工程测量——线路测量

一、线路测量

    含义：线路工程指铁路、公路、架空索道、自流和压力管线、输电线路等建设工程。

    线路工程测量内容：①在规划阶段，为工程设计提供必要的测绘资料和其他数据;②在建设阶段，对线路中线和坡度按设计位置进行实地测设，包括施工控制测量、线路中线及腰线放样、曲线测设、纵横断面测量，以及竣工测量和验收;③在运营阶段，对线路工程进行变形监测等。

目的

    线路测量的目的是确定线路的空间位置，在勘测设计阶段主要是为工程设计提供资料；在施工阶段主要是将线路中线（包括直线和曲线）按设计的位置进行实地测设。各种线形工程的测量工作大体相似，其中铁路线路测量具有典型性。 [1]

过程与方法

    铁路勘测通常分为初测和定测两个阶段。初测是根据踏勘提出的线路的不同方案，对沿线地形、地质和水文等进行较详细的测量。其任务是在沿线进行导线测量建立平面控制，进行水准测量建立高程控制和测绘带状地形图,并在图上进行纸上定线,供编制初步设计时使用。带状地形图以导线点和沿线水准点作为平面控制点和高程控制点来施测,测图比例尺一般为1:5000或1:2000,地形复杂地段也可为1:1000。纸上定线是在带状地形图上设计线路的走向和坡度。作法是根据转向点的概略位置，在相邻直线之间用曲线连接,根据设计的半径R和在图上量得的转向角α求出曲线要素值，计算里程，标明桩号。路线确定后，根据图解高程绘制线路中线纵断面图，设计坡度，计算工程量，供方案比选和定测时应用。定测是将所设计的线路测设到实地上的工作。主要内容有中线测量、曲线测设和断面测量。 [2]

中线测量

    把设计图上的中线测设到实地上的工作，分放线和中桩测设两步进行。放线 　把纸上定线的各交点间的直线测设到地面上的工作。这时可用地面上的初测导线为依据，把每条直线段独立的测设出来，再将相邻两直线延长相交，定出线路中线的转向点。也可根据纸上定线的各交点的坐标，预先在室内计算出各直线段的长度和转向角，在实地按计算数据定出中线。中桩测设 　在线路中线上测设百米桩、加桩、控制桩和曲线主点桩的工作。内容包括：丈量线路的直线长度，详细测设曲线，按规定要求设置中线桩。量距一般用钢尺往返丈量，相对误差不大于1/2000。中线桩不仅表示线路中线在地面上的位置和离开线路起点的里程，而且是测绘线路纵、横断面图的依据。

曲线测设

    为使车辆平顺的转变方向，需在两相邻直线间测设所设计的曲线。其中有平曲线和竖曲线。平曲线分为圆曲线和缓和曲线两种。圆曲线又有单曲线、复曲线、反向曲线和回头曲线等多种。圆曲线 　一定半径R的圆弧构成的曲线（图1）。控制圆曲线形状的3个主要点称为圆曲线主点，即图中直圆点(ZY)、曲中点(QZ)和圆直点(YZ)。测设圆曲线的基本数据称为圆曲线要素,即图中的切线长T、曲线长L和外矢距E。测设曲线时，先测设曲线主点，再测设曲线细部点。缓和曲线 　连接直线和圆曲线的过渡曲线（图2）。缓和曲线的曲率半径是由无穷大逐渐变化为圆曲线的半径。在缓和曲线上任一点的曲率半径与该点至起点的曲线长度成反比。在圆曲线的两端加设等长的缓和曲线后，曲线主点则为：直缓点(ZH)、缓圆点(HY)、曲中点(QZ)、圆缓点(YH)和缓直点(HZ)。当圆曲线半径R、缓和曲线长l0及转向角α已知时，曲线要素切线长T、外矢矩E、曲线长L和切曲差q等数值即可算得，据以测设曲线主点。

断面测量

    线路测量中沿某一方向测量地面起伏的工作。一般分为纵断面测量和横断面测量。纵断面测量 　测量线路中线桩地面高程的工作。具体施测方法与一般水准测量相同。根据纵断面测量成果绘制纵断面图，供设计坡度用。为了显示地势变化，图的高程比例尺通常比水平距离比例尺大10或20倍。绘图时以距离为横坐标，高程为纵坐标，按规定的比例尺将外业所测各点画在毫米方格纸上，依次连接各点即为沿线路中线的地面线。横断面测量 　测量垂直于线路中线方向的地面起伏的工作。在线路上所有百米桩和加桩处都应测量横断面。测量时以中线桩为准，在与线路中线的垂直方向上分别测量两侧各变坡点至中线桩的水平距和高程差，并根据测得的数值绘制横断面图。横断面图主要用于设计线路横断面的形状、计算土石方量、放样边坡和布置各种构筑物。横断面图的距离与高程比例尺相同，一般为1:100或1:200。