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候毕业设计
毕业设计
(宜兴市环保大道新建工程施工测量设计方案)
侯东海
专业名称:
工程测量
班级:
测量08-1
学制:
三年
学号:
0840153109
学历层次:
专科
指导教师:
林乐胜
评阅人:
论文(设计)提交日期:
2011年**月**日
论文(设计)答辩日期:
2011年**月**日
江苏建筑职业技术学院
二○一一年六月十五日
毕业设计成绩评定书
专业、班级测量08-1班姓名侯东海日期
1、设计题目宜兴市环保大道新建工程施工测量设计方案
2、设计指导教师(签名)
3、设计评阅人(签名)评阅日期
4、评定意见及成绩
2011年月日
中文摘要
道路测量是为各种等级的公路设计和施工服务的。
随着技术的革新,传统的测量技术已经被数字化技术所取代。
首级控制网的布设方法有导线控制网、GPS控制网等;而施工控制网也随着道路等级的不同在首级控制网的基础上通过精度评定与经济预算选出最佳方案。
道路工程建设过程中需要进行的测量工作,称为道路工程测量,简称道路测量。
关键词:
平面控制测量、高程控制测量、道路施工测量、竣工测量
目录
第一章工程概况1
1.1工程任务1
1.2已有资料分析与利用1
1.3已有平面控制点与高程控制点1
第二章测区自然情况2
2.1环境情况2
2.2气候特点2
第三章基础控制测量方案2
3.1测前准备2
3.1.1资料准备2
3.1.2测量准备3
3.1.3技术规范.................................................................................................................3
3.2平面控制测量3
3.2.1等级与精度3
3.2.2导线网的布设3
3.2.3导线测量................................................................................................................5
3.3高程控制测量6
3.3.1等级与精度6
3.3.2水准网的布设7
3.3.3水准测量................................................................................................................8
3.4测量成果整理11
3.5内业理论计算11
3.6作业流程总结..................................................................................................................14
第四章道路施工测量14
4.1恢复中线测量…….........................................................................................................14
4.2施工控制桩的测设…….................................................................................................15
4.3路基边桩的测设…….....................................................................................................16
4.4现状调查及原地面测量13
4.5路基施工测量14
4.6路面施工测量17
4.6.1路面基层施工测量17
4.6.2路面面层施工测量17
4.7路缘石、边坡与边沟施工测量17
4.8竣工测量18
第五章仪器选用及人员组织18
5.1仪器选用18
5.2人员安排18
第六章成本分析.........................................................................................................................19
第七章成果归档20
第一章工程概况
1.1工程任务
环保大道是宜兴市环保科技工业园的重要基础设施,也是规划宜兴开发区得重要纵向道路,以列入宜兴市2011年重点建设项目。
本项目起点104国道方砚,向东北延伸,分别与新老204省道、远东大道交叉,路线经过西木村、上终点远东大道北侧约130m吕家于,全长7.305km,按双向六车道一级公路标准建设设计速度80km/h,路基宽55m。
该项目分两个标段:
标段K0+000~K3+900,起点位于104国道,终点位于红塔桥附近,全长3.900km;
标段K3+900~K7+305.474,起点位于红塔桥附近,至终点远东大道附近,全长约3.405km。
我项目部承担
标段的施工。
1.2已有资料分析与利用
设计院提供的1:
500的地形图。
1:
20000航空摄影图。
GPS控制网图。
GPS控制点成果表。
1:
2000的线路平面图。
根据上述已有资料进行分析初步建立施工控制网经过实地勘察和充分考虑,选择最佳方案形成附和平面导线和附和水准导线。
1.3已知平面控制点与高程控制点
平面控制点利用东南大学设计院测设的GPS点。
A级点一个和F级点四个:
A061、F008、F002、F003
表1-1控制点起算数据表(单位:
m)
点名
标志
X轴坐标/(m)
Y轴坐标/(m)
备注
A061
水泥底柱钢钉
3478544.715
478265.167
F008
水泥底柱钢钉
3478830.753
478410.401
F002
水泥底柱钢钉
3481377.726
479453.351
F003
水泥底柱钢钉
3481528.501
479941.103
高程控制点利用东南大学设计院提供的四个四等水准点:
A061、F008、F002、F003
表1-2已知高程数据据表(单位:
m)
点号
标志
高程/(m)
备注
地点
A061
水泥底柱钢钉
4.454
四等水准点
F008
水泥底柱钢钉
4.351
四等水准点
F002
水泥底柱钢钉
4.436
四等水准点
F003
水泥底柱钢钉
4.477
四等水准点
第二章测区自然情况
2.1环境情况
本工程起与104国道砚,向东北延伸,分别与新老240省道,远东大道交叉,路线经过西木村、上堡村,亳村,终点位于远东大道北侧约130mm吕家于,全长7.305m,所经进过的河流有:
红胜河、红塔河、高塍河等。
其中高塍河桥有一定行船要求。
在拟建的道路范围内大部分为农田耕地,部分地段为民房和厂房,部分地段鱼塘密集。
整个场区地势起伏稍大,场地标高在2.66-7.40m之间,该场地原始地貌似属于长江三角洲太湖流域湖冲积平原地貌单元。
2.2气候特点
本项目所处区域全年温暖湿润,热量条件好,最高气温38-39摄氏度,最低气温-10摄氏度,平均气温15摄氏度,平均降水量1100-1300mm,汛期6-9月份,降水量占全年的百分之五十,全年蒸发量1100mm,主导风向东南风。
雨季和低温是影响公路建设的自然因素。
第三章基础控制测量方案
3.1测前准备
3.1.1测量桩位交接
3.1.1.1测量桩位交接工作由建设单位组织,设计或勘测单位向施工单位测量工程师交桩。
交桩要有桩位平面布置图。
桩位交接后办理交接手续。
3.1.1.2交接桩数量根据工程的大小确定。
与另外施工段连接处,要求在连接处向界外多交至少一个坐标点和水准点。
3.1.1.3接桩时察看点位是否松动或被移动,若已松动或被移动,及时向勘测单位提出补桩的申请。
3.1.1.4施工单位逐一记录现场点位,并做好桩位标记录,桩标不突出的应用钢尺拴桩,做好标记,便于寻找复测。
3.1.1.5接桩后及时进行标桩保护,采取混凝土加固、砌保护井和钉设标志牌等措施,容易被车撞轧的控制点钉设防护栏杆等。
3.1.2桩位复测
3.1.2.1接桩后依据设计图纸和交桩资料进行内业校核,检查成果表中的各项计算是否正确。
3.1.2.2桩位的坐标复测宜采用附合导线法进行,高程复测宜采用附合水准测法进行。
3.1.2.3复测中发现问题及时与交桩单位联系解决。
复测合格后及时向监理工程师或建设单位提交复测报告,以使复测成果得到确认后使用。
3.1.3资料准备
由于本期工程量不是很大,但工期短,由于道路大多贯穿田地、河流和村庄,障碍物遮挡较为严重。
这给测量工作的进度带来了影响,在进行控制测量时,若不考虑控制点之间是否通视,距离是否适当,前期布设的控制点是否会在施工过程中被破坏等。
导致后续施工放样无法进行,这不仅影响施工工期,而且可能导致整个工程的失控,直接影响工程的施工进度和精度。
所以,针对上述复杂的这项工程的条件,控制测量网的布设、观测方法和平差方法的选择,将直接影响到工程能否优质、高速的完成。
工程控制测量的起算依据是由东南大学设计研究院提供的,在施工范围内的导线点(均附带相应的坐标、高程数据),我们依据施工现场已有的高级测量控制点,结合工程施工的实际情况,采用如下方案对整个工程施工的全过程进行控制:
首先,结合本工程的特点,要布设一个覆盖整个工程范围的平面控制网系统,工程初期,我们经过实地勘察,结合工程设计图纸进行分析,并考虑工程施工分阶段进行,拟在施工范围周边固定位置上布设附和导线和水准路线来完成工程测量的平面控制和高程控制
其二,在特殊条件下,可利用前后方交会法、支导线等观测方法对施工的重点部位进行加密控制和复核,并结合作业的不同阶段予以调整;
3.1.2测量准备
工程测量是工程的先行管理工序,测量的好坏将直接影响工程的顺利开展及全工程的质量等级,为保证工程的全过程施工质量,本工程将组建一个专门的测量班子,负责施工全过程平面控制、高程控制和施工测量。
为了提高测量精度,我项目部在该工程配置了精度较高的测量仪器,仪器在使用前必须经有关部门检验、校验合格后方能使用。
(详见第五章)
3.1.3技术规范
《工程测量规范》(GB50026-2007)
《公路勘测规范》(JTGC10-2007)
《公路桥涵施工技术规范》(JTG041-2000)
《公路工程路基施工技术规范》(JTGD30-2004)
《GPS测量规范》(GB/T18314-2009)
3.2施工平面控制测量
3.2.1等级与精度
环保大道为一级公路,根据《公路测量规范》一级公路的控制技术指标
等
级
导线
长度(km)
平均
边长(km)
测角
中误差
(”)
测距
中误差
(mm)
测距相对中误差
测回数
2”级仪器
方位角闭合差(”)
导线全长相对闭合差
一级
4
0.5
5
15
1/30000
2
≤1/15000
注:
1表中n为测站数
2当导线平均边长较短时,应控制导线边数不应超过表中导线长度和平均边长算的边数;当导线长度小于表中规定长度的1/3时,导线全长的绝对闭合差不应大于13cm。
水平角测量的测站限差
导线等级
半测回归零差
2C变动或半测回同三方向较差
各测回同一方向较差
同一测站指标差之差各测回垂直角之差
一级
12″
18″
12″
15″
水平距离的测量限差
平面控制网等级
仪器精度等级
每边边测回数
一测回读数较差(mm)
单程各测回较差(mm)
往返测距较差(mm)
往
返
一级
10mm级仪器
2
2
≤10
≤15
≤2(a+b*D)
3.2.2导线网的布设
根据已有的资料和实地的勘察,结合各种因素的考虑,最后初步确定了施工控制导线的布网形式采用附和导线,与一标段共用起始边A061-F008,共用点坐标为高级点,由东南大学设计院提供,终边为F002-F003亦由设计院提供,设计全长共9个未知点,控制整个
标段,在导线设计中与已有的其他高级点进行联测。
一、导线点的选取
1布网的形式和各种因素的考虑,点位应选在距即将施工道路200-300m土质坚实、稳固可靠、便于保存的地方、视野固定开阔,便于加密、扩展和寻找。
2点之间通视良好,视线之间尽量不受物得影响。
3相邻之间的测距尽量不受散热塔、烟囱、散热池等发热体及强电磁场的影响。
4相邻点之间的视线倾角应尽量小,不宜超过3′。
5充分利用已有控制点
二、导线点的埋设
根据选点的要求导线点距征地线外200—300左右,控制点标志采用φ14-φ20mm、长度为30-40cm的普通钢筋制作,钢筋顶端应锯“十”字标记,距底端约5cm处应弯成钩状。
如图所示
钢筋浇筑在混泥土块中,埋在土中预留2-3cm,混泥土块埋在土中露出原地面2-3cm,混泥土周围用碎石混泥土加固防止下沉和移动。
在混泥土土块上进行编号以JM(加密)、BM(水准含坐标)等字样。
在桥头的附近都埋设水准点与GPS点进行联测并加以防护防止被破坏。
3.2.3导线测量
为了保证测量的精度采用2“级全站仪进行测角量边的数据的采集。
1、水平角观测
仪器或反光镜的的对中误差不应大于2mm。
水平角观测过程中、气泡的中心位置的偏差离整置中心不宜超过1格,当观测方向的垂直角超过正负3。
的范围时,宜在测回间重新整置气泡位置。
有垂直补偿器的仪器,可不受此款的限制。
如受外界因素(震动)的影响,仪器的补偿器无法正常工作或,超出补偿器的补偿范围时应停止观测。
当测站或照准目标偏心时,应在水平角观测前或观测后测定归心元素。
测定时,投影示误三角形的边长,对于标石、仪器中心的投影不应大于5mm,对于照准标志中心的投影不应大于10mm。
投影毕业后,除标石中心外,其它各投影中心均应描绘两个观测方向。
角度元素应量置15′,长度元素应量置1mm。
尽量减少光折射的影响及其它环境因素造成的影响。
一测回内2C互差或同一方向值各测回较差超限时,应重测超限方向,并联测零方向。
下半测回归零差或零方向的2C互差超限时,应重测回。
若一测回中重测方向数超过总方向数的1/3时,应重测该测回。
当重测的的测回数超过总的测回数的1/3时,应重测该站。
控制网的水平角的观测应按照相应等级的规范要求执行,并将数据记录在外业记录薄上。
2、距离测量
测距的精度指标:
mD=a+b*D
式中mD—测距中误差(mm)
a—标称精度中的固定误差(mm)
b—标称精度中的比例误差系数(mm/km)
D—测距长度(km)
在测距之前仪器及相关的气象仪表应及时校验。
测站的对中误差和反光镜的误差不应大于2mm。
当观测数据超限时,应重测整个测回,如果观测顺序出现分群时,应分析原因,采取相应措施重新观测。
在边长的测量时,应分别两端点观测始末的气象数据,计算时应取平均值。
尽量减小旁光的折射对测距的影响。
测量气象元素的温度计宜采用通风干湿温度计,气压表应选用高原型空盒气压表;读数钱应将温度计悬挂在离开地面和人体1.5m以外太阳不能直射的地方,且读数精确到0.2摄氏度;气压表应整平,指针不应滞阻,且读数精确至50Pa。
进行气象改正,减少测距误差。
距离的观测按照电子测距的相应等级规范执行,并将数据记录在记录薄上。
3.3施工高程控制测量
3.3.1等级与精度
根据《公路测量规范》一级公路的水准测量的技术指标
等级
每千米高差全中误差(mm)
路线长度(km)
水准仪型号
水准尺
观测次数
往返较差、附合或环线闭合差
与知点联测
附合线
平地(mm)
山地(mm)
四等
10
≤16
DS3
双面
往返各一次
往一次
注:
1结点之间或结点与高级点之间,其路线长度,不应大于表中规定的0.7倍。
2L为往返测段、附合水准的路线长度(km);n为测站数。
水准观测的技术要求
等级
水准仪型号
视线长度(m)
前后视距离的较差(m)
前后视距离较差累积(m)
视线离地面最低高度(m)
基、辅分划或黑红面读数较差(mm)
基、辅分划或黑红面读数高差较差(mm)
四等
DS3
100
5
10
0.2
3
5
3.3.2水准网的布设
根据已有的资料和实地的勘察,结合各种因素的考虑,最后初步确定了施工水准路线的布网形式,采用附和水准,与一标段共用起始点,共用点为高级点,由设计院提供,终点为F002,进行测量时中间段与已知水准点进行联测。
、水准点的选取
布网的形式和各种因素的考虑,点位应选在距即将施工道路50-100m土质坚实、稳固可靠、便于保存的地方、视野固定开阔,便于加密、扩展和寻找
点之间通视良好,视线之间尽量不受物得影响。
相邻之间的距离在200m左右
充分利用旧有的水准点
尽量避开河塘,河流等容易破坏的地方
、水准点的埋设
根据选点的要求水准点距征地线外50—100左右,控制点标志采用直径14-20mm、长度15-20cm的普通钢筋制作,距底端约5cm处应弯成钩状。
如下头所示
钢筋浇筑在混泥土块中,埋在土中预留2-3cm,混泥土块埋在土中露出原地面2-3cm,混泥土周围用碎石混泥土加固防止下沉和移动。
在混泥土土块上进行编号以HB1\、HB2.........
命名水准点。
在桥头附近都埋设水准点与高级点进行联测并加以防护防止被破坏。
3.3.2水准测量
为了保证高程测量的精度采用DS3级光学水准仪利用双面尺法进行四等水准测量。
1、水准测量数据的采集及水准尺规定
水准仪器的视准轴与水准管轴的夹角i不超过20秒
补偿、自动安平水准仪的补偿误差对于三等不超过0.5秒。
水准尺的米间隔平均边长与名义长之差,对于木质双面水准尺,不超过0.5mm。
此上要求要经过专门机构进行校定,详见检定书。
在软土地上要用尺垫
在天气成像清晰时观测,减小误差
野外测站的测量必须严格按照规范流程操作
水准测量数据观测应按照相应等级的规范要求执行,并将数据记录在外业记录薄上
2、水准网布设方案要求
水准路线应尽量沿坡度小的道路布设,以减弱前后视折光误差的影响,尽量避免跨越河流、湖泊、沼泽等障碍物。
水准路线若与高压输电线或地下电缆平行,则应使水准路线在输电线或电缆50m以外布设,以免电磁场对水准测量的影响。
布设首级高程控制网时,应考虑到便于进一步加密。
水准网应尽可能布设成环形网或结点网,在个别情况,也可布设成附合导线。
应与国家水准点进行联测,以求得高程系统的统一。
注意测区已有水准测量成功的利用。
3、水准测量的操作程序
(1)整平仪器使望远镜绕竖轴旋转时,水准气泡两端分离不大于1厘米;
(2)将望远镜对准后视标尺黑面,转倾斜螺旋使水准气泡准确居中,读记下丝、上丝和中丝的标尺读数。
计算后视视距,计算上下丝中数与中丝之差,并判断是否超限;
(3)将望远镜照准前视标尺黑面,转倾斜螺旋使水准气泡准确居中,先读记中丝标尺读数,再读记下丝、上丝标尺读数。
计算前视视距、前后视距差、视距差累计值,判断是否超限。
计算上下丝中数与中丝之差,并判断是否超限;
(4)照准前视标尺红面,转倾斜螺旋使水准气泡准确居中,读中丝标尺读数。
计算前视黑、红面读数之差(黑+K-红),并判断是否超限;
(5)照准后视标尺红面,转倾斜螺旋使水准气泡准确居中,读中丝标尺读数。
计算后视黑、红面读数之差(黑+K-红),并判断是否超限;
(6)计算黑、红面所测高差及高差之差,判断是否超限;
(7)检核:
后视“黑+K-红”-前视“黑+K-红”=黑红面所测高差之差;
(8)计算本站高差(黑红面所测高差中数)。
本站观测结束,指挥后尺和观测员搬站;
(9)使用自动安平水准仪时,操作程序与气泡式水准仪相同。
每测站观测前,首先使整平气泡居中,然后按规定顺序照准标尺进行读数;
(10)
转镜水准仪的操作程序,应按规定顺序照准标尺,而将黑面和红面的观测分别在两个镜位(或摆位)进行。
3.4测量成果整理
A导线测量成果的计算
①检查外业,观测手薄记录计算是否正确,观测成果是否满足限差要求,确定观测成果完全符合规范规定后,方可进行计算。
导线网几何条件的验算即方位角条件闭合差计算
B水准测量成果的计算
利用四等水准进行高差计算,计算导线间高差,合乎限差要求后,逐点推算导线点的高程。
3.5内业理论计算
附和导线内业计算
(1)推算各边的坐标方位角
推算各边的坐标方位角的目的是为了计算坐标增量,根据起始边的坐标方位角及改正数,按式3.1依次推算各边的坐标方位角
α23=α12±180°+β左
α23=α12±180°-β右(3.1)
为了检核,最后推算至起始边的坐标方位角,看其是否与已知数值相等。
否则,应重新推算。
(2)角度闭合差的计算与调整
附合导线中BA边和CD边位已知边,通常称BA边为始边,CD边为终边。
由于外业工作已测得导线各个转折角及连接角得大小,所以,可以根据起始边已知坐标方位角αAB及测得的导线各转折角和连接角,由上式推算出终边的坐标方位角α'CD,由于测角存在误差,所以α'CD与终边已知坐标方位角αCD一般不相等,两值之差即为附合导线的角度闭合差fβ
fβ=α'CD-αCD=αAB-αCD±∑β±n×180°(3.2)
fβ的调整:
当用左角计算α'CD时,改正数与fβ反号;当用右角计算α'CD时,改正数与fβ同号
(3)坐标增量的计算及闭合差计算
坐标增量的计算,就是根据已经推算出的各边的坐标方位角和相应边的边长,按式(3.3)计算各边的坐标增量
△XAB=DAB*cosαAB
△YAB=DAB*sinαAB(3.3)
按附合导线的要求,导线各测量边的坐标增量代数和的理论值应等于终(C)、始(A)两点的已知坐标值之差。
因此,纵横坐标增量闭合差可按式3.4计算:
Fx=∑△X测-(XC-XA)
FY=∑△Y测-(YC-YA)(3.4)
(4)坐标增量闭合差的调整
由于Fx、FY的存在,可以计算出导线全长闭合差F
(3.5)
导线全长的相对闭合差K
K=F/∑D=1/(F/∑D)(3.6)
以相对闭合差K来衡量导线测量的精度,若K≤K容,则说明符合要求可以进行调整,即将Fx、FY反符号,按边长成正比分配到相应边的纵横坐标增量中去,从而得到改正后的各边纵横坐标增量,以△Xi,i+1和△Yi,i+1表示,即
△Xi,i+1=△Xi,i+1测+V△Xi,i+1
△Yi,i+1=△Yi,
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