路桥工程测量毕业论文

路桥工程测量毕业论文 广东省交通运输技师学院 毕业论文 题目:工程测量在桥梁施工放样中的应用 专业:道路与桥梁工程技术 班级: 姓名: 学号: 2012年7月10日 广东省交通运输技师学院 前言.............................................................................................1 第一章 桥梁工程概况...............................................................2 第二章 工程测量在桥梁施工放样中的技术要求...................6 第一节 工程测量在桥梁施工放样中的应用......................6 第二节 桥梁施工中的已知高程放样...........................7 第三节 桥梁施工中的极坐标放样..............................7 第四节 施工放线中各种误差的影响因素.......................8 第五节 平面控制网的测量精度等级要求.......................9 第三章 桥梁工程施工放样方法与方向交汇..........10 第一节 控制网点位中误差与精度要求.......................10 第二节 方向交汇法在施工放样中的使用方法.................12 第三节 实际施工测量中方向交汇法的具体应用...............15 第四章 总结.....................................16 参考文献........................................18 广东省交通运输技师学院 前言 本文叙述了工程测量的放样方法在下麻大桥施工中的应用，通常使用的是极坐标放样法放样。其中施工放样的精度又关系着桥梁施工的质量和进度，通过结合实践讨论各种方法的特点和适用环境，最后进行精度分析。 随着桥梁结构形式的不断创新，施工现场复杂多变，结构物的精度要求越来越趋向一致。这就要求施工放样的外业尽量简单，减少对现场施工的干扰，放样点位之间不要有误差积累，严格复核，加强放样后的验核。这就需要在极细分析对比各种测量放样方法，进行必要的精度分析后选择最佳 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，以取得事半功倍之效。 -1- 广东省交通运输技师学院 第一章 桥梁工程概况 一、桥位自然概况及工程概况 1、地理位置、地形地貌 拟建下麻大桥位于大埔县大麻镇麻西村下麻的冲洪积洼地与丘陵的山脚，桥址中部为小溪及冲洪积洼地，洼地地形平坦、开阔，以种植水稻、茶园为主，有两条小溪穿过;洼地两侧为丘陵低山，山体高大、山坡较陡。桥址两端位于山坡上，山坡稍陡，植被发育，场区有乡级公路与外界相通，交通条件一般。场区地貌上属于剥蚀丘陵及洼地单元区。 2、地质、水文及地震烈度 据区域地质资料，调查区内在新构造区划上属于粤东北差异性断隆区，受莲花山断裂带的西北支五华-深圳断裂与东南支大埔-海丰断裂所控制，线路通过的阴那山-莲花山构成类似“地垒”的断块山。 调查区在历史上地震强度较小，出现在沿线范围内的地震震中较少，地震的最大震级不超过3级(沿莲花山断裂带发生的地震主要出现在沿海的海丰-陆丰地区及陆缘岛屿和海域中);而莲花山断裂带上的地震年平均释放能量(0.0039×1014J)，也远远小于沿海强反差断块区的地震年平均释放能量(2.01×1014J)。 -2- 广东省交通运输技师学院 据区域地质资料，本线路段未发现区域深大活动断裂，新构造运动不强烈，处于区域地质构造活动影响相对微弱即较稳定的地址环境。 桥址区内未见有滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等不良地质作用;但桥址的大埔岸位于斜坡上，地形较陡，第四系覆盖层厚度较大，基岩埋藏较深，是滑坡、崩塌易发区，施工时应引起注意。 桥址位于冲洪积洼地与丘陵的山脚，场区地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 水系较发育，桥址中部有小溪流过，水沟狭小，水量不大，但雨季水量会暴涨;本次勘察采取河水1组，经室内水质分析表明，该地表水对混凝土无腐蚀性。 场区地下水又上部土层孔隙潜水和深部基岩裂隙水组成。上部土层中坡残积和冲洪积粉质粘土层的含水性及透水性均较差，不具赋水条件，含水量小;砂、砾层厚度很小，分布范围不大，含水量亦小;而深部基岩的强-中风化带内，岩石裂隙发育，含有一定基岩裂隙水。总体而言，场区地下水不丰富，其补给来源主要靠大气降水渗透补给，水位埋深受季节性影响较大。 3、本项目所处区域属于亚热带气候，受东南季风影响明显，且处于低纬度地区，太阳辐射强，冬短夏长，日照充足。据大埔县湖寮气象站统计，多年平均气温21.2?，1月份平均气温8.1-15.1?，7月份平均气温27.0-29.6?，极端最低气温-4.2?(1967年1月17 -3- 广东省交通运输技师学院 日)，极端最高气温39.8?(1962年7月31日)。多年平均降雨量1414.4mm，最大年降雨量2390mm(1960年)，最小年降雨量1046mm (1995年)，年内分配极不均匀，其中4-9月份降雨量占全年雨量80%以上，月最大降雨量483.00mm(2005年5月)，日最大降雨量190.6mm(2003年5月17日)。全年平均相对湿度在80%左右。多年平均蒸发 量在1200mm之间。 4、建设条件 经调查，区域内有丰富的建筑料场，所需要的主要建筑材料如片 块石、级配骨料、砂子等均可以在沿线采购或自采解决。 施工用钢材、钢筋、水泥等需外购材料，可经过公路运输到现场，比较方便。 施工用一般材料、机具和人员均可到达现场，施工用水、电等可就地解决。 上部T梁预制场可在线位附近设置。 二、设计要点 (一)桥型布置 本桥跨越U型沟、麻西乡道，桥位于纵断较高，路线与谷底最大高差达22.32m，桥梁孔径布置及桥长不受水文及流量控制，主要决定于所跨地物和两侧地形。桥跨设计为23×30+20米装配式预应力 -4- 广东省交通运输技师学院 混凝土先简支后连续T梁，分为五联;联间采用D160伸缩缝、桥台处设置D80伸缩缝;不含桥台耳墙在内，桥梁全长710米。桥跨起点桩号为K46+895，终点桩号为K47+605，中心桩号为K47+250。 桥梁交角为90度，桥台背墙前侧线、桥墩中心线与道路设计线的右偏角为90度，呈径向布置，桥台背墙线与两端平行，桥梁跨径均指道路设计线上的曲线长度。 (二)上部结构 1、本桥上部T梁采用通用设计图。 2、桥面铺装采用8cmC50防水混凝土桥面铺装+10cmC50混凝土桥面现浇层。 3、本桥位于圆曲线及缓和曲线上，上部结构采用不等梁长的直梁预制方式，梁长变化通过预制梁长和墩顶现浇段的长度来调整，尽量减少预制梁长的种类，同时通过内外梁悬臂长度的变化形成与路线相同的平面线型。 4、桥梁跨径为径向布设，同一孔内T梁为平行布置。预制T梁顶板及横隔板横坡同桥面横坡，超高变化段的预制T梁顶板横坡去两端盖梁横坡的平均值;T梁马蹄底面水平，墩顶纵向现浇连续段为实心断面。预制T梁时，注意T梁顶板横坡应与桥面横坡同方向。 -5- 广东省交通运输技师学院 (三)下部结构 1、墩台盖梁采用双悬臂简支梁进行设计，活载分配系数采用杠杆法计算。 2、各墩台均按柔性墩进行设计，其水平力按集成刚度分配法分配，根据控制面内力按照承载能力极限状态进行配筋设计并按照正常使用极限状态控制结构裂缝宽度。 3、桥台台后填土内摩擦角按35度计算。 4、桥墩采用圆柱式墩，桥墩基础采用桩基础。 5、桥台采用柱式桥台、桩基础。 第二章 工程测量在桥梁施工放样中的技术要求 第一节 工程测量在桥梁施工放样中的应用 在桥梁工作实践中，为了保证桥梁各种结构符合设计及规范要求，更好的掌握和控制工程施工数量，测量人员需要不断的放样、检查、监控各部结构施工，内、外业工作量极大。施工放样的精度又关系着桥梁施工的质量和进度。近些年来，工程施工大多已采用项目法管理，人员精简，工程规模又越来越大，如何在保证精度的前提下， -6- 广东省交通运输技师学院 提高施工测量放样效率就显得十分重要和有其现实意义。选择合适的测量 方法，养成严谨的复核习惯，建立严格的测量工作制度才能取得事半功倍的效果。 施工放样需遵循先整体、后局部的原则，先放样精度高的点，复核正确后，可以继续放样其它点，也可以利用先放样的点，再放样精度低一些的点。 第二节 桥梁施工中的已知高程放样 桥梁工程施工放样一般包括:已知距离的放样、已知水平角的放样、已知高程的放样和平面点位的放样。前两者的放样基本上是平面点位 放样中的一部分，或就是其的另一种形式:两个点确定一条线段。已知高程的放样可以采用几何水准法，也可使用三角高程法，最好采用两种方法的互相复核。 第三节 桥梁施工中的极坐标放样法 施工中放样的方法有直角坐标法、极坐标法、距离交会法以及角 -7- 广东省交通运输技师学院 度交会法，在桥梁的施工中最常用的是极坐标放样法。极坐标法进行放样就是仪器架在一个控制点上对中、整平，然后后视另一控制点置镜并瞄准棱镜的中心，将水平角设置为该后视方向的方位角。通过计算出测站点到放样点的距离和方位角后即可开始进行放样。 在放样的过程中要注意复核测站点到后视点的距离和坐标。众所周知，测站点和后视点的坐标都是已知的，这样我们就可以用计算器反算出测站点到后视点的距离和该方向的方位角。当后视完成后我们就可以通过全站仪测出的距离与计算出来的距离进行对比一般误差不超过5mm。完成后视后，我们还可以对照全站仪测出来的后视点的坐标和已知的后视点的坐标。同样，我们放样完一个点后，也应该复核下计算出来的放样点坐标和全站仪放样出来的坐标。 第四节 施工放线中各种误差的影响因素 施工放线中还可以运用全站仪方向交会法、圆弧弦线支矩法、外控法等测量方法。方向交会法放样在工程测量过程中经常使用，它具有施测方法简单方便，精度高等优点。特别是在不方便测距的情况下，如在水上施工中，水上目标固定困难，此时使用方向交会法定位就显得方便快捷。但与极坐标法或坐标法相比可以很明显的看出后者在外业方面的优点。此外后者很大程度上也减少了测量放样对现场施 -8- 广东省交通运输技师学院 工的干扰。从内业精度上分析，极坐标法测设构筑物的测设元素(极角和极距)，对于在同一测站上所测设的各点，除后视定向误差(即导线点本身的误差、仪器安置误差、后视瞄准误差等综合因素的反映)外，各测点拨角和量距误差都是独立的。也就是说，同一个测站所测设各点误差不积累、不传递，即点与点之间的误差都是独立的。此外，极坐标法可以在导线点上直接放样构造物中线点和构造物边桩点，较之传统的放样方法减少了测设构造物主要控制桩的误差、护桩的误差、恢复桩的误差、中桩测设误差等影响。 第五节 平面控制网的测量精度等级要求 利用极坐标法或坐标法进行施工测量，可以解决某些墩台轴线护桩难以测设的问题，加快了外业工作的劳动强度。同时，这种方法还可以将整个大桥的所有墩位纳入同一个整体网中，避免了个别墩位发生偏移的可能性，实践表明，此方法是一种行之有效的施工测量方法。 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-200)的3.2.1条要求:桥墩中心线在桥轴线方向上的位置中误差不应大于?15mm。根据桥梁长度的不同，其相对中误差也不一样。平面控制网的测量等级按桥长的不同分为五个级别的测量等级。 -9- 广东省交通运输技师学院 等级 二等三角 三等三角 四等三角 一级小三角 二级小三角 桥位控制 >5000m 2000-5000m 1000-2000m 500-1000m <500m的 测量 特大桥 特大桥 特大桥 特大桥 大、中桥 平均边长 3km 2km 1km 0.5km 0.3km 测量中误差 ?1.0″ ?1.8″ ?2.5″ ?5.0″ ?10.0″ 起始边边长 ?1/250000 ?1/150000 ?1/100000 ?1/40000 ?1/20000 相对中误差 最弱边边长 相对中误差?1/120000 ?1/70000 ?1/40000 ?1/20000 ?1/10000 测量精度高于放样精度，在放样后需更换基站点和后视点进行测量，检核放样点位。 第三章 桥梁工程施工放样方法与方向交汇法 第一节 控制网点位中误差与精度要求 极坐标放样法各个阶段的误差对放样点位的影响值可以按如下方法分别计算(采用测角精度2″，测距精度3mm+2ppm的全站仪) 1、控制网点位中误差对放样点位的影响值m1。 设测站A的点位中误差为MXA、MYA。若不考虑MXA、MYA的互协差， -10- 广东省交通运输技师学院 smsin2?A,sin2?Bmc,m2xc，m2yc,ρ sin2(?A，?B)则其对放样点位的影响值为: ? 2、用全站仪测设角度，主要误差来源于仪器的对中误差mγ和角度测设中误差mβ。由于主要平面控制点一般采用强制对中，故对点精度可以取?1mm，加上角度测设中误差mβ对放样点位的影响，可按下式计算: mβ2m2?,(，L)，L ? p'' 式中: ρ'':以秒为单位的角度;mβ:单位为秒;L:为测站点到放样点的水平距离。 3、放样距离L的测量误差对放样点位的影响值，通常采用全站仪的标称精度(bmm+amm ,lppm=1mm/km)来计算距离放样误差对放样 222点位的影响，具体计算公式如下:m,a，(b，L) ? 3 式中:a-----固定误差，mm ,6B----------比例误差系数，以为单位或以ppm(百万分率)代替10 ,6; L-------距离值，km 10 当空气温度测定精确到1?，大气压测量精确到300pa,相对湿度精确到20%，则距离测量的精度可达到3mm+2ppm，因此取a=3,b=2代入?式计算此项影响。 -11- 广东省交通运输技师学院 综上所分析，根据测量误差传播定律，放样点的点位误差可按下 ssin?Bb,式计算: αAC=αAB-?A (b) ? sin(?A，?B) 由式?可知放样点离开测站点愈远，则放样的误差愈大，根据一般桥梁放样最大边长700m 及不利因素，可推算平面点位总误差mm. 因此采用常见的测角精度2″，测距精度3mm+2ppm的全站仪按最不利因素考虑都可以满足公路规范要求，墩柱中心线在桥轴线方向上的位置中误差不应大于?15mm。如需更高精度，可以提高测量控制网的精度(减少测站的点位中误差和提高起始边的精度)和使用更高精度的测量仪器。 在同样测量设备和测量条件下，坐标法和极坐标法只是计算公式的差异，精度基本上与极坐标法一致。 第二节 方向交汇法在施工放样中的使用方法 两点方向交会法的定位方法及精度的简单分析。 假设现在有两个已知点A、B需定位待定点C(如下图，图1) -12- 广东省交通运输技师学院 C点坐标已知，先进行内业计算，用余切公式:图2 反算出?A,?B的值，或直接用坐标反算的公式计算出边AC、BC 的方位角。在外业实际操作中，在两个已知点假设全站仪，相互后视定向，然后将全站仪分别旋转至?A、?B,或将全站仪拨至AC、BC的方位角，此时两全站仪视线的交点就是待定点C。 方向交会法的定位误差与待定点C相对于，已知点A、B的位置有关。根据计算待定点坐标的计算过程来分析定位精度，(从两已知点A、B及夹角?A、?B来计算待定点C，其计算原理与公式是一样的。所以放样与求待定点的精度求算是一样的。)已知A、B的边 -13- 广东省交通运输技师学院 长S及?A、?B的值，先求AC的长度b及坐标方位角αac,然后按 坐标正算公式求出C点的坐标，即 图3 XC=XA+bcosαAC YC=YA+bsinαAC (a) 式中，b、不是直接观测值，可由下式计算 图4 αAP 将(b)式 代入(a)式 并对?A、?B取微分并转为中误差为: 图 5 设m?A=m ,?B=m,表示测角中误差，待定点点位中误差为:(不 考虑两已知点的点位误差) 图6 现在就上式分析待定点相对于已知点的位置不同时，交会待定点 的精度变化情况。分两种情况加以分析。 -14- 广东省交通运输技师学院 第一种待定点在过A、B、C三点所作圆的圆周上，此时所在的圆周上交会点的交会角均相等，即点位中误差公式中分母不变，mc的大小只与分子有关，将其求导分析后得知，在AB已知边S和测角中误差m一定的条件下，当?A,?B时，交会角?C,90?时，mc最大;交会角?C,90?时，mc最小;交会角,90?时，c点在圆周上的任何位置mc之都不变。 第二种待定点在C在AB连线的垂直平分线上(即对称交会)，此时?A=?B，进行求导分析后得，图7 1tg?A, 2 当满足上式条件时，求得mc的值必将是最小值。求得?A,?B=35?15′52″,即在交会角?C,109?28′16″时，mc值最小，待定点在这个位置的精度最高。综合两种情况，交会点的位置最宜与选在已知点构成等腰三角形，且交会角要大于90?，最佳位置为109?;当交会角小于90?时，靠近已知点的位置较好，而不宜与已知点构成等腰三角形。 第三节 实际施工测量中方向交会法的具体应用 以上分析的理论条件下的定位精度情况，在实际生产中，往往不能达到这种条件要求，不同的情况下对定位的要求也不一样。譬如在桥梁施工测量中，用方向交会法定位水中墩时，分为两种情况。一 -15- 广东省交通运输技师学院 种是置镜点位于同一河岸桥中线上下游的两侧对称交会，另一种是置 镜点位于桥轴线同一侧(即在桥轴线同一侧的两岸)交会，这两种情况下对交会角的要求是不一样的。根据实际生产经验，在第一种情况下，交会角在90?~150?之间，比较适宜，在这个数值以外，定位误差会急剧增大。在第二种情况下，交会角在30?~150?之间应该是可行的，但从交会点实际操作而言，交会角太大或太小，如为150?或30?时，因角度平缓或太尖，交会的示误三角形可能异常，定点发生困难，因此交会角选在60?~110?之间比较适宜。 在实际施工测量中，用方向交会法定位重要结构位置时，一般至少用三个方向交会，以加强交会定位的可靠性。由于交会误差的存在，在交会处，会形成一个误差三角形。只要误差三角形的边长不超过规范要求，就取三角形的中心作为交会点，同时要反复交会几次，取其多次交会的平均作为最后交会的成果。在测绘仪器急剧发展的今天，使用交会法定位已经很少，但它还是有其自身的独特优势，在有些情况下，还是有它的用武之地。 第四章 总结 通过这次的毕业设计，让我在毕业之前对在校所学的测量理论知识和实践知识技能进行一次全面的考核。虽然在这过程中遇到了诸多困难，但我还是在老师、同学以及师傅的帮助下完成了任务。这 -16- 广东省交通运输技师学院 也使我认识到了自己在学习中的不足之处，给我的学习生活敲醒了警钟，树立了标杆。不足是难免的，收获也是有的。这也进一步增强了我的动手能力，提高了我的测量计算和施工放样能力，给我充分运用所学知识进行联系实际分析问题和解决问题提供了一个很好的平台。 桥梁结构形式不断创新，施工现场复杂多变，构筑物精度要求越来越趋向一致，这就要求施工放样的外业尽量简单、减少对现场施工的干扰，放样点位之间不要有误差积累，严格复核，加强放样点后的测量检核。这就需要在极细分析对比各种测量放样方法，进行必要的精度分析后，选择最佳方案，已取得事半功倍之效。 为确保放样数据的准确无误，还需养成严谨的复核习惯，建立严格的测量制度: 1、测量的内外业必须执行闭合制、复核及检算制。控制网点平差及其他数据应由两组人员独立进行计算，并进行校核。重要部位的放样宜采用不同的方法或不同的路线进行检核测设，以确保正确。 2、应采用专业记录本在现场逐项记录测量数据，禁止使用易洇水的圆珠笔或钢笔书写。测量记录不得涂改、撕毁，如有误可用明显的记号标识。记录中参加人员、设备、地点、日期等事项应完备、清楚并签字。记录数据应及时检核，录入计算资料的数据应核对无误。 3、各种测量仪器和工具应定期校核，并做好经常的保养和维护工作。 4、引用控制点坐标及桥墩坐标时，应仔细核对，避免抄错数据。 -17- 广东省交通运输技师学院 5、控制点、高程点应设在安全可靠，不易沉降的位置，应定期进行复核。 参考文献 [1] 公路施工测量手册 人民交通出版社 2009 [2] 公路工程施工测量 (公路施工与养护专业用) 人民交通出版社 2005 [3] 道路勘测设计 机械工业出版社 2008 -18-