什么是铁路和道路测量?

什么是铁路和道路测量?

[拼音]：tielu he daolu celiang

[外文]：railway and highway survey

铁路和道路在勘测设计、施工及运营阶段的测量工作。

勘测设计阶段的测量工作

主要是在地图上研究和实地勘测的基础上选定最经济合理的线路，然后把线路标定在地面上。铁路勘测分初测及定测两个阶段。在初测前要进行现场踏勘。道路勘测分踏勘和定测两个阶段。

踏勘

根据在 1:50000的国家基本地图上选定的线路比较方案进行实地勘察，提出方案研究意见。

初测

对踏勘中认为最有价值的比较方案，进行较为详细的测量，测出各方案沿线的1:2000或1:5000比例尺带状地形图，并全面详细地收集有关资料，供初步设计之用。初测工作包括沿线导线测量、水准测量和测绘沿线带状地形图及桥梁、隧道和其他工程需要的地形图。在带状地形图上作纸上定线，进行线路初步设计。在比较平坦的地区，一般采用地面人工测量方法；在地面起伏较大地区，主要采用航空摄影测量方法。

（1）地面人工测量。对于导线测量，在比较方案线路沿线布设导线点，以电磁波测距仪（或钢尺等）测量边长，以经纬仪测角。在导线的起讫点以及在中间每隔不远于30公里处，要求与国家平面控制点联测。有困难时，要求用太阳高度法、北极星任意时角法或陀螺经纬仪测定真北方向，以此检查导线测角误差。高程测量沿线路每二公里设置水准点，采用水准测量或电磁波测距，三角高程方法测量水准点及导线点高程。 地形测量尽量以导线点为测站。 用经纬仪，电磁波测距仪或电子速测仪施测。

（2）航空摄影测量。按线路方案和测图要求确定的航摄范围进行航空摄影（比例尺1:8000～1:20000），在航摄地区进行外业控制测量和像片调绘，然后进行内业测图。外业控制测量以测段为单位沿航线布设平面高程点（平高点）和高程点，用锁、网插点法，交会法，导线等方法测量平面位置，用水准测量或三角高程测量测定高程。目前已采用电磁波测距仪测距、测高。内业工作为像片晒印、缩小和复照、电算加密和测图仪测图。测图方法有微分法、全能法及综合法等，成图比例尺一般为1:2000或1:5000。现代解析空中三角测量区域网平差方法已用于控制点加密。在航空摄影无法摄得的地面隐蔽部分，采用地面人工测量或地面摄影测量方法进行补测。

定测

根据初步设计将线路的位置用木桩标定在地面上，并进一步收集资料，供施工设计之用。定测工作包括中线测量、线路水准测量、横断面测量和地形测量。

（1）中线测量。包括放线、测设交点和中线桩。按照初测地形图上设计的路线（纸上定线）与导线的几何关系把设计路线测设到地面上去，将各直线延长交出直线交点，根据交点和直线上的转点桩钉设中线桩（每百米里程桩及地形、地物加桩）。在直线转向处要测设曲线、钉设中线桩（里程、主点及曲线点桩）。

（2）平面曲线的测设。路线平面图形由直线和曲线组成。曲线有圆曲线和缓和曲线两种，如图所示。圆曲线是具有一定曲率半径的圆弧；缓和曲线是连接直线（或圆曲线）和圆曲线的过渡曲线，其曲率半径由无穷大（或某一圆半径）逐点变为圆曲线半径。测设工作分为主点测设和曲线点测设。圆曲线的主点为直圆点(ZY)、曲中点(QZ)及圆直点(YZ)；缓和曲线的主点为直缓点(ZH)、缓圆点(HY)、曲中点(QZ)、圆缓点(YH)及缓直点(HZ)。首先根据交点 (JD1、JD2)及转点(ZD)按直线转向角α及曲线要素测设曲线主点。曲线要素为曲线的切线长(T)、曲线的外矢距(E)及曲线长(L)，其值系由实测直线转向角(α)、设计实用的圆曲线半径(R)及缓和曲线的长度(L0)按三角几何关系计算而得。曲线点测设的方法有：切线支距法、偏角法、弦线偏角法、弦线偏距法等。此外，还可以用电磁波测距仪置于曲线上或曲线附近任一地点，用极坐标法测设曲线。应用上述直线和曲线测设方法，还可以进行铁路连接线、梯线、三角线及环形线等的放样。

施工阶段的测量工作

包括线路施工、桥梁施工、隧道施工中的测量工作和竣工测量。

线路施工测量

分线路复测和施工放样。线路施工前应将定测时所标定的线路进行复测，以作为施工放样的基础。线路施工放样的主要内容有：路基放样、道路路面放样、道路交叉连接线放样和线路变坡处竖曲线的放样等。

桥梁施工测量

见桥梁测量。

隧道施工测量

包括地面控制测量、地下控制测量和洞内外联系测量。地面平面控制一般视隧道的长度和施工地区的自然条件采用导线网、测角网、测边网或边角网，洞内采用导线测量；洞内、外高程控制采用水准网（见工程控制测量）。洞内外的联系、横洞、斜井一般采用导线及水准测量，竖井则采用钢丝垂线投点、传递方位（见地下工程测量）。近年已采用电磁波测距仪测距、测高，电子经纬仪测角，采用半闭合(角度闭合)导线环三维控制网建立洞内、外控制。洞内并用陀螺经纬仪加测导线边的方位，竖井联系测量采用光学投点仪或激光垂准仪投点、电磁波测距仪测深和陀螺经纬仪定向。洞内施工时已用激光导向等方法。

铁路和道路竣工测量

用以检查工程建筑物是否符合设计要求，其成果作为工程验收和运营管理的基本依据。分为施工过程中的竣工测量和工程全部完成后的竣工测量。

线路工程竣工测量要求全面复测平面及高程控制点，路基中线转点、直线交点、主点及里程桩；加固或重建标志，埋设永久性标石；复测路基及站场纵横断面；绘制竣工图、表，详加数据注记及说明。

运营阶段的测量工作

主要是线路及建筑物维修、改扩建工程测量以及桥梁、隧道的变形观测。根据竣工图表资料及平面、高程控制点标志进行里程、高程、纵、横断面、地形图测量及细部放样；建立较高精度控制网点进行桥梁、隧道变形观测。铁路枢纽站场的改建和扩建，为了不影响列车运行或不受列车通行的干扰，多采用航空摄影测量或地面摄影测量方法，获取1∶500或更大比例尺的地形图（或平面图）。

近代电磁波测距仪及电子速测仪已广泛应用于铁路、道路建设各阶段的测量，建立三维控制网、测绘地形图、进行线路定线和建筑物的放样。航空摄影测量已成为线路勘测及枢纽站场测量的主要测量手段。陀螺经纬仪已应用于铁路、道路、隧道洞内定向测量。激光经纬仪、激光水准仪、激光导向仪等已开始用于施工放样。航天及航空遥感技术已应用于线路选线。近年近景摄影测量已用于桥梁隧道施工变形观测及竣工断面测量，建立技术档案。

参考书目

朱成燐、王兆祥主编：《铁道工程测量学》，人民铁道出版社，北京，1979。