关于挖方段开口桩的测量放样方法
关键字：水准仪，全站仪，测量放样方法
随着我国经济的高速发展，高速公路的建设也发展很快，高速公路的建设由平原区已转入山岭区。由于山岭区地形复杂，相对高差很大，高速公路要修建桥梁跨越深沟和河流，要修建隧道穿过崇山峻岭。为了保证桥梁和隧道的位置和高程相接准确，桥梁和隧道对测量导线点和水准点的要求较高。
1引言
山东省路桥集团三分公司在陕豫商界高速公路DJN17合同段挖方段的施工。在挖方段施工中，开口桩的放样，对挖方段的边坡坡比是否准确，及复核征地界是否准确和对截水沟、边沟等附属工程的放样，都起到非常重要的作用。
2两种测量放样方法
在施工过程中，要靠估计和经验，最终还是要靠反复的测量和计算，直至符合要求，这是边桩测量的基本方法，测量人员双方要配合好，跑尺的人也很关键。工程技术人员总结出两种测量放样方法：分别是水准仪和全站仪放样。
2.1水准仪逐步递进法放样
在施工放样中，使用水准仪采用逐步递进法放开口桩：
2.1.1上坡情况：首先，经过内业计算出边坡设计坡脚的有关数据，主要包括坡脚至中桩的距离L和坡脚的设计高程H。外业当中，首先用全站仪放出中桩，根据内业计算，现场定出坡脚桩（设计坡脚桩正上方与地面交点），用水准仪测出该处坡脚桩高程，计算出距设计坡脚高程的高差h。根据设计坡比计算出该坡脚桩处高差h的水平距离L1,按水平距离L1向上坡方向定出桩1。再测出桩1和坡脚桩的高差h1（为正值）（即桩1距设计坡比线的高差）。再根据设计坡比计算出桩1处高差h1的水平距离L2，按水平距离L2向上坡方向定出桩2。同理，逐步递进，直至计算到地面点距设计坡比线的高差h为0的地面点，即开口桩。此种放样方法适用上坡情况。
2.1.2下坡情况：首先，经过内业计算出边坡设计坡脚的有关数据，主要包括坡脚至中桩的距离L和坡脚的设计高程H。外业当中，首先用全站仪放出中桩，根据内业计算，现场定出坡脚桩（设计坡角桩正上方与地面交点），用水准仪测出该处坡脚桩高程，计算出距设计坡脚高程的高差h。根据设计坡比计算出该坡角桩处高差h的水平距离L1,按水平距离L1向下坡方向定出桩1。再测出桩1和坡脚桩的高差h1（即桩1距设计坡比线的高差）。再根据设计坡比计算出桩1处高差h1的水平距离L2，若h1为负值按水平距离L2向上坡方向定出桩2（若为正值向下坡方向）。同理，逐步递进，直至计算到地面点距设计坡比线的高差h为0的地面点，即开口桩。
在外业测量中，会出现上坡、下坡同时存在的情况，那么根据上坡情况、下坡情况，灵活运用此种逐步递进法。还有挖方边坡有几级台阶的情况，则按照不同设计坡比分别考虑。
2.2全站仪放样
全站仪测量原理
假设A为已知高程点，B为未知高程点，A为架全站仪点，B为棱镜头架设点。D为A,B两点间的水平距离，a为在A点观测B点时的垂直角，i为测站点的仪器高，t为棱镜高，HA为A点高程，HB为B点高程，V为全站仪望远镜中心和棱镜头中心之间的高差（V=D*tan(a)）.
首先我们假设A,B两点相距较近，可以将水准面看成一个水准面，也不考虑大气折光的影响。为了确定高差Hab,可在A点架设全站仪，在B点架设棱镜杆，观测垂直角a，并直接量取仪器高i和棱镜高t,若A,B两点间的水平距离为D,则Hab=V+i-t故HB=HA+D*tan(a)+i-t
在挖方段通视良好、边坡基本成型后，可采用全站仪放样法。目前，全站仪在高速公路施工中应用比较广泛，充分利用全站仪的测距和测坐标功能能很快的、方便的进行挖方段开口桩放样。具体的放样过程是：首先把挖方段的相关数据资料准备齐全，其中有桩号；第一级坡脚之中桩距离L；坡脚高程H；挖方段各级坡率i；坡脚距最顶层平台外边缘距离K；坡脚距最顶层平台的高差h。资料准备齐全后，将全站仪置于（带有坐标和高程）导线点上，先计算出理论开口桩的坐标，利用全站仪放出该点的位置且测出该点的高程H1，根据此高程和准备的资料求出该点与中桩的距离L2,用计算器算出中桩和理论开口桩的水平距离L1如果计算实际边桩距离与理论距离一样，则无须移桩，如果L1与L2的差为正值，假如现场坡率为1:1开口桩的实际位置应该往路基中线方向（L1-L2）距离，反之为负值，开口桩的实际位置应该背离中线方向（L1-L2）距离。反复移动，直至两者之差为零,此时对中杆所在的点即为该桩。
随着工程施工技术的不断发展，工程质量的不断提高，全站仪测量技术已成为保证工程质量的重要环节。因此，我们工程施工人员，只有使用新技木，新产品，充分发挥全站仪的潜能，不断研究创新，才能保证建设出优质的工程项目。
3结束语
山区高速公路地形复杂，在不同的区段，挖方段落经常出现。挖方段落中的开口桩对复核占地界是否准确和确定截水沟等附属工程的准确位置以及下一步挖方段施工起到重要作用。本文介绍的两种放样方法，是在施工前期工程技术人员在现场都已经实际应用过，希望对施工单位的同仁能起到参考作用。
参考文献
[1]《公路施工测量手册》北京：人民交通出版社，2000.
[2]《公路勘测规范》（JTJ061-99）中华人民共和国交通部发部
[3]《工程测量规范》（GB50026-2007）中国有色金属工业协会