道路施工测量：技巧和注意事项

学习目标

1.掌握控制桩和边桩的测设方法；

2.熟悉边坡的测设；

3.理解竖曲线的测设；

4.熟悉路基和路面施工测量。

关键概念

控制桩、边桩、竖曲线。

道路施工测量的主要工作包括恢复道路中线测量、施工控制桩、路基边桩和竖曲线测设。从路线勘测开始，经过道路工程设计到开始道路施工这段时间，往往有一部分道路中线桩被碰或丢失。为了保证路线中线位置的正确可靠施工前，应进行一次复核测量，并将已经丢失或碰动过的交点桩、里程桩等恢复和校正好。其方法与中线测量相同，不再赘述。现对道路施工测量工作分述如下。

1.测设施工控制桩

由于中线上所钉各桩在施工中都要被挖掉或掩盖，为了在施工中控制位置，就需要在不受施工干扰、便于引用、易于保存桩位的地方测设施工控制桩。

（1）平行线法。平行线法是在路基以外，距离中线等距的地方测设两排平行中线的控制桩，如图9-28所示。平行线法多用在地势平坦、直线段较长的城郊街道。为了便于施工，控制桩的间距多取10～20m。它既能控制中线位置，又能控制高程（桩上测有路顶高程线）。

（2）延长线法。延长线法多用在地势起伏较大、直线段较短的山区公路。此方法是在中线和QZ至JD的延长线上钉施工控制桩，如图9-29所示。

图9-28　平行线法定施工控制法

图9-29　延长线法定施工控制桩

以上两种方法无论在城区、郊区或山区的道路施工中，都应根据实际情况互相配合使用。

（3）加密水准点。为在施工中引测高程方便，施工前应在原有水准点之间再加设临时水准点，为每300m 左右一个。加密的水准点应尽量设置在小桥涵和其他构筑物附近使用方便的地方。

2.路基边桩的测设

路基形式基本上可分为路堤和路堑两种。填方路基称为路堤，如图9-30（a）所示；挖方路基称为路堑，如图9-30（b）所示。路基放线是根据设计横断面图和各桩的填、挖深度（H）沿坡脚、坡顶和路中心等点构成路基的轮廓。路基边桩的测设就是将每一个横断面的路基两侧的边坡线与地面的交点，用木桩标定在实地上作为路基施工的依据。常用的方法有以下几种：

图9-30　路堤放线和路堑放线

（a）路堤放线；（b）路堑放线

（1）图解法。图解法是直接在路基设计的横断面图上，按比例量取中桩至边桩的距离，再到实地上用皮尺量得其位置。在填、挖不大时常采用此方法。

（2）解析法。解析法是根据路基填、挖高度，路基宽度，边坡率计算路基中桩至边桩的距离。根据地形的具体情况可分为平坦地面和倾斜地面两种。

1）平坦地面。由图9-30中可以看出，路堤：

路堑：

式中　D——路基中桩至边桩的距离；

　　　B——路基宽度；

　　　m——路基边坡坡度（m 为坡度率）；

　　　S——路堑边沟宽度；

　　　H——填土高度或挖土深度。

上式为地面平坦、断面位于直线段时计算边桩至中桩距离的方法。如果该断面位于曲线段时，则路基外侧的宽度应包括在路基宽度内。

2）倾斜地面。由图9-31中可以看出，D上≠D下，则路堤：

路堑：

式中，B、h、m、S 均为设计数据，D上、D下随h上、h下而变化，h上和h下各为左、右边桩与中桩的地面高差，且都为未知数值，所以，D上、D下也无法算得。在实际测设中，先定出断面方向后采用逐点趋近法测设边桩。

图9-31　倾斜地面放线

（a）倾斜地面路堤放线；（b）倾斜地面路堑放线

【例9-6】　如图9-32所示，设路基左侧与边沟顶宽之和为4.7m；右侧需增加曲线的宽度，其和为5.3m；中心挖深5.0m；边坡坡度为1∶1。现以左侧为例说明用逐点趋近法测设边桩的步骤。

图9-32　倾斜地段用逐点法测设边桩

【解】：（1）估计边桩位置。若地面水平，则左边桩与中桩的距离为

实际情况是左侧地面较中桩低，估计左边桩处比中桩处地面低1m，h左=5－1=4（m），则左边桩与中桩的距离为

在地面上与中桩处左侧量8.7m 得a′点。

（2）实测高差。实测高差得a′点与中桩地面的高差为1.3m，则a′点与中桩的距离应为

此值比原估计值8.7m 要小0.3m，所以正确的位置应在a′点内侧。

（3）重估边桩位置。正确的边桩位置应为8.4～8.7m，重估距中桩8.5m 处在地面上定出a点。

（4）重测高差。测a点与中桩的高差为1.2m。则a点与中桩的距离为

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此值与估计值相符，所以a点即左侧的边桩位置。

路堤的边桩测设方法与路堑大致相同，只是估计边桩位置与路堑正好相反，测设时要考虑路堤的下沉及路面施工等因素。

3）逐点趋近法。通过上例可知，逐点趋近法测设边桩的步骤如下：

①先根据地面实际情况，参照路基横断面图估计边桩位置。

②测出估计边桩位置与中桩地面的高差。

③按式（9-31）或式（9-32）计算出与之对应的边桩位置，若计算值与估计值相符，则此位置即边桩位置。否则，再按实际情况进行估计，重复上述工作，逐点趋近，直至计算值与估计值相符或十分接近为止。

3.路基边坡的测设

路基边桩的测设之后，为了保证施工达到设计要求，还应将设计边坡在实地上标定出来。

（1）用细竹竿、绳索测设边坡。如图9-33（a）所示，O 为中桩，A、B 为边桩，C、D 的水平距离为路基宽度。测设时在C、D 处竖立竹竿，在竹竿上等于填土高度H 处作C′、D′的记号，用绳索连接A、C′、D′、B，即得出设计边坡。当路堤填土较高时可采用图9-33（b）所示的分层挂线法施工测设边坡。

图9-33　路基边坡的测设

（a）挂线法测设边坡；（b）分层挂线法测设边坡

（2）用边坡板测设边坡。

1）活动边坡尺测设路堤边坡。如图9-34（a）所示，当尺上水准气泡居中时，边坡尺斜边所指示的坡度即设计的边坡度；或用图9-35所示的活动坡度尺，当转动坡度尺使直立边平行于垂球线时，其斜边即设计坡度。

图9-34　边坡板的测设

（a）活动边坡尺定边坡；（b）固定边坡板定边坡

图9-35　坡度尺

2）横断面图解法测设路堤边坡。横断面图解法是先在透明纸上绘制设计横断面图（比例尺与现状横断面图相同），然后将透明纸按各桩填方高度蒙在相应的现状横断面图上，则设计横断面的边坡与现状地面的交点即坡脚，用比例尺由图上量得坡脚与中心桩的水平距离，即可在实地相应的断面上测设出坡脚位置。

3）固定边坡样板测设边坡。施工前按照设计的边坡坡度做好固定边坡坡度板，如图9-34（b）所示。在开挖路堑前，于坡顶桩外侧按设计边坡设立固定样板，施工时可随时检核开挖和修整情况。

4.施工过程中的测量工作

（1）测设路面高程桩。当路基工程完成后，为控制路面高程多在路肩上测设平行中线的路面高程桩，间距多采用10～30m，用它既控制路面高程又控制中线位置，俗称施工边桩。其位置根据中线施工控制桩测定（若已有平行中线的施工控制桩时，均一桩两用，不用另行测设）。桩位测定后，可在桩的侧面测设出该桩的路面中心设计高程线（可钉高程钉或红铅笔画线作为标志）。其测设程序如下：

1）后视水准点或中线上的里程桩，根据其已知高程和读数，计算出视线高程。

2）前视边桩，根据读数计算出其桩顶高程。

3）计算边桩与其所在断面的设计高程之差，并注在桩的侧面上。如边桩低于设计高程，前面应冠以“＋”号，表示需要填高；如边桩高于设计高程，则应冠以“－”号，表示需要挖深。但它所表示的填、挖量是以边桩桩顶为准的，因为在施工过程中是利用边桩来检查的。

（2）测设竖曲线。为了保证行车安全，在路线坡度变化处，按规范规定，应以圆曲线连接起来，这种叫作竖曲线。竖曲线有凹形和凸形两种，如图9-36所示。

图9-36　竖曲线与坡度角

测设竖曲线是根据路线纵断面设计中给定的半径R 和变坡点前后的两坡度i1 和i2 进行的。测设参数包括曲线长L、切线长T 和外矢距E，其计算公式同平面圆曲线。但由于竖向转折角θ值较小，故用两坡度值ii 和ij 的绝对值之和代替，即θ=|ii|＋|ij|，则曲线长L 的计算公式为

由于i值较小，切线长可用曲线长的一半代替，外矢距E 可用中央纵距M 代替，则切线长和外矢距的计算公式为

式中　C——圆曲线对应的弦长。

式中其他符号意义同前。

1）主点测设。根据式（9-33）计算T 值，由设计的变坡点里程及T 值，即可求出圆曲线起点ZY 至终点YZ的里程，并可据以测设于地面，如图9-37所示。

2）辅点测设。用切线支距法原理，以起点或终点为坐标原点，沿切线方向为X 轴，切线上的支距为Y 轴。测设辅点时，X 轴坐标为设计值，一般每隔10m 选择一个辅点，当Xi 为已知时，对应的支距Yi 的计算公式为

图9-37　竖曲线

式中，Y 在凹形竖曲线中为“＋”号，在凸形竖曲线中为“－”号。

将各点的支距（也称标高改正数）Y 求出后，与坡道各点的对应高程H′i相加取代数和，即得到竖曲线上各点的设计高程Hi。其计算公式为

竖曲线上各辅点的设计高程求出之后，用水准仪将其高程测设出来，即竖曲线各辅点的位置。

3）路面放线。路面放线的任务是根据路肩上测设的路面高程桩和路拱曲线大样图（图9-38）、路面结构大样（图9-39），测设侧石（道牙）位置并绘制出控制路拱的标志。

图9-38　路面高程桩、路拱曲线（单位：mm）

图9-39　结构大样（单位：mm）

由两侧高程桩向中线量出至侧石的距离，钉小木桩并将相邻木桩用小线连接起来，即侧石的内侧边线。侧石的高程可在高程桩上按路中心高程拉上小线后，自小线下反路拱高度（即路面半宽×横坡）得到，如图9-38中为79mm。

4）施工过程中的检查验收测量。在施工过程中，某一工序（如土方工程、路基工程、路面工程等）完成时，应及时进行检查验收测量。检查验收测量的任务是检查已完工程的各部尺寸、位置和高程是否合乎设计要求。为了确保工程质量，只有在检查合格验收后，才能进行下一工序的施工。检查方法可以原有测量标志为准进行，但路基、路面、桥涵基础等工程的验收必须使用仪器直接观测检查并做正式验收记录。

课后讨论

1.道路测量的内容是什么？

2.何谓道路中线的转点、交点和里程桩？如何测设里程桩？

3.什么是缓和曲线？如何测设？

4.什么是竖曲线？如何测设？