课程名称： 公路工程测量 2013年至2014年第二学期第 次课
班级：13-1、13-2、13-3、13-4、13-5 编制日期：20 14 年 月 日
教学单元（章节）
| 第十章 路线纵、横断面测量 |
| 目的要求 1、了解纵断面测量的任务。 2、掌握基平测量的方法。 3、掌握中平测量的原理及方法。 4、了解纵断面图的绘制方法。 |
| 知识要点 1、基平测量。 2、中平测量。 3、纵断面绘图 |
| 技能要点 分析问题能力 |
| 教学步骤 叙述基平测量的工作过程及精度要求，讲解实施中平（纵断面）测量的方法以及纵断面图的绘制。使学生对道路纵断面及其测量方法有个宏观的了解。 |
| 教具及教学手段 仪器构造及使用采用实物加演示的教学方法，其它采用多媒体课件教学。 |
| 作业布置情况 4题 |
| 教学反思 |
教学内容
第一节 路线纵断面测量
一、情境导入
用PPT播放各种道路的纵断面图，并做简单讲解，让学生对道路纵断面有一个大致的了解。
二、新课教学
| 目的：测定线路中桩处的高程，绘制纵横断面图，为线路设计提供基础资料。 |
| 工作步骤："先基平、后中平" 基平就是控制测量，中平就是碎步测量 |
| 一、基平测量 |
| 1.水准点的设置 （1)横向位置，不易破坏且方便之处，一般离中线50～100m |
| (2)纵向密度 |
| 山区：相隔0.5km～1km ； 平原区：相隔1km～2km 每5km、线路起终点、重要工程处，设永久性水准点。 |
| 2.基平测量的方法 |
| （1）路线--符合水准路线 （2）仪器--不低于DS3精度的水准仪或全站仪 （3）测量要求：水准测量--按三、四等水准测量规范进行往返测，闭合差不超过20√L或6√n (mm)L（L为长度（km)n为测站数。） |
| 用全站仪测高程和水准仪测量高差是不同的，全站仪是在要测量的两点分别架仪器和立棱镜，水准仪是在两点中间架仪器。 |
| 三角高程测量的方法 |
| 首先在BM1点架仪器，BM2架棱镜，精确的测量两点 之间的高差。D·tanα+BM1仪器高-BM2棱镜高，就 可以得到BM2的高程，把两点的高程相减就得到两 点之间的高差，再吧仪器搬到BM2，后视BM1，把两 个高差取平均值，这种方法叫做“对向观测或双向 观测”用同样的方法测BM3。 |
| 二、中平测量 |
| 1.定义：在基平测量后提供的水准点高程的基础上，测定各个中桩的高程。 |
| 2.方法： （1）水准仪法 从一个水准点出发，按普通水准测量的要求，用“视线高法”测出该测段内所有中桩地面高程最后附合到另一个水准点上。 |
| TP点就是转点（一般情况下是先测设转点再测其它的点） |
| 高差闭合差的限差为：高速、一级公路±30√L。二级及以下公路±50√L |
| （2）全站仪法 |
| 先在BM1上测定各转点TP1、TP2的高程，再在TP1、TP2上架仪，测定各桩点的高程，其原理即为三角高程测量原理。 |
| 三、纵断面图的绘制 |
| 以横坐标为里程，纵断面为高程。 |
| 横断面测量 |
| 目的：测定线路各中桩处垂直于中线方向上的地面起伏情况，绘制横断面图，为线路设计提供基础资料。 |
| 方法：先确定横断面方向，在测定变坡点之间的平距及高差。 |
| 一、横断面方向的确定 |
| 1.直线段 一般采用普通方向架测定。 |
| 2.圆曲线段 采用求心方向架。 |
| 普通方向架及求心方向架的使用 |
| 求心方向架的使用方法 ： 用a、a′对准圆心，用b、b′对准交点，这时两条线垂直，在起点用活动的c、c′对准1号点，然后把它固定，再把方向架拿到1号点上，用b、b′这条边对准起点，用c、c′这条边指向圆心， 这时a、a′方向就是1号点的垂直方向。 |
| 3.缓和曲线段（该点的法线方向） |
| 选取缓和曲线上的一点p2 计算偏角值δ1 后视p2点，拨角90°±δ1，得p1点的横断面方向。 |
| 切线角β1=L12/2RLS·180°/π δ1=90°-β1-θ12 （θ12是p1至p2的方位角，可由p1、p2点的切线支距法的坐标求得） |
| 二、横断面的测量方法 |
| （一）要求：按前进方向分成左右两侧，分侧测量横断面方向上各边坡点间（或至中桩）的平距及高差，平距及高差的精度要求一般为0.1m。 |
| （二）方法分类 1.花杆皮尺法 适用于：山区低等级公路，精度低。 2.水准尺法 水准尺测高差，皮尺丈量平距。 适用于：地形简单地区，精度高。 3.经纬仪视距法 适用于：地形复杂地区，精度较高。 4.全站仪法 适用于：地形复杂地区，精度高。 用全站仪的距离测量模式，即可显示出平距和高差。 |
| 1.利用花杆皮尺法进行横断面测量 |
| 2.水准仪法 水准仪测高差，皮尺丈量平距 |
| 3.经纬仪视距法 |
| 4.全站仪法 |
一、平面图与地形图
（一）平面图
当测区面积不大时，可把大地水准面当作平面。将地面上的地物沿铅垂方向投影到水平面上，再按规定的比例和符号缩绘而成的图，称为平面图。平面图能反映实际地物的形状、大小及地物之间的相对平面位置关系。
（二）地形图
在图上既表示出测区内各种地物的平面位置，又用规定的符号表示出地貌，这样的图称为地形图。地形图既能反映实际地物的形状、大小及地物之间的相对平面位置关系，又能反映地面高低起伏的形态。
二、测图比例尺
（一）比例尺的概念
绘图时不可能将地面上的各种地物按其真实大小描绘在图纸上，而必须按一定的比例缩小后绘制。因此，图上任一线段长度与地上相应线段水平距离之比，称为图的比例尺。
式中：d表示图上长度，D表示实际实地长度，为比例尺的分母，表示缩小的倍数。分数值越大（越小），比例尺就越大，反之亦然。根据数字比例尺，可以由图上线段长度求出相应实地线段水平距离；同样由实地水平距离可求出其在图上的相应长度。
【例8-1】在1∶1000的地形图上，量得某草坪南边界线长5.5cm，则其实地水平距离为：
【例8-2】量得某公园一道路水平距离为480m，绘在1∶2000的地形图上，其相应长度为：
（三）比例尺的精度
通常情况下，人们用肉眼能分辨的图上最短长度为0.1mm，即在图纸上当两点的长度小于0.1mm时，人眼就无法分辨。因此，把相当于图纸上0.1mm的实地水平距离称为比例尺精度。
| 比例尺精度的概念对测图和用图都具有十分重要的意义。一方面，根据测图的比例尺，确定实地量距时应准确的程度；另一方面，根据要求，选用合适的比例尺。例如，测绘1∶1000比例尺地形图时，实地量距精度只要达到0.1m即可；若测图时要求在图上反映出地面上0.5m的细节，则选用的测图比例尺不应小于1∶5000。 |
| 三角高程测量--一般按全站仪电磁波三角高程测量（四等）规范进行。用全站仪测高程和水准仪测量高差是不同的，全站仪是在要测量的两点分别架仪器和立棱镜，水准仪是在两点中间架仪器。 |
| 三角高程测量的方法 |
| 首先在BM1点架仪器，BM2架棱镜，精确的测量两点之间的高差。D·tanα+BM1仪器高-BM2棱镜高，就可以得到BM2的高程，把两点的高程相减就得到两点之间的高差，再把仪器搬到BM2，后视BM1，把两 个高差取平均值，这种方法叫做“对向观测或双向观测”用同样的方法测BM3。 |
| 二、中平测量 |
| 1.定义：在基平测量后提供的水准点高程的基础上，测定各个中桩的高程。 |
| 2.方法： （1）水准仪法 从一个水准点出发，按普通水准测量的要求，用“视线高法”测出该测段内所有中桩地面高程最后附合到另一个水准点上。 |
| TP点就是转点（一般情况下是先测设转点再测其它的点） |
| 高差闭合差的限差为：高速、一级公路±30√L。二级及以下公路±50√L |
| 三、纵断面图的绘制 |
| 以横坐标为里程，纵断面为高程。 |
| （2）全站仪法 | ||
| 先在BM1上测定各转点TP1、TP2的高程，再在TP1、TP2上架仪，测定各桩点的高程，其原理即为三角高程测量原理。 | ||
| 三、纵断面图的绘制 | ||
| 以横坐标为里程，纵断面为高程。 | ||
| 三、归纳小结 通过本节的学习，学生应重点理解和掌握下列基本知识与技能： 1、路线纵断面测量的任务：测定路中线上各里程桩的地面高程，为绘制路线纵断面图提供基础资料。 2、纵断面测量工作：“先基平后中平”。 3、基平测量：建立路线高程控制点，作为中平测量和施工放样的起算水准点。 4、中平测量：测定中线逐桩地面高程。 5、纵断面图采用直角坐标，以横坐标表示里程桩号，纵坐标表示高程。 |
| 四、作业布置 课后练习1、2、3、6 |
| 五、安全教育 测量人员必须从思想上爱护仪器，养成正确使用仪器的良好习惯，要认真做好记录，要求正确、洁净、干净。对哥项成图要准确、整洁、清晰、美观。测量工作完工后，对内外业资料以及图纸、记录应及时整理存档，以便查阅。
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课程名称： 公路工程测量 2013年至2014年第二学期第 次课
班级：13-1、13-2、13-3、13-4、13-5 编制日期：20 14 年 月 日
教学章节
| 第十章 路线纵、横断面测量 |
| 目的要求 1、掌握横断面的测量方法； 2、了解横断面测量的绘制； 3、了解横断面测量的目的及应用。 |
| 知识要点 1、横断面的测量方法 2、横断面图的绘制 |
| 技能要点 水准测量 |
| 教学步骤 描述横断面测量的目的及应用。详细讲解横断面的测量方法，介绍横断面图的绘制。 |
| 教具及教学手段 仪器构造及使用采用实物加演示的教学方法，其它采用多媒体课件教学。 |
| 作业布置情况 2题 |
| 教学反思
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教学内容
一、情景导入
1、简要复习纵断面测量的方法及相关内容。
2、用ppt播放各种道路的。
二、新课教学
第二节 横断面测量
目的：测定线路各中桩处垂直于中线方向上的地面起伏情况，绘制横断面图，为线路设计提供基础资料。
方法：先确定横断面方向，在测定变坡点之间的平距及高差
一、横断面方向的确定
1.直线段 一般采用普通方向架测定。
2.圆曲线段 采用求心方向架
3.缓和曲线段（该点的法线方向）
二、横断面的测量方法
（一）要求：按前进方向分成左右两侧，分侧测量横断面方向上各边坡点间（或至中桩）的平距及高差，平距及高差的精度要求一般为0.1m。
（二）方法分类
1.花杆皮尺法
适用于：山区低等级公路，精度低。
2.水准尺法 水准尺测高差，皮尺丈量平距。
适用于：地形简单地区，精度高。
3.经纬仪视距法
适用于：地形复杂地区，精度较高。
4.全站仪法
适用于：地形复杂地区，精度高。
用全站仪的距离测量模式，即可显示出平距和高差。
三、横断面图的绘制
绘制时一般先将中桩标在图，再分左右侧按平距为横轴，高差为纵轴，展出各边坡点，绘出的横断面图
一般规定：绘图顺序是从图纸左下方起，自上而下、由左向右，依次按桩号绘制。
三、归纳小结
通过本节的学习，学生应重点理解和掌握下列基本知识与技能：
1．横断面测量的目的：测定中线上各里程桩处垂直于中线方向的地面起伏状态，并绘制横断面图，为路基设计、计算土石方数量以及施工放样提供依据。
2．横断面方向测定—标杆皮尺法；水准仪法；经纬仪法。。
| 3．横断面图地面线的绘制一般采取在现场边测边绘。一般规定：绘图顺序是从图纸左下方起，自上而下、由左向右，依次按桩号绘制。 |
| 四、作业布置 课后练习4、5 |
| 五、安全教育 使用全站仪注意事项 1、仪器的保管由专人负责，每天现场使用完毕带回办公室；不得放在现场工具箱内。 2、仪器箱内应保持干燥，要防潮防水并及时更换干燥剂。仪器必须放置专门架上或固定位置。 3、 仪器长期不用时，应以一月左右定期取出通风防霉并通电驱潮，以保持仪器良好的工作状态。 4、开箱后提取仪器前，要看准仪器在箱内放置的方式和位置，装卸仪器时，必须握住提手，将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时，请握住仪器提手和底座，不可握住显示单元的下部。切不可拿仪器的镜筒，否则会影响内部固定部件，从而降低仪器的精度。应握住仪器的基座部分，或双手握住望远镜支架的下部。仪器用毕，先盖上物镜罩，并擦去表面的灰尘。装箱时各部位要放置妥帖，合上箱盖时应无障碍。 5、当架设仪器在三脚架上时，尽可能用木制三脚架，因为使用金属三脚架可能会产生振动，从而影响测量精度。 6、当测站之间距离较远，搬站时应将仪器卸下，装箱后背着走。行走前要检查仪器箱是否锁好，检查安全带是否系好。当测站之间距离较近，搬站时可将仪器连同三脚架一起靠在肩上，但仪器要尽量保持直立放置。 7、搬站之前，应检查仪器与脚架的连接是否牢固，搬运时，应把制动螺旋略微关住，使仪器在搬站过程中不致晃动。 8、注意轻拿轻放、放正、不挤不压，无论天气晴雨，均要事先做好防晒、防雨、防震等措施。 |
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