線路測量

線路測量的目的是確定線路的空間位置，在勘測設計階段主要是為工程設計提供資料；在施工階段主要是將線路中線（包括直線和曲線）按設計的位置進行實地測設。各種線形工程的測量工作大體相似，其中鐵路線路測量具有典型性。 ^[1] 

鐵路勘測通常分為初測和定測兩個階段。初測是根據踏勘提出的線路的不同方案，對沿線地形、地質和水文等進行較詳細的測量。其任務是在沿線進行導線測量建立平面控制，進行水準測量建立高程控制和測繪帶狀地形圖,並在圖上進行紙上定線,供編制初步設計時使用。帶狀地形圖以導線點和沿線水準點作為平面控制點和高程控制點來施測,測圖比例尺一般為1:5000或1:2000,地形複雜地段也可為1:1000。紙上定線是在帶狀地形圖上設計線路的走向和坡度。作法是根據轉向點的概略位置，在相鄰直線之間用曲線連接,根據設計的半徑R和在圖上量得的轉向角α求出曲線要素值，計算里程，標明樁號。路線確定後，根據圖解高程繪製線路中線縱斷面圖，設計坡度，計算工程量，供方案比選和定測時應用。定測是將所設計的線路測設到實地上的工作。主要內容有中線測量、曲線測設和斷面測量。 ^[2] 

把設計圖上的中線測設到實地上的工作，分放線和中樁測設兩步進行。

放線 　把紙上定線的各交點間的直線測設到地面上的工作。這時可用地面上的初測導線為依據，把每條直線段獨立的測設出來，再將相鄰兩直線延長相交，定出線路中線的轉向點。也可根據紙上定線的各交點的座標，預先在室內計算出各直線段的長度和轉向角，在實地按計算數據定出中線。

中樁測設 　在線路中線上測設百米樁、加樁、控制樁和曲線主點樁的工作。內容包括：丈量線路的直線長度，詳細測設曲線，按規定要求設置中線樁。量距一般用鋼尺往返丈量，相對誤差不大於1/2000。中線樁不僅表示線路中線在地面上的位置和離開線路起點的里程，而且是測繪線路縱、橫斷面圖的依據。

為使車輛平順的轉變方向，需在兩相鄰直線間測設所設計的曲線。其中有平曲線和豎曲線。平曲線分為圓曲線和緩和曲線兩種。圓曲線又有單曲線、復曲線、反向曲線和回頭曲線等多種。

圓曲線 　一定半徑R的圓弧構成的曲線（圖1）。控制圓曲線形狀的3個主要點稱為圓曲線主點，即圖中直圓點(ZY)、曲中點(QZ)和圓直點(YZ)。測設圓曲線的基本數據稱為圓曲線要素,即圖中的切線長T、曲線長L和外矢距E。測設曲線時，先測設曲線主點，再測設曲線細部點。

緩和曲線 　連接直線和圓曲線的過渡曲線（圖2）。緩和曲線的曲率半徑是由無窮大逐漸變化為圓曲線的半徑。在緩和曲線上任一點的曲率半徑與該點至起點的曲線長度成反比。在圓曲線的兩端加設等長的緩和曲線後，曲線主點則為：直緩點(ZH)、緩圓點(HY)、曲中點(QZ)、圓緩點(YH)和緩直點(HZ)。當圓曲線半徑R、緩和曲線長l0及轉向角α已知時，曲線要素切線長T、外矢矩E、曲線長L和切曲差q等數值即可算得，據以測設曲線主點。

線路測量中沿某一方向測量地面起伏的工作。一般分為縱斷面測量和橫斷面測量。

縱斷面測量 　測量線路中線樁地面高程的工作。具體施測方法與一般水準測量相同。根據縱斷面測量成果繪製縱斷面圖，供設計坡度用。為了顯示地勢變化，圖的高程比例尺通常比水平距離比例尺大10或20倍。繪圖時以距離為橫座標，高程為縱座標，按規定的比例尺將外業所測各點畫在毫米方格紙上，依次連接各點即為沿線路中線的地面線。

橫斷面測量 　測量垂直於線路中線方向的地面起伏的工作。在線路上所有百米樁和加樁處都應測量橫斷面。測量時以中線樁為準，在與線路中線的垂直方向上分別測量兩側各變坡點至中線樁的水平距和高程差，並根據測得的數值繪製橫斷面圖。橫斷面圖主要用於設計線路橫斷面的形狀、計算土石方量、放樣邊坡和佈置各種構築物。橫斷面圖的距離與高程比例尺相同，一般為1:100或1:200。 ^[3]