公路工程測量（一）

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所有工程建設(shè)項目都必須以社會與經(jīng)濟(jì)效益為依據(jù)，按照自然條件和預(yù)期目的，進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，測量工作是工程建設(shè)中的一項最基礎(chǔ)的工作，在道路、橋梁、隧道工程建設(shè)中起著重要的作用，為選取一條最經(jīng)濟(jì)、最合理的路線，首先要進(jìn)行路線勘測，繪制帶狀地形圖，進(jìn)行縱、橫斷面測量，進(jìn)行紙上定線和路線設(shè)計，并將設(shè)計好的路線平面位置、縱坡及路基邊坡在地面上標(biāo)定出來，以指導(dǎo)施工，當(dāng)路線跨越河流時，擬設(shè)置橋梁跨越之前，應(yīng)測繪河流及兩岸地形圖，測定橋軸線的長度及橋位處的河床斷面，橋位處的河流比降，為橋梁方案選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計提供必要的依據(jù)，當(dāng)路線縱坡受地形限制，采用避讓山嶺繞線平面線形不能滿足規(guī)范要求，而選用隧道方案時，測定隧道進(jìn)出口大比例尺地形圖，為隧道洞口布置選擇提供必要的數(shù)據(jù)。

　　1.公路工程測量不同階段的工作

　　1.1 初步設(shè)計階段的測量工作 初步設(shè)計根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計任務(wù)書和初測資料編制，主要擬定修建原則，選定設(shè)計方案計算主要工程數(shù)量，提出施工方案意見，編制設(shè)計概算，提供方案說明及圖表資料，初測階段為初設(shè)提供平面、高程控制、地形圖、特殊地段的控制樁及縱、橫斷面資料。初步設(shè)計比選方案一般在1：10000地形圖上做多個比選方案，紙上布線后，對各方案進(jìn)行1：2000地形圖測量，在1：2000地形圖上進(jìn)行紙上定線，布置橋涵、通道、隧道等，實地調(diào)查計算工程數(shù)量，編制概算文件，特殊復(fù)雜困難地段，為加深勘探調(diào)查及分析比例，實地放樁，進(jìn)行平、縱、橫測量。①平面高程控制測量②地形圖測量③必要的平縱橫測量。

　　1.2 施工圖設(shè)計階段的測量工作 施工圖設(shè)計根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計文件，在1：2000圖上進(jìn)行方案比選，確定路線方案，進(jìn)行施工圖詳測。①中線放樣②縱斷面測量③橫斷面測量④主要工點地形圖測量⑤主要控制地物高等控制測量。

　　2.控制測量的目的、坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇、建立方法、獨立高等控制網(wǎng)的建設(shè)方法

　　2.1 控制測量的目的 控制測量一般是指在工程建設(shè)地區(qū)的地面布設(shè)一系列的控制網(wǎng)點。并精確地確定這些點的位置，以便為后期地形測圖和各種工程建設(shè)測量放樣打好基礎(chǔ)?？刂茰y量是一切后續(xù)測量工作的基礎(chǔ)，沒有控制測量，往后的測圖和放樣等工作是不可想象的?？刂凭W(wǎng)把測區(qū)各部分的測量工件聯(lián)系起來，即起骨架作用，又起限制誤差傳遞和累積作用，控制網(wǎng)在勘測設(shè)計階段的作用是：①各設(shè)計階段需要適當(dāng)比例尺地形圖作依據(jù)，而地形圖測繪又必須依靠控制網(wǎng)點來確定地形圖中各部分地貌地物之間的相對位置和保證地形圖的精度。②各設(shè)計階段必須以控制網(wǎng)為基礎(chǔ)將路線、橋梁、隧道等設(shè)計的位置精確地放樣在地面上，搜集相應(yīng)的路基、構(gòu)造物用于設(shè)計階段的各種資料。

　　2.2 坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇 坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇是我們經(jīng)常碰到，也是一些作業(yè)人員難以理解的問題。

　　2.2.1 大地水準(zhǔn)面、參考橢球、坐標(biāo)系國家大地測量和工程控制測量工作都是在地面上進(jìn)行的，而地球的自然表面又是一個有山、谷、江、湖、海洋等起伏的復(fù)雜曲面。它是一個不規(guī)則的、不能用簡單的數(shù)學(xué)公式來表達(dá)的曲面，因此，不能在這個曲面上來解算測量學(xué)中所產(chǎn)生的幾何問題，為便于計算控制網(wǎng)點的位置和測繪地形，應(yīng)選擇一個形狀和大小都很接近于地球而其數(shù)學(xué)運算又很方便的體形，來代替地球的形體，以便把觀測結(jié)果歸化到此體形的表面上進(jìn)行計算。

　　由力學(xué)知識可知，地球上任何一個質(zhì)點都同時受到兩個力的作用：一個是地球質(zhì)心對該質(zhì)點的引力F，另一個是地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力P，這兩個力的合力，就是作用于該質(zhì)點的重力G，重力G 的方向就是眾所周知的鉛垂線的方向，即G=P+F.曲面上每一點均與鉛垂線方向垂直的曲面叫做水準(zhǔn)面，水準(zhǔn)面有無窮多個，我們可以選擇一個與平靜的海水面相重合的水準(zhǔn)面（平均水準(zhǔn)面）來代替地球的表面，通常把這個與平均海水面相重合的水準(zhǔn)面叫大地水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面是按近于地球的自然表面，但它仍是一個不規(guī)則的曲面，因而有必要選擇一個形狀和大小都與大地體接近，面且能用簡單數(shù)學(xué)式表示的體形來代替大地體。

　　參考橢球面是一國家（或者一區(qū)域）大地測量計算的參考面，該橢球面上各點與大地水準(zhǔn)面上各相應(yīng)點之間的高差的平方和為最小，參考橢球中心與地球質(zhì)心重合，旋轉(zhuǎn)軸與地球自轉(zhuǎn)軸重合，赤道面重合，兩者體積相等，總質(zhì)量與地球總質(zhì)量相等，自轉(zhuǎn)角速度相等。