毕业设计南阳鸭河工区鸭河路施工测量设计.docx
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毕业设计南阳鸭河工区鸭河路施工测量设计
南阳鸭河工区鸭河路施工测量设计
摘要
施工测量是建设过程中一项极其重要的工作,它贯穿于施工的全过程。
它的特点是:
时间性强,接触数据多,作业环境复杂,是一项非常细致的工作。
通过对公路施工测量的研究和调查,对公路工程施工控制测量、路基施工测量、路面施工测量和施工放样进行详细设计.主要内容包括:
加密平面控制网和高程控制网设计、横断面测设、纵断面测设、道路中线放样、边坡放样、路基路面施工测量标准和技术要求等。
针对不同的道路部位,设计出相应的符合施工要求的测量方法,目的是为鸭河路安全、有效、高质量的施工进行服务,争取早日完工通车,为鸭河工区人民服务。
关键词施工测量/施工放样/控制测量/路基/路面
NANYANGDUCKRIVERDISTRICTDUCKRIVERROADCONSTRUCTIONSURVEYDESIGN
ABSTRACT
Constructionsurveyisaveryimportantworkintheprocessofconstruction,whichrunsthroughthewholeprocessofconstruction.Itischaracterizedby:
timeisstrong,contactdata,complexworkingenvironment,isaverymeticulouswork.Throughtheresearchandinvestigationonhighwayconstructionsurveying,controlofhighwayengineeringconstructionmeasurement,subgradeconstruction,roadconstructionsurveyandconstructionsurveyloftingaredesignedindetail.Themaincontentsinclude:
theencryptionofplanecontrolnetworkandelevationcontrolnetworkdesign,cross-sectionaldesign,verticalsectionsurveying,roadmidlinelofting,lofting,measurementstandardofsubgradeslopepavementconstructionandtechnicalrequirementetc..Accordingtothedifferentpartsoftheroad,designedwiththemethodofmeasuringtheconstructionrequirementsofthecorresponding,toconstructionastheDuckRiverroadsafety,efficient,highqualityservice,strivefortheearlycompletionandcommissioningfortheDuckRiverarea,servingthepeople.
KEYWORDSConstructionsurveyloftingcontrol,measurement,substructure,roadsurface
第一部分:
控制网设计
1测区概况
南阳鸭河工区位于南阳市北边,成立于2009年12月4日。
工区总面积113.3平方公里,辖南召县皇路店镇、石门乡孟山、辛庄、朱庵、湖滨、张沟5个村,方城县广阳镇谭庄、闫岗2个村及周杨社区,共32个行政村1个社区,总人口7.5万。
鸭河工区定位为南阳市新的经济增长极、清洁能源产业集聚区、湖泊旅游精品区、生态宜居区和城乡一体化示范区。
鸭河工区地势西北高,东南低,北部多为丘陵地带,南部多为平原。
土壤肥沃,雨量充沛,热量充足,河网密布,水系连通。
工区范围地下水资源充足,尤其是地下温泉出水温度60℃以上。
南阳市气候处于北亚热带向暖温带的过渡地带,属于季风型大陆性半湿润气候,阳光充足,热量充足,四季分明;平均气温14.4摄氏度――15.7摄氏度,年日照数1897.9----2120.9小时,年降雨703.6----1173.4毫米,全年无霜期218----242天。
地壳较为定,历史记载的地震年代较久远,公元前1767年偃师附近与南阳接壤地带发生六级地震,公元前46年十月二十一日南阳附近发生大约6.5级地震,段时代内不会有大的影响。
鸭河工区距南阳市中心城区北30公里,测区内交通发达,铁路公路纵横交错,有省道S333、S231及焦枝铁路,距二广高速、兰南高速、郑渝高铁、南阳机场均在35公里以内。
铁路、公路和航空构成了工区对外交通体系。
图1-1测区概况影像图
2已有测绘资料及分析
2.1平面控制部分
河南华运路桥有限公司为建设需要从三等点加密的四等点44个组成四等三角网。
此网有44个中心多边形和12个大地四边形,共有88个三角形全面网。
采用T3经纬仪观测六个测回,观测结果质量见表1-1。
由河南华运路桥工程师用专用软件进行电算平差,采用西安坐标系,拥有三度带和六度带成果,其质量鉴定见表1-2。
由以下两表上的数据可表明该数据可作为加密一集导线的起算数据。
表1-1三角锁网观测结果质量鉴定表
等级
三角形个数
三角形闭合差分布情况
正值个数
正值之和
负值个数
负值之和
平均
最大
测角中误差
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9以上
四等
88
30
28
13
9
7
1
0
0
0
0
40
66.52
48
-91.99
+-1.8
5.22
+-1.305
表1-2三等三角测量平差成果质量鉴定表
等级
观测方向改正数
最大值
方向平均该正数
平差方向中误差
最弱点坐标中误差
最弱边相对中误差
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9以上
四等
191
65
12
1
0
0
0
0
0
0
-3.211
0.779
1.417
2.5cm
1/12500
鸭河工区鸭河路测区周围有三角点五个分别为sdd1、sdd2、sdd3、sdd4、sdd5.经有关资料表明sdd3点位有下沉现象不能使用,其它点位标志完好。
该设计决定采用sdd1、sdd2、sdd3和sdd4四点作为起算数据进行一级导线加密。
2.2高程控制部分
由河南华运路桥测量队为工程建设需要测设的水准网线路总长十六公里,水准点32个,且每个水准点设有长期使用标志。
采用N2水准仪双面水准尺双转点发观测,按结点法平差其精度指标见表1-3。
鸭河路测区的可以作为起算数据的电线点共用水准点,经复查均符合要求可以作为五等加密水准电线的起算数据。
表1-3精度指标
项目
精度(mm)
每公里高差中数偶然中误差
4.9
闭合环每公里高差中数全中误差
1.5
平差后一公里水准测量中误差
3.2
2.3其它
该测区已有1:
25000地形图,可以作为加密控制网布设的参考依据。
可以图上进行定线,然后在实地进行论证。
3坐标系统的选择
南阳鸭河工区鸭河路位于3度带第三十八带内,其中央子午线经度为114度。
测区中心处横坐标为:
规范规定投影变形比不得超过1:
20000,有上述计算精度较高,这与测区高差较小,地势平坦相吻合。
长度变形是由两个方面的因素造成:
一方面是测区距中央子午线距离的远近;另一方面是测区地面高差的大小。
由于测区范围较小,地势较平坦,高差较小,另外根据测区控制网布设原则在整个测区要有一个统一的坐标系统。
南阳鸭河工区鸭河路原有坐标系是以3度带中央子午线为114度,为保持坐标系的统一和原有资料的利用本设计决定采用以中央子午线为114度为投影带建立国家统一坐标系。
4平面加密控制网设计
4.1平面加密控制网等级
按照规定要求公路测量平面控制网等级不能低于规定要求,其详细规定如下
表1-4平面控制测量等级选用
高架桥、路线控制测量
多跨桥梁总长L(m)
单跨桥梁
(m)
隧道贯通长度
(m)
测量等级
--
二等
--
三等
高架桥
四等
高速、一级公路
一级
二、三、四级公路
二级
本平面加密控制网采用四等符合导线。
4.2平面加密控制点的精度及密度
4.2.1平面加密控制点的密度
根据四等符合导线控制测量的要求,其长度最多不能超过12公里,边数不能超过12,单一平均边长不能超过1公里。
本工程路线较短,平均边长大约500米,最大程度上满足平面控制测量的要求。
表1-5相邻点间平均边长参照值
测量等级
平均边长(km)
测量等级
平均边长(km)
二等
3
一级
0.5
三等
2
二级
0.3
四等
1
4.2.2平面加密控制点的精度
4.2.2.1最弱点精度估算
根据布设的控制网图可知最弱点为dx5。
导线总长约2.5公里,布设八个导线点,共九个侧段,平均每侧段0.28公里。
先用表称精度为MD=±(5mm+5ppmD)的南方全站仪进行施测(λ=±2ppm)。
用等权代替法估算最弱点的精度。
a.单位权中误差为:
(1-1)
b.点dx5的权为P:
从sdd2计算所得的权p1为:
(1-2)
从sdd3计算所得的权p2为:
(1-3)
则
c.点dx5的点位中误差为:
(1-4)
由dx5推算的点位精度可以达到控制网等级的要求。
4.2.2.2最弱边精度估算
根据布设的控制网图可知最弱边为dx4到dx5边。
a.由sdd2推算至dx5的最弱边边长对数中误差为m1,此时n=6,
则:
(1-5)
b.由sdd2推算至dx5的最弱边边长对数中误差为m1,此时n=6,
(1-6)
取两条线路所推得的最弱变的边长对数中误差的加权平均值得最弱边边长对数中误差
(1-7)
b.最弱边边长相对中误差为
(1-8)
规范要求一级导线最弱边相对中误差为1:
20000,该网的估算精度达1:
52000满足精度要求。
按照规定要求公路测量平面控制网精度不能低于规定要求,其详细规定如下
表1-6平面控制测量精度要求
测量等级
最弱相邻点边长相对中误差
测量等级
最弱相邻点边长相对中误差
二等
1/100000
一级
1/20000
三等
1/70000
二级
1/10000
四等
1/35000
4.3平面加密控制网图
本标段首级控制网为四等导线。
已有导线点为sdd1、sdd2、sdd3、sdd4,加密导线点编号分别为:
DX1、DX2、DX3、DX4、DX5、DX6、DX8。
加密控制网图如下:
图1-2平面加密控制网图
4.4平面加密控制网布设方案
4.4.1选点、埋石
4.4.1.1选点
沿公路中线方向大约在200到300米之间选择一个能保证相互之间通视,并且容易保存不容易毁坏的点位。
。
点位使用上部不小于150㎜×150㎜1×600㎜,下部不小于300㎜×300㎜×600㎜预制好的水泥桩,埋设好后桩位超过地面50㎜,在桩顶喷上准备好的红漆把点号表示出来,依次用“DX-X”表示。
加密导线点选点时应符合下列要求:
a.为了便于道路路线的施工设计和施工测量,所有布设的导线点应该能够互相通视,并且能够长期保存;而且所选的控制导线点到道路中线的距离应该在50到300米的范围内,最小不能低于50米,且短边与长边距离比要大致控制在3:
1。
因为低于50米在施工期间较容易埙坏;另外所布设的导线与道路中线之间的夹角应该尽可能的大。
为了便于对构造物的施测,所布设的控制点还要尽可能靠近构造物,对于这样的情况,与道路中线的距离可不受限制。
b.所布设的所有控制点与它相邻点间必须能够相互通视易于观测,并且应该在施工测量中充分利用控制点,但是一点要避开施工现场。
c.所有控制点应该较容易发现和寻找,在导线点标石旁要做能够保存较长且显而易见的红色标志。
如有特别不明显的点位,应尽可能设置测量指示桩。
d.控制点点位应埋设在固定的建筑物上或者土质坚硬不容易沉降的地方,切记不要埋在农耕地的中间,且相互之间的距离不要过远。
4.4.1.2埋石
e.把在建筑物或者坚硬岩石上的标石浇灌牢固。
特殊情况没办法埋设时,可以刻石在上面。
f.埋在地下的标石,特别是在土地上的标石,埋设时桩底要坚硬的东西捣实,随着时间的推移防止下沉。
g.点位在耕地区的没法调换的,应埋设在耕地区的非耕地地带上,例如田埂等地方并且要露出地面以便发现。
h.控制点点位埋设后,应及时准确的绘制点之记,规格见《公路勘测规范》(JTGC10-2007)(P4及附录A)。
4.4.2施测方案
此设计为单一附和导线,全站仪导线测量方法如下:
首先将三脚架架设在已知点B上,安装上南方测绘全站仪进行对中整平,利用全站仪的三维坐标测量功能和微电脑记忆功能,通过仪器屏幕直接输入已知A,B的三维坐标、仪器和觇标高度以及方位后,转动仪器用全站仪瞄准A点定位,然后开始进行测量前视2号点位的未知坐标;然后移动仪器到2号点位设站,用相同方法测量导线点3,4坐标。
全站仪将自动地显示各导线点的三维坐标,并记录在电子手簿上,而不需内业计算,直接在现场完成三维导线测量。
[1]
4.4.3数据处理
数据处理使用与仪器配套的专业软件解算。
解算前,要核对起算点的坐标及系统,检查外业观测记录的可靠性,确定投影参数及测区平均高程面,并制订合理的解算方案。
在数据处理中,首先要对外业数据质量进行检核,在确保数据无误及各项指标符合要求后,进行附和导线整体平差,并打印平差报告。
控制点点位中误差不得大于±5cm,最弱相邻点相对点位中误差不得大于±3cm,最弱相邻点边长相对中误差不大于1/20000,测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km。
5高程加密控制网设计
5.1高程加密控制网布设等级
该测区已有sdd1、sdd2、sdd3和sdd4四个已知水准点,该水准点的等级为四等。
鸭河工区鸭河路属于市政道路,应该符合一级道路控制网布设等级要求,且首级控制点为四等点,则加密控制点应为五等加密导线。
5.2高程加密控制网布设方案
在测区内作为施工测量高程控制的起算点,在测区控制网设计中已布设。
其中大多点已在施工测量范围内,不再需要加密布设,但对于部分通视不是很好的点还需要加密高程点。
可以把平面控制加密导线点的标志作为加密水准点使用,此点不管是在精度和密度上都满足施工测量控制的要求。
现利用已知的水准点进行高程加密。
高程控制测量采用直接水准法,按五等水准的精度观测。
水准测量的起始点选择路线起、终点最少1个以上国家四等以上水准点为起算,按照国家五等水准测量的要求布设成符合水准路线。
仪器采用s3型电子水准仪,观测方法采用后-前-前-后的顺序进行,采用变动仪器高(双摆站)或者往返观测测量方法,每一测站前后视距应可能相等,且视距累计差不能超过3米,两次观测之差应小于1㎜。
内业计算采用平差易软件解算。
最弱点高程中误差不得大于2厘米。
应沿公路沿线布设搞成控制点,高程控制点距路线中心线的距离应大于50米,宜小于300米。
相邻控制点之间的间距以300米为宜,特别情况可根据需要适当加密。
比如隧道口、大桥及其它大型构造物两端应增设水准点,对于特大型构造物每一端应该埋设两个(含两个)以上高程控制点。
全部控制点均提供水准高程成果。
图1-3高程加密控制网图
5.3高程加密控制点的精度及密度
5.3.1高程控制点的精度
符合(闭合)水准路线长度和每公里观测高差中误差应小于相应规定。
当符合(闭合)水准路线长度超过规定值时,就应该采用长度不能大于相应规定的两倍的双摆站的方法进行测量。
一次双摆站为一单程,取其平均值计算的往返较差、符合(闭合)闭合差应小于相应限差的0.7倍,每测站高差较差应小雨基辅(黑红)面高差较差的规定。
其精度估算如下:
根据水准导线的施测图可知最弱点为dx5。
a.从已知点sdd2进行最弱点的精度估算。
(1-9)
b.从已知点sdd2进行最弱点的精度估算
(1-10)
则
(1-11)
(1-12)
表1-7高程点精度估算成果
点名
已知点名
线路长
权
M
dx5
sdd2
1.17
0.85
3.2
sdd3
1.39
0.72
由以上计算结果可以四等水准点加密的五等水准符合路线满足规范要求可以使用。
表1-8高程控制测量技术要求
测量等级
每公里高差中数中误差(mm)
符合活闭合水准路线长度(km)
偶然中误差
全中误差
路线、隧道
桥梁
二等
1
2
600
100
三等
3
6
60
10
四等
5
10
25
4
五等
8
16
10
1.6
5.3.2高程控制点的密度
该高程加密控制网的设计主要是为施工测量服务,在施工中把这些点作为已知点进行引测、纵断面施测、横断面施测和施工放样(道路中线放样和边坡放样)高程控制。
加密的水准点的高程中误差m包括高程控制点的本身误差m控和沿路线传递产生的误差m测有:
(1-13)
取等高距为1米,m=8cm。
从高程控制点向下一级控制点传递一般采用等外水准测量,其高程闭合差为每公里3.5cm则
(1-14)
按五等水准施测
(1-15)
次水准路线布设可以长达约5公里,从而实际的加密布设路线约为2.5公里,相离水准点间距为200-300米,则
(1-16)
经过计算该水准路线可以布设9-13个水准点
6.技术依据及作业方法
6.1技术依据
●《公路勘测规范》JTGC10—2007
●《工程测量规范》GB50026-2007
《公路勘测细则》JTGC10—2007
《国家三四等水准测量规范(2009)》
6.2控制测量桩埋设标准
图1-4单位(mm)
图1-5单位(mm)
6.3仪器选择及检查要求
6.3.1仪器
平面控制网选用南方全站仪一台
高程控制网选用s3型水准仪一台
6.3.2全站仪的检验
a.长水准器的检查和校正
b.圆水准器的检查和校正
c.望远镜粗瞄准器的检查和校正
d.光学对电器的检查和校正
e.望远镜分划板竖丝的检查和校正
f.仪器照准差C的检查和校正
g.竖直度盘指标差I的检查和校正
h.电子补偿器的检查和校正(纵向补偿精度和横向补偿精度)
i.测角精度的检查和校正(水平角精度和竖直角精度)
j.测距精度的检查和校正
6.3.3水准仪的检验
a.检视水准仪及脚架各部件
b.望远镜光学性能的检验
c.圆水准器的水准轴应与仪器的旋转轴平行的检验与校正
d.十字丝横丝应与仪器旋转轴垂直的检验与校正
e.望远镜视准轴应与水准管的水准轴平行的检验与校正
以上检验项目及要求均按《国家水准测量规范》的要求进行检校。
6.3.3水准尺的检验
a.检视水准尺各部件是否完好无损
b.水准标尺分划面弯曲差的测定
c.水准标尺名义米长及分划偶然中误差的测定
d.一对水准标尺零点不等差及基辅分划读数差的测定
6.4观测方法及限差
7作业组织及工作进行计划
项目
时间
时间周
第一周
第二周
第三周
第四周
第五周
第六周
选点
√
造标埋石
√
水平网外业
√
高程网外业
√
概算与平差
√
成果整理
√
表1-9作业组织及工作进程
以上全部控制测量任务由某公司测量队完成,作业组织及工作进程计算见表1-1。
外业作业时间从七月一日开始,测量队成员为:
工程师一名,助理工程师两名,技术员三名,共六人。
第二部分:
施工测量设计
1工程概况
南阳鸭河工区鸭河路起始桩号X,终点桩号X,主线全长约2公里。
主要工程量包括:
路基的挖方和填方。
2路基施工测量设计
路基施工是道路施工比较重要的部分。
路基施工的好坏直接影响道路的承压强度、路面的沉降和道路的质量。
因此对路基施工一定要严格要求路基的填料强度和颗粒大小标准和路基压实度标准。
具体要求见下表
路基填料最小强度及最大粒径要求如下表:
表2-1路基填料最小强度及最大粒径要求
项目分类
路槽地面以下深度(cm)
填料最小强度(CBR)(%)
填料最大粒径(cm)
路堤
上路床
0~30
6
10
下路床
30~80
4
10
上路提
80~150
3
15
下路提
>150
2
15
零填及挖方路基
0~30
6
10
30~80
4
10
表2-2路基压实度标准
填挖类型
路面底面以下深度(cm)
压实度(%)
填方路基
上路床
0—30
≥95
下路床
30—80
≥95
上路提
80—150
≥94
下路提
150以下
≥92
零填及路垫路床
0—30
≥95
30—80
≥95
表2-3土方路基实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权
值
高速公路、一级公路
其他公路
二级公
路
三、四级公路
1
压实
度
(%)
零填及
挖方(m)
0~0.30
—
—
94
按附录B检查。
密度法:
每200m每压实层测4处
3
0~0.80
≥96
≥95
—
填方
(m)
0~0.80
≥96
≥95
≥94
0.80~1.50
≥94
≥94
≥93
>1.50
≥93
≥92
≥90
2
弯沉(0.01mm)
不大于设计要求值
按附录I检查
3
3
纵断高程(mm)
+10,-15
+10,-20
水准仪:
每200m测4断面
2
4
中线偏位(mm)
50
100
经纬仪:
每200m测4点,弯道加HY、YH两点
2
5
宽度(mm)
不小于设计
米尺:
每200m测4处
2
6
平整度(mm)
15
20
3m直尺:
每200m测2处×10尺
2
7
横坡(%)
±0.3
±0.5
水准仪:
每200m测4个断面
1
8
边坡
不陡于设计值
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