管道纵横断面测量

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《工程测量实用技术手册》第242页（3279字）

1．纵断面图的测绘

纵断面图测量的主要任务是根据水准点的高程，测出中线上各桩的地面高程，然后根据这些高程和相应的桩号绘制纵断面图。纵断面图表示了管道中线方向的地面高低起伏和坡度陡缓情况，是设计管道纵坡的主要资料，也是设计管道埋深和计算土石方量的主要依据。

(1)水准点的布设

为了满足纵断面图测绘和施工的精度，在纵断面测量之前，应先沿管道方向布设足够的水准点。水准点的布设和测量精度要求如下：

1)一般在管道沿线每隔1～2km设置一永久性水准点，作为全线高程的主要控制点，中间每隔300～500m设置一临时性水准点，作为纵断面水准测量和施工时引测高程的依据。

2)水准点应布设在便于引点，便于长期保存，且在施工范围以外的稳定建(构)筑物上。

3)水准点的高程可用附合(或闭合)水准路线自高一级水准点，按四等水准测量的精度和要求进行引测。

(2)纵断面水准测量

纵断面测量通常以相邻两水准点为一测段，从一个水准点出发，逐点测量各中桩的高程，再附合到另一水准点上，进行校核。

实际测量中，由于管道中线上的中桩较多且间距较小，在保证精度的前提下，为了提高观测速度，一般应选择适当的管道中桩作为转点，在每一测站上，除测出转点的前、后视读数外，还同时测出两转点之间所有其他中桩点，这些点统称为中间点。由于转点起传递高程的作用，故转点上读数应读至毫米，中间点读数只是为了计算本点的高程，读数至厘米即可。

图11－48表示从水准点BM₁到0+200水准测量的示意图，其施测方法为：

图11－48 纵断面测量

1)在Ⅰ点安置水准仪，后视水准点BM₁，读取后视读数1．784；前视0+000，读取前视读数1．523。

2)仪器搬至Ⅱ点，后视0+000，读取后视读数1．471；前视0+100，读取前视读数1．102。不搬动仪器，将水准仪照准立于0+050上的水准尺，读取中间视读数1．32。

3)仪器搬至Ⅲ点，后视0+100，读取后视读数2．663，前视0+200，读取前视读数2．850。然后将水准仪照准立于0+150和0+182上的水准尺，分别读取中间视读数1．43和1．56。

4)按上述方法依次对后面各站进行观测，直至附合到另一水准点为止。

观测完成后，应对水准路线闭合差进行检查，对于一般管道，其闭合差的限差为±50mm；对于重力自流管道，其闭合差的限差为±40mm。如闭合差在容许范围内，一般不需要进行高差闭合差调整，而直接计算各中桩点的高程，转点高程用高差法计算，中间点的高程采用仪器高差法求得。表11－14为图11－48的记录手簿。

表11－14 管道纵断面水准测量记录手簿

(3)纵断面图的绘制

纵断面图一般绘制在毫米方格纸上。绘制时，横坐标表示管道的里程，常用的里程比例尺有1∶5000、1∶2000和1∶1000几种；纵坐标则表示高程，为了明显表示地面起伏，一般可取高程比例尺比里程比例尺大10或20倍，例如里程比例尺用1∶1000时，高程比例尺则取1∶100或1∶50。

纵断面图分为上、下两部分。图的上半部绘制原有地面线和管道设计线；下半部分则填写有关测量及管道设计的数据。图11－49所示为管道的纵断面图。

图11－49 管道纵断面图的绘制

管道纵断面图绘制步骤如下：

1)打格制表。在方格纸上绘制与地形相适宜的纵、横坐标以及填写数据的表格。

2)填写数据。在坐标系下方的表格内填写各桩的里程桩号、地面高程等资料。

3)绘地面线。首先确定最低点高程在图上的位置，使绘出的地面线处在图上的适当位置。依各中桩的里程和高程，在图上按纵、横比例依次定出各中桩地面位置，用实线连接相邻点位，即可绘出地面线。

4)标注设计坡度线。依设计的要求，在坡度栏内注记管道设计的坡度大小和方向。一般用斜线或水平线表示，从左向右向上斜(／)表示上坡，向下斜(＼)表示下坡，水平线(－)表示平坡。线上方注记坡度数值(以千分比表示)，下方注记坡长(水平距离)。不同的坡段以竖线分开。

5)计算管底设计高程。依据管道起点的设计高程、工程的设计坡度以及各中桩之间的水平距离，推算出各管底的设计高程，填写入管底高程栏。要计算某中桩的高程，可根据已设计的坡度和两点间的水平距离，从起点的设计高程计算该点的设计高程。即：

某点的设计高程=起点高程+设计坡度×起点至该点的距离

6)绘制管道设计线。根据起点的设计高程以及设计的坡度，在图的上半部依比例绘制管道设计线。

7)计算管道埋深。地面实际高程减去管底设计高程即是管道的埋深，将其填入埋置深度栏。

8)在图上注记有关资料。将一些必要的资料在图上注记。如该管道与旧管道的连接处，与公路、其他建(构)筑物的交叉处等。

2．横断面图的测量

在中线各整桩和加桩处，垂直于中线的方向，测出两侧地形变化点至管道中线的距离和高差，依此绘制的断面图，称为横断面图。横断面反映的是垂直于管道中线方向的地面起伏情况，它是计算土石方和施工时确定开挖边界等的依据。

管道横断面测量的宽度，由管道的管径和填埋深度而定，一般在中线两侧各测20m。横断面方向的确定，可用经纬仪或专门用于测定横断面的方向架来测定。横断面测量中，距离和高差的测量方法有：标杆皮尺法，水准仪皮尺法，经纬仪视距法等。

横断面图一般绘制在毫米方格纸上。为了方便计算面积，横断面图的距离和高差采用相同比例尺，通常为1∶100或1∶200。绘图时，如图11－50所示，先在适当的位置标出中桩，注明桩号。然后，由中桩开始，按规定的比例分左、右两侧按测定的距离和高程，逐一展绘出各地形变化点，用直线把相邻点连接起来，即绘出管道的横断面图。

依据纵断面的管底埋深、纵坡设计以及横断面上的中线两侧地形起伏，可以计算出管道施工时的土石方量。

图11－50 横断面图的绘制