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纵断面测量,又称中线水准测量,它的任务是测定中线各里程桩的地面高程,绘制中线纵断面图,计算中桩填挖尺寸并且作为设计管道埋深、坡度及计算土方量的主要依据。

纵断面测量

按照由整体到局部的测量顺序,纵断面测量分两步进行:首先沿线路方向设置水准点,建立路线的高程控制,称为基平测量;然后根据各水准点的高程,分段进行中桩水准测量,称为中平测量。视管线种类不同,基平测量可按三等或四等水准测量的精度要求进行;中平测量低于基平测量精度要求,若按等外水准要求进行,可只作单程观测;最后根据纵断面测量结果绘制纵断面图。

1)基平测量

基平测量时首先沿线路附近设立水准点,点位应选在稳固、醒目、易于引测以及施工干扰范围外不易遭受破坏的地方。点的间距一般为2km,复杂地段可每隔1km增设一个,在桥梁两端、涵洞和隧道洞口附近均应设立水准点,根据需要在点位上埋设永久性或临时性标石。

高程系统一般采用1985国家高程基准,将起始水准点与附近国家水准点进行连测,以获取绝对高程;对于沿线其他水准点,也应尽可能与附近高等级水准点进行连测,以增强检核条件。路线附近如果没有国家水准点或无法与其连测,也可以附近标志性建筑物高程为参考,采用假定高程系统。

水准点连测通常采用往返观测,所测高差较差之允许值规定为

fh允=±30√Lmm   (12-1)

对于大桥和涵洞两端的水准点,规定

fh允=±20√Lmm   (12-2)

式中:L——水准路线长度,以千米为单位。

2)中平测量

中平测量一般附合于基平测量所测定的水准点,即以两相邻水准点之间为一测段,从一水准点出发,用普通水准测量方法逐个测出中桩的地面高程,然后附合于另一水准点上。观测时,在每一测站上先观测转点,再观测相邻两转点之间的中桩即中间点。由于转点起传递高程的作用,因此水准尺应竖立于较为稳固的桩顶或与桩顶等高的尺垫上,读数至毫米;中间点处水准尺立于紧靠中桩的地面上,读数至厘米即可。

图12-4和表12-1是由水准点BM.1到0+342的中平测量示意图和记录手薄,施测步骤为:

(1)点1处安置水准仪,后视水准点BM.1,读数1.629,前视0+000,读数1.930。

(2) 迁至测站2,后视0+000,读数1.615,前视0+100,读数2.219,仪器保持不动,先后将水准尺竖立于中间点0+050和0+083,分别读取中视读数2.07和1.45。

(3) 依次将仪器迁至测站3和测站4上,重复步骤2,直至附合于另一水准点上。

将观测数据分别记录于表12-1中后视、前视和中视读数栏内,一个测段的中平测量,应进行下列各项计算:

(1)高差闭合差的计算中平测量一般起闭于已知水准点,其高差闭合差对于一般管线应不大于±50√Lmm,其他管线视不同种类用途,可适当提高或放宽,如重力自流管线应不大于土40√Lmm,若闭合差在允许范围内,可不作调整。

(2)中桩地面高程计算设BM.1点的高程为85.972m,首先根据测站1的后视读数和前视读数计算0+000的地面高程,然后根据式(12-3)计算各转点和中间点的高程。

视线高程=后视点高程十后视读数

转点高程=视线高程一前视读数

中间点高程一视线高程一中视读数   (12-3)

(3)检核计算

为了防止计算错误,一测段中平测量完成后应进行以下检核:

∑后-∑前=∑h=H终-H终   (12-4)

表12-1中∑行高差栏为各测站高差之和,该数字应等于该行后视栏与前视栏计算值之差,也等于高程栏0+342和BM.1两点高程之差,经计算均为0.196m,说用计算无误。

3)绘制纵断面图

一般在毫米方格纸上进行纵断面图的绘制,以管线的里程为横坐标,高程为纵坐标,高程比例尺应是水平比例尺的10-20倍,以明显反映地面起伏情况和坡度变化,各类管线纵横断面比例尺选择标准可参照表12-2确定。

以图12-5为例,介绍纵断面图的具体绘制步骤:

首先,在方格纸中央靠下部适当位置画一条水平线。在水平线下各栏依次注记管线设计坡度、埋深、地面高程、管底高程、各中桩之间的距离、桩号、管线平面图;在水平线上绘制管线的纵断面图。

第二步,按照水平比例尺,在管线平面图栏内标明各中桩的位置,桩号栏内标注各桩号,在距离栏内注明各桩之间的距离,在地面高程栏内注记各桩的地面高程。

第三步,根据中线测量阶段测绘的带状地形图在管线平面图栏绘制管线平面图,转向后的管线仍按原直线方向绘出,但应以箭头表示管线转折的方向;根据中平测量结果,在水平线上部按高程比例尺在中桩的对应位置确定各自的地面高程,并用直线连接相邻点,得到纵断面图。

第四步,根据设计要求,在纵断面图上绘出管线的设计线,在水平线下坡度栏内标注坡度方向,上坡、下坡和平坡分别以“/”、“\”和“一”表示,坡度方向线之上注记坡度值,以千分数表示,坡度方向线之下注记对应坡段的距离。

第五步,按照管线起点0+000的管底高程(由设计部门给出)、设计坡度以及各中桩之间的距离,依次推求各桩的管底高程,如0+000的管底高程为83.62m,管道坡度为一6‰,则0+050的管底高程为83.62m-6×50mm=83.32m,地面高程与管底高程之差即为管线的埋深(有的管线称该项内容为填挖高度)。

 

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