铁路新线定测

00000一、线路平面组成和平面位置的标志由于受地形、地质、技术条件等的限制和经济发展的需要，铁路线路的方向要不断改变。为了保持线路的圆顺，在改变方向的两相邻直线间须用曲线连接起来，这种曲线称平面曲线。平面曲线有两种形式，即圆曲线和缓和曲线。线路平面组成，见图12-2。

圆曲线是一段具有半径相同的圆弧;缓和曲线则是连接直线与圆曲线间的过渡曲线，其曲率半径由无穷大逐渐变化到圆曲线的半径。铁路干线的平面曲线都应加设缓和曲线，地方和厂矿专用线在行车速度不高时，可不设缓和曲线。

在地面上标定线路的位置，是将一系列的木桩标定在线路的中心线上，这些桩称为中线桩，简称中桩。中线桩除了标出中线位置外，还应标出各个桩的名称、编号及里程等。对线路位置起控制作用的桩称线路控制桩，直线上的控制桩有交点桩(用JD表示)和直线转点桩(用ZD表式);曲线上也有一系列控制桩，详见第12-4~12-6节。控制桩通常用4~5cm见方的方桩钉入地面，桩顶应与地面齐平，并订一小订表示它精确的点位。直线和曲线上的控制桩均应设置标志桩，标志桩用宽5~8cm的板桩，上面写明点的名称、编号及里程。标志桩钉在离控制桩30~50cm处，直线上钉在线路前进方向的左侧，曲线上则钉在曲线的外侧，字面向着控制桩(图12-3)。为了详细标出直线和曲线的位置和里程，在直线上每50m、在曲线上每20m钉一中线桩;里程为整百米的称百米桩，里程为整公里的称公里桩，在地形明显变化和线路与其他道路管线交叉处应设置加桩。百米桩、公里桩和加桩用宽4~5m的板桩钉设，上端标明里程，字面背着线路前进方向，桩顶上也不需钉小钉。

里程是指中线桩沿线路至线路起点的距离，它是沿线路中线计量，以km为单位。一般以线路起点为DK0+000，图12-3中为直线转点(ZD)桩，该桩距线路起点为3km又402.3lm。即3402.3lm，DK表示定测里程。交点虽不是中线点，但它是重要的控制点，一般也要标明它的里程，因此它只是一种相应的里程。

二、中线测量中线测量是新线定测阶段的主要工作，它的任务是把在带状地形图上设计好的线路中线测设到地面上，并用木桩标定出来。

中线测量包括放线和中桩测设两部分工作。放线是把纸上定线各交点间的直线段测设于地面上;中桩测设是沿着直线和曲线详细测设中线桩。

(一)放线测量

放线的任务是把中线上直线部分的控制桩(JD、ZD)测设到地面，以标定中线的位置。放线的方法有多种，常用的有:拨角法、支距法和极坐标法三种。可根据地形条件、仪器设备及纸上定线与初测导线距离的远近等情况，选择一种或几种交替使用。

1.拨角法放线

它是根据纸上定线交点的坐标，预先在内业计算出两相邻交点间的距离及直线的转向角，然后根据计算资料在现场放出各个交点，定出中线位置。

拨角放线的工作程序为:计算放线资料、实地放线、联测与放线误差的调整。现以图12-4为例来说明。

图12-4

(1)计算放线资料

图12-4中c0、c1…为初测导线点，其各点坐标在初测导线计算表中可以查得;JD0、JDl…为纸上定线各直线段的交点，它们的坐标可在地形图上量取。根据坐标反算公式，可以计算出各直线段的长度及其坐标方位角，相邻两直线段的坐标方位角之差，即为各交点的转向角(后视边的坐标方位角减前视边的坐标方位角，差值为正则左转，为负则右转)，见表12-8。计算出的距离及转向角，应使用比例尺和量角器在图上检查无误后，方可提供给外业放线使用。

例如，图中由导线点c0放出中线起点JD0的测设资料为 JD0的转向角为

余此类推。

表12-8拨角放线资料计算表 桩号坐标(m)坐标增量(m)坐标方位角 °′″直线长度 (m)转向角 °′″

23518301626354311=143°07′36″-138-461982606145.4716125542651242017(左)153537740549558.37162785480271240(右)85556811829562.46163635538592519(左)228697715310733.341659156055554204(右)-4585951273514750.8616113356650

根据计算出的转向角、曲线段长度和设计的曲线半径、缓和曲线长，计算出曲线要素(包括切线长、曲线长和外矢距)及曲线主点的里程。所有计算资料经复核后，填入\"拨角放线资料表\"，供外业放线及中线测量使用。

(2)实地放线

根据放线资料，首先置镜于初测导线点c0上，后视c1，盘左、盘右拨角，分中后定出c0~JD0方向，在此方向上量出s=145.47m定出JD0点。然后依次在JD0、JD1…上安置经纬仪，根据相应的转向角和直线段长度，定出JD1、JD2…交点。

交点水平角(转向角)应使用DJ2或DJ6经纬仪，采用正倒镜测设。在限差范围内时，分中取平均位置。距离采用往返观测，交点至转点或转点之间的距离，在使用光电测距仪时不宜长于1000m，使用钢卷尺时不宜长于400m;地形平坦、视线清晰时，亦不应长于500m;而两点间的最短距离不得短于50m，当短于50m时应设置远视点。

钉设转点时，正、倒镜的点位横向误差每100m距离不应大于5mm;当点间距离大于400m时，最大点位横向误差不应大于20mm，在限差以内分中定点。

在测设距离的同时，可以钉出直线上的中线桩(公里桩、百米桩、加桩)和曲线主点桩。

(3)联测与放线误差的调整

拨角法放线虽然速度较快，但其缺点是放线误差累积，为了保证测设的中线位置不致偏离理论位置过大，\"测规\"规定中线每隔5~l0km，应与初测导线(或航测外控点、GPS点)联测一次，其闭合差不应超过表12-9的规定。

表12-9中线闭合差 水平角闭合差

长度相对闭合差钢卷尺1/2000光电测距1/3000

表中，n为闭合环中线上置镜点和初测导线点的总和;长度采用初、定测闭合环长度。当闭合差超限时，应查找原因，纠正放线点位;若闭合差在限差以内，则应在联测处截断累积误差，使下一个放线点回到设计位置上。

图12-5为联测关系示意图，虚线中的JD2、JD3…为纸上定线位置;实线中的、…为现地放出的中线交点;c3、c4则是现地已有的初测导线点。联测时要现场测出联测点和c4处的水平角、和水平距离d1，根据初测导线的坐标方位角，可以推算出现地放出的中线的坐标方位角，其与纸上定线的理论坐标方位角之差，即为角度闭合差;而由c4点坐标推算出的坐标与纸上定线位置JD3坐标之差，即可算出距离闭合差，从而可以衡量放线的精度。若闭合差均在限差之内，则前面巳测设的中线位置不必调整，而放下一个点时，要根据的实测坐标和纸上定线JD4的理论坐标来反算放线所需的坐标方位角。及距离d2，使回到纸上定线位置JD4上。

例如，图12-5中联测数据为

d1=144.89m;=;联测坐标计算资料填入表12-10中。 表12-10联测坐标计算表 点号右角

°′″坐标方位角 °′″距离

(m)坐标增量(m)坐标(m)

1213830323403616457.0056110.003375754144.89+134.31-54.36266051216591.3156055.642515242

(a)距离闭合差的计算

JD2的理论坐标由表l2-8中查得 x=16591m，y=56055m，

∴坐标闭合差δx=+0.31m，δy=+0.64m 故距离闭合差m (b)角度闭合差的计算

由表12-8查得由表12-10查得∴角度闭合差(c)精度评定 已知联测闭合环中，置镜点数n=9;闭合环总长约4130m。 ∴容=距离相对闭合差K=故放线符合精度 (d)放线误差的调整

由于放线精度合格，则闭合差在处截断，以前的中线位置现地不再调整;而以后的放线资料，则由的实测坐标和JD4的理论坐标来计算。

将经纬仪安置在上，后视，拨角量距定出。 2.支距法放线

初测导线与纸上定线相距较近时，为控制好线路位置，可采用支距法放线。它是以导线点(或航测外控点)为基础，独立测设出中线的各直线段，然后将两

相邻直线段延伸相交得到交点。由于每一直线段都是独立放出，误差不会积累，是其优点，但放线程序较繁。其工作程序为:准备放线资料、放点、穿线、交点。

(1)准备放线资料 图12-6

从地形图上选定一些导线点，用比例尺和量角器量出这些点到纸上定线的距离和角度，如图12-6中的A、B、C…，这些点的选择既要考虑测设方便，又要使用同一直线段上相邻两点间通视，且两点间距尽量远些;此外也可选取中线上的特征点，如明显地物点、导线与中线相交点，即如图中的D、E、F点。

为了检核和保证放线位置的精度，《测规》规定每一直线段上不能少于三个点。最后，应将量得的数据标在放线示意图上。

(2)实地放线 a.放点

根据放线示意图，在现地拔出相应的导线点，利用经纬仪、方向架或直角器测设方向，用钢卷尺或皮尺量出距离，定出临时支距点，并插上一带红白旗的竹杆标出点位。

b.穿线

支距法放出的各点均是独立的点，故放线误差不会累积，但由于放线资料的量取和实际测设中都会有误差，故实地放出的同一直线上的各点并非在同一直线上，需用经纬仪将相应的各点调整到同一直线上，这一工作称为穿线。

穿线时，一种方法是将经纬仪安置于一个较高的临时点上，照准最远处的一个转点(ZD)，若中间各点偏离视线方向不大，则可将各点移动，标定在视线方向上，并打桩钉上小钉;另一种方法是将经纬仪安置于某临时支点附近，使其前、后大多数点均在仪器正、倒镜视线所指直线的方向附近，则以此视线作为直线段的方向，在此方向上钉出若干个直线转点桩ZD。

c.延长直线

为了得到相邻两直线段的交点，一般采用盘左、盘右分中定点法来延长直线。如图12-7，欲将AB延长，置经纬仪于B点，盘左后视A点，倒转望远镜后在视线方向上打一木桩，并在桩顶上标出一点c1;然后盘右后视A点，倒镜后在桩顶上标出c2点，若c1c2之间的距离小于横向误差容许值时(见拨角放线要求)，则取其中点c作为AB延长直线上的点，并钉一小钉标之。

为保证延长直线的测设精度，前、后视线长度不能相差太大，且后视距离不能太短;对点和设点尽量采用垂球，且距离较远时，亦可用测钎或标杆，但要尽量照准其底部。

(3)交点

相邻两直线段在实地测设出来之后，将它们延长即可测设出直线的交点JD。交点是确定中线的直线段方向和测设曲线的重要控制点。

如图12-8，将经纬仪安置在直线I的转点ZD上，延长直线I，估计在与直线II相交处的前后打下a、b木桩，并在桩顶钉一小钉，拉上细线，此两桩称骑马桩。然后用经纬仪将直线II延长，在视线与骑马桩上的细线相交处订上方木桩，然后悬吊垂球沿细线移动，当垂球线与直线II的视线方向重合时，即可定出交点位置，钉一小钉示之;亦可先将直线I的方向沿细线用铅笔投画在桩顶上，利用垂球移动定出与直线II的交点。

当受地形、地物限制交点不能测设，或交点过远测设不便时，常用副交点代替交点(见第12-7节)。

3.极坐标法放线

它是利用光电测距仪测距速度快、精度高的特点，可在一个导线点上安置测距仪，同时测设几条直线上的若干个点，如图12-9。测距仪安置在导线点c4上，可同时测设出A、B…G，大大提高了放线的效率。其距离、角度应通过坐标反算来确定，而且最后亦要经过穿线来确定直线段的位置。

(二)中线测设

放线工作完成之后，地面上已有了控制中线位置的转点桩ZD和交点桩JD。依据ZD和JD桩，即可将中线桩详细测设在地面上，这项工作通称中线测量。它包括直线和曲线两部分，此节先介绍直线测设，曲线测设在后面几节中介绍。

中线上应钉设公里桩、百米桩和加桩。直线上中桩间距不宜大于50m;在地形变化处或按设计需要应另设加桩，加桩一般宜设在整米处。

中线距离应用光电测距仪或钢尺往返测量，在限差以内时取平均值。百米桩、加桩的钉设以第一次量距为准。中桩桩位误差，按《测规》要求不超过下列限差:

纵向为m，横向为10cm。

式中，s--转点至桩位的距离，以m计。

定测控制桩--直线转点、交点、曲线主点桩，一般都应用固桩。固桩可埋设预制混凝土桩或就地灌注混凝土桩，桩顶埋入铁钉。

三、线路高程测量铁路新线的初测和定测阶段都要进行高程测量。它包括水准点高程测量和中桩高程测量。

(一)线路水准点高程测量

线路水准点高程测量现场称基平测量。它的任务是沿线布设水准点、施测水准点的高程，作为线路及其它工种测量工作的高程控制点。

1.水准点的布设

定测阶段水准点的布设应在初测水准点布设的基础上进行。首先对初测水准点逐一检核，其不符值在mm以内时，采用初测成果(K为水准路线长度，以km为单位);若确认超限，方能更改。其次，若初测水准点远离线路，则重新移设至距线路l00m的范围内。水准点的布设密度一般2km设置一个，但长度在300m以上的桥梁和500m以上的隧道两端和大型车站范围内，均应设置水准点。

水准点设置在坚固的基础上或埋设混凝土的标桩，以BM表示并统一编号。

2.水准点高程测量

其测量方法与要求同初测水准点高程测量(见§12-2)。 3.跨河水准测量

在铁路水准点测量中，当跨越河流或深谷时，由于前、后视线长度相差悬殊及水面折光的影响，不能按通常的方法进行水准测量。当跨越大河、深沟视线长度超过200m时，应按跨河水准测量进行，方法可参考§8-6。

图12-10

(二)中桩高程测量

初测时中桩高程测量是测定导线点及加桩桩顶的高程为地形测量建立图根高程控制。定测时，则是测定中线上各控制桩、百米桩、加桩处的地面高程，为绘制线路纵断面提供资料。

1.中桩水准测量

中桩水准采用一台水准仪单程测量，水准路线应起闭于水准点，限差为mm(L为水准路线长度，以km计)。中桩高程宜观测两次，其不符值不应超过l0cm，取位至cm;中桩高程闭合差在限差以内时不作平差。

中桩高程测量方法如图12-10所示。 表12-11中桩水准测量记录 测点水准尺读数(m)仪器高程 (m)高程

(m)备注后视中视前视BM13.76956.22952.460水准点高

程:0+0002.2154.02BM1--52.460m0+0600.5855.65BM2--55.471m0+1001.5254.71实测闭合差0+1452.4553.78=55.450-55.471=-21mm0+158.24(Z1)0.6590.41556.47355.814容许闭合差

0+2001.3755.10==70mm0+2522.7953.68精度合限。0+3001.8054.67Z21.4582.61055.32153.863………………

ZH2+046.153.9782.41056.69652.718BM21.24655.450∑+30.55927.60955.450-27.609-52.460+2.990+2.990

将水准仪安置于I，读取水准点BMl上的尺读数，作为后视读数。然后依次读取各中线桩的尺读数，由于这些尺读数是独立的，不传递高程，故称为中视读数。最后读取转点Z1的读数，作为前视读数。再将仪器搬至II，后视转点Z1，重复上述方法，直至闭合于BM2。中视读数读至cm，转点读数读至mm。记录、计算见表12-11。

中桩高程计算采用仪器视线高法，先计算出仪器视线高，即 =后视点高程十后视读数 中桩高程=-中视读数

在表12-11中，并参考图12一10(a)，测站I的视线高为: =52.460+3.769=56.229m 中线桩DK+000的高程为: -2.21=54.019m，采用54.02m 转点Z1的高程为: -0.415=55.814m

隧道顶部和个别深沟的中桩高程，可以采用三角高程测量法测定。 2.跨深谷的中桩水准测量

线路中桩水准测量，往往需要跨越深谷，如图12-11。为了避免因仪器通过谷底的多次安置中产生的误差，可在测站1先读取沟对岸的转点2+200的前视读数，然后以支水准路线形式测定谷底中桩高程;结束后，将仪器搬至测站4

读取转点2+200的后视读数。为了削减由于测站l前视距离长而产生的测量误差，可将测站4的后视距离适当加长。另外，沟底中桩水准测量因为是支水准路线，故应另行记录。

当跨越的深谷较宽时，亦可采用跨河水准测量方法。 3.中桩光电三角高程测量

中桩高程可与水准点光电三角高程一起进行;亦可与线路中线光电测距同时进行。若单独进行中桩高程测量或与中线测设同时进行，则应起闭于水准点上，满足限差=mm的要求及检测限差±100mm的要求。

直线转点、曲线起终点及长度大于500m的曲线中点，均应作为中桩高程测量的转点。中桩光电三角高程测量技术要求见表l2-7。

(三)线路纵断面图

按照线路中线里程和中桩高程，绘制出沿线路中线地面起伏变化的图，称纵断面图。

线路纵断面图中，其横向表示里程，比例尺为1︰10000;纵向表示高程，比例尺为1︰1000，它比横向比例尺大10倍，以突出地面的起伏变化。纵断面图上还包括线路的平面位置、设计坡度、地质状况等资料，因此，它是施工设计的重要技术文件之一，见图12-12。

图中各项内容说明如下:

工程地质持征填写沿线地质情况。 路肩设计标高是设计路基的肩部标高。

设计坡度是中线纵向的设计坡度，斜线方向代表纵坡度，斜线上方数字表示坡度的千分率(‰)，下方数字表示坡段长度。

地面标高为中桩高程。

加桩竖线表示百米桩和加桩的位置，数字表示至相邻百米桩的距离。 里程表示勘测里程，在百米桩和公里桩处注字。

线路平面它是线路平面形状示意图，中央实线代表直线段;曲线段向下凸者为左转，向上凸者为右转，斜线代表缓和曲线，斜线间的直线为圆曲线。曲线起终点的里程，只注百米以下里程尾数。

连续里程表示线路自起点开始计算的里程公里数，短实线表示公里标位置，下面注字为公里数，短线左侧注字为公里标至相邻百米桩的距离。

图的上部按比例绘出地面线及设计坡度线，注明沿线桥涵、隧道、车站等建筑物的形式和中心里程，并注明沿线水准点的位置和高程。

四、线路横断面测量横断面是指沿垂直线路中线方向的地面断面线。横断面测量的任务，是测出各中线桩处的横向地面起伏情况，并按一定比例尺给出横断面图。横断面图主要用于路基断面设计、土石方数量计算、路基施工放样等。

(一)横断面测量的密度和宽度

横断面施测的密度和宽度，应根据地形、地质情况和设计需要而定。 一般应在百米桩和线路纵、横向地形明显变化处及曲线控制桩处测绘横断面。在大桥桥头、隧道洞口、挡土墙重点工程地段及地质不良地段，横断面应适当加密。

横断面测绘宽度，根据地面坡度、路基中心填挖高度、设计边坡及工程上的需要来决定。应满足路基、取土坑、弃土堆及排水沟设计的需要和施工放样的要求。

(二)横断面方向的测定

线路横断面方向，在直线上应垂直线路中线;在曲线地段，则应与测点处的切线相垂直。

确定直线地段横断面的方向，可以用经纬仪或方向架直接测定。若用方向架(图12-13)测定，可将方向架立于中线测点上，用一个方向瞄准中线上远方定向标杆，则方向架瞄准的另一个方向就是横断面的方向。

曲线上的横断面方向，若用方向架，则如图12-14所示，将力向架立于待测断面B上，使其一个方向照准曲线上的A点，在另一力向上可标定出1点;再用方向架照准与A等距的C点，同法可标定出2点，使B1=B2，则l~2的中点N与B的连线即为横断面的方向。若用经纬仪标定方向，则应拨角90°±δ(δ为后视点偏角)。

(三)横断面测绘方法

横断面的测量方法很多，应根据地形条件、精度要求和设备条件来 选择。下面介绍几种常用的方法。 1.经纬仪视距法

将经纬仪安置在中线上，利用视距方法直接测出横断面上各地形变化点相对于测站的距离和高差。这种方法速度快、精度亦可满足路基设计要求，尤其在横向坡度较陡地区，其优点更明显，所以它是铁路线路横断面的常用测量方法。

2.经纬仪测距法

将经纬仪安置在中线点上，在横断面上地形变化处立标杆。用经纬仪照准标杆上仪器高的标记读取竖直角，用皮尺量出仪器到标杆标记处的斜距，如图12-15。根据竖直角和斜距，在现场即可绘出横断面图。这种方法是工效高且质量也较好的一种测绘方法。

3.水准仪法

水准仪法是用方向架定方向，用皮尺量距，用水准仪测高程，这种方法精度最高，仅适用于地形较平坦地段;但只安置一次仪器，可以测各个断面，如同12-l6。

图12-14图12-15图12-16 (4)光电测距仪法

利用光电测距仪测量横断面，不仅速度快、精度高，而且安置一次仪器可以测多个断面，所以在有条件的单位，应大力推广使用这种方法。值得注意的是，由于视线长，为防止各断面点互相混淆，应画草图，做好记录。

(四)横断面测量的精度要求

《测规》规定，横断面检测限差如下: 高程(m) 距离(m)

式中h--检查点至线路中桩的高差(m)。 图12-17l--检查点至线路中桩的水平距离(m)。 (五)横断面图的绘制

横断面图一般绘在毫米方格纸上，为便于路基断面设计和面积计算，其水平距离和高程采用相同比例尺，一般为1:300，如图12-17。

横断面图最好采取现场边测边绘的方法，这样既可省去记录，又可实地核对检查，避免错误。若用全站仪测量、自动记录，则可在室内通过计算绘制横断面图，大大提高工效。 特别声明： 1：资料来源于互联网，版权归属原作者 2：资料内容属于网络意见，与本账号立场无关 3：如有侵权，请告知，立即删除。