《道路勘測設計》 實習報告書

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《道路勘測設計》課程實習

實地定線

武漢理工大學土木工程與建筑學院

二O一三年一月

《道路勘測設計》課程實習(實地定線)指導書

一、實習的目的、任務和要求

《道路勘測設計》課程是一門實踐性很強的專業(yè)課，為了更好地掌握本門課程，實踐環(huán)節(jié)就顯的非常重要，實地定線實習是對野外一段無等級道路進行改造，使之成為三級公路，通過實地定線實習，要求同學掌握實地定線的方法、步驟和重要性。

定線是公路設計中很關鍵的一環(huán)，它不僅要解決工程、經(jīng)濟方面的問題，而且對公路與周圍環(huán)境的配合，公路與生態(tài)平衡的關系，公路本身線形的實用、美觀以及司機的視覺和心理反應等問題都必須在定線過程中給予充分的考慮。

公路定線除受地形、地質(zhì)及地物等有形的制約外，還受技術標準、國家政策、社會影響、美學以及其他因素的制約。因此，要求定線人員除必須具有廣博的知識和熟練的定線技巧外，還必須具有精益求精的工作精神，充分掌握路線的任務、性質(zhì)及要求，吃透路線所經(jīng)地區(qū)的地形、地質(zhì)情況，反復試線，多作方案比較，以求在眾多相互制約的因素中，得出一條最佳的路線。二、實習的工作內(nèi)容和外業(yè)分工1、工作內(nèi)容

（1）根據(jù)實地的地形、地物等其它制約因素，結合技術標準等因素初步擬定控制點和路線的輪廓方案。

（2）實地選定路線，測定中線、交點和量角，丈量距離，敷設曲

線，釘樁標明里程樁號，固定交點和轉點樁位。（3）引設水準點，進行路線縱斷面測量和橫斷面測量。（4）檢查與整理外業(yè)資料，完成內(nèi)業(yè)設計工作。2、外業(yè)的組織與分工

（1）實地定線的外業(yè)工作是按一定的測量程序進行的。為適應工作需要，其外業(yè)組織也是根據(jù)作業(yè)性質(zhì)而設立若干個作業(yè)組分別承擔測量工作。但需指出的是在作業(yè)上各組雖有側重與分工，但不應孤立對待，作為整體工作之一環(huán)的各作業(yè)組間工作是緊密銜接、相互配合、互為補充的。這樣就要求各作業(yè)組都應理解選線的意圖和要求。除完成本組的任務外，還應對前一測設工序負有檢查與修正、完善的職責，集思廣益，確保測設的質(zhì)量。一般根據(jù)工作重點不同下設選線組、中樁組、水準組、橫斷面組等四個作業(yè)組。

（2）各作業(yè)組的儀器配備和所需工具

選線組：經(jīng)緯儀1臺；塔尺1把；花桿5根；木樁、鐵釘和標識若干，標識筆一只；鐵錘和鋼尺各一把。

中樁組：經(jīng)緯儀1臺；鋼尺1把；花桿4-5根，木樁、鐵釘和標識若干，標識筆一只；鐵錘一把。

水準組：水準儀1臺，塔尺1-2把，皮尺一把。橫斷面組：方向架1個，花桿6根，皮尺1把。三、選線組作業(yè)1、工作內(nèi)容和要求

選線組亦稱大旗組，它是整個實習外業(yè)的核心。其它作業(yè)組都是根據(jù)它所確定的路線開展測量工作。從工程主從關系上來看，公路沿線人工構造物的布設也都是在既定的路線基礎上進行的，它們是從屬于一定的路線條件的。所以選線工作在整個路線勘測設計中是起著主導作用的，是最關鍵的一環(huán)。因此選線工作必須具有全局觀念，決不應當單純著眼于定線而忽略與線形密切相關的其它一系列因素。選線工作的好壞不僅直接影響使用質(zhì)量和工程經(jīng)濟的合理，而且還影響日后施工、養(yǎng)護、營運經(jīng)濟和公路的改建與發(fā)展。所以選線工作常由經(jīng)驗豐富的技術人員承擔并指導全面工作。

選線是公路勘測外業(yè)工作的第一步，選線組最重要的任務就是實地定線，它是根據(jù)公路的使用任務和性質(zhì)，按既定的技術標準和路線方案，結合實際地形地質(zhì)條件，從全局著眼，局部入手，綜合考慮線形和人工構造物，近期和遠景，局部和整體，以及使用質(zhì)量與工程造價等關系，選擇合適的定線方法，將設計路線在實地上標定下來。選線組的具體內(nèi)容歸納如下：

（1）在全面堪查的基礎上，結合當?shù)刈匀粭l件，研究路線布局，合理地運用技術標準，選定路線方案。清除測量障礙，通過實測，將設計路線的中心位置在地面上定出來。

（2）定出路線的交點和轉點。

（3）用視距法量測交點間距離，量測轉角。（4）初估平曲線半徑。（5）將成果交給中樁組。

四、中樁組作業(yè)

中樁組的主要任務是根據(jù)選線所定交點及數(shù)據(jù)記載，進行實地丈量打樁敷設中線，中樁組作業(yè)內(nèi)容多，工作量大，人員多，因此必須切實做好組織工作，才能提高測設質(zhì)量加快工作進度。

中樁組工作內(nèi)容主要包括：直線丈量、中線釘樁、計算和敷設曲線等。

1、中樁組人員組成和分工

（1）前點1人，負責找點，在前點插花桿。

（2）前尺手1人，后尺手1人，負責丈量距離并在釘樁的點插釬或留下標記。

（3）卡鏈1人，負責在適當?shù)奈恢眉訕丁?/p>

（4）記錄計算1-2人，負責記錄，計算曲線要素，樁號，加樁計算，編排中樁樁號，并通知寫樁人。（5）司儀1人，負責對角定方向；

（6）寫樁1人，根據(jù)計算寫樁名、樁號及編號順序。（7）打樁背樁1人，將寫好的木樁準確的釘在指定的位置上。2、

中線丈量

中線丈量是丈量路線的公里數(shù)，并在丈量的同時釘設里程樁，丈量里程是以路線的起點作為零點，然后沿公路中線逐鏈丈量，累加計算里程數(shù)。

直線的丈量一般采用皮尺或鋼尺，丈量時，前后尺手要用力拉尺將尺鏈抬平，如地面起伏較大時，應以垂球?qū)�點分段丈量，當水平量

距有困難時，可直接丈量斜距，測出地面傾角按公式（地面傾角為α）L平=L斜×COSα計算。3、中樁與樁距

中樁釘樁與中線丈量同時進行。中線釘?shù)臉吨居衅瘘c和終點樁、公里樁、百米樁、平曲線基本樁、轉點樁、大中橋位樁以及隧道的起終點樁等。此外尚可按下列要求設置加樁：

（1）路線范圍內(nèi)縱向及橫向地形有明顯變化處；

（2）與水渠、管道、電訊線、電力線等交叉或干擾地段起終點。（3）與既有公路、鐵路、便道交叉處。（4）病害地段的起終點。（5）拆遷建筑物處。（6）占有耕地及經(jīng)濟林處。

（7）小橋涵中心及大中橋、隧道的兩端。

中樁的樁距，在直線段根據(jù)地形情況一般規(guī)定：平原微丘區(qū)為50M，山嶺重丘區(qū)為20M，為了測設方便，應盡量避免采用破碎樁號，一般采用20M（或50M）的倍數(shù)。平曲線樁距，根據(jù)半徑大小的不同一般規(guī)定如下：

R≥50M樁距為20M

20M〈R〈50M樁距為10MR≤20M及回頭曲線樁距為5M

在平曲線路段，應有曲線起點推算，按（5，10，20）的倍數(shù)設整樁號敷設曲線。

交點、轉點、曲線基本樁及特殊的加樁樁號均計算至厘米，一般加樁盡量加在整米處。4、樁志

中樁所用樁子一般為木質(zhì)樁橛，其尺寸對路線起終點樁、公里樁以及大中橋橋位樁一般為5*5*30（CM），其它樁志尺寸為2*5*25（CM）。

所有中樁均應寫明樁號。公里樁、百米樁、橋位樁應寫明公里數(shù)。交點、轉點、及平曲線基本樁還應標出樁名，為了便于找樁和避免漏樁，所有中樁應在樁子的背面編寫110的循環(huán)序號并作標記，樁志一律橫寫，字跡應工整醒目，寫在樁頂以下5CM的范圍內(nèi)，釘樁時將樁號面向起點方向，使序號面朝向前進方向。為便于對點樁頂須釘以小鐵釘。

5、平曲線的敷設

平曲線的計算可參照教材，敷設可采用偏角法。五、水準組作業(yè)

水準組的任務是通過對中線進行水準測量,測出中樁地面起伏情況。為縱斷面設計提供地面高程資料；同時還要在公路沿線設置滿足測設與施工所需的水準基點。

水準組的組成，根據(jù)地形的復雜程度，工作進度要求和人員、儀器配備，可組成一組（即水平組）或兩組（即基平組和中平組）進行測量工作，中平組亦稱正平組，主要進行中線水準測量，即根據(jù)以設置的水準基點測量路線上每一個中樁的地面高程�；�平組亦稱復平組，主要設立水準基點，并測量其高程。

六、斷面測量

中線測量完畢，路線的方向和沿線的中樁均已測定，就可以逐樁依次進行路線橫斷面測量。橫斷面組的任務就是測量各中樁垂直于路中線方向的地面起伏情況，并繪制橫斷面圖，為路基設計（包括布置路基橫斷面，擋土墻護坡等）計算路基土石方數(shù)量及施工放樣提供依據(jù)。

橫斷面測量是一項工作量較大的工作，應根據(jù)測量精度要求，結合地形和使用的工具選擇適當?shù)姆椒�，以保證質(zhì)量與提高工效。橫斷面測量工作包括三個內(nèi)容：即橫斷面方向的測定，橫斷面測量與橫斷面圖的繪制。

（一）橫斷面方向的測定

橫斷面方向的偏差，在平原地區(qū)影響不大，但在地勢復雜的山坡路段將會引起斷面顯著的變化，使其失真，直接影響路基設計，土石方計算及日后施工放樣。因此，在山區(qū)測量對橫斷面方向的測定，決不能疏忽大意。

1、直線段橫斷面方向的測定

直線段橫斷面方向常用十字架（又稱方向架）來測定，即將十字架立于中樁測點處，用十字架的YY軸對準路線方向，則相互垂直的XX軸方向即為所要測定的橫斷面方向。

2、圓曲線橫斷面方向的測定

曲線段的橫斷面方向為指向圓心的方向亦即垂直于切線的法線方向，可用附圖-1所示的彎道方向架來測定。彎道方向架是在普通

十字架上安放一根可旋轉的定向桿（ZZ）具體測法是先將彎道方向架立在曲線起點（或終點）上，將十字架的某一軸如YY軸后視對準切線方向并轉動定向桿ZZ前視對準下一測點B。然后擰緊螺母將ZZ桿方向固定，隨后移彎道方向架至測點B，以十字架另一軸如XX軸后視對對準圓曲線起點A，此時定向桿ZZ，所指的方向即為曲線上B點的橫斷面方向，如附圖-2所示。沿ZZ軸方向立一花桿，連花桿與B點直線即可施測橫斷面。至于曲線上其他中間點，同法均可參照上述就近對準曲線起點或終點引測橫斷面方向。此法簡便易行，是公路上廣泛采用的方法。ZZXZYYZXAZHYXXYBznsRR附圖-1附圖-2附圖-33、緩和曲線橫斷面方向的測定緩和曲線上任意點的橫斷面方向是通過該點指向曲率圓心的方向，即該點曲率圓切線的法線方向，利用緩和曲線弦切角關系，可以首先定出切線方向，有了切線方向，用十字架即可定出其法線方向，由附圖-3所示。緩和曲線上任意點與緩和曲線起點的弦切角△z和緩和曲線起點對任意點的偏角△有如下關系

△z=2△

如果已知緩和曲線起點對任意點的弦切角則不難按上述幾何關系定出任意點的切線方向。具體測法是，首先在緩和曲線起點（ZH）立止帶度盤的方向架（亦稱圓盤儀）或經(jīng)緯儀，對零后視切線方向，然后轉動定向桿或望遠鏡筒前視緩和曲線任一點如n點，即可讀出對應于該點的偏角△數(shù)值，隨后將圓盤儀（或經(jīng)緯儀）移于該點，撥弦切角△z=2△以定向桿后視對準ZH點，則十字架方向（或0°與90°方向）分別指切線與法線方向。

用上述方法定向，每點均需在ZH點逐一量弦切角，如避免往返跑路，可將各點的偏角△在ZH點一次量出，或通過下式（亦可查“緩和曲線偏角表”）直接求得。

l0l0l3lBB20lz23lB222在實際工作中，應注意勿將弦切角撥角方向搞錯，特別是對于小偏角曲線往往不易發(fā)現(xiàn)錯誤。為了避免差錯，可記住口訣：“右偏后視順時針”即對于右偏曲線后視曲線起點順時針撥偏角切線方向，反之，對于左偏曲線則為逆時針撥偏角定切線方向。

（二）橫斷面測量1、測量方法

橫斷面測量是以路中線地面高程為直角坐標零點，分別向左右兩側施測，測出地勢各變化點距中樁間的水平距離和高差，據(jù)以在米厘

格紙上，按一定比例點出各測點位置，并用直線把相鄰測點連接起來，繪成連續(xù)的地面折線橫斷面圖。（所謂左右是指面向中線前進方向而言）橫斷面測量方法有：1）抬桿法抬桿法測橫斷面比較簡便，它利用兩根每隔20cm刻有一標記的花桿（或竹桿）一平一豎的從路中線分別向左右兩側依次量出各地面變化點之間的水平距離和高差（如附圖-4所示）。2L1h2h1L3中樁h3附圖-4L2L1hL3a1a2hL2hh14中樁23h附圖-5為使橫桿抬平最好在桿上裝以水準管，抬桿法多用于山區(qū)橫坡變

化較大的地段，由于測點多，相應產(chǎn)生的累積誤差也大。

2）手水準法

此法類似水準測量所不同的是以手水準代替水準儀，測法是觀測者持手水準立于中樁處分別觀測各測點上的水準尺，以測得高差同時用皮尺量出各測點距中樁的距離。與抬桿法相比，這種方法雖不如抬桿法簡便，但精度較高，當?shù)孛鏅M坡較陡高差大時往往需要多次移動測站，從而給測量工作帶來諸多不便。故這種方法一般多用于地面橫坡較平緩的地段。

3）斜距法

用傾斜儀或帶角手水準，以中樁為測站，分別測出各變坡點間的傾斜角α，并用皮尺量出其斜距ι，據(jù)以訂出各變坡點的位置，如ι過長（一般不超過20m）或不通視時，如附圖-5所示4點，則可利用已定1點位置，移作測站，同前法繼續(xù)測定4點位置。

由上可知，斜距法一般適用于地面橫坡較陡的地段。只有當測點不通視時，才需移動測站。采用該法應注意經(jīng)常校正手水準，測點的觀測高度應與手水準的視線等高，丈量的斜距應平行于視距，以減少測量誤差。

根據(jù)所測定的傾斜角α和斜距ι，即可在圖上以測站為原點按極座標系用透明半圓儀，（如附圖-6）量出仰或俯的傾斜角α，并在斜邊按一定的比例尺截取斜距ι依次定出各測點的位置，然后用直線將相鄰測點連接起來，繪成橫斷面圖。

上面概括介紹了生產(chǎn)上常用的一些測量方法，此外尚有經(jīng)緯儀視

距法。在不良地質(zhì)地段需作大斷面圖時，可用經(jīng)緯儀作視距測量來測定變坡點繪制橫斷面。對于不可攀登的陡壁如附圖-7所示C點。可采用交會法即在已測定點位A、B各用帶角手水準或經(jīng)緯儀分別對準C點觀測仰角，然后在圖上交會定出C點。（為提高圖解精度，交會角不宜太小，為此應使A、B點間有足夠的距離）對于懸崖或陡峭河岸可采用釣魚法即在岸邊N點。（如附圖-8）伸出一根水平花桿系以繩尺或皮尺，下端掛以重物，直接測量得地形變化點距測站N的水平距離和高差，據(jù)以確定各測點的空間位置，進行橫斷面點繪。C1086420246810aBaAh3h2h1150120906030L附圖-6附圖-7L3L2L1N附圖-8

2、施測寬度與橫向補點

橫斷施測寬度應滿足路基設計與繪制路線地形圖的需要，一般要求中線左右兩側各出20m寬，但在陡山坡或出現(xiàn)高填深挖的路段則應根據(jù)實際地形結合可能的設計填挖數(shù)值，路基寬度，邊坡坡率，以及邊溝尺寸等酌情加寬施測范圍，為此橫斷面組應加強與選線組的聯(lián)系，及時了解前方各段選線和設計意圖，做到事先心中有數(shù)，以便恰當掌握測繪寬度，避免因?qū)挾炔荒軡M足設計要求而造成返工重測。

對于同坡回頭展線“頸口”附近，當上、下線相距較近有干擾時，應測連通斷面，并標明上下線中線位置。此外，對于公路交叉口，以及需紙上移線的路段，均應靈活掌握，適當加寬施測寬度。

橫斷面施測點位，除地形變化點外，遇到各種地物（如房屋、水渠、水井、舊路、人工構造物，沿河水位和耕地等）及山坡土石分界處均應補點量測并標明其位置與高差。

3、橫斷面測量精度要求精度要求一般情況規(guī)定如下：高差容許誤差H0.1水平距離容許誤差LH(m)20L(m)50式中：H為測點與中樁的高差，以m計。（三）橫斷面圖的繪制

橫斷面圖一般勻采取現(xiàn)場繪制，即在現(xiàn)場邊測邊就地點繪成圖，這樣不僅可以免去記錄一道手續(xù)，且有利于當場核對地形，減少差錯。如遇雨天，現(xiàn)場不便點繪時，也可把測量數(shù)據(jù)記錄下來，回到室內(nèi)進

行點繪，但應注意，切勿把左右方向弄顛倒。橫斷測量記錄無統(tǒng)一格式，建議可參考附表-1格式記錄。記錄一般均自樁分別向左、右兩側由近及遠逐點按分數(shù)形式記錄，其中分子表示相鄰點高差，“+”為升高，“-”呈為降低，分母表示相鄰點間的水平距離。

附表-1

左側0.20.400.71.62.21.72.0樁號K1+240K1+260右側1.00.91.31.61.52.02.01.8

橫斷面圖通常繪在米厘格紙上，圖幅一般采用350×500(mm)繪圖順序一般是從圖紙左下方起自下而上、由左向右，依次按樁號繪制，并將樁號標明于所在橫斷面上方。為便于設計線或路基設計線相互重疊。橫斷面圖通常多采用1/200比例尺，當有特殊需要時可采用1/100。為了說明地面上的地物情況，可用簡明的文字標注在橫斷地面線上，供設計時參考。如附圖-9所示。房子房子房子大車道房子附圖-9

為了防止漏測斷面，每天作業(yè)完畢，應核對樁號如有漏樁，應及時補測。此外，在測量中，尚應注意，在地形地質(zhì)變化處，是否有漏打加樁的情況，如發(fā)現(xiàn)應主動補樁，加測橫斷面，并將所補中樁實測欄號與高程通知給內(nèi)業(yè)組。三、實習內(nèi)業(yè)工作內(nèi)容

1、各組須完成平面，縱斷面圖各一張，橫斷圖若干。2、每位學生需撰寫實習報告一份。附件：

1、水平角觀測記錄表；2、中樁測設記錄表；3、縱斷面測量記錄表；4、橫斷面測量記錄表。

15

水平角觀測記錄表（測回法）

日期儀器NO

天氣觀測者

班級

組號

記錄者

各測回平均角值備注測豎盤目站位置標水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值

中樁測設記錄表

日期儀器NO

測站

天氣觀測者

班級

組

記錄者直線長備注所放樁樁號偏角

縱斷面測量記錄表

日期儀器NO測測站點

天氣觀測者前視

班級

組

記錄者

改正后高程高差備注水準尺讀數(shù)后視高差平均高差

橫斷面測量記錄表

日期儀器NO

天氣觀測者

班級

組號

記錄者（右側）前視讀數(shù)距離前視讀數(shù)（左側）距離樁號

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