根据中平测量的成果绘制的，是线路设计施工的重要技术文件之一，也是纵断面设计的最后成果，纵断面图采用直角坐标，以横坐标表示里程桩号，纵坐标表示高程。为了明显地反映沿着中线地面起伏形状，通常横坐标比例尺采用1∶2000(城市道路平用1∶500～1∶1000)，纵坐标采用1∶200(城市道路为1∶50～1∶100)。

纵断面图是由上、下两部分内容组成的。上部主要用来绘制地面线和纵坡设计线，另外，也用以标注竖曲线及其要素;坡度及坡长(有时标在下部);沿线桥涵及人工构造物的位置、结构类型、孔数和孔径;与道路、铁路交叉的桩号及路名;沿线跨越的河流名称、桩号、常水位和最高洪水位;水准点位置、编号和标高;断链桩位置、桩号及长短链关系等。下部主要用来填写有关内容，自下而上分别填写:直线及平曲线;里程桩号;地面高程;设计高程;填、挖高度;土壤地质说明;设计排水沟沟底线及其坡度、距离、标高、流水方向等。纵断面设计图应按规定采用标准图纸和统一格式，以便装订成册。

如图11.13所示为纵断面图。

图11.13

11.3.4　横断面测量与横断面图的绘制

垂直线路中线方向的断面称为横断面。对横断面的地面高低起伏所进行的测量工作称为横断面测量。

线路上所有的里程桩一般都要进行横断面测量。根据横断面测量成果可绘制横断面图，横断面图是计算土石方量的主要依据还可以供路基设计、施工放样时使用。

1.确定横断面方向

横断面的方向，通常可用十字架(也叫方向架)、经纬仪和全站仪来测定方向架确定横断面方向(如图11.14所示)将方向架置于所测断面的中桩上用方向架的一个方向照准线路上的另一个中桩，则方向架的另一方向即为所测横断面方向。横断面测量也可在中桩测设、纵断面测量的同时进行。

图11.14

用经纬仪确定横断面方向:在需测定的横断面的中桩上安置经纬仪瞄准中线方向，测设90°角即得所测横断面方向。

用全站仪测量横断面时除与经纬仪同法外，还可将全站仪自由设站，根据坐标值确定横断面的方向。

2.横断面的测量方法

1)要求

按前进方向分成左右侧，分别测量横断面方向上各变坡点至中桩的平距及高差。平距及高差的精度要求一般为0.1m。记录格式如表11.9所示。

表11.9　横断面记录格式

2)方法分类

·花杆皮尺法

适用于山区低等级公路。精度低。

·水准仪法——水准仪测高差、皮尺丈量平距

适用于地形简单地区，精度高。

·经纬仪视距法

适用于地形复杂地区。精度较高。

·全站仪法

适用于地形复杂地区，精度高。

用全站仪的斜距测量模式，即可自动显示出平距和高差。

3.横断面图的绘制

横断面图比例尺通常采用1∶100或1∶200。绘图时，取毫米方格纸中一条纵向粗线为中线，以纵横线交叉点为中桩位置向左右两侧绘制。先标注中桩的桩号，再按比例尺将变坡点绘到图纸上，把它们依次连接起来，即得横断面的地面线。当横断面线绘出后，可依据纵断面图中该中桩的设计高程，将设计断面画在横断面图上，如图11.15所示。

图11.15