整治工程测量放样毕业论文详解.docx

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整治工程测量放样毕业论文详解

浙江工业职业技术学院

毕业论文（设计）

题目整治工程路基边桩的测量与放样

分院建筑工程分院

专业道路桥梁工程技术

班级

姓名

学号

指导教师

2014年4月20日

长塘口整治工程路基边桩的测量与放样

摘要本文主要描述的是104国道长塘交叉口整治工程中关于路基边桩的测量，在测量过程中，我们通过对按这种线型设计的线路中线与路基边桩关系的分析，寻求一种更精确、更快捷、更方便的边桩放样方法。

在国家特大及大中型项目建设中，工程测量是一项极其重要的基础性工作。

测量施工的任何一次失误，都可能导致工程施工出现较大偏差，从而引起工程局部返工甚至报废，并延误工期，给工程带来巨大损失。

因此，在施工过程中，如何控制好工程测量的施工质量，是一项非常值得研究的管理课题。

在施工过程中，从工程开工一直到工程结束，均离不开工程测量工作。

工程测量是贯通整个工程建设的前后，为城市工程建设服务，是实现城市规划，保证工程质量的重要手段。

关键词工程测量控制质量

前言

道路工程施工中，尤其是深路堑、施工，为了保证线路各部结构符合设计和规范要求，更好地掌握和控制工程施工数量，技术人员需要不断地检查、监控线路中线和开挖（填筑）边线，内、外业工作量极大。

近年来，工程施工大多采用项目法管理，人员精简，每个技术人员除了本职的技术工作外，还要参与大量的管理工作。

因此，如何使技术人员从繁重的测量放样工作中解脱出来，成了项目法管理实施中的一大课题。

一、工程概况

104国道黄岩长塘交叉口是台州城区的主入口，也是甬台温高速公路、104国道东、西复线、北院线等重要通道的交汇处，共有6路双向交通流接环形交叉，各个路口都很不规则，加之周边企业较多，机动车、非机动车混行严重，区域交通状况极其复杂，存在着较大的安全隐患。

整治工程由三部分组成，主线改建西起甬台温高速公路台州收费站进出口，终点为104国道东复线；北院线改建由黄岩桥桥头穿过双鸽集团老厂区与104国道连接，以避开104国道黄岩长塘交叉口；104国道西复线自南向北下穿主线后连接主线。

总长2.71km。

其中104国道黄岩东复线、甬台温高速接线改建1.3km，设计速度60km/h，路基宽49m，2×15.5m地面辅道，含一座长501m、宽18m分离立交桥；北院线改建长0.46km，设计速度80km/h，路基宽32m；西复线改建0.95km，设计速度60km/h，路基宽度45m，其中长500m、宽21m下穿地道，地面辅道2×12m，含一处单喇叭式立体交叉。

工程按一级公路技术标准设计，总投资2.579亿元，工期28个月。

整治工程完工后，将极大缓解黄岩入城口的交通压力，改善当地的交通状况，同时也有利于提升城市形象。

二、放样法的发展

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。

工业建筑物的总图设计，是根据生产的工艺流程要求和建筑场的地形情况进行的，主要建筑物的轴线往往不能与测量坐标系的坐标轴平行，如果设计建筑物的坐标计算在测量坐标系中进行，则计算工作较为复杂。

因此，建筑设计人员往往根据现场情况选定独立坐标系，使独立坐标系的坐标轴与主要建筑物的轴线方法相一致。

这样，再通过旋转换算，把建筑坐标换算成测量坐标。

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，这种装置曾戏称“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。

下面是结合CASIOf×4800计算器的里程偏距反算程序，说明圆曲线的放样步骤：

首先将仪器置于控制点上；然后测出前视点坐标，把测出的坐标输入计算器中，反算出该点距线路中线的偏距和该点在中线上的正投影点的里程值；最后根据所要放样点对中线的偏距并结合现场情况，确定前视点需要左右移动的距离，再次安置前视点，直至精确放出前视点。

在计算机普及和发展的同时，电子经纬仪即全站仪（TotalStation）迅速发展取代了传统的光学经纬仪。

计算机的普及使用为放样数据的求取精度和求取工序、速度作出了极大的贡献，全站仪则在具体的放样工作中简化了放样工作程序。

现在各大厂商生产的全站仪，如徕卡、索佳、拓普康、南方都配备有施工放样模式，使用方法简单易懂，下面简述南方全站仪的放样步骤：

　　A.放样准备

　　1.选择、录入放样数据文件。

　　2.选择、录入坐标数据文件。

可进行测站坐标数据及后视坐标数据的调用。

　　3.置测站点。

　　4.置后视点、确定方位角。

　　5.输入所需的放样坐标，开始放样。

　　B.实施放样

　　实施放样有两种方法可供选择，都可快速进行放样。

　　1.通过点号调用内存中的坐标值。

　　2.直接键入坐标值。

三、极坐标法放样（实习案例）

由于技术条件和施工设备所限，而本工程路段线路长度较短，且地势开阔平坦，因此，本路段中均采用极坐标法测量。

3.1放样前准备

测量放样前，从合法、有效途径获取施工路段已有的平面和高程控制成果资料。

根据现场控制点标志是否稳定完好等情况，对已有的控制点资料进行分析，确定是否全部或部分对控制点进行检测。

已有控制点不能满足精度要求应重新布设控制，已有的控制点密度不能满足放样需要时应根据现有的控制点进行加密。

必须按正式设计图纸、文件、修改通知进行测量放样，不得凭口头通知和未经批准的图纸放样。

阅读设计图纸，校算建筑物轮廓控制点数据和标注尺寸，记录审图结果。

选定测量放样方法并计算放样数据或编写测量放样计算程序、绘制放样草图并由第二者独立校核准备仪器和工具，使用的仪器必须在有效的检定周期内。

给仪器充电，检查仪器常规设置：

如单位、坐标方式、补偿方式、棱镜类型、棱镜常数、温度、气压等。

使用有内存的全站仪时，可以提前将控制点（包括拟用的测站点、检查点）和放样点的坐标数据输入仪器内存并检查。

3.2施工坐标系的建立

为了将建筑物的设计放样到实地上去，一般要建立局部的直角坐标系统。

为了简化设计点位的坐标计算和在现场便于建筑物放样,为实用方便，以曲线直缓点（ZH点）为原点，过ZH点的缓和曲线切线为X轴正方向，ZH点上缓和曲线的半径为Y轴正方向建立施工坐标系（即曲线坐标系）。

3.3建立施工控制网

建立施工方格控制网点，一般要经过初定、精测和检测三步。

1）初定初定即把施工方格网点的设计坐标放到地面上。

此阶段可以利用打入的5cm×5cm×30cm小木桩作埋设标志用。

2）精测方格网控制点初定并将标桩埋设好后，将设计的坐标值必须精密测定到标板上。

为了减少计算工作量，一般可以采用现场改正。

3）检测精测时点位在现场虽作了改正但为了检查有否错误以及计算方格控制网的测量精度，必须进行检测，测角用T2经纬仪两个测回，距离往返观测，最后根据所测得的数据进行平差计算坐标值和测量精度。

3.4缓和曲线上的计算

缓和曲线指的是平面线形中，在直线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。

缓和曲线是道路平面线形要素之一，在现代高速公路上，缓和曲线所占的比例超过了直线和圆曲线，成为平面线形的主要组成部分。

在城市道路上，缓和曲线也被广泛地使用。

在该路段中，交点里程桩JD（K1+126.125）的坐标（X,Y）=（18562.432，3652.172）。

转角α=46°06′08″，R=600m，Ls=110m。

如下图所示：

由此可计算得出切线角β、内移值p和切线增长值q分别为：

=

0.840m

54.985m

则：

切线长

309.741m

曲线长

m

圆曲线长

m

外矢距

切曲差

m

由此可得出

再由ZH点前一里程桩KO+800的坐标（X,Y）=（18159.951，3757.855）。

可以反算出该条切线的方位角：

利用交点坐标、切线方位角和切线长，可以正算出ZH点和HZ的坐标：

ZH点坐标=（18278.891,3726.624）

同理，可求得HZ点坐标=（18634.652,3523.502）

根据以建立好的坐标系，利用切线支距法可求得缓和曲线上各点的坐标：

（其中L表示该点到ZH或HZ的曲线长）

把曲线长L用110代入，即可求得：

再将该值加上ZH点的坐标可得HY点坐标=（18384.342,3695.462）

加上HZ点坐标可得YH点坐标=（18599.975,3559.517）

3.5测量数据的计算

按线路的级成对其进行分段图解，根据曲线的基本性质和三角形的角度定理，可以得出方向的方位角α的计算公式。

利用后观点、测站点及路基边桩点的坐标反算出放样数据（角度和距离），然后进行现场放样。

其中测站点的坐标（Xc,Yc）=（18498.329，3631.465）

后视点的坐标（X0，Y0）=（18601.213,3912.112）

各路基边桩的桩号的及坐标分别为：

桩号

X

Y

K0+800.000

18159.951

3757.855

K0+816.384

18278.891

3726.624

K0+926.384

18384.342

3695.462

K1+200.000

18531.425

3617.455

K1+488.984

18599.975

3559.517

K1+598.984

18634.652

3523.502

K1+600.000

18812.477

3333.601

利用公式可求得

桩号

角度

距离

K0+800.000

89°39′04″

361.212

K0+816.384

86°41′20″

239.183

K0+926.384

80°49′16″

130.724

K1+200.000

267°11′19″

35.939

K1+488.984

254°50′27″

124.533

K1+598.984

251°45′16″

173.896

K1+600.000

84°39′25″

432.911

3.6极坐标法放点

在控制点上架设全站仪并对中整平，初始化后检查仪器设置：

气温、气压、棱镜常数；输入（调入）测站点的三维坐标，量取并输入仪器高，输入（调入）后视点坐标，照准后视点进行后视。

如果后视点上有棱镜，输入棱镜高，可以马上测量后视点的坐标和高程并与已知数据检核。

瞄准另一控制点，检查方位角或坐标；在另一已知高程点上竖棱镜或尺子检查仪器的视线高。

利用仪器自身计算功能进行计算时，也要进行相应的对算以检核输入数据的正确性。

在各待定测站点上架设脚架和棱镜，量取、记录并输入棱镜高，测量、记录待定点的坐标和高程。

安置全站仪，照准另一立镜测站点检查坐标和高程，根据测站点和拟放样点坐标反算出测站点至放样点的距离和方位角。

首先，根据已计算出来的水平角确定待测点的方位，指示棱镜左右移动，至全站仪十字丝对准棱镜为止。

其次，根据长度距离确定待测点的具体位置，指示棱镜沿着全站仪方向前后移动，直至到以计算得出的距离为止。

然后，指示棱镜上下移动以至准确高程即可。

最后，在该位置埋上水泥浇筑的公里界桩，并在高程指示位置标上一个倒三角，以及标注好桩号。

逐一将标注数据与记录结果比对，同时检查点位间的几何尺寸关系及与有关结构边线的相对关系尺寸并记录，以验证标注数据和所放样点位无误，填写测量放样交样单。

3.7复核平差

测量放样初步完成后，还需要对已放置点进行复核，重新观测各桩点。

得出以下数据：

桩号

X

Y

角度

距离

K0+800.000

18167.570

3786.871

84°57′59″

365.449

K0+816.384

18286.510

3755.640

79°45′09″

245.534

K0+926.384

18394.585

3723.659

68°30′23″

138.790

K1+200.000

18549.023

3641.751

301°36′11″

51.727

K1+488.984

18621.000

3580.917

267°44′17″

132.677

K1+598.984

18656.550

3544.007

261°12′03″

180.783

K1+600.000

18834.375

3354.106

250°35′52″

435.723

发现与之前理论数值有较大出入，可采取两数相加取其中值进行平差。

3.7极坐标法的优点及应用

路基边桩的传统放样方法与改进的放样方法，改进的放样方法很大程度上减少了测量放样对现场施工的干扰。

从内业精度上分析，极坐标测高曲线的测高元素（极角和极距），对于在同一个测站上所测设的各点，除后视定向误差（即导线点本身的误差、仪器安置误差、后视瞄准等综合影响的反映）外，各测点拨角和量距误差都是独立的。

也就是说，同一个测站所测设各点误差不积累、不传递补，即点与点之间的误差是独立的。

此外，极坐标法可以在导线点上直拉放样线路中线点和路基边桩点。

较之传统的放样方法减少了测设线路主要控制桩的误差、护桩的误差、恢复桩的误差、中桩测设误差等的影响。

目前，已经通过诸多工程施工的实际应用，已经充分证实了该种方法的优越性。

结论

1）结合自己施工的实际经验，本人觉得工程测量包括多方面内容，想做好施工放线工作要做到以下几点。

首先，读懂施工图纸，这是做好施工放线工作最基本也是最主要的工作。

其次，施工放线所涉及到的仪器，要熟练使用。

再次，要有仔细认真的工作态度，因为在工程上一个微小的疏忽都有可能造成极大错误，给经济造成损失。

想要做好施工放线工作仅仅是以上几点是不够的，需要不断地实践及总结。

2）随着时代的不断发展进步，各种测量的新技术、新设备的不断涌出，测量的手段的也层出不穷，只有大力促进工程测量技术方法与手段的更新换代，积极推动新技术的推广与应用，充分利用GPS技术、GIS技术、数字化测绘技术、摄影测量技术、RS技术、“3S”集成技术及地面测量先进技术设备，把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展；同时加强相关学科的研究，不断拓宽工程测量服务新领域，开创工程测量发展新局面，为推动我国工程测量科技进步而努力奋斗。

致谢

本论文是在潘益民老师的悉心教诲指导下完成的，在整个毕业综合实训期间，得到了导师的认真指导和帮助，导师的严谨学风和渊博学识使本人受益匪浅，在此表示诚挚的敬意和由衷的感谢。

同时要感谢分院领导和老师给我们提供了良好的环境和热心指导。

感谢在百忙中评阅论文和参加答辩的各位领导和老师，由于首次写测量施工方法，错误、漏洞一定不少，望各位老师不吝赐教。

最后感谢母校给与本人深造的机会。

参考文献

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