外业勘测工作内容及注意事项

外业勘测工作内容及注意事项

1．前言

1.1编写时间

2011年9月17日 星期六 阴有阵雨

1.2编写背景

本文依据2011年8月18日第一次出的外业《襄樊北编组站改建上行系统》经历的外业和计算的内业数据编写。

1.3编写依据

1. 《工程测量（西南交大国家精品课程）》

2. 《襄樊北编组站改建上行系统》外业数据

3. 《站场专业定测工作量》

4. 《铁路线路设计规范——铁路运量设计》

5. 其他

1.4补充（放到最后）

本文是依据第一次出外业的经历编写的，有许多个人理解的部分，同时也需要后期的不断完善，以不断提高进步…. 2．铁路线路测量概述

本章主要是参考《工程测量（西南交大国家精品课程）》第十二章，如有不清楚详见那一章。

线路测量是指铁路线路在勘测、设计和施工等阶段中所进行的各种测量工作。它主要包括：

为选择、设计铁路线路中心线的位置的各种测绘工作；（测绘）

1. 为把设计的铁路线路中心线标定在地面上的测设工作；（测设）

2. 为进行路基、轨道、站场的设计和施工的测绘和测设工作。（除了线路中心以外的路基、战场等的测绘和测设）

2.1初测定测在设计阶段中的顺序

1.先在小比例尺地形图上找出线路可行的方案和初步选定一些重要技术标准，形成可行性研究报告；（预可研然后是可研，如果项目比较小可直接进行到可研阶段，对于是否进行预可研的相关内容可观看《铁路线路设计规范——铁路运量设计》）。

2.然后经线路初测，通过初测提供沿线大比例尺带状地形图以及地质和水文资料，然后在内业做初步设计，在初测提供的带状地形图上选定线路中心线的位置，亦称纸上定线。经过经济、技术比较提出一个推荐方案；同时要确定线路的主要技术标准，如线路等级、限制坡度、最小半径等；

3.把初步设计报上级部门批准，批准之后进行定测，把已经上级部门批准的初步设计中所选定的线路中线测设到地面上去，并进行线路的纵断面和横断面测量；对个别工程还要测绘大比例尺的工点地形图。 4.定测之后进行施工图设计，施工技术设计（施工图）是根据定测所取得的资料，对线路全线和所有个体工程做出详细设计，并提供工程数量和工程预算。

2.2铁路新线测量

2.2.1铁路新线初测

(《工程测量（西南交大国家精品课程）》第七章)的原文，我只是摘抄了一部分。

1. 插大旗

主要是为确定根据方案研究中在小比例尺地形图上所选线路位置，在野外用“红白旗”标出其走向和大概位置，并在拟定的线路转向点和长直线的转点处插上标旗，为导线测量及各专业调查指出进行的方向。（现在大多都已不用了）

2. 导线测量（打导线）

初测导线是测绘线路带状地形图和定测放线的基础。导线测量的外业及内业工作已在《工程测量（西南交大国家精品课程）》第七章中作了介绍。主要就是计算导线的坐标。

(1) 导线的布网形式

导线是由若干条直线连成的折线，每条直线叫导线边，相邻两直线之间的水平角叫做转折角。测定了转折角和导线边长之后，即可根据已知坐标方位角和已知坐标算出各导线点的坐标。按照测区的条件和需要，导线可以布置成下列几种形式：  附合导线 如图7.3所示，导线起始于一个已知控制点，而终止另一个已知控制点。控制点上可以有一条边或几条边是已知坐标方位角的边，也可以没有已知坐标方位角的边。

图7.3 附合导线 图7.4 闭合导线

 闭合导线 如图7.4所示，由一个已知控制点出发，最后仍旧回到这一点，形成一个闭合多边形。在闭合导线的已知控制点上必须有一条边的坐标方位角是已知的。

 支导线 如图7.5所示，从一个已知控制点出发，既不符合到另一个控制点，也不回到原来的始点。由于支导线没有检核条件，故一般只限于地形测量的图根导线中采用。

图7.5 支导线图

(2) 导线测量的外业包括踏勘、选点、埋石、造标、测角、测边、测定方向。

 踏勘、选点及埋设标志。踏勘是为了了解测区范围,地形及控制点情况,以便确定导线的形式和布置方案；选点应考虑便于导线测量、地形测量和施工放样。选点的原则为：

a) 相邻导线点间必须通视良好；

b) 等级导线点应便于加密图根点，导线点应选在地势高、视野开阔便于碎步测量的地方；

c) 导线边长大致相同；

d) 密度适宜、点位均匀、土质坚硬、易于保存和寻找。

图 7.6 导线点标志和点之记

选好点后应直接在地上打入木桩。桩顶钉一小铁钉或划”+”作点的标志。必要时在木桩周围灌上混凝土（图7.6a）。如导线点需要长期保存，则应埋设混凝土桩或标石（图b）。埋桩后应统一进行编号。为了今后便于查找，应量出导线点至附近明显地物的距离。绘出草图，注明尺寸，称为点之记（图c）。

 测角 可测左角，也可测右角，闭合导线测内角，精度要求见表7-2。

 测边 传统导线边长可采用钢尺、测距仪（气象、倾斜改正）、视距法等方法。随着测绘技术的发展，目前全站仪已成为距离测量的主要手段。  测定方向 测区内有国家高级控制点时，可与控制点连测推求方位，包括测定连测角和连测边；当联测有困难时，也可采用罗盘仪测磁方位或陀螺经纬仪测定方向。

(3) 导线测量的内业计算

 坐标的正算和反算 如图7.7所示， 已知一点A的坐标Ax、Ay、边长ABD和坐标方位角AB，求B点的坐标Bx、By，称为坐标正算问题。

最后得到的表格如下所示：（下表使用的是左角）

具体的外业计算内容见后面的基线计算的章节，基线和导线知识叫法不一样，他们两个的作用是一样子的，计算方法和结果也是一样的。点

号 观测角

/° ′ ″ 改正

数/″ 改正后的角值

/° ′ ″ 坐标方位角

/° ′ ″ 边

长

/m 增量计算值(米) 改正后的增量值(米) 坐 标(米)

'x/m 'y/m x/m y/m x/m y/m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

A’

93 56 15

A(P1) 186 35 22 -3 186 35 19 167.81 219.17

100 31 34

86.09

-15.73 -1

+84.64

-15.73

+84.63

P2 163 31 14 -4 163 31 10 152.08 303.80

84 02 44

133.06

+13.80 -1

+132.34

+13.80

+132.33

P3 184 39 00 -3 184 38 57 165.88 436.13

88 41 41

155.64 -1

+3.55 -2

+155.60

+3.54

+155.58

P4 194 22 30 -3 194 22 27 169.42 591.71

103 04 08

155.02

-35.05 -2

+151.00

-35.05

+150.98

B(P5) 163 02 47 -3 163 02 44 134.37 742.69

86 06 52

B’

 892 10 53 982 10 37 529.81 -33.43 +523.58 -33.44 +523.52

辅

助

计

算 61180BBAAnf 7603nf限

01.0理测xxfx 06.0理测yfy

mfffyxD06.022 88001DfKD 容许相对闭合差：20001 导

线

略

图

(4) 导线联测时的计算

新线初测导线除了上面的计算坐标值之外，有两点需要注意：长度和坐标换带。（导线的两化改正和坐标换带是为了联测时候的统一，跟前面的计算方法没有关系。）

a) 导线长度的两化改正

当初测导线与国家大地点联测时，首先应将导线测量成果改化到大地水准面上，然后再改化到高斯平面上，才能与大地点坐标进行比较检核，为此要进行导线的两化改正。

设导线在地面上的长度为s，则改化到大地水准面上的长度s0，可按下式计算；

)1(0RHssm

将0s再改化至高斯平面上，可按下式计算：

)21(220Ryssmg

b) 坐标换带计算

在高斯平面直角坐标系中，由于分带投影，使参考椭圆体上统一的坐标系被分割成各带独立的直角坐标系。铁路初测导线与国家大地点联测，有时两已知点会处于两个投影带中，因而，必须先将邻带的坐标换算为同一带的坐标才能进行检核，这项工作简称坐标换带。它包括6°带与6°带的坐标互换、6°带与3°带的坐标互换等。

3. 高程测量

初测高程测量的任务有两个，一是沿线路设计水准点，作为线路的高程控制网；二是测定导线点和加桩的高程，为地形测绘和专业调查使用。

现在一般利用GPS1来确定高程，初测高程控制网的高程测量一般不叫基平测量，比较粗略，但定测一定会有基平测量， 跟国家点联测。当然初测有的老总也按老的方式来，也进行基平计算。

加桩是指导线点之间所钉设的板桩，它用于里程计算和专业调查，一般每100 m钉设一桩；在地形变化处及地质不良地段，亦应钉设加桩。 2.2.2铁路新线定测

新线的定测主要包括中线测量、线路纵断面测量、线路横断面测量

1. 线路平面组成和平面位置的标志

由于受地形、地质、技术条件等的限制和经济发展的需要，铁路线路的方向要不断改变。为了保持线路的圆顺，在改变方向的两相邻直线间须用曲线连接起来，这种曲线称平面曲线。平面曲线有两种形式，即圆曲线和缓和曲线。线路平面组成，见图12－2。

圆曲线是一段具有半径相同的圆弧；缓和曲线则是连接直线与圆曲线间的过渡曲线，其曲率半径由无穷大逐渐变化到圆曲线的半径。铁路干线的平面曲线都应加设缓和曲线，地方和厂矿专用线在行车速度不高时，可不设缓和曲线。

在地面上标定线路的位置，是将一系列的木桩标定在线路的中心线上，这些桩称为中线桩，简称中桩（因此也就有了中装高程等）。中线桩除了标出中线位置外，还应标出各个桩的名称、编号及里程等。对线路位置起控制作用的桩称线路控制桩，直线上的控制桩有交点桩（用JD表示）和直线转点桩（用ZD表式）；曲线上也有一系列控制桩，详见第12－4～12－6节。控制桩通常用4～5 cm见方的方桩钉入地面，桩顶应与地面齐平，并订一小订表示它精确的点位。直线和曲线上的控制桩均应设置标志桩，标志桩用宽5～8cm的板桩，上面写明点的名称、编号及里程。标志桩钉在离控制桩30～50 cm处，直线上钉在线路前进方向的左侧，曲线上则钉在曲线的外侧，字面向着控制桩（图12－3）。为了详细标出直线和曲线的位置和里程，在直线上每50 m、在曲线上每20 m钉一中线桩；里程为整百米的称百米桩，里程为整公里的称公里桩，在地形明显变化和线路与其他道路管线交叉处应设置加