1、第十二章 路線縱、橫斷面測量長安大學公路學院12-1 12-1 概述概述 路線縱斷面測量：又稱中線高程測量，它的任務是又稱中線高程測量，它的任務是在道路中線測定之后，測定中線各里程樁的地面高在道路中線測定之后，測定中線各里程樁的地面高程，供路線縱斷面圖點繪地面線和設計縱坡之用。程，供路線縱斷面圖點繪地面線和設計縱坡之用。 路線縱斷面高程測量采用路線縱斷面高程測量采用水準測量。縱斷面測量可分為。縱斷面測量可分為基平測量和和中平測量。 橫斷面測量是測定路中線各里程樁兩側垂直于中線是測定路中線各里程樁兩側垂直于中線方向的地面高程，供路線橫斷面圖點繪地面線、路基方向的地面高程，供路線橫斷面圖點繪地面線

2、、路基設計、土石方數量計算以及施工邊樁放樣等使用。設計、土石方數量計算以及施工邊樁放樣等使用。 12-2 12-2 基平測量基平測量 基平測量工作主要是沿線設置水準點，并測定其高程，建工作主要是沿線設置水準點，并測定其高程，建立路線高程控制測量，作為中平測量、施工放樣及竣工驗立路線高程控制測量，作為中平測量、施工放樣及竣工驗收的依據。收的依據。 一、路線水準點的設置一、路線水準點的設置 路線水準點是用水準測量方法建立的路線高程測控制點。是用水準測量方法建立的路線高程測控制點。 水準點根據需要和用途不同，道路沿線可布設根據需要和用途不同，道路沿線可布設永久性水準點和和臨時性水準點。 水準點布設的

3、密度：間距宜為水準點布設的密度：間距宜為1km-1.5km1km-1.5km；山嶺重；山嶺重丘區可根據需要適當加密為丘區可根據需要適當加密為1km1km左右；大橋、隧道洞口左右；大橋、隧道洞口及其它大型構造物兩端應按要求增設水準點。及其它大型構造物兩端應按要求增設水準點。 二、基平測量的方法二、基平測量的方法12-2 12-2 基平測量基平測量我國公路水準測量的等級：高速、一級公路為四等，二、三、四級公路為五等。公路有關構造物的水準測量等級應按有關規定執行。12-2 12-2 基平測量基平測量二、基平測量的方法二、基平測量的方法 水準點的高程測定，應根據水準測量的等級選定水準儀及水準點的高程測

4、定，應根據水準測量的等級選定水準儀及水準尺類型，通常采用一臺水準儀在水準點間作往返觀測，水準尺類型，通常采用一臺水準儀在水準點間作往返觀測，也可用兩臺水準儀作單程觀測。也可用兩臺水準儀作單程觀測。 基平測量時，采用一臺水準儀往返觀測或兩臺水準儀單程基平測量時，采用一臺水準儀往返觀測或兩臺水準儀單程觀測所得閉合差應符合水準測量的精度要求，且不得超過觀測所得閉合差應符合水準測量的精度要求，且不得超過容許值。容許值。 當測段閉合差在規定容許閉合差（限差）之內，取其高差當測段閉合差在規定容許閉合差（限差）之內，取其高差平均值作為兩水準點間的高差。超出限差則必須重測。平均值作為兩水準點間的高差。超出限差

5、則必須重測。12-2 12-2 基平測量基平測量三、跨河水準測量三、跨河水準測量跨河水準測量：是指水準路線跨越江河（或湖塘、沼澤、寬是指水準路線跨越江河（或湖塘、沼澤、寬溝、洼地、山谷等），視線長度超過規定的水準測量。溝、洼地、山谷等），視線長度超過規定的水準測量。 1 1測站與觀測點的布設測站與觀測點的布設 兩岸測站至水邊的距離應盡可能相等；兩岸測站至水邊的距離應盡可能相等； 兩岸儀器的水平視線距水面的高度應相等，視線高度應不兩岸儀器的水平視線距水面的高度應相等，視線高度應不小于小于2m2m。 跨河視線跨河視線I I1 1B B、I I2 2A A應力求相等應力求相等; ; 岸上視線岸上視線

6、I I1 1A A、I I2 2B B長度不得短于長度不得短于10m10m， 且彼此相等。且彼此相等。 12-2 12-2 基平測量基平測量三、跨河水準測量三、跨河水準測量2 2觀測程序及注意事項觀測程序及注意事項(1)(1)采用一臺儀器施測時，先在安置儀器，照準采用一臺儀器施測時，先在安置儀器，照準A A點近尺，讀點近尺，讀數數a a1 1；再照準遠尺；再照準遠尺B B，讀數，讀數a a1 1 ，則，則h h1 1=a=a1 1- - b b1 1 ，此為前半測回，此為前半測回（2 2）照準遠尺）照準遠尺A A，得讀數，得讀數a a2 2 ；再照準近尺；再照準近尺B B，得，得b b2 2

7、，則，則h h2 2=a=a2 2- - b b2 2 ，此即后半測回。取兩個半測回的平均值，即，此即后半測回。取兩個半測回的平均值，即組成一個測回。組成一個測回。 12-3 12-3 中平測量中平測量 中平測量中平測量主要是利用基平測量布設的水準點及高程，引測主要是利用基平測量布設的水準點及高程，引測出各中樁的地面高程，作為繪制路線斷面地面線的依據。出各中樁的地面高程，作為繪制路線斷面地面線的依據。一、中平測量的方法一、中平測量的方法中平測量一般是以兩相鄰水準點為一測段，從一個水準點開中平測量一般是以兩相鄰水準點為一測段，從一個水準點開始，逐個測定中樁的地面高程，直至閉合于下一個水準點上。始

8、，逐個測定中樁的地面高程，直至閉合于下一個水準點上。 12-3 12-3 中平測量中平測量 中平測量主要是利用基平測量布設的水準點及高程，引主要是利用基平測量布設的水準點及高程，引測出各中樁的地面高程，作為繪制路線斷面地面線的依測出各中樁的地面高程，作為繪制路線斷面地面線的依據。據。一、中平測量的方法一、中平測量的方法測站1測站2測站3中視最遠距離150 ；中視距離讀到位基平測量獲得0+000524.7820.606BM2523.062.32K1+240515.140517.3861.5212.246ZD2515.651.01+180515.461.20+160515.840.82+14051

9、6.140.52+120516.160.50+100513.499516.6611.0063.162ZD1512.48513.612.030.90+060+080513.890.62+040512.611.90+020512.891.62K0+000BM1高程為高程為基平所基平所測測基平測得基平測得BM2高程高程為為524.824512.314514.5052.191BM1前視前視中視中視后視后視備注備注高程（高程（m）視線高程（視線高程（m）水準尺讀數（水準尺讀數（m）測點測點12-3 12-3 中平測量中平測量2.24612-3 12-3 中平測量中平測量一、中平測量的方法一、中平測量的方

10、法 中平測量只作單程測量。一測段觀測結束后，應計算測中平測量只作單程測量。一測段觀測結束后，應計算測段高差。它與基平所測測段兩端水準點高差之差，稱為段高差。它與基平所測測段兩端水準點高差之差，稱為測段高差閉合差測段高差閉合差。 中樁高程測量的精度要求，其容許誤差：高速公路、一中樁高程測量的精度要求，其容許誤差：高速公路、一級二級公路為級二級公路為 mm mm； 三級、四級公路為三級、四級公路為 mm mm 。 每一測站的計算按下列公式進行每一測站的計算按下列公式進行：視線高程視線高程= =后視點高程后視點高程+ +后視讀數后視讀數中樁高程中樁高程= =視線高程中視讀數視線高程中視讀數轉點高程轉

11、點高程= =視線高程前視讀數視線高程前視讀數 L30L5012-3 12-3 中平測量中平測量二、跨溝谷測量二、跨溝谷測量當路線經過溝谷時，為了減少測站數，提高施測速度和保證當路線經過溝谷時，為了減少測站數，提高施測速度和保證測量精度，一般可采用測量精度，一般可采用溝內溝外分開溝內溝外分開的方法進行測量。的方法進行測量。 12-3 12-3 中平測量中平測量三、縱斷面的繪制三、縱斷面的繪制12-4 12-4 橫斷面測量橫斷面測量橫斷面測量一般分為橫斷面測量一般分為橫斷面方向的測定橫斷面方向的測定、橫斷面測橫斷面測量量及及橫斷面圖的繪制橫斷面圖的繪制等工作。等工作。一、橫斷面方向的測定一、橫斷面

12、方向的測定橫斷面方向應與路線中線垂直，曲線路段與測點的切線垂直。橫斷面方向應與路線中線垂直，曲線路段與測點的切線垂直。一般可采用一般可采用方向架方向架、方向盤方向盤定向，精度要求高的橫斷面定向定向，精度要求高的橫斷面定向可用可用經緯儀經緯儀、全站儀全站儀定向。定向。1 1直線段橫斷面方向的測定直線段橫斷面方向的測定直線段橫斷面方向與路線中線垂直，一般采用方向架測定。12-4 12-4 橫斷面測量橫斷面測量一、橫斷面方向的測定一、橫斷面方向的測定2 2圓曲線橫斷面方向的測定圓曲線橫斷面方向的測定 圓曲線上任意一點的橫斷面方向即是該點指向圓心的半徑圓曲線上任意一點的橫斷面方向即是該點指向圓心的半徑

13、方向。方向。 圓曲線上橫斷面方向確定時采用圓曲線上橫斷面方向確定時采用“等角等角”原理，即同一圓原理，即同一圓弧上的弦切角相等。弧上的弦切角相等。 測定時一般采用求心方向架。測定時一般采用求心方向架。 12-4 12-4 橫斷面測量橫斷面測量一、橫斷面方向的測定一、橫斷面方向的測定3 3緩和曲線橫斷面方向的測定緩和曲線橫斷面方向的測定緩和曲線上任一點的橫斷面方向，就是該點切線的垂直方向。緩和曲線上任一點的橫斷面方向，就是該點切線的垂直方向。（1 1）方向架：）方向架：L為P點到ZH點的弧長。 2336032RlltdZHHYRdcabQtdPZHPJDRHY212-4 12-4 橫斷面測量橫斷

14、面測量一、橫斷面方向的測定一、橫斷面方向的測定3 3緩和曲線橫斷面方向的測定緩和曲線橫斷面方向的測定（2 2）方向盤或經緯儀：）方向盤或經緯儀：測定橫斷面方向的原理為測定橫斷面方向的原理為“倍角”關關系，即緩和曲線上任意一點與起點的弦同該點切線的夾角，系，即緩和曲線上任意一點與起點的弦同該點切線的夾角，等于緩和曲線起點與任意一點的弦同起點切線夾角的兩倍，等于緩和曲線起點與任意一點的弦同起點切線夾角的兩倍，即：即：122311322ZHHYRdcabQtdPZHPJDRHY212-4 12-4 橫斷面測量橫斷面測量一、橫斷面方向的測定一、橫斷面方向的測定3 3緩和曲線橫斷面方向的測定緩和曲線橫斷

15、面方向的測定(3) (3) 全站儀：全站儀：先用公式先用公式 計算出計算出P P點的緩和曲線角，再用點的緩和曲線角，再用路線方位角路線方位角 及及 計算出計算出P P點的切線方位角點的切線方位角 ，則，則P P點的點的橫斷面方向方位角為橫斷面方向方位角為 。利用利用P P點坐標點坐標 、 ，可求出可求出P P點橫斷面上一點點橫斷面上一點M M的坐標，用坐標法實的坐標，用坐標法實地放出地放出M M點，點，PMPM方向方向即為即為P P點的橫斷面方向。點的橫斷面方向。 ZHM(xy)P(x,y)mPJDi+1i+1i,SRLl22iip90m),(yxPmip12-4 12-4 橫斷面測量橫斷面測

16、量二、橫斷面的測量方法二、橫斷面的測量方法1 1花桿皮尺法花桿皮尺法 12-4 12-4 橫斷面測量橫斷面測量二、橫斷面的測量方法二、橫斷面的測量方法2 2水準儀法水準儀法在平坦地區可使用水準儀測量橫斷面。施測時選一適當位置在平坦地區可使用水準儀測量橫斷面。施測時選一適當位置安置水準儀，后視中樁水準尺讀取后視讀數，前視橫斷面方安置水準儀，后視中樁水準尺讀取后視讀數，前視橫斷面方向上各變坡點上水準尺得各前視讀數，后視讀數分別減去各向上各變坡點上水準尺得各前視讀數，后視讀數分別減去各前視讀數即得各變坡點與中樁地面高差。用鋼尺或皮尺分別前視讀數即得各變坡點與中樁地面高差。用鋼尺或皮尺分別量取各變坡點

17、至中樁的水平距離。量取各變坡點至中樁的水平距離。 12-4 12-4 橫斷面測量橫斷面測量二、橫斷面的測量方法二、橫斷面的測量方法3 3經緯儀法經緯儀法在地形復雜、山坡較陡的地段宜采用經緯儀施測。將經緯儀在地形復雜、山坡較陡的地段宜采用經緯儀施測。將經緯儀安置在中樁上，用視距法測出橫斷面方向各變坡點至中樁安置在中樁上，用視距法測出橫斷面方向各變坡點至中樁的水平距離和高差。的水平距離和高差。4 4全站儀法全站儀法在測站安置全站儀，路線中樁上安置棱鏡，按全站儀斜距測在測站安置全站儀，路線中樁上安置棱鏡，按全站儀斜距測量鍵測量中樁至測站斜距，然后移動棱鏡于中樁橫斷面地量鍵測量中樁至測站斜距，然后移動棱鏡于中樁橫斷面地形變化點，利用全站儀的對邊測量功能，可直接測得地形形變化點，利用全站儀的對邊測量功能，可直接測得地形變化點至中樁的斜距、平距及高差。變化點至中樁的斜距、平距及高差。三、橫斷面的繪制三、橫斷面的繪制繪圖時，先將中樁