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    淺談公路工程測(cè)量

    2014-03-10 21:43:48 來(lái)源:  作者:
    聊聊

      1 公路工程測(cè)量不同階段的工作

      1.1 初步設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作 初步設(shè)計(jì)根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和初測(cè)資料編制,主要擬定修建原則,選定設(shè)計(jì)方案計(jì)算主要工程數(shù)量,提出施工方案意見(jiàn),編制設(shè)計(jì)概算,提供方案說(shuō)明及圖表資料,初測(cè)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(jì)比選方案一般在110000地形圖上做多個(gè)比選方案,紙上布線后,對(duì)各方案進(jìn)行12000地形圖測(cè)量,在12000地形圖上進(jìn)行紙上定線,布置橋涵、通道、隧道等,實(shí)地調(diào)查計(jì)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(shí)地放樁,進(jìn)行平、縱、橫測(cè)量。平面高程控制測(cè)量地形圖測(cè)量必要的平縱橫測(cè)量。

      1.2 施工圖設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作 施工圖設(shè)計(jì)根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)文件,在12000圖上進(jìn)行方案比選,確定路線方案,進(jìn)行施工圖詳測(cè)。中線放樣縱斷面測(cè)量橫斷面測(cè)量主要工點(diǎn)地形圖測(cè)量主要控制地物高等控制測(cè)量。

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

      2.1 控制測(cè)量的目的 控制測(cè)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(diǎn)。并精確地確定這些點(diǎn)的位置,以便為后期地形測(cè)圖和各種工程建設(shè)測(cè)量放樣打好基礎(chǔ)。控制測(cè)量是一切后續(xù)測(cè)量工作的基礎(chǔ),沒(méi)有控制測(cè)量,往后的測(cè)圖和放樣等工作是不可想象的。控制網(wǎng)把測(cè)區(qū)各部分的測(cè)量工件聯(lián)系起來(lái),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(cè)設(shè)計(jì)階段的作用是:各設(shè)計(jì)階段需要適當(dāng)比例尺地形圖作依據(jù),而地形圖測(cè)繪又必須依靠控制網(wǎng)點(diǎn)來(lái)確定地形圖中各部分地貌地物之間的相對(duì)位置和保證地形圖的精度。各設(shè)計(jì)階段必須以控制網(wǎng)為基礎(chǔ)將路線、橋梁、隧道等設(shè)計(jì)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(jì)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(wèn)題。

      2.2.1 大地水準(zhǔn)面、參考橢球、坐標(biāo)系國(guó)家大地測(cè)量和工程控制測(cè)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(gè)有山、谷、江、湖、海洋等起伏的復(fù)雜曲面。它是一個(gè)不規(guī)則的、不能用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式來(lái)表達(dá)的曲面,因此,不能在這個(gè)曲面上來(lái)解算測(cè)量學(xué)中所產(chǎn)生的幾何問(wèn)題,為便于計(jì)算控制網(wǎng)點(diǎn)的位置和測(cè)繪地形,應(yīng)選擇一個(gè)形狀和大小都很接近于地球而其數(shù)學(xué)運(yùn)算又很方便的體形,來(lái)代替地球的形體,以便把觀測(cè)結(jié)果歸化到此體形的表面上進(jìn)行計(jì)算。

      由力學(xué)知識(shí)可知,地球上任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都同時(shí)受到兩個(gè)力的作用:一個(gè)是地球質(zhì)心對(duì)該質(zhì)點(diǎn)的引力F,另一個(gè)是地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力P,這兩個(gè)力的合力,就是作用于該質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)均與鉛垂線方向垂直的曲面叫做水準(zhǔn)面,水準(zhǔn)面有無(wú)窮多個(gè),我們可以選擇一個(gè)與平靜的海水面相重合的水準(zhǔn)面(平均水準(zhǔn)面)來(lái)代替地球的表面,通常把這個(gè)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(gè)不規(guī)則的曲面,因而有必要選擇一個(gè)形狀和大小都與大地體接近,面且能用簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)式表示的體形來(lái)代替大地體。

      參考橢球面是一國(guó)家(或者一區(qū)域)大地測(cè)量計(jì)算的參考面,該橢球面上各點(diǎn)與大地水準(zhǔn)面上各相應(yīng)點(diǎn)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。

      2.2.2 高斯平面直角坐標(biāo)系 公路線路尤其是高速公路一般跨越多個(gè)地區(qū),綿延數(shù)百里,為了坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)以及與國(guó)家其它工程銜接,目前普遍采用國(guó)家坐標(biāo)系換帶計(jì)算方法。即高斯正形投影平面直接坐標(biāo)系。高斯正形投影的實(shí)質(zhì) 設(shè)想將一個(gè)截面為橢圓的橫柱(簡(jiǎn)稱(chēng)圓柱)面套在地球橢球面上,使橫圓柱面與橢球面的一個(gè)子午橢圓相切,橫圓柱的軸與地球橢球的軸互相垂直,這樣將靠近子午橢圓的那部分地球表面的圖形投影到圓柱面上,再將圓柱面展開(kāi)就得到平面上的圖形。這種投影,實(shí)際上就是將地球橢球面上與柱面相切的子午線兩旁的一條帶狀區(qū)域按正形規(guī)律投影到平面上,投影后,只有相切的這條子午線上的長(zhǎng)度比等于1,而離開(kāi)這條子線愈遠(yuǎn),長(zhǎng)度變形愈大,相切的子午線稱(chēng)為中央子午線,這一帶區(qū)兩旁邊緣上的子午線叫分界子午線,地球上的D點(diǎn)投影到平面上成為d點(diǎn),d點(diǎn)的坐標(biāo)可用xy表示。坐標(biāo)分帶 為了不使這種變形過(guò)大,每一個(gè)帶的寬度不能太大,一般每帶分界子午線間的經(jīng)度分為(或)為便于設(shè)計(jì)施工放樣,使坐標(biāo)反算長(zhǎng)度與實(shí)地長(zhǎng)度差不超過(guò)規(guī)范要求而不影響施工質(zhì)量時(shí),采用平移子午線的方式進(jìn)行坐標(biāo)換帶計(jì)算,這一點(diǎn)在公路工程測(cè)量中是經(jīng)常遇到的,通常稱(chēng)坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇。

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