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线路初测阶段的测量工作

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:初测外业工作包括线路平面控制测量、线路高程测量和地形测量。在交通路线做出规划并且规划路线在实地的基本走向大致确定后,即可进行线路平面控制测量工作。线路平面控制网的建立,可采用GPS测量、导线测量、三角测量等方法。线路高程测量可以采用水准测量或光电三角高程测量。中桩光电三角高程测量的闭合差应满足水准测量的闭合差限差要求。

根据初拟方案,进行现场踏勘,踏勘过程中,应根据不同地形特点和实际情况,进行线路总体方案布设,对初拟的路线方案和比较方案进行调整或修正,确定路线走廊带,标出线路的走向和大致位置后进行初测。初测外业工作包括线路平面控制测量、线路高程测量和地形测量。

一、线路平面控制测量

在交通路线做出规划并且规划路线在实地的基本走向大致确定后,即可进行线路平面控制测量工作。线路平面控制网的建立,可采用GPS测量、导线测量、三角测量等方法。

(一)GPS测量

目前,GPS定位技术已成为布设各等级线路工程控制网的一种主要方法。按线路测量规范的规定,线路测量采用的坐标系要纳入国家大地测量坐标系,因此,线路的初测、定测、施工控制点必须与国家大地控制点联测。利用GPS静态相对定位法,可以为线路导线测量建立起闭点。

为顾及线路工程自身的特点和线路定线、施工放样对控制点加密的需要,一般分两级建立线路平面控制网: (1)建立边长较长的高一级的GPS线路首级平面控制网; (2)以GPS首级平面控制网为依据,用常规导线测量技术进行加密。高一级GPS线路首级控制网应统一布设,这种相对点位精度将在整条线路上顺次延续。分级布网能保证在几千米范围内的导线点间具有较高的相对点位精度、较大的可靠性

GPS控制网的点位除应满足GPS测量的要求外,尚需考虑有利于后续用全站仪加密布设附合导线或施工放样的需要。GPS线路控制网的点位应选在沿线路方向离线路中线50~300m、稳固可靠且不易被施工破坏的范围内。一般每隔5km左右设置一对相互通视的、边长为500~1000m的GPS点。利用GPS测量代替常规的线路初测和定测导线测量,其方向和长度应满足相应测量等级网的角度和长度精度要求,并尽可能保持点间通视,在困难情况下,可降低为每个点上至少有1个通视方向(不一定是所有相邻点)。

(二)导线测量

1.导线点的布设要求

导线测量应在GPS测量加密的国家大地点或首级平面控制网的基础上进行,首先要选择导线点位。这时应注意: (1)导线点宜选在地势较高的地方,且能前后互相通视。 (2)导线点应选在开阔的地方,以便作为图根控制,进行地形测量。 (3)导线点间的距离要适中,不宜大于400m和小于50m,即使地势平坦、视线清晰时,亦不应大于500m。若使用测距仪或全站仪时,导线点间的距离可增至1000m,并应在不远于500m处增设内分点。 (4)导线点应尽可能接近将来的线路位置,以便为定测时所利用。 (5)桥梁及隧道两端附近,严重地质不良地段以及越岭垭口处应设置导线点。

2.导线测量

导线点选定后,即进行导线测量。

(1)水平角观测。初测导线的水平角可用DJ2及DJ6级仪器以测回法观测右角,观测一测回。两半测回之间应变动度盘位置。两半测回间角值之较差在±15″(DJ2)或±30″(DJ6)限差之内时取其平均值。

(2)边长测量。初测导线的边长可采用光电测距仪或全站仪测量,往返测量各一测回,边长相对误差应不大于1/2000。

依据《公路勘察规范》,公路初测导线测量的主要技术要求见表6-1。

3.导线的联测

《新建铁路工程测量规范》规定,导线的起点、终点以及在中间每隔不远于30km处应与国家大地点或其他单位不低于四等的大地点进行联测。有条件时,也可采用GPS技术加密四等以上大地点并代替初测导线测量。限差要求见表6-2。

在利用国家控制点进行导线检核时,要考虑所用的控制点是否在同一个高斯投影带内,若不在同一投影带内则应进行换带计算。另外,由于国家控制点坐标均为高斯平面上的坐标,因此,在导线检核前必须先将观测的边长按公式(2-4) 、 (2-5)改化至高斯投影面上,然后用改化后的边长计算坐标增量,并依据国家平面控制点计算导线全长相对闭合差,当相对闭合差不大于1/2000时,可调整闭合差。

表6-1 公路导线测量的技术要求

注:表中n为测站数。

表6-2 导线测量限差

注:表中n为置镜点总数,mD为光电测距仪或全站仪的标称精度。

二、线路高程测量

线路高程测量主要有基平测量和中平测量。基平测量是沿线路布设水准点,作为线路高程控制网;中平测量是测定沿线各导线点、百米桩及加桩点的高程,用以绘制线路纵断面图等。线路高程测量可以采用水准测量或光电三角高程测量。

(一)水准测量

(1)基平测量。沿线路一般地段每隔约2km布设一水准点,在工程复杂地段约1km布设一点,在300m以上的大桥两端以及隧道洞口附近各设一点。水准点的高程采用一组往返或两组单程水准测量的方法测定。往返测或两组高差不符值在(K为相邻水准点间的线路长度,km)以内时取平均值,计算至毫米。线路水准点应与国家水准点或相当于国家等级的水准点联测。当线路距上述水准点在5km以内时,应不远于30km联测一次,形成附合水准路线,联测允许闭合差为(L为附合水准路线长度,km)。

水准仪的型号应不低于DS3型。水准测量应在成像清晰和大气稳定的条件下进行。视线长度一般不大于150m,当跨越深沟、河流时,视线可增至200m,前后视距应尽量接近。当跨越深沟、大河,视线长度超过200m时,可参照现行《国家水准测量规范》中五等跨河水准测量的要求进行。

(2)中平测量。一般采用单程水准测量,水准路线应起闭于基平测量时所设立的水准点上。导线点应作为转点,转点高程取位至毫米,中桩高程取位至厘米,中平测量允许闭合差为

(二)光电三角高程测量

基平测量采用光电三角高程测量时,可与导线测量合并进行,导线点作为高程转点,高程转点间的距离和竖直角必须往返观测,并宜在同一气象条件下完成。斜距应加气象改正。前后视的反射镜应置平与对中,仪器高与反射镜高应读至mm。当竖直角大于20°或边长短于200m时,应提高观测值的精度。

用光电三角高程进行中桩测量时,其高程路线应起闭于基平测量中测定过高程的导线点上,其路线长度不宜大于2km。中桩高程测量的距离和竖直角,可单向正镜观测两次,两次之间应变动反射镜的高度,也可单向观测一测回。两次或两半测回间高程之差小于100mm时取平均值。中桩光电三角高程测量的闭合差应满足水准测量的闭合差限差要求。在困难地段,采用光电三角高程测量测定中桩高程更为有效。

三、地形测量

初测中的地形测量是测量沿线带状地形图,应尽量以导线点作为测站,必要时可设置一个支测站点。在地貌、地物复杂处,设置一个支测站点尚不能测出隐蔽的测点时,可继续设置第二个支测站点。测量的方法与一般地形测量方法相同。

地形图的比例尺,一般为1∶2000,地形简单的平坦地区可用1∶5000,困难地区使用1∶1000。测图带的宽度与测图比例尺、地形的复杂程度有关,表6-3为《新建铁路工程测量规范》的相关规定。

表6-3 带状地形图测图规定

目前初测已较多地采用航测方法测绘地形图。

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