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摘要:介绍了利用全站仪测量道路横断面的方法和处理道路横断面测量数据的一些技巧。通过处理横断面测量数据,可提高工作效率和减轻劳动强度。
关键词:道路工程;横断面测量;全站仪;三维坐标法
Abstract: this paper introduces using measurement transverse roads by using the method and treatment road cross-sectional measurement data some skills. Through the processing cross-sectional measurement data, can improve the work efficiency and reduce labor intensity.
Keywords: road engineering; Cross-sectional survey; Tachometer; 3 d-coordinate method
中图分类号：U41文献标识码：A 文章编号：
道路横断面测量是道路工程在勘测设计阶段初测或定测过程中的一项重要工作,一方面,设计人员要利用橫断面数据计算和平衡土石方量,如果横断面数据不准确,就不能正确统计土石方量,工程造价就会计算得不准确；另一方面,设计人员要知道横断面的形状和内容才能合理地设计道路路基、边坡以及其它附属结构物。本文将通过对南宁市横断面的测量，介绍利用全站仪测量道路横断面的方法和利用南宁勘测院软件处理横断面测量数据的一些技巧。
1．全站仪测量道路横断面的方法
1．1实际三维坐标法
如果测区植被茂密,通视条件较差,可将全站仪架在线路附近地势较高、视野开阔的已知控制点上,用已知控制点定向,然后利用全站仪中的放样步骤，放好横断面的中桩及端点，并在实地标注，中桩和端点放样完成后，开始采集横断面的特征点，镜站人员沿标注的横断面方向在横断面上地形、地物、地质变化点立点,测站人员将这些描述横断面的点一一采集下来,测完一个横断面后再测另外一个,也可以同时测几个横断面。
1.2 假定三维坐标法
如果测区通视、通行条件较好,可将全站仪直接架在中桩上,以中桩里程数命名测站点,输入假定坐标(如(1000,1000,10) ) 和仪器高,以设站中桩前后一定距离的某个中桩定向,拨角至横断面方向测定并记录横断面特征点的假定三维坐标,镜站人员在横断面上离中桩大于20 m 的位置报告一个左点或右点,测站人员输入该点所对应中桩里程数减1或加1(左减右加)的数字作为点名,并测量其坐标,以便程序识别横断面的左右方向,其余横断面特征点的点名用不同于测站点和横断面方位识别点的数字表示。
2.横断面测量数据的处理
(1)采用实际三维坐标法测量横断面的数据中的每一个点都属于测区统一坐标系,根据线路平面几何关系,每一个横断面的中桩的平面坐标和横断面的方位可通过程序整理出来,完成中桩测量工作后,每一个横断面的中桩点的高程值也已获得,就可以产生如表1所示的数据文件。对于表1中某个横断面如“K1+080”,其方位为A1(规定为路线前进方向由左到右),标高为H1,计算横断面测量数据文件中的每一个点与“K1+080”的距离S 与方位A2,那么,如图1 所示。
横断面左边上的点:
L = S ×sin ( A2 + A1 - π) (1)
D = S ×cos ( A2 + A1 - π) (2)
横断面右边上的点:
L = S ×sin ( A2 - A1) (3)
D = S ×cos ( A2 - A1) (4)
如果满足| L | < 0.05 m,则认为该点为横断面“K1+080”上的点,把所有满足| L| < 0.05 m 的点都找出来,然后,将图1中的D按左负右正由小到大排列,就形成了“K1+080”的南宁格式的横断面数据文件(如表2所示),其余横断面按同样方法求得。为什么要取| L| < 0.05 m 是因为一方面要保证将一条横断面上的测点都列出来,另一方面又要保证横断面测量的精度符合JTJ061-99《公路勘测规范》的要求。
表2 横断面数据文件( 南宁格式)
距离高程(m)
begin :K1+080
-55.8 7.46
-46.7 8.96
-35.2 10.78
-25.6 10.49
-10.8 11.08
10.9 13.25
25.8 14.89
36.7 15.82
45.8 18.70
56.8 18.98
(2)将利用全站仪按前述方法测量横断面的三维坐标数据文件都转换为南宁格式横断面数据文件后,可利用横断面绘图检查程序将每一个横断面绘成横断面图在地形图上进行横断面外观检查,检查完毕后,最后将南宁格式的横断面数据文件转换为公路设计软件所要求格式的横断面数据文件。
3 结束语
采用实际三维坐标法或任意三维坐标法测量道路横断面时,一个作业小组配备5～6 人,两人镜站在各自放样中桩方向下定向人员的指挥下可同时测两个断面,测站只需一个操作仪器,所测点记录在全站仪中,内业时将数据通讯下载再利用程序进行处理。本文所提的利用全站仪测量横断面的方法和处理测量数据的技巧是从自己的工作实践中总结出来的,以更提高工作效率。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:道路工程;横断面测量;全站仪;三维坐标法
Abstract: this paper introduces using measurement transverse roads by using the method and treatment road cross-sectional measurement data some skills. Through the processing cross-sectional measurement data, can improve the work efficiency and reduce labor intensity.
Keywords: road engineering; Cross-sectional survey; Tachometer; 3 d-coordinate method
中图分类号：U41文献标识码：A 文章编号：
道路横断面测量是道路工程在勘测设计阶段初测或定测过程中的一项重要工作,一方面,设计人员要利用橫断面数据计算和平衡土石方量,如果横断面数据不准确,就不能正确统计土石方量,工程造价就会计算得不准确；另一方面,设计人员要知道横断面的形状和内容才能合理地设计道路路基、边坡以及其它附属结构物。本文将通过对南宁市横断面的测量，介绍利用全站仪测量道路横断面的方法和利用南宁勘测院软件处理横断面测量数据的一些技巧。
1．全站仪测量道路横断面的方法
1．1实际三维坐标法
如果测区植被茂密,通视条件较差,可将全站仪架在线路附近地势较高、视野开阔的已知控制点上,用已知控制点定向,然后利用全站仪中的放样步骤，放好横断面的中桩及端点，并在实地标注，中桩和端点放样完成后，开始采集横断面的特征点，镜站人员沿标注的横断面方向在横断面上地形、地物、地质变化点立点,测站人员将这些描述横断面的点一一采集下来,测完一个横断面后再测另外一个,也可以同时测几个横断面。
1.2 假定三维坐标法
如果测区通视、通行条件较好,可将全站仪直接架在中桩上,以中桩里程数命名测站点,输入假定坐标(如(1000,1000,10) ) 和仪器高,以设站中桩前后一定距离的某个中桩定向,拨角至横断面方向测定并记录横断面特征点的假定三维坐标,镜站人员在横断面上离中桩大于20 m 的位置报告一个左点或右点,测站人员输入该点所对应中桩里程数减1或加1(左减右加)的数字作为点名,并测量其坐标,以便程序识别横断面的左右方向,其余横断面特征点的点名用不同于测站点和横断面方位识别点的数字表示。
2.横断面测量数据的处理
(1)采用实际三维坐标法测量横断面的数据中的每一个点都属于测区统一坐标系,根据线路平面几何关系,每一个横断面的中桩的平面坐标和横断面的方位可通过程序整理出来,完成中桩测量工作后,每一个横断面的中桩点的高程值也已获得,就可以产生如表1所示的数据文件。对于表1中某个横断面如“K1+080”,其方位为A1(规定为路线前进方向由左到右),标高为H1,计算横断面测量数据文件中的每一个点与“K1+080”的距离S 与方位A2,那么,如图1 所示。
横断面左边上的点:
L = S ×sin ( A2 + A1 - π) (1)
D = S ×cos ( A2 + A1 - π) (2)
横断面右边上的点:
L = S ×sin ( A2 - A1) (3)
D = S ×cos ( A2 - A1) (4)
如果满足| L | < 0.05 m,则认为该点为横断面“K1+080”上的点,把所有满足| L| < 0.05 m 的点都找出来,然后,将图1中的D按左负右正由小到大排列,就形成了“K1+080”的南宁格式的横断面数据文件(如表2所示),其余横断面按同样方法求得。为什么要取| L| < 0.05 m 是因为一方面要保证将一条横断面上的测点都列出来,另一方面又要保证横断面测量的精度符合JTJ061-99《公路勘测规范》的要求。
表2 横断面数据文件( 南宁格式)
距离高程(m)
begin :K1+080
-55.8 7.46
-46.7 8.96
-35.2 10.78
-25.6 10.49
-10.8 11.08
10.9 13.25
25.8 14.89
36.7 15.82
45.8 18.70
56.8 18.98
(2)将利用全站仪按前述方法测量横断面的三维坐标数据文件都转换为南宁格式横断面数据文件后,可利用横断面绘图检查程序将每一个横断面绘成横断面图在地形图上进行横断面外观检查,检查完毕后,最后将南宁格式的横断面数据文件转换为公路设计软件所要求格式的横断面数据文件。
3 结束语
采用实际三维坐标法或任意三维坐标法测量道路横断面时,一个作业小组配备5～6 人,两人镜站在各自放样中桩方向下定向人员的指挥下可同时测两个断面,测站只需一个操作仪器,所测点记录在全站仪中,内业时将数据通讯下载再利用程序进行处理。本文所提的利用全站仪测量横断面的方法和处理测量数据的技巧是从自己的工作实践中总结出来的,以更提高工作效率。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。