横断面测量是测量中桩两侧垂直于中线方向地面起伏情况,并绘制横断面图。横断面测量常与纵断面测量同时进行。横断面图供路基、边坡、隧道、特殊构造物的设计、土石方计算和施工放样之用。
1)横断面方向的确定
横断面测量的首要工作就是确定线路中线的垂直方向,常用的方法有两种:方向架法和经纬仪法。
图13-13 方向架示意图
方向架法就是在一个竖杆上钉有两根互相垂直的横轴,每根横轴上还有两根瞄准用的小钉,如图13-13,使用时将方向架置于测点上,用其中一方向瞄准线路前方或后方的中桩,则另一方向即为测点的横断面方向。图13-14是将方向架设在要测设横断面的曲线中桩A点上,在A点前后等距离处的曲线上定出中桩点B和C,方向架的一条视线照准B,反方向延伸至C′,C′应在C的附近,平分CC′得C″点,再将方向架的一方向照准C″,则另一方向即为曲线上A点的横断面方向。
用经纬仪测定横断面方向不仅方法简单,而且精度也高。在直线段,测点上安置经纬仪,以线路前方或后方一中桩为零方向拨角90°即可。在曲线段,如图13-14,测点A上安置经纬仪,先计算B点至零方向A点弧长l相对应的偏角δ:
图13-14 方向架在曲线段的使用
则弦线AB与横断面方向的夹角为90°+δ或90°-δ。在缓和曲线段测定横断面方向,较短距离内可把缓和曲线按圆弧处理,若要求较准确的方向,可求出该处缓和曲线的偏角,用经纬仪测设。如图13-14中,设A为缓和曲线上一点,前视A点的偏角为δq,则弦线AB与横断面方向的夹角为90°±δq。
2)横断面测量方法
横断面方向确定以后,便测定从中桩至左右两侧变坡的距离和高差,根据所用仪器不同,一般常采用以下3种方法:
(1)标杆皮尺测量法
如图13-15,a、b、c为断面方向上的变坡点,标杆立于a点,皮尺靠中桩地面,拉平量至a点,读得距离,而皮尺截于标杆的红白格数(每格0.2m)即为两点间的高差。同法测出a至b、b至c……测段的距离和高差,直至需要的宽度为止。
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图13-15 标杆皮尺法测量横断面(单位:m)
横断面测量的记录表格如表13-3,表中按前进方向分左右侧,中间一格为桩号,自下至上桩号由小到大填写。分数形式表示各测段的高差和距离,分母表示测点间的距离,分子表示高差,正号表示升坡,负号表示降坡,自中桩由近及远逐段记录。
表13-3 横断面测量记录表 (单位:m)
(2)水准仪测量法
当线路两侧地势平坦,且要求测绘精度较高时,可采用水准仪法。先用方向架定向,水准仪后视中桩标尺,求得视线高程;然后前视横断面方向变坡点上的标尺。视线高程减去诸前视点读数即得各测点高程。点位距中桩距离可用钢尺(或者皮尺)量距。实测时,若仪器安置得当,一站可测十几个断面。
用水准仪法测量线路的横断面,记录表格同样用表13-3,只不过分子表示变坡点的水准仪读数,分母表示变坡点至中桩的距离。
(3)全站仪测量法
在地形起伏较大地区,一般可采用经纬仪法。安置全站仪于中桩点,确定横断面方向;然后用全站仪测横断面方向上各个变坡点的视距、中丝读数和竖直角;最后计算出变坡点至中桩点的水平距离和高差,边测量边计算,将计算的结果记录于表13-3的分母和分子中,同时在现场绘制横断面草图。
横断面测量操作比较简单,但工作量较大,测量的准确与否,对整个线路设计有一定的影响。横断面宽度应根据中桩填挖高度、边坡大小以及有关工程的特殊要求而定,一般自中线向两侧各10~50m。横断面的密度,除有中桩处应施测外,在大、中桥头,隧道口,挡土墙等重点工程地段,可根据需要加密。
3)横断面测量的精度要求
横断面中的高程和距离的读数取位至0.1m,检测限差应符合表13-4的要求。
表13-4 横断面测量的检测限差
表中:h——检查点至线路中桩的高差(m);
L——检查点至线路中桩的水平距离(m)。
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