第十二章铁路线路测量 §12-1铁路线路测量概述
第十二章 铁路线路测量 §12－1铁路线路测量概述
修建一条新线一般要经过下列程序: 方案研究 在小比例尺地形图上找出线路可行的方案和初步选定一些重要技术标准,如线路等级、限制坡 度、牵引种类、运输能力等,并提出初步方案。 二、初测和初步设计 初测是为初步设计提供资料而进行的勘测工作,主要任务是提供沿线大比例尺带状地形图以及 地质和水文资料 初步设计的主要任务是在提供的带状地形图上选定线路中心线的位置,亦称纸上定线。经过经 济、技术比较提岀一个推荐方案;同时要确定线路的主要技术标准,如线路等级、限制坡度、 最小半径等 定测和施工设计 定测是为施工技术设计而做的勘测工作,其主要任务是把已经上级部门批准的初步设计中所选 定的线路中线测设到地面上去,并进行线路的纵断面和横断面测量;对个别工程还要测绘大比 例尺的工点地形图。 施工技术设计是根据定测所取得的资料,对线路全线和所有个体工程做出详细设计,并提供 程数量和工程预算。该阶段的主要工作是线路纵断面设计和路基设计,并对桥函、隧道、车站、 档土墙等作出单独设计。 精心勘测、精心设计、精心施工”是我们应遵循的准则,因为每一个环节上的差错都会给工 作带来不应有的损失
修建一条新线一般要经过下列程序： • 一、方案研究 • 在小比例尺地形图上找出线路可行的方案和初步选定一些重要技术标准，如线路等级、限制坡 度、牵引种类、运输能力等，并提出初步方案。 • 二、初测和初步设计 • 初测是为初步设计提供资料而进行的勘测工作，主要任务是提供沿线大比例尺带状地形图以及 地质和水文资料。 • 初步设计的主要任务是在提供的带状地形图上选定线路中心线的位置，亦称纸上定线。经过经 济、技术比较提出一个推荐方案；同时要确定线路的主要技术标准，如线路等级、限制坡度、 最小半径等。 • 三、定测和施工设计 • 定测是为施工技术设计而做的勘测工作，其主要任务是把已经上级部门批准的初步设计中所选 定的线路中线测设到地面上去，并进行线路的纵断面和横断面测量；对个别工程还要测绘大比 例尺的工点地形图。 • 施工技术设计是根据定测所取得的资料，对线路全线和所有个体工程做出详细设计，并提供工 程数量和工程预算。该阶段的主要工作是线路纵断面设计和路基设计，并对桥函、隧道、车站、 档土墙等作出单独设计。 • “精心勘测、精心设计、精心施工”是我们应遵循的准则，因为每一个环节上的差错都会给工 作带来不应有的损失
§12-2铁路新线初测 初测工作包括: 插大旗 根据方案研究中在小比例尺地形图上所选线路位置,在野外用“红白旗”标出其走向和大概 位置,并在拟定的线路转向点和长直线的转点处插上标旗,为导线测量及各专业调查指出进 行的方向。大旗点的选定,一方面要考虑线路的基本走向,故要尽量插在线路位置附近 方面要考虑线路的基本走向,故要尽量插在线路位置附近;另一方面要考虑到导线测量、地 形测量的要求,因为一般情况下大旗点即为导线点,故要便于测角、量距及测绘地形。插大 旗是一项十分重要的工作,应考虑到设计、测量各方面的要求,通常由技术负贵人来做此项 工作。 、导线测量 初测导线是测绘线路带状地形图和定测放线的基础。导线测量的外业及内业工作已在第七章 中作了介绍,此处仅介绍线路测量中导线的检核计算方法 (一)导线联测及限差要求 《铁路测量技术规则》以后简称“测规”规定,导线起终点及不远于30km应与国家大地点 (三角点、导线点、I级军控点)或其它单位不低于四等的大地点联测;有条件时,也可采用 GPS全球定位技术加密四等以上大地点。其限差要求见表12
§12－2 铁路新线初测 • 初测工作包括： • 一、插大旗 • 根据方案研究中在小比例尺地形图上所选线路位置，在野外用“红白旗”标出其走向和大概 位置，并在拟定的线路转向点和长直线的转点处插上标旗，为导线测量及各专业调查指出进 行的方向。大旗点的选定，一方面要考虑线路的基本走向，故要尽量插在线路位置附近；一 方面要考虑线路的基本走向，故要尽量插在线路位置附近；另一方面要考虑到导线测量、地 形测量的要求，因为一般情况下大旗点即为导线点，故要便于测角、量距及测绘地形。插大 旗是一项十分重要的工作，应考虑到设计、测量各方面的要求，通常由技术负贵人来做此项 工作。 • 二、导线测量 • 初测导线是测绘线路带状地形图和定测放线的基础。导线测量的外业及内业工作已在第七章 中作了介绍，此处仅介绍线路测量中导线的检核计算方法。 • （一）导线联测及限差要求 • 《铁路测量技术规则》以后简称“测规”规定，导线起终点及不远于30 km应与国家大地点 （三角点、导线点、I级军控点）或其它单位不低于四等的大地点联测；有条件时，也可采用 GPS全球定位技术加密四等以上大地点。其限差要求见表12－1
表121导线测量限差 水 检测时较差( 30 平闭合差 附合和闭合导线 土30√n 角 ")「延伸导线 两端测真北士30√+10 端浏真北上+35 长检溯较差 光屯测距(mm) 2 Y2 Mo 其他测距方法 l/200 水平角平差1/400 光电测距 相对闭合差 水平角不平差1/200 度 其他测距方法 1/2000 注:n——置镜点总数;M—光电测距仪标称精度
(二)导线长度的两化改正 当初测导线与国家大地点联测时,首先应将导线测量成果改化到大地水准面上,然后再改化 到高斯平面上,才能与大地点坐标进行比较检核,为此要进行导线的两化改正。持别是导线 处于海拔较高或位于投影带的边缘时,必须进行两化改正 设导线在地面上的长度为s,则改化到大地水准面上的长度s,可按下式计算 H 其距离改正数为 式中—导线两端的平均标高, R地球半径。 将s0再改化至高斯平面上,可按下式计算: 其改正数为4 2R2 式中。—导线边距中央子午线的平均距离, R地球半径。 当用s代替s时,其改正数与用式(12-2)计算出的数值相差甚微,故铁路工程测量规范采用 简化公式计算
• 当初测导线与国家大地点联测时，首先应将导线测量成果改化到大地水准面上，然后再改化 到高斯平面上，才能与大地点坐标进行比较检核，为此要进行导线的两化改正。持别是导线 处于海拔较高或位于投影带的边缘时，必须进行两化改正。 • 设导线在地面上的长度为s，则改化到大地水准面上的长度s0，可按下式计算 • （12－1） • 其距离改正数为－ 。 • 式中 ——导线两端的平均标高， – R——地球半径。 • 将s0再改化至高斯平面上，可按下式计算： • （12－2） • 其改正数为 。 • 式中 ——导线边距中央子午线的平均距离， • R——地球半径。 • 当用s代替s0时，其改正数与用式（12－2）计算出的数值相差甚微，故铁路工程测量规范采用 简化公式计算。 （二）导线长度的两化改正 (1 ) 0 R H s s m = − R H s m Hm ) 2 (1 2 2 0 R y s s m g = + 2 2 0 2R y s m m y
两次改化后的坐标增量总和按下式计算: ∑Ax,=∑△x1 R 2R ∑Ay,=∑Ay1 (12-3) R 2R2 式中∑A∑4y 两化改正后的纵、横坐标增量和(m) ∑Ax,∑ 导线的纵、横坐标增量和(m) yn——距中央子午线的平均距离(即导线两端点横坐标的平均值); 导线两端点的平均绝对高程
两次改化后的坐标增量总和按下式计算： • （12－3） • 式中 ——两化改正后的纵、横坐标增量和（m）； – ——导线的纵、横坐标增量和（m）； • ym——距中央子午线的平均距离（即导线两端点横坐标的平均值）； • Hm——导线两端点的平均绝对高程。 = − + = − + 2 2 2 2 2 1 2 1 R y R H y y R y R H x x m m s m m s s s x , y x,y
三)坐标换带计算 在高斯平面直角坐标系中,由于分带投影,使参考椭圆体上统一的坐标系被分割成各带独立 的直角坐标系。铁路初测导线与国家大地点联测,有时两已知点会处于两个投影带中,因而, 必须先将邻带的坐标换算为同一带的坐标才能进行检核,这项工作简称坐标换带。它包括6° 带与6°带的坐标互换、6°带与3°带的坐标互换等。 1.坐标换带计算公式 坐标换带可利用《高斯、克吕格坐标换带表》(表12-2)并按下列严密公式计算 x2=x1+(m+m4y1)Ay1+6 千y2=3+(n+n14y1)△y1+δ 当△y大于60km时,用下式计算: x2=x1+{m+(m1+m2△Ay1)△y1}△+a 土y2=y0+{+(x1+n2△Ay1) 式中x1、y1—为换带前的已知坐标值 x2、y2—为换带后的坐标值。由西带向东带换带时y2取负值;由东带向西带 换带时y2取正值 y—换带中辅助点的横坐标,即在带边缘上相应于x1的横坐标,υ恒为正值
（三）坐标换带计算 • 在高斯平面直角坐标系中，由于分带投影，使参考椭圆体上统一的坐标系被分割成各带独立 的直角坐标系。铁路初测导线与国家大地点联测，有时两已知点会处于两个投影带中，因而， 必须先将邻带的坐标换算为同一带的坐标才能进行检核，这项工作简称坐标换带。它包括6° 带与6°带的坐标互换、6°带与3°带的坐标互换等。 • 1．坐标换带计算公式 • 坐标换带可利用《高斯、克吕格坐标换带表》（表12－2）并按下列严密公式计算 • （12－4） • 当Δy1大于60 km时，用下式计算： • （12－5） • 式中 x1、y1——为换带前的已知坐标值。 – x2、y2——为换带后的坐标值。由西带向东带换带时y2取负值；由东带向西带 换带时y2取正值。 • y0——换带中辅助点的横坐标，即在带边缘上相应于x1的横坐标，y0恒为正值， = + + + = + + + y x y y n n y y x x m m y y 2 0 1 1 1 2 1 1 1 1 ( ) ( ) = + + + + = + + + + y x y y n n n y y y x x m m m y y y 2 0 1 2 1 1 1 2 1 1 2 1 1 1 ( ) } ( ) }
表12-2高斯、克吕格坐标换带表(六度带) 10.10△r(m)|a6,)x(m)|a6 450125356563402463412496767 6936423152322508 99766995 4510253625.321534.164 6824997 5g9766825 I244.5 253283.365134.227 68374 608 672 81324 4s220063868119509005 09.3478 2771 47372 45402525915743.35186:2522954194869)8.0113841062 01073 666.2553 118438 0133 1398 4535:39312 99763416 46150 6.0397629 4560251909 34.4760688701 1854 9689 9976188 4846018888 85.5200162 453021619245389683 4.09976171 287.7245 5874 122 85,0 4580251218.537434.59986911695 5997608 25 590250872.229734.6617692401 0!997598 319
表12—2 高斯、克吕格坐标换带表（六度带）
上表 干mm 45006372 2864 15206 538122 61837 2878 63 61699 15954 2 61578 2893 61404 87 21
续上表
丧123坐标换带讨算 计算顺序计算项日换带点(两→年 反箅核(东→四〕 4593760.100 4595057.108 +1297,006 1297.0o6 9 或 17 4595057.108 4593760.100 十18718.415 2 +232025.600 269115.278 250741.855 250696.853 15 N△y 18673.423 18671.263 ♂,或 18 263115.278 +232025.600 0.6928638 0.06930233 △y 0.00001197 +0.00001198 0,99759570 13 0.00011470 十0.00011469 6 63977×10 M △ 6i2842X10 612728×!0