《道路勘测设计》 实习报告书
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《道路勘测设计》课程实习
实地定线
武汉理工大学土木工程与建筑学院
二O一三年一月
《道路勘测设计》课程实习(实地定线)指导书
一、实习的目的、任务和要求
《道路勘测设计》课程是一门实践性很强的专业课，为了更好地掌握本门课程，实践环节就显的非常重要，实地定线实习是对野外一段无等级道路进行改造，使之成为三级公路，通过实地定线实习，要求同学掌握实地定线的方法、步骤和重要性。
定线是公路设计中很关键的一环，它不仅要解决工程、经济方面的问题，而且对公路与周围环境的配合，公路与生态平衡的关系，公路本身线形的实用、美观以及司机的视觉和心理反应等问题都必须在定线过程中给予充分的考虑。
公路定线除受地形、地质及地物等有形的制约外，还受技术标准、国家政策、社会影响、美学以及其他因素的制约。因此，要求定线人员除必须具有广博的知识和熟练的定线技巧外，还必须具有精益求精的工作精神，充分掌握路线的任务、性质及要求，吃透路线所经地区的地形、地质情况，反复试线，多作方案比较，以求在众多相互制约的因素中，得出一条最佳的路线。二、实习的工作内容和外业分工1、工作内容
（1）根据实地的地形、地物等其它制约因素，结合技术标准等因素初步拟定控制点和路线的轮廓方案。
（2）实地选定路线，测定中线、交点和量角，丈量距离，敷设曲
线，钉桩标明里程桩号，固定交点和转点桩位。（3）引设水准点，进行路线纵断面测量和横断面测量。（4）检查与整理外业资料，完成内业设计工作。2、外业的组织与分工
（1）实地定线的外业工作是按一定的测量程序进行的。为适应工作需要，其外业组织也是根据作业性质而设立若干个作业组分别承担测量工作。但需指出的是在作业上各组虽有侧重与分工，但不应孤立对待，作为整体工作之一环的各作业组间工作是紧密衔接、相互配合、互为补充的。这样就要求各作业组都应理解选线的意图和要求。除完成本组的任务外，还应对前一测设工序负有检查与修正、完善的职责，集思广益，确保测设的质量。一般根据工作重点不同下设选线组、中桩组、水准组、横断面组等四个作业组。
（2）各作业组的仪器配备和所需工具
选线组：经纬仪1台；塔尺1把；花杆5根；木桩、铁钉和标识若干，标识笔一只；铁锤和钢尺各一把。
中桩组：经纬仪1台；钢尺1把；花杆4-5根，木桩、铁钉和标识若干，标识笔一只；铁锤一把。
水准组：水准仪1台，塔尺1-2把，皮尺一把。横断面组：方向架1个，花杆6根，皮尺1把。三、选线组作业1、工作内容和要求
选线组亦称大旗组，它是整个实习外业的核心。其它作业组都是根据它所确定的路线开展测量工作。从工程主从关系上来看，公路沿线人工构造物的布设也都是在既定的路线基础上进行的，它们是从属于一定的路线条件的。所以选线工作在整个路线勘测设计中是起着主导作用的，是最关键的一环。因此选线工作必须具有全局观念，决不应当单纯着眼于定线而忽略与线形密切相关的其它一系列因素。选线工作的好坏不仅直接影响使用质量和工程经济的合理，而且还影响日后施工、养护、营运经济和公路的改建与发展。所以选线工作常由经验丰富的技术人员承担并指导全面工作。
选线是公路勘测外业工作的第一步，选线组最重要的任务就是实地定线，它是根据公路的使用任务和性质，按既定的技术标准和路线方案，结合实际地形地质条件，从全局着眼，局部入手，综合考虑线形和人工构造物，近期和远景，局部和整体，以及使用质量与工程造价等关系，选择合适的定线方法，将设计路线在实地上标定下来。选线组的具体内容归纳如下：
（1）在全面堪查的基础上，结合当地自然条件，研究路线布局，合理地运用技术标准，选定路线方案。清除测量障碍，通过实测，将设计路线的中心位置在地面上定出来。
（2）定出路线的交点和转点。
（3）用视距法量测交点间距离，量测转角。（4）初估平曲线半径。（5）将成果交给中桩组。
四、中桩组作业
中桩组的主要任务是根据选线所定交点及数据记载，进行实地丈量打桩敷设中线，中桩组作业内容多，工作量大，人员多，因此必须切实做好组织工作，才能提高测设质量加快工作进度。
中桩组工作内容主要包括：直线丈量、中线钉桩、计算和敷设曲线等。
1、中桩组人员组成和分工
（1）前点1人，负责找点，在前点插花杆。
（2）前尺手1人，后尺手1人，负责丈量距离并在钉桩的点插钎或留下标记。
（3）卡链1人，负责在适当的位置加桩。
（4）记录计算1-2人，负责记录，计算曲线要素，桩号，加桩计算，编排中桩桩号，并通知写桩人。（5）司仪1人，负责对角定方向；
（6）写桩1人，根据计算写桩名、桩号及编号顺序。（7）打桩背桩1人，将写好的木桩准确的钉在指定的位置上。2、
中线丈量
中线丈量是丈量路线的公里数，并在丈量的同时钉设里程桩，丈量里程是以路线的起点作为零点，然后沿公路中线逐链丈量，累加计算里程数。
直线的丈量一般采用皮尺或钢尺，丈量时，前后尺手要用力拉尺将尺链抬平，如地面起伏较大时，应以垂球对点分段丈量，当水平量
距有困难时，可直接丈量斜距，测出地面倾角按公式（地面倾角为α）L平=L斜×COSα计算。3、中桩与桩距
中桩钉桩与中线丈量同时进行。中线钉的桩志有起点和终点桩、公里桩、百米桩、平曲线基本桩、转点桩、大中桥位桩以及隧道的起终点桩等。此外尚可按下列要求设置加桩：
（1）路线范围内纵向及横向地形有明显变化处；
（2）与水渠、管道、电讯线、电力线等交叉或干扰地段起终点。（3）与既有公路、铁路、便道交叉处。（4）病害地段的起终点。（5）拆迁建筑物处。（6）占有耕地及经济林处。
（7）小桥涵中心及大中桥、隧道的两端。
中桩的桩距，在直线段根据地形情况一般规定：平原微丘区为50M，山岭重丘区为20M，为了测设方便，应尽量避免采用破碎桩号，一般采用20M（或50M）的倍数。平曲线桩距，根据半径大小的不同一般规定如下：
R≥50M桩距为20M
20M〈R〈50M桩距为10MR≤20M及回头曲线桩距为5M
在平曲线路段，应有曲线起点推算，按（5，10，20）的倍数设整桩号敷设曲线。
交点、转点、曲线基本桩及特殊的加桩桩号均计算至厘米，一般加桩尽量加在整米处。4、桩志
中桩所用桩子一般为木质桩橛，其尺寸对路线起终点桩、公里桩以及大中桥桥位桩一般为5*5*30（CM），其它桩志尺寸为2*5*25（CM）。
所有中桩均应写明桩号。公里桩、百米桩、桥位桩应写明公里数。交点、转点、及平曲线基本桩还应标出桩名，为了便于找桩和避免漏桩，所有中桩应在桩子的背面编写110的循环序号并作标记，桩志一律横写，字迹应工整醒目，写在桩顶以下5CM的范围内，钉桩时将桩号面向起点方向，使序号面朝向前进方向。为便于对点桩顶须钉以小铁钉。
5、平曲线的敷设
平曲线的计算可参照教材，敷设可采用偏角法。五、水准组作业
水准组的任务是通过对中线进行水准测量,测出中桩地面起伏情况。为纵断面设计提供地面高程资料；同时还要在公路沿线设置满足测设与施工所需的水准基点。
水准组的组成，根据地形的复杂程度，工作进度要求和人员、仪器配备，可组成一组（即水平组）或两组（即基平组和中平组）进行测量工作，中平组亦称正平组，主要进行中线水准测量，即根据以设置的水准基点测量路线上每一个中桩的地面高程。基平组亦称复平组，主要设立水准基点，并测量其高程。
六、断面测量
中线测量完毕，路线的方向和沿线的中桩均已测定，就可以逐桩依次进行路线横断面测量。横断面组的任务就是测量各中桩垂直于路中线方向的地面起伏情况，并绘制横断面图，为路基设计（包括布置路基横断面，挡土墙护坡等）计算路基土石方数量及施工放样提供依据。
横断面测量是一项工作量较大的工作，应根据测量精度要求，结合地形和使用的工具选择适当的方法，以保证质量与提高工效。横断面测量工作包括三个内容：即横断面方向的测定，横断面测量与横断面图的绘制。
（一）横断面方向的测定
横断面方向的偏差，在平原地区影响不大，但在地势复杂的山坡路段将会引起断面显著的变化，使其失真，直接影响路基设计，土石方计算及日后施工放样。因此，在山区测量对横断面方向的测定，决不能疏忽大意。
1、直线段横断面方向的测定
直线段横断面方向常用十字架（又称方向架）来测定，即将十字架立于中桩测点处，用十字架的YY轴对准路线方向，则相互垂直的XX轴方向即为所要测定的横断面方向。
2、圆曲线横断面方向的测定
曲线段的横断面方向为指向圆心的方向亦即垂直于切线的法线方向，可用附图-1所示的弯道方向架来测定。弯道方向架是在普通
十字架上安放一根可旋转的定向杆（ZZ）具体测法是先将弯道方向架立在曲线起点（或终点）上，将十字架的某一轴如YY轴后视对准切线方向并转动定向杆ZZ前视对准下一测点B。然后拧紧螺母将ZZ杆方向固定，随后移弯道方向架至测点B，以十字架另一轴如XX轴后视对对准圆曲线起点A，此时定向杆ZZ，所指的方向即为曲线上B点的横断面方向，如附图-2所示。沿ZZ轴方向立一花杆，连花杆与B点直线即可施测横断面。至于曲线上其他中间点，同法均可参照上述就近对准曲线起点或终点引测横断面方向。此法简便易行，是公路上广泛采用的方法。ZZXZYYZXAZHYXXYBznsRR附图-1附图-2附图-33、缓和曲线横断面方向的测定缓和曲线上任意点的横断面方向是通过该点指向曲率圆心的方向，即该点曲率圆切线的法线方向，利用缓和曲线弦切角关系，可以首先定出切线方向，有了切线方向，用十字架即可定出其法线方向，由附图-3所示。缓和曲线上任意点与缓和曲线起点的弦切角△z和缓和曲线起点对任意点的偏角△有如下关系
△z=2△
如果已知缓和曲线起点对任意点的弦切角则不难按上述几何关系定出任意点的切线方向。具体测法是，首先在缓和曲线起点（ZH）立止带度盘的方向架（亦称圆盘仪）或经纬仪，对零后视切线方向，然后转动定向杆或望远镜筒前视缓和曲线任一点如n点，即可读出对应于该点的偏角△数值，随后将圆盘仪（或经纬仪）移于该点，拨弦切角△z=2△以定向杆后视对准ZH点，则十字架方向（或0°与90°方向）分别指切线与法线方向。
用上述方法定向，每点均需在ZH点逐一量弦切角，如避免往返跑路，可将各点的偏角△在ZH点一次量出，或通过下式（亦可查“缓和曲线偏角表”）直接求得。
l0l0l3lBB20lz23lB222在实际工作中，应注意勿将弦切角拨角方向搞错，特别是对于小偏角曲线往往不易发现错误。为了避免差错，可记住口诀：“右偏后视顺时针”即对于右偏曲线后视曲线起点顺时针拨偏角切线方向，反之，对于左偏曲线则为逆时针拨偏角定切线方向。
（二）横断面测量1、测量方法
横断面测量是以路中线地面高程为直角坐标零点，分别向左右两侧施测，测出地势各变化点距中桩间的水平距离和高差，据以在米厘
格纸上，按一定比例点出各测点位置，并用直线把相邻测点连接起来，绘成连续的地面折线横断面图。（所谓左右是指面向中线前进方向而言）横断面测量方法有：1）抬杆法抬杆法测横断面比较简便，它利用两根每隔20cm刻有一标记的花杆（或竹杆）一平一竖的从路中线分别向左右两侧依次量出各地面变化点之间的水平距离和高差（如附图-4所示）。2L1h2h1L3中桩h3附图-4L2L1hL3a1a2hL2hh14中桩23h附图-5为使横杆抬平最好在杆上装以水准管，抬杆法多用于山区横坡变
化较大的地段，由于测点多，相应产生的累积误差也大。
2）手水准法
此法类似水准测量所不同的是以手水准代替水准仪，测法是观测者持手水准立于中桩处分别观测各测点上的水准尺，以测得高差同时用皮尺量出各测点距中桩的距离。与抬杆法相比，这种方法虽不如抬杆法简便，但精度较高，当地面横坡较陡高差大时往往需要多次移动测站，从而给测量工作带来诸多不便。故这种方法一般多用于地面横坡较平缓的地段。
3）斜距法
用倾斜仪或带角手水准，以中桩为测站，分别测出各变坡点间的倾斜角α，并用皮尺量出其斜距ι，据以订出各变坡点的位置，如ι过长（一般不超过20m）或不通视时，如附图-5所示4点，则可利用已定1点位置，移作测站，同前法继续测定4点位置。
由上可知，斜距法一般适用于地面横坡较陡的地段。只有当测点不通视时，才需移动测站。采用该法应注意经常校正手水准，测点的观测高度应与手水准的视线等高，丈量的斜距应平行于视距，以减少测量误差。
根据所测定的倾斜角α和斜距ι，即可在图上以测站为原点按极座标系用透明半圆仪，（如附图-6）量出仰或俯的倾斜角α，并在斜边按一定的比例尺截取斜距ι依次定出各测点的位置，然后用直线将相邻测点连接起来，绘成横断面图。
上面概括介绍了生产上常用的一些测量方法，此外尚有经纬仪视
距法。在不良地质地段需作大断面图时，可用经纬仪作视距测量来测定变坡点绘制横断面。对于不可攀登的陡壁如附图-7所示C点。可采用交会法即在已测定点位A、B各用带角手水准或经纬仪分别对准C点观测仰角，然后在图上交会定出C点。（为提高图解精度，交会角不宜太小，为此应使A、B点间有足够的距离）对于悬崖或陡峭河岸可采用钓鱼法即在岸边N点。（如附图-8）伸出一根水平花杆系以绳尺或皮尺，下端挂以重物，直接测量得地形变化点距测站N的水平距离和高差，据以确定各测点的空间位置，进行横断面点绘。C1086420246810aBaAh3h2h1150120906030L附图-6附图-7L3L2L1N附图-8
2、施测宽度与横向补点
横断施测宽度应满足路基设计与绘制路线地形图的需要，一般要求中线左右两侧各出20m宽，但在陡山坡或出现高填深挖的路段则应根据实际地形结合可能的设计填挖数值，路基宽度，边坡坡率，以及边沟尺寸等酌情加宽施测范围，为此横断面组应加强与选线组的联系，及时了解前方各段选线和设计意图，做到事先心中有数，以便恰当掌握测绘宽度，避免因宽度不能满足设计要求而造成返工重测。
对于同坡回头展线“颈口”附近，当上、下线相距较近有干扰时，应测连通断面，并标明上下线中线位置。此外，对于公路交叉口，以及需纸上移线的路段，均应灵活掌握，适当加宽施测宽度。
横断面施测点位，除地形变化点外，遇到各种地物（如房屋、水渠、水井、旧路、人工构造物，沿河水位和耕地等）及山坡土石分界处均应补点量测并标明其位置与高差。
3、横断面测量精度要求精度要求一般情况规定如下：高差容许误差H0.1水平距离容许误差LH(m)20L(m)50式中：H为测点与中桩的高差，以m计。（三）横断面图的绘制
横断面图一般匀采取现场绘制，即在现场边测边就地点绘成图，这样不仅可以免去记录一道手续，且有利于当场核对地形，减少差错。如遇雨天，现场不便点绘时，也可把测量数据记录下来，回到室内进
行点绘，但应注意，切勿把左右方向弄颠倒。横断测量记录无统一格式，建议可参考附表-1格式记录。记录一般均自桩分别向左、右两侧由近及远逐点按分数形式记录，其中分子表示相邻点高差，“+”为升高，“-”呈为降低，分母表示相邻点间的水平距离。
附表-1
左侧0.20.400.71.62.21.72.0桩号K1+240K1+260右侧1.00.91.31.61.52.02.01.8
横断面图通常绘在米厘格纸上，图幅一般采用350×500(mm)绘图顺序一般是从图纸左下方起自下而上、由左向右，依次按桩号绘制，并将桩号标明于所在横断面上方。为便于设计线或路基设计线相互重叠。横断面图通常多采用1/200比例尺，当有特殊需要时可采用1/100。为了说明地面上的地物情况，可用简明的文字标注在横断地面线上，供设计时参考。如附图-9所示。房子房子房子大车道房子附图-9
为了防止漏测断面，每天作业完毕，应核对桩号如有漏桩，应及时补测。此外，在测量中，尚应注意，在地形地质变化处，是否有漏打加桩的情况，如发现应主动补桩，加测横断面，并将所补中桩实测栏号与高程通知给内业组。三、实习内业工作内容
1、各组须完成平面，纵断面图各一张，横断图若干。2、每位学生需撰写实习报告一份。附件：
1、水平角观测记录表；2、中桩测设记录表；3、纵断面测量记录表；4、横断面测量记录表。
15水平角观测记录表（测回法）
日期仪器NO
天气观测者
班级
组号
记录者
各测回平均角值备注测竖盘目站位置标水平度盘读数半测回角值一测回角值
中桩测设记录表
日期仪器NO
测站
天气观测者
班级
组记录者直线长备注所放桩桩号偏角
纵断面测量记录表
日期仪器NO测测站点
天气观测者前视
班级
组记录者
改正后高程高差备注水准尺读数后视高差平均高差
横断面测量记录表
日期仪器NO
天气观测者
班级
组号
记录者（右侧）前视读数距离前视读数（左侧）距离桩号
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