理论教育 路基边桩放样及测量方法

路基边桩放样及测量方法

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:路基施工前,要标定每一个中桩处的横断面方向上路堤坡脚线或路堑坡顶线,即路基两旁边坡与地面相交点,作为修筑路基填挖方开始的范围,这些桩称为边桩。放边桩前,应仔细审核、熟悉图纸,了解路基形式、设计宽度、曲线加宽、路基断面变化、边坡坡度等,了解地面起伏状况,确定放样方法,选择仪器工具,以便正确测放边桩。③ 由于设计路基断面图与实地断面图有出入,所以初设边桩存在误差。

路基边桩放样及测量方法

路基施工前,要标定每一个中桩处的横断面方向上路堤坡脚线或路堑坡顶线,即路基两旁边坡与地面相交点,作为修筑路基填挖方开始的范围,这些桩称为边桩。边桩位置是根据两侧边桩至中桩的水平距离测设。

放边桩前,应仔细审核、熟悉图纸,了解路基形式、设计宽度、曲线加宽、路基断面变化、边坡坡度等,了解地面起伏状况,确定放样方法,选择仪器工具,以便正确测放边桩。一般常用方法有图解法、解析法、逐渐接近法、坐标法、RTK法。

1.图解法

直接从路基断面图上量取边桩至中桩的水平距离D1、D2,然后从中线桩沿断面方向直接丈量出边桩位置,如图5.3.1所示。此方法适用于平坦地段,要求横断面图必须有足够的精度。

图5.3.1 路基断面图

2.解析法

用公式计算中桩至边桩的水平距离即:

式中 b——路堤时为路基顶面宽度,路堑时为路基顶面宽度加侧沟和平台的宽度;

m——边坡坡度比例系数;

H——中桩填挖高度。

3.逐渐接近法

地面坡度倾斜较大时,直接丈量距离较为困难,边桩至中线桩的水平距离也是随着地面坡度的变化而变化,而且两侧的距离不等,即D1与D2不相等,如图5.3.2、5.3.3所示。若直接从断面图中量取边桩至中桩的水平距离,则放样边桩的精度很难保证,可采用逐渐接近法。如图5.3.2所示,以测设路堤坡下边桩为例说明测设边桩方法。

图5.3.2 路堤边桩计算

图5.3.3 路堑边桩计算

(1)根据填挖高度大致估计一点坡脚桩的位置1点立尺(可在横断面图量取水平距离);

(2)用水准仪测出1点和中桩的高差h,量出1点至中桩的水平距离D′;

(3)将h代入式(5.3.4),计算当高差为h时的1点至中桩的正确距离D

当D>D′,说明边桩的位置应由1点起向外移;

当D<D′,说明边桩的位置应由1点起向内移。

若D≠D′,根据ΔD ≠D-D′差值,根据差值移动水准尺再次试测,直至ΔD 小于0.1 m,则认为立尺点为坡脚点位置,做出标记。一般2~3次即可找出坡脚点。

路堤边桩至中桩的水平距离为:

路堑边桩至中桩的水平距离为:

式中 b/2——路堤时为路基顶面宽度的一半,路堑时为加侧沟和平台的宽度;

h,h——试测点至中桩的实测高差。【例5.3.1】 如图5.3.2所示,路基一半宽b/2=5 m,中桩填土高度H=3.8 m,边坡率m=1.5。试用逐渐接近法测设左边桩的位置。

【解】(1)在图上量取中桩至坡脚点的距离,结合地形情况,估计值D′下=15 m,用皮尺沿断面方向量15 m,得1点。

(2)测高差h=3.2 m,代入式(5.3.3),计算初设边桩1点至中桩的距离。

D>D′下,说明初设边桩离中桩近了,应将桩向坡下移动。假定估计值15.5 m点,测得高差3.2 m。

此值与估计值相符,故2点即为左边桩位置。

4.坐标法

坐标法放样边桩是利用全站仪放样和测量功能,根据逐渐接近法的原理测设边桩位置。测设前,要求计算出断面方向的边桩坐标,坐标计算关键是要求出直线段垂直于中桩方向的方位角、圆曲线上中桩处径向方位角和缓和曲线中桩处法线方位角。根据中桩坐标、中桩至边桩的距离及方位角计算边桩坐标。

(1)直线段断面方向方位角计算。

如图5.3.4所示,Zα可用直线上两点坐标反算求得,左、右断面方向方位角为:

(2)圆曲线段径向方位角计算。

如图5.3.5所示,径向方位角计算式为:

① 圆心坐标。

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图5.3.4 直线段断面方向方位角计算

图5.3.5 圆曲线段径向方位角计算

② 径向方位角。

圆心坐标与中线坐标进行反算即可得各点径向方位角。

(3)缓和曲线段法线方位角计算。

如图5.3.6所示,法线方位角计算式为:

曲线左偏时,

式中 αZJ——ZH-JD方向方位角;

α——左边桩方位角;

α——右边桩方位角。

任一点p的缓和曲线切线角计算式为:

图5.3.6 缓和曲线段法线方位角计算

同理可得曲线右偏时法线方位角:

(4)坐标法放样边桩步骤。

① 从断面图中量取中桩至边桩的水平距离(估计值),用程序计算出边桩坐标。

② 使用全站仪坐标放样功能,放样初设边桩位置。

③ 由于设计路基断面图与实地断面图有出入,所以初设边桩存在误差。用全站仪实测中桩至初设边桩的距离和高差,计算实际平距并与估计值比较,根据差值实地调整边桩位置。

【例5.3.2】 某路线JD4、JD5的坐标见表5.3.1,JD4的半径R=400 m,缓和曲线长l0=90 m,β=48°15′47″,各中桩坐标见逐桩坐标表4.8.3。计算各中桩处左右边桩坐标。

表5.3.1 已知交点坐标

【解】(1)曲线资料计算:

曲线常数、要素、里程及相关坐标方位角计算同例4.8.1。(2)直线段边桩坐标计算:

计算直线段边桩坐标(以K3+000为例),从断面图上量得中桩距左边桩的距离是25 m,距右边桩的距离是30 m。

(3)第一缓和曲线边桩坐标计算:

计算第一缓和曲线段边桩坐标(以K2+576.875为例),从断面图上量得中桩距左边桩的距离是25 m,距右边桩的距离是30 m。

(4)第二缓和曲线段边桩坐标计算:

计算第二缓和曲线段边桩坐标(以K2+923.815为例),从断面图上量得中桩距左边桩的距离是25 m,距右边桩的距离是30 m。

计算坐标时带入相应中桩至边桩方位角,左右互换。

(5)圆曲线段边桩坐标计算:

计算圆曲线段边桩坐标(以K2+700为例),从断面图上量得中桩距左边桩的距离是25 m,距右边桩的距离是30 m。

圆心坐标:

有圆心坐标和中桩坐标反算径向方位角:

5.RTK法放样边桩

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