浅析道路工程中线测量放样技术

范　红　薛晓丽

摘要:文章阐述了施工放样的几个大致阶段,比较几种放样方法的优缺点,并结合实例分析出放样时所选的仪器,放样时存在的几个问题及今后要完善的事项。

关键词:仪器选择;放样方法;存在问题

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)10-0110-02

由于国家拉动内需加快了公路建设的飞速发展,工程质量要求高,工程建设中通过现场的测量放样来将设计中的理想线位进行准确定位,无疑是一项最为至关重要的工作。路线测量贯穿于路线工程从规划、勘测设计、施工到营运管理的各阶段,是与工程建设紧密结合的专业测量技术。根据设计的图纸及有关数据放样公路的边桩、边路面及其他的有关点位,保证交通路线工程建设的顺利进行。放样的基本工作主要是地面点的直接定位元素角度、距离、高差的放样。道路中线可采用经纬仪定向、钢尺量距、沿中线放样或采用全站仪进行放样。

1工程概况

S250省道邳州南端是与原有出省通道苍邳公路、250省道宿迁段合并为一条南北向干线道路,北起苍山县,南至江苏省宿迁市西环路,全长98 km,规划一级公路标准,编号为S250。该公司所监理的标段是A1～A3标,全长19.3 km。

1.1平面线形设计

根据初步设计审查会议纪要,设计速度为100km/h,平面线形布设在尽量避免穿越村庄、良田、工厂、高压电线的情况下,采用较高的平面线形指标,以保持线形的顺畅。

1.2平面主要控制点

①苍邳公路:苍邳公路为出省通道,北接山东,是本次设计的起点,路线与之平面交叉,交角为90°。

②110kV高压线,路线在K2+720处与之相交,交角为90°铁塔外缘距公路用地界距离约100 m。

③东耿埠、和庄:路线在跨越京杭运河后,以R=1800m的圆曲线半径穿过东耿埠、和庄的空隙,最大限度的减少拆迁。

④220kV高压线:路线在K9+370处与之相交,交角为86°,铁路外缘距公路用地界距离约150 m。

⑤旧路改造段:K12+800~K17+700为旧路改造段,为最大限度的利用旧路资源,本次改造对平面线形未做大的调整,采用左幅单侧拼宽的改造方案。

⑥邳土公路:路线在K17+727处与之相交,交角为91°。

2放样的发展阶段

2.1传统阶段

在传统的工程放样方法中,必须求出设计图中的放样点或线相对于控制网或原有建筑的相互关系,即求出其间的角度及间距和高程,这些数据称为放样数据。然后按照放样数据利用传统光学经纬仪、皮尺、钢尺、水准仪等工具测设出点位和高程。通常,测设点和高程是分开进行的。测设点位的常用方法有:直角坐标法,极坐标法、角度交会法和距离交会法等。高程放样最常用的是几何水准测量,对于工程精度要求稍低的,可用钢卷尺直接丈量或用三角高程测量等方法。

2.2坐标放样阶段

随着光电测距仪的发展,出现了一种测滤头,可以直接安置到传统经纬仪的上面,这样装置曾戏称“半站仪”。从而实现了同时测角和量距的任务,再结合计算器就可即时计算出所测设点的坐标,出现了坐标放样法。坐标放样法克服了传统方法中的求取放样数据的麻烦工序,直接获取放样点的坐标就可以放样出设计点。

3放样方法

3.1直角坐标法(切线支距法)

直角坐标法放样是利用点位之间的坐标增量及其直角关系进行点位放样的方法,它是以曲线起点ZY或终点YZ为坐标原点,以切线为x轴,以过原点的半径为y轴,根据曲线上各点的坐标(x,y)进行测设。 沿切线方向,由ZY或YZ开始用卷尺量取x值,得到垂足点;在各垂足点作垂线方向量取y值,即可定出曲线点。在测设时,可量所定各点弦长进行校核。 此方法简单,误差不积累,但是不能发现中间点的测量误差,因此仅适用于平坦、开阔地区,适用于短距离、小转交的线型。

3.2极坐标法(偏角法)

极坐标法放样是利用点位之间的边长和角度关系进行放样的方法,它是以曲线起点ZY或终点YZ至曲线任一点Pi的弦线与切线之间的弦切角△i和弦长Ci来确定点Pi的位置。 此方法有校核、精度高、适用性较强,但是误差累积,所以在测设时要注意经常校核,因此使用于山区。

3.3全站坐标法

全站坐标法放样是利用点位设计坐标以全站测量技术进行点位放样的方法。全站坐标法的放样技术要点,即利用全站测量技术,测量初估点位,把直接得到的点位坐标与设计点位坐标比较,二者相等则定初估点位为测设的点位。一般全站仪或GPS接收机都有全站坐标法测设功能。

3.4角度交会法

角度交会法放样是利用点位之间的角度关系进行点位放样的方法。此计算方法简便、快速,交会测设点位时灵活方便,测设的速度较快,精度也较高,需有一个可编程序计算器和两台经纬仪,但是因工程建设的原因,此方法在该工程未使用。

3.5距离交会法

距离交会法放样是利用点位之间的距离关系进行点位放样的方法。距离交会法的放样数据是放样点距两起算点的距离值,这两个距离值一般由起算点的坐标值和放样点的设计坐标值反算求得。这种方法计算比较复杂,所以工程中用的较少。

4测量放样

4.1放样的精度要求

施工放样的精度,与建筑物的性质、等级、建筑材料、运行条件、使用年限、施工方法和程序有关。一般是金属结构和混凝土建筑物的放样精度高于土石料建筑物;大型或地理位置重要的建筑物的放样精度高于中小型或一般的建筑物;机械化或自动化运行、永久性建筑物的放样精度高于临时性的、运行条件较差的建筑物等。

建筑物主轴线的放样精度仅与施工场地的地质和地形条件有关,不需要更高的精度,这是由于周围无先期建筑物的约束,为了放样辅助轴线和建筑物细部,施工控制网的精度还应该提高,因为辅助轴线是直接放样建筑物细部的依据。建筑物的细部因建筑材料的不同,放样精度有明显的差异。在工程测量中,主轴线的放样精度称为第一种放样精度,或绝对精度;辅助轴线和细部的放样精度称为第二种放样精度,或称相对精度。有些建筑物的相对精度高于绝对精度。因此,为了满足某些细部放样精度的需要,可建立局部独立中标系统的控制网。

4.2导线点坐标复测

目前高速公路的施工设计单位提供施工单位导线控制桩及其坐标。施工单位进场后,由设计单位进行交桩,而后使用经过有关部门检测合格的全站仪对导线点进行复核联测。测量过程严格按照I级导线点测量方法进行。测量前可以根据设计单位所给坐标先计算好转折角和边长与实测结果相比较,当误差较大时应查明原因,是导线点挪动或仪器故障。当该段导线点观测角和相邻导线点边长已实测完毕,导线点复测的外业工作即宣告结束。 接下来进行导线点坐标复测计算。一般来说,以前两个导线点和最后两个导线点为已知边进行方位角闭合计算,以监理要求的允许闭合差衡量其是否闭合。根据坐标和导线长度计算导线精度,看其是否满足其导线要求的精度。如果满足精度要求,说明导线测量准确,同时整理出导线点成果表。

4.3主要曲线线形

4.3.1圆曲线测设

圆曲线测设是遵循“先控制后碎部”原则进行:先定出曲线上起控制作用的曲线主点,然后在主点的基础上进行详细测设,加密曲线上的细部点,完整地标出曲线的平面位置。主点测设:从交点沿后视方向量取切线长T,可得曲线起点ZY,沿前视方向量取切线长T,可得曲线终点YZ,最后沿分角线方向量取外距E,即得曲线中点QZ,主点上控制桩在测设时,应进行校核,并保证一定的精度。 详细测设:

①切线支距法:是以曲线起点ZY或终点YZ为坐标原点,以切线为x轴,以过原点的半径为y轴,根据曲线上各点的坐标(x,y)进行测设。 在测设时,可量所定各点弦长进行校核。

②偏角法:以曲线起点ZY或终点YZ至曲线任一点Pi的弦线与切线之间的弦切角△i和弦长Ci来确定Pi点的位置。

4.3.2缓和曲线测设

缓和曲线测设的方法类似与圆曲线的测设方法。

5结 语

在不断的更新测量器械的情况下,新的技术将逐步应用在测量中,测量的准确性不断提高。

参考文献

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