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1：10000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1：2000地形圖測(cè)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(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。①平面高程控制測(cè)量②地形圖測(cè)量③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(cè)。①中線放樣②縱斷面測(cè)量③橫斷面測(cè)量④主要工點(diǎn)地形圖測(cè)量⑤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：①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。②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。①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x和y表示。②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6°（或3°）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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