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摘要:施工测量放样是工程项目施工中的关键一环,它贯穿于路基工程施工的全过程,对施工质量及成本控制具有重要影响。本文通过介绍路基工程施工测量放样的概念,结合工程应用实例探讨了填方路基放样及挖方路基放样,并总结了各放样方法的适用方法,以供参考。
关键词:路基工程;测量放样;中线法;边线法
中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号:
1路基放样
路基放样,有狭义和广义之分。狭义的路基放样就是指路基施工放样,即在实地完成“算点”和“找点”的过程。而广义的路基放样除路基施工放样外,还包括原地面复测、设置标识桩、布设控制桩点和保护控制桩点等内容。此处,路基放样取其第一层含义,等同于路基施工放样。
2填方路基放样
填方路基放样大体可以分为以下几个阶段:l)实地寻找路基设计横断面里程;2)测取该里程处某位置的路基顶面高程;3)计算边线偏距;4)放出边线点;5)测取边线点处路基顶面高程;6)计算边线点内移或外移距离;7)调整边线点位置。如果2次测得的路基顶面高程较大,应反复进行第5)~7)阶段,直到最后两次的高差小至能够满足现场施工要求。
2.1曲线段填方路基放样实例解析
图1为区间填方路基的一个横断面图,其中各填料顶面的横坡皆为4%,级配碎石厚0.7m,A、B组填料厚2.3cm。IDK344+925.71处在一段第二缓和曲线上,曲线要素如表1所示。
图1 IDK344+925.71路基横断面图
2.1.1放样过程
填筑过程中采用边线法(施工坐标系法)放样,放样过程如下(仪器采用徕卡TS06):
l)初次测得某边线点坐标:X=546587.7271,Y=511325.6274;坐标反算有:S(里程)=344+926.7351,Z(偏距)=-15.75m(“+”为右偏,“-”为左偏);查路基横断面设计图可知该点距IDK344+925.71断面最近,故前视移至IDK344+925.71里程。
2)测得IDK344+925.71里程处边线高程H=43.5281。
3)由路基横断面设计图可知,左侧高43.528lm处偏距为-14.7379m,另加上超填的80cm,边线偏距应取-15.5379m。
4)边线点坐标正算有:X=546587.6623,Y=511324.5545,放出該点。
5)测得放样点高程H=43.5112。
6)由(43.5281-43.5112)×1.5=0.02535,43.5281>43.5112可知:放样点应外移2.5cm。
表1 IDK344+913.770~IDK345+263.770段曲线要素
注:设计均以左线中心线为测量中线,给定的曲线要素为测量中线主点要素。
7)放样点外移2.5cm打点。(因高差很小,故不需要重复第5)~7)操作。)
2.1.2放样解析
l)因IDK344+913.770~IDK345+263.770段路基左线中心线处在一段第二缓和曲线上,故不能用里程和偏距进行坐标定向建立直角坐标系,即只能用施工坐标系法进行放样。
2)现场放样用的是边线法。因路基填筑是分层进行的,故同一填筑面顶面高程相差不大,边线法重复第5)~7)操作的几率相对较小。
3)此处,中线法同样可行,原因主要有以下2点:①该段路基横向宽度不大;②该段路基同一填筑面顶面高程相差不大。
4)因路基填筑对测量的精度要求相对较低,尤其是路基填筑过程当中,故边线法的精度(准确性)优势被忽略不计,而放样的效率(速度)成为衡量中线法和边线法优劣的唯一标准。显然,边线法不及中线法,因为边线法必须要一边一边的放线,不断试算不断调整,而中线法只需定位一条中线,两边的边线皆可从这一条中线拉出。
5)本算例仅给出了路基填筑过程中放样方法,当路基填筑到各填料的顶面的时候,除进行边线控制外,还应进行横坡控制,放出所有路基设计横断面上的变坡点。
2.2直线段填方路基放样实例解析
上图为一个路基横断面(半幅),其中填筑顶面的横坡为2%,填方平台坡比为4%,路基填方采用普通土填料。IDK347+724.697处在一段直线上,曲线要素如表2所示。
图2IDK347+724.697路基横断面(半幅)
表2IDK345+263.770~IDK349+500.000段曲线要素
注:七曲线要素表仅给出了IDK347+724.697所在直线段上的一段直线
2.2.1放样过程
填筑过程中采用边线法(相对坐标系法)放样,放样过程如下(仪器采用徕卡TS06):
l)初次测得某边线点坐标:X=347+725.0808,Y=-156.7752,即为该点的里程偏距。查路基横断面设计图可知该点距IDK347+724.697断面最近,故前视移至347+724.697里程。
2)测得IDK347+724.697里程处边线高程H=31.0233m。
3)由路基横断面设计图可知,左侧高31.0233m处偏距为-156.5017m,另加上超填的80cm,边线偏距应取-157.3017m。
4)放出与坐标X=347+724.697,Y=-157.3017对应的点。
5)测得放样点高程H=31.101Zm。
6)由(31.1012-31.0233)×1.75=0.1363,31.1012>31.0233可知:放样点应内移13.6cm。7)放样点内移13.6Cm打点。(因高差很小,故不需要重复第5)~7)操作。)
2.2.2放样解析
l)因IDK345+263.770~IDK349+500.000段路基左线中心线为直线,故该段路基放样可用施工坐标系法,也可以用相对坐标系法,本算例采用的是相对坐标系法。此处相对坐标系法显然要比施工坐标系法快捷许多,它不仅省去了放样点坐标正、反算环节,还能更直观得适时反映现场放样的点位情况。
2)现场放样用的是边线法。中线法不宜用于路基放样,一方面因为站场断面横向宽度较大,另一方面因为站场横向坡度变化频繁且高差较大,最重要的一点就是现场作业人员不易找准垂直于线路左线中心线的横向方向,换言之,拉出的边线里程与中线里程往往偏差较大。
3)同样是测量精度要求不高,但在这里边线法可行,中线法就不可行,因为这不高的精度中线法都难以保证。所以,请从事站场或服务区路基测量工作的朋友们注意了,务必慎用中线法。
4)本算例仅给出了路基填筑过程中的放样方法,当路基填筑到路基顶面的时候,除进行边线控制外,还应进行横坡控制,即放出所有路基设计横断面上的变坡点。
3挖方路基放样
挖方路基放样与填方路基放样有诸多相似之处,如偏距的计算、放样方法的选择等,可也存在一些其固有的特点,如超挖问题和放样过程等皆是与挖方路基放样不同的。
挖方路基放样大体上就是一个复核断面的过程,其主要的工作就是检查开挖的净空够不够,够了,则要看一看超挖了多少;不够,则要考虑如何处理欠挖。挖方路基放样的过程可以分为以下几个步骤:l)实地寻找路基设计横断面里程;2)测取该里程处边坡坡脚的坐标和高程;3)利用坐标反算(或直接读取)测点的里程和偏距Zl,利用测得的高程参照路基设计断面图算出该高程理论上对应的偏距Z2;4)两个偏距之差|Zl|-|Z2|二△即为测点处的超欠挖值,若△>O,则表示现场超挖;若△
挖方路基放样在偏距计算方法上与填方路基如出一辙,但挖方路基的偏距皆是一次性获得,无调整,无论是实测偏距还是理论偏距;而填方路基的偏距则需要进行多次调整,很少是一次性到位。此外,挖方路基往往只许超挖不许欠挖,但超挖值并没有规定在一个固定值上,这一点与填方路基不同(填方路基的超填值往往是一个定值)。显然,前者较后者过程更简单。
选用不同的坐标系进行路基放样,放样的效率截然不同。影响放样坐标系选择的主要因素是道路的线形走向,曲线段路基放样只能选择施工坐标系,直线段路基建议优先选择相對坐标系,这一观点在前面填方路基的实例解析中已经表明,此处就不在赘述。
图3为区间填方路基的一个横断面图,其中路基顶面、各级平台的横坡皆为4%。IDK344+925.71处在一段第二缓和曲线上,曲线要素见表3-1所示。
图3 IDK345+036.90 路基横断面图
3.1放样过程
挖方过程中采用边线法(施工坐标系法)放样,放样过程如下(仪器采用徕卡TS06):
l)初次测得某边线点坐标:X=546524.689,Y=511428.6368;坐标反算有:S(里程)=345+037.2312,Z(偏距)=32.79m;查路基横断面设计图可知该点距IDK345+036.90断面最近,故前视移至IDK345+036.90里程
2)测得IDK345+036.90处右侧边坡坡脚坐标为X=546524.6423,Y=511428.2858,高程H=69.7523m。
3)坐标反算可得测点里程S=345+036.8902,偏距Zl=32.8816;由测得的高程可算得该高程对应的偏距Z2=32.5085m。
4)由|Z1|-|Z2|=32.8816-32.5085=0.3731>0可知:现场于IDK345+036.90右侧边坡坡脚处超挖了37.3cm。
5)待所有断面测完以后,将各测点的超欠挖情况整理成测量交底。
3.2放样解析
l)因IDK34+925.71处在一段第二缓和曲线上,故路基放样只能采用施工坐标系法。
2)现场放样用的是边线法。中线法亦不宜用在挖方路基放样,尤其是像本算例这种的高边坡挖方路基,一来路基横向宽度较大,二来挖方的随意性远远大于填方,其开挖面多高低不平,此外,路基挖方多为分块进行,中线位置往往和边坡坡脚位置高差很大,中线定位后难以准确拉出水平偏距。
3)本算例仅给出了路基开挖过程中的放样方法,当为某段路基初次开挖放线时,不知开挖边界线在何处时,可以优先考虑中线法,先定出线路中线,根据中线高程及整个山体的走势并结合路基横断面设计图预估一个大致的开挖边界偏距,然后改用边线法,将前视里程锁定,再反复调整前视位置试算前视点S、Z值,与各点实测高程H对应的理论S、Z值进行对比,直至实测值和理论值基本相同为止。当路基开挖至距某一个平台或路基底面还有lm左右的位置时,测量人员应提前通知或提醒现场作业队伍,如上算例中的情况,测点距设计一级平台距离仅69.7523-68.86-2×0.04=0.8123m,测量人员至少应在其测量交底中提醒现场作业人员,要求其减小开挖进尺。
4结论与讨论
通过探讨各种路基工程施工测量放样方法,可以得出以下2个观点:①中线法适用于小路幅填方路基,边线法适用于所有路基形式的放样,但在小路幅路基放样上,中线法的放样效率要高于边线法;②在相对坐标系法和施工坐标系法都可使用的路基上,相对坐标系法的放样效率要远远高于施工坐标系法。
参考文献
[1] 陈丽;李耀龙.公路工程施工测量放样方法浅析[J].榆林学院学报.2012年第04期
[2] 吴军.路基施工放样的要求及方法[J].城市建设理论研究.2012年第18期
关键词:路基工程;测量放样;中线法;边线法
中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号:
1路基放样
路基放样,有狭义和广义之分。狭义的路基放样就是指路基施工放样,即在实地完成“算点”和“找点”的过程。而广义的路基放样除路基施工放样外,还包括原地面复测、设置标识桩、布设控制桩点和保护控制桩点等内容。此处,路基放样取其第一层含义,等同于路基施工放样。
2填方路基放样
填方路基放样大体可以分为以下几个阶段:l)实地寻找路基设计横断面里程;2)测取该里程处某位置的路基顶面高程;3)计算边线偏距;4)放出边线点;5)测取边线点处路基顶面高程;6)计算边线点内移或外移距离;7)调整边线点位置。如果2次测得的路基顶面高程较大,应反复进行第5)~7)阶段,直到最后两次的高差小至能够满足现场施工要求。
2.1曲线段填方路基放样实例解析
图1为区间填方路基的一个横断面图,其中各填料顶面的横坡皆为4%,级配碎石厚0.7m,A、B组填料厚2.3cm。IDK344+925.71处在一段第二缓和曲线上,曲线要素如表1所示。
图1 IDK344+925.71路基横断面图
2.1.1放样过程
填筑过程中采用边线法(施工坐标系法)放样,放样过程如下(仪器采用徕卡TS06):
l)初次测得某边线点坐标:X=546587.7271,Y=511325.6274;坐标反算有:S(里程)=344+926.7351,Z(偏距)=-15.75m(“+”为右偏,“-”为左偏);查路基横断面设计图可知该点距IDK344+925.71断面最近,故前视移至IDK344+925.71里程。
2)测得IDK344+925.71里程处边线高程H=43.5281。
3)由路基横断面设计图可知,左侧高43.528lm处偏距为-14.7379m,另加上超填的80cm,边线偏距应取-15.5379m。
4)边线点坐标正算有:X=546587.6623,Y=511324.5545,放出該点。
5)测得放样点高程H=43.5112。
6)由(43.5281-43.5112)×1.5=0.02535,43.5281>43.5112可知:放样点应外移2.5cm。
表1 IDK344+913.770~IDK345+263.770段曲线要素
注:设计均以左线中心线为测量中线,给定的曲线要素为测量中线主点要素。
7)放样点外移2.5cm打点。(因高差很小,故不需要重复第5)~7)操作。)
2.1.2放样解析
l)因IDK344+913.770~IDK345+263.770段路基左线中心线处在一段第二缓和曲线上,故不能用里程和偏距进行坐标定向建立直角坐标系,即只能用施工坐标系法进行放样。
2)现场放样用的是边线法。因路基填筑是分层进行的,故同一填筑面顶面高程相差不大,边线法重复第5)~7)操作的几率相对较小。
3)此处,中线法同样可行,原因主要有以下2点:①该段路基横向宽度不大;②该段路基同一填筑面顶面高程相差不大。
4)因路基填筑对测量的精度要求相对较低,尤其是路基填筑过程当中,故边线法的精度(准确性)优势被忽略不计,而放样的效率(速度)成为衡量中线法和边线法优劣的唯一标准。显然,边线法不及中线法,因为边线法必须要一边一边的放线,不断试算不断调整,而中线法只需定位一条中线,两边的边线皆可从这一条中线拉出。
5)本算例仅给出了路基填筑过程中放样方法,当路基填筑到各填料的顶面的时候,除进行边线控制外,还应进行横坡控制,放出所有路基设计横断面上的变坡点。
2.2直线段填方路基放样实例解析
上图为一个路基横断面(半幅),其中填筑顶面的横坡为2%,填方平台坡比为4%,路基填方采用普通土填料。IDK347+724.697处在一段直线上,曲线要素如表2所示。
图2IDK347+724.697路基横断面(半幅)
表2IDK345+263.770~IDK349+500.000段曲线要素
注:七曲线要素表仅给出了IDK347+724.697所在直线段上的一段直线
2.2.1放样过程
填筑过程中采用边线法(相对坐标系法)放样,放样过程如下(仪器采用徕卡TS06):
l)初次测得某边线点坐标:X=347+725.0808,Y=-156.7752,即为该点的里程偏距。查路基横断面设计图可知该点距IDK347+724.697断面最近,故前视移至347+724.697里程。
2)测得IDK347+724.697里程处边线高程H=31.0233m。
3)由路基横断面设计图可知,左侧高31.0233m处偏距为-156.5017m,另加上超填的80cm,边线偏距应取-157.3017m。
4)放出与坐标X=347+724.697,Y=-157.3017对应的点。
5)测得放样点高程H=31.101Zm。
6)由(31.1012-31.0233)×1.75=0.1363,31.1012>31.0233可知:放样点应内移13.6cm。7)放样点内移13.6Cm打点。(因高差很小,故不需要重复第5)~7)操作。)
2.2.2放样解析
l)因IDK345+263.770~IDK349+500.000段路基左线中心线为直线,故该段路基放样可用施工坐标系法,也可以用相对坐标系法,本算例采用的是相对坐标系法。此处相对坐标系法显然要比施工坐标系法快捷许多,它不仅省去了放样点坐标正、反算环节,还能更直观得适时反映现场放样的点位情况。
2)现场放样用的是边线法。中线法不宜用于路基放样,一方面因为站场断面横向宽度较大,另一方面因为站场横向坡度变化频繁且高差较大,最重要的一点就是现场作业人员不易找准垂直于线路左线中心线的横向方向,换言之,拉出的边线里程与中线里程往往偏差较大。
3)同样是测量精度要求不高,但在这里边线法可行,中线法就不可行,因为这不高的精度中线法都难以保证。所以,请从事站场或服务区路基测量工作的朋友们注意了,务必慎用中线法。
4)本算例仅给出了路基填筑过程中的放样方法,当路基填筑到路基顶面的时候,除进行边线控制外,还应进行横坡控制,即放出所有路基设计横断面上的变坡点。
3挖方路基放样
挖方路基放样与填方路基放样有诸多相似之处,如偏距的计算、放样方法的选择等,可也存在一些其固有的特点,如超挖问题和放样过程等皆是与挖方路基放样不同的。
挖方路基放样大体上就是一个复核断面的过程,其主要的工作就是检查开挖的净空够不够,够了,则要看一看超挖了多少;不够,则要考虑如何处理欠挖。挖方路基放样的过程可以分为以下几个步骤:l)实地寻找路基设计横断面里程;2)测取该里程处边坡坡脚的坐标和高程;3)利用坐标反算(或直接读取)测点的里程和偏距Zl,利用测得的高程参照路基设计断面图算出该高程理论上对应的偏距Z2;4)两个偏距之差|Zl|-|Z2|二△即为测点处的超欠挖值,若△>O,则表示现场超挖;若△
选用不同的坐标系进行路基放样,放样的效率截然不同。影响放样坐标系选择的主要因素是道路的线形走向,曲线段路基放样只能选择施工坐标系,直线段路基建议优先选择相對坐标系,这一观点在前面填方路基的实例解析中已经表明,此处就不在赘述。
图3为区间填方路基的一个横断面图,其中路基顶面、各级平台的横坡皆为4%。IDK344+925.71处在一段第二缓和曲线上,曲线要素见表3-1所示。
图3 IDK345+036.90 路基横断面图
3.1放样过程
挖方过程中采用边线法(施工坐标系法)放样,放样过程如下(仪器采用徕卡TS06):
l)初次测得某边线点坐标:X=546524.689,Y=511428.6368;坐标反算有:S(里程)=345+037.2312,Z(偏距)=32.79m;查路基横断面设计图可知该点距IDK345+036.90断面最近,故前视移至IDK345+036.90里程
2)测得IDK345+036.90处右侧边坡坡脚坐标为X=546524.6423,Y=511428.2858,高程H=69.7523m。
3)坐标反算可得测点里程S=345+036.8902,偏距Zl=32.8816;由测得的高程可算得该高程对应的偏距Z2=32.5085m。
4)由|Z1|-|Z2|=32.8816-32.5085=0.3731>0可知:现场于IDK345+036.90右侧边坡坡脚处超挖了37.3cm。
5)待所有断面测完以后,将各测点的超欠挖情况整理成测量交底。
3.2放样解析
l)因IDK34+925.71处在一段第二缓和曲线上,故路基放样只能采用施工坐标系法。
2)现场放样用的是边线法。中线法亦不宜用在挖方路基放样,尤其是像本算例这种的高边坡挖方路基,一来路基横向宽度较大,二来挖方的随意性远远大于填方,其开挖面多高低不平,此外,路基挖方多为分块进行,中线位置往往和边坡坡脚位置高差很大,中线定位后难以准确拉出水平偏距。
3)本算例仅给出了路基开挖过程中的放样方法,当为某段路基初次开挖放线时,不知开挖边界线在何处时,可以优先考虑中线法,先定出线路中线,根据中线高程及整个山体的走势并结合路基横断面设计图预估一个大致的开挖边界偏距,然后改用边线法,将前视里程锁定,再反复调整前视位置试算前视点S、Z值,与各点实测高程H对应的理论S、Z值进行对比,直至实测值和理论值基本相同为止。当路基开挖至距某一个平台或路基底面还有lm左右的位置时,测量人员应提前通知或提醒现场作业队伍,如上算例中的情况,测点距设计一级平台距离仅69.7523-68.86-2×0.04=0.8123m,测量人员至少应在其测量交底中提醒现场作业人员,要求其减小开挖进尺。
4结论与讨论
通过探讨各种路基工程施工测量放样方法,可以得出以下2个观点:①中线法适用于小路幅填方路基,边线法适用于所有路基形式的放样,但在小路幅路基放样上,中线法的放样效率要高于边线法;②在相对坐标系法和施工坐标系法都可使用的路基上,相对坐标系法的放样效率要远远高于施工坐标系法。
参考文献
[1] 陈丽;李耀龙.公路工程施工测量放样方法浅析[J].榆林学院学报.2012年第04期
[2] 吴军.路基施工放样的要求及方法[J].城市建设理论研究.2012年第18期