常鹏飞
(山西省交通规划勘察设计院,山西 太原 030012)
公路项目设计时,必须根据设计阶段采用不同比例尺的地形图,本文以公路项目定测阶段为例,采用1∶2 000比例尺的地形图。一般公路设计单位不具备地形图测绘资质,因此地形图测绘需委托有相应测绘资质的单位进行测量。测绘单位提供的成果一般包括:地形图、平面控制点及成果、高程控制点及成果、DTM等。
本文从具备地形图、平面控制点、高程控制点和定测路线方案等资料入手,对路线外业勘测的要点进行阐述。
从测绘单位埋设控制点到公路设计单位外业勘测的时间短则几个月多则几年,因此在设计单位使用控制点时,可能存在控制点的丢失、位移、沉降等情况。设计单位进行外业勘测时,必须先校核测绘单位提供的平面控制点和高程控制点,以便保证路线放样和特征点采集数据的正确性。
控制点校核要点:平面控制点校核时,因GPS测量方法方便、快捷、工作量小等优点,所以大多采用此方法。
高程控制点校核时,水准测量比较通用,但是工作量大,耗时长;三角高程测量时,仅适用于四、五等高程控制点,测量边长不应大于600 m,观测应选择在气候条件较好、成像稳定的时间内观测,观测时其视线应离障碍物1.5 m以上;而对于GPS方法,则不建议采用。
主要技术要求详见JTG C10-2007公路勘测规范。
中线测量和横断面测量作为内业设计的基础性资料,必须保证其准确性。路线组需要路线中桩测量数据和横断面数据满足纵面拉坡、路基土石方计算、征用土地范围计算等;路基、防护及排水需要横断面数据需满足边坡、挡墙、边沟、排水沟、截水沟等设计要求;大中桥组需要路线中桩测量数据和横断面数据满足桥孔布设、桥台位置、承台标高设计以及附属工程设计要求;小桥涵组需要引用中桩数据以便确定涵轴位置绝对高程;隧道组需要路线中桩测量数据和横断面数据确定隧道洞口位置及边仰坡设计的要求。
1)路线中桩间距的规定以及中桩平面位置精度和中桩高程精度,详见JTG C10-2007公路勘测规范。2)各类特殊地点应设加桩,加桩的位置和数量必须满足路线、构造物、沿线设施等专业勘测调查的需要。加桩的位置包括:地形变化明显的位置,例如台阶或陡坎、凸起或凹下的地形,需要测量坎上和坎下两点;设置构造物的位置,例如与现状道路交叉的位置,需测量道路两侧边线及道路中线位置,与河流、冲沟、水渠等交叉的位置,需测量两岸及沟心位置等;隧道进出口处,应在洞口位置前后各50 m实放中桩,并根据地形变化加桩,桩距不应大于10 m,一般按桩距5 m测设;重点拆迁建筑物处;土质变化及不良地质地段起终点处等。3)测量桩志的规格及桩志的书写、钉设、固定、保护等符合《公路勘测规范》有关要求。4)中桩测量常使用的仪器有GPS-RTK和全站仪。
1)横断面方向应与路线中线切线方向垂直,横断面中的距离、高差的读数应取位至0.1 m。2)横断面需测量横断方向所有地形变化点,对于实在无法测量的位置以目估或数模数据代替并注明。3)横断面测量的宽度应满足路基、防护及排水设计、附属物设置等需要。4)隧道洞口及大中桥桥轴所有中桩处均需测量横断面。5)横断面测量检测互差限,详见JTG C10-2007公路勘测规范。6)横断面测量常使用的仪器有GPS-RTK和全站仪。
应对初测收集的资料实地进行核查,并进行补充和完善。路基调查中应注意对现有公路状况的调查。根据沿线地形、地质、水文、气象、农田水利、现有交通运输、路基材料、路基边坡形式等情况,确定路基挖方、填方边坡的高度和坡度。
1)现场拟定路基边坡防护工程的位置、起讫桩号、防护长度和形式。2)设置防护工程的路段,应实地放出构造物轴线,进行水准测量和横断面测量。3)采用种草、铺草皮、撒播草籽、植树等边坡防护的路段,应调查边坡土质的适种性,适宜种植的草种、树种,种植季节及种植方式。4)应对路基防护路段边坡的土质、稳定性、含水量及植被情况等进行调查。5)沿河、湖、海、水库等地段路基,应调查洪水位、潮水位、波浪高,岸、滩的冲刷和淤积情况。6)地质不良地段应调查其具体位置、范围、地质病害类型及对路基、路面的影响,确定路基病害整治措施。7)调查、确定排水设施的形式、横断面尺寸、加固措施,并测量起讫桩号、长度、进出口位置。8)取、弃土场的选取要考虑标段的划分,并应充分征求沿线市(县)交通局和乡镇政府的意见。对取土坑的地质勘探可以采取挖探、手钻探孔、机钻探孔等手段,并进行必要的土工试验,查明其土质的各项指标。
定测阶段大、中桥的勘测工作,应根据批准的初步设计方案和评审意见,在初测的基础上进行详细调查、测量和分析计算,对初步设计的有关资料进行核查和补充,解决初步设计留待定测解决的问题,为施工图设计提供可靠资料。
补充和核对初测水文、水力计算资料,每一桥位应在洪水调查的基础上由两种或两种以上的计算方法进行流量计算。按照河床断面和流量确定桥长及桥孔布置,计算壅水及浪高、冲刷深度;对每一座桥的桥孔布置和调治构造物应进行现场核对。
大型河道的桥孔布置方案要向水利主管部门报送专门材料(内容包括文字说明、桥位平面图、桥型布置图等),并签订协调书。
在初测资料的基础上,对地质、水文、农田水利、气象等资料进行补充调查,并进行形态断面、河床比降、特征水位和汇水面积等工作。确定小桥涵的位置、结构类型、墩、台高度、基础形式、埋置深度、孔径和必要的附属工程。
实测桥位断面、涵洞纵横断面、斜交角度,必要时还应实测桥台和涵洞进出口纵横断面图,以满足洞口布置、确定桥台形式及防护工程的需要。
小桥涵的位置和形式,应与路线平、纵面和路线排水系统相配合,同时注意附属工程的设置,保证水流顺畅,不致造成后患。
根据初步设计的评审意见对交叉的总体布设方案进行认真分析研究,核查是否满足当地的路网发展规划。1)被交叉公路路面结构、各层厚度、路面现有状况、病害类型与程度、公路养护周期及提高等级的计划。2)工程地质、水文地质条件、建筑物和管线的拆迁、防护、排水、改移工程及照明、绿化、环保、占地等调查。3)主线上跨被交叉公路,当不改建被交叉公路时,可只测量交叉点的位置、交叉角度、交叉点高程、路线中线位置、路线纵断面;当需改建被交叉公路时,被交公路的路线勘测应按相应等级公路进行勘察,测量长度应满足设计要求。4)与主线公路交叉的乡村道路间距较密或路线在丘陵或山地通过的路段,应调查乡村道路合并与移位或修建通道、天桥的可能性,并提出合理方案。5)调查被交叉道路排水条件和确定工程防护措施。6)交叉工程的布置,应与地方政府和有关部门沟通,取得相应的意向书。
外业数据的记录必须严格按照本单位记录薄的格式和内容要求填写。各专业组是保证勘测质量的基础,所有成员在外业调查、观测和记录时,应随时注意数据、调查资料的正确性和完整性,认真做好自检和复核工作,为施工图设计提供翔实的基础资料和准确的基础数据,以满足各专业组的内业设计要求。
[1] JTG B01-2003,公路工程技术标准[S].
[2] JTG C10-2007,公路勘测规范[S].
[3] JTG/T C10-2007,公路勘测细则[S].