施工测量基本方法.ppt

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1、第十章 施工测量的基本方法,本 章 摘 要本章主要介绍施工测量的基本工作、点的平面位置的放样、圆曲线的放样等,10.1 施工测量概述10.2 施工控制测量10.3 水平距离、水平角和高程的放样10.4 点的平面位置的放样10.5 圆曲线放样10.6 已知坡度线的放样,10.1 施工测量概述 10.1.1施工测量的目的、内容 一、施工测量的目的 1、根据施工的需要，将设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程，按设计要求以一定的精度放样（测设）到地面上。2、在施工过程中进行一系列的测量工作，以衔接和指导各工序间的施工。,二、主要内容1、建立施工控制网2、建筑物、构筑物的详细放样3、检查、验收4、变形观

2、测,10.1.2施工测量的特点,1、目的不同：实地存在-测量-图 图上设计-测设-实地位置2、精度要求不同：因工程的性质、规模、材料、施 工方法而定。3、测量工序与施工工序相关，且受施工干扰,11.1.3施工测量的原则 从整体到局部；先控制后碎部；步步检核,10.1.4施工测量的精度1、建筑限差：工程竣工后的容许误差2、测量精度一般高于施工精度3、工业场地：m11 0.17 m12 0.24 桥梁和水利工程：m11 0.12 m12 0.26,m11-控制测量中误差 m12-细部放样中误差,10.2 施工控制测量,10.2.1 施工控制网概述,一、平面控制网,1、形式（1）建筑方格网：运用于新

3、建大中型场地（2）建筑基线：运用于面积不大或不复杂场地（3）导线网：运用于扩建、改建工程或布设其它形式较困难 的情况,2、施工坐标系1）施工坐标系:一般使坐标轴与建筑物主轴线相一致或平行,2）、施工坐标系与测量坐标系的换算,测量坐标系xoy，施工坐标系AQB,若将P点的施工坐标转换为测图坐标，其换算公式为：,若将P点的测图坐标转换为施工坐标，其换算公式为：,式中：-两坐标系之间的夹角。,10.2.2 平面施工控制网,平面控制网一般布设成两级，一级为基本网，它起着控制水利枢纽各建筑主轴线的作用，组成基本网的控制点称基本控制点；另一级的定线网（或称放样网）,它直接控制建筑物的辅助线及细部位置。水工

4、建筑物大多位于起伏较大的山岭地区常采用三角网作为基准，用它来布设矩形网。,布设要求（1）主轴线应尽量居中，至少3点（2）通视，易保存，永久控制点,10.2.3 高程施工控制网,1、一般地，平面点可兼作高程点；2、高程控制网可分为首级网和加密网，相应点是基本水准点和施工点。基本点应布设成闭合或附和路线，用“四等”甚至“三等”水准施测，施工点应靠近建筑物。3、在每栋较大建筑物附近，还要布设0水准点。,10.3 放样的基本工作,放样已知（设计）水平距离就是根据已知的起点、线段方向和两点间的水平距离找出另一端点的地面位置。,10.3.1 放样已知水平距离,（1）一般方法测设已知水平距离的直线时，线段的

5、起点和方向是已知的。一般应往返丈量测设的距离，取其平均值作为最终结果。,1、用钢尺放样已知水平距离,A,DAB,B1,B2,当测设精度较高时，就要进行三项改正，以便提高测设精度。,由第四章距离测量计算公式，知：,则测设时的公式为：,（2）精确方法,例 从A点沿AC方向测设B点，使水平距离D=25.000m，所用钢尺的尺长方程式为：,测设时温度为,，测设时拉力与检定钢尺,时拉力相同。,A,C,B,hAB,L,B,DAB25.000m,1）测设之前通过概量定出终点，并测得两点之间的高差。,2）计算L的长度。,3）在地面上从A点沿AC方向用钢尺实量25.015m定出B点，则AB两点间的水平距离正好是

6、已知值25.000m。,2光电测距仪测设法,当测设精度要求较高时，一般采用光电测距仪测设法。,（1）在A点安置光电测距仪，反光棱镜在已知方向上前后移动，使仪器显示值略大于测设的距离，定出C1点。,A,C1,D,D,C,D,（2）在C1点安置反光棱镜，测出水平距离D，求出D与应测设的水平距离D之差DDD。,（3）根据D的数值在实地用钢尺沿测设方向将C1改正至C点，并用木桩标定其点位。,（4）将反光棱镜安置于C点，再实测AC距离，其不符值应在限差之内，否则应再次进行改正，直至符合限差为止。,10.3.2 放样已知水平角,已知水平角的测设，就是在已知角顶并根据一个已知边方向，标定出另一边方向，使两方

7、向的水平夹角等于已知水平角角值。,（1）在O点安置经纬仪，盘左位置瞄准A点，使水平度盘读数为。,1一般方法,当测设水平角的精度要求不高时，可采用盘左、盘右分中的方法测设。,例 设地面已知方向OA，O为角顶，为已知水平角角值，OB为欲定的方向线。,A,O,B,B1,B2,（2）转动照准部，使水平度盘读数恰好为值，在此视线上定出B1点。,（3）盘右位置，重复上述步骤，再测设一次，定出B2点。,（4）取B1和B2的中点B，则AOB就是要测设的角。,2精确方法,A,O,B,B1,1,例 设地面已知方向OA，O为角顶，为已知水平角角值，OB为欲定的方向线。,（1）先用一般方法测设出B1点。,（2）用测回

8、法对AOB1观测若干个测回，求出各测回平均值1，并计算出1。,（3）量取OB1的水平距离。,（4）计算改正距离。,（5）自B1点沿OB1的垂直方向量出距离BB1，定出B点，则AOB就是要测设的角度。,量取改正距离时，如为正，则沿OB1的垂直方向向外量取；如为负，则沿OB1的垂直方向向内量取。,10.3.3 放样已知高程,测设已知高程是根据已知的水准点，在地面上标定出某设计高程的工作。,1在地面上测设已知高程,某建筑物的室内地坪设计高程为45.000m，附近有一水准点BM.3，其高程为H3=44.680m。现在要求把该建筑物的室内地坪高程测设到木桩A上，作为施工时控制高程的依据。,BM3,A,大

9、地水准面,0,1,0.000,（1）在水准点BM.3和木桩A之间安置水准仪，在BM.3立水准尺上，用水准仪的水平视线测得后视读数为1.556m，此时视线高程为：,（2）计算A点水准尺尺底为室内地坪高程时的前视读数：,（3）上下移动竖立在木桩A侧面的水准尺，直至水准仪的水平视线在尺上截取的读数为1.236m时，紧靠尺底在木桩上画一水平线，其高程即为45.000m。,在深基坑内或在较高的楼层面上放样高程时，水准尺的长度不够，这时，可在坑底或楼层面上先设置临时水准点，然后将地面高程点传递到临时水准点上，在放样所需高程点。,3、在深基坑内或较高的楼层面上放样高程,欲在深基坑内设置一点B，使其高程为H。

10、地面附近有一水准点R，其高程为HR。,BMR,吊杆,a1,b1,a2,b2,用同样的方法，亦可从低处向高处测设已知高程的点。,（1）在基坑一边架设吊杆，杆上吊一根零点向下的钢尺，尺的下端挂上10kg的重锤，放入油桶中。,（2）在地面安置一台水准仪，设水准仪在R点所立水准尺上读数为a1，在钢尺上读数为b1。,（3）在坑底安置另一台水准仪，设水准仪在钢尺上读数为a2。,（4）计算B点水准尺底高程为H时，B点处水准尺的读数应为：,10.4 点的平面位置的放样,点的平面位置放样常用方法有极坐标法、角度交会法、距离交会法和直角坐标法。至于选用哪种方法，应根据控制网的形式、现场情况、精度要求等因素进行选择

11、。,一、直角坐标法,直角坐标法是根据直角坐标原理，利用纵横坐标之差，测设点的平面位置。,直角坐标法适用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形式，且量距方便的建筑施工场地。,什么样的建筑施工场地适宜用直角坐标法测设点的平面位置？,x:600.00m,y:500.00m,x:700.00m,x:650.00m,x:620.00m,y:600.00m,y:580.00m,y:530.00m,a,b,c,d,1计算测设数据,建筑物的长度,建筑物的宽度,30.00m,30.00m,m,n,50.00m,20.00m,a,b,d,c,20.00m,30.00m,2点位测设方法,检查建筑物四角是否等于90，

12、各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以内。,测设距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方法或精密方法。,二、极坐标法,极坐标法是根据一个水平角和一段水平距离，测设点的平面位置。,极坐标法适用于量距方便，且待测设点距控制点较近的建筑施工场地。,什么样的建筑施工场地适宜用极坐标法测设点的平面位置？,P,S,R,Q,A,B,x,1计算测设数据,（1）计算AB、AP边的坐标方位角。,（2）计算AP与AB之间的夹角。,（3）计算A、P两点间的水平距离。,(xP,yP),(xB,yB),DAP,例10-1 已知,试计算测设数据和DAP。,解：,DAP,A,B,P,Q,R,S,2点位测设方法,检查建筑

13、物四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以内。,测设距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方法或精密方法。,DAS,DBQ,DBR,角度交会法是在两个或多个控制点上安置经纬仪，通过测设两个或多个已知水平角角度，交会出点的平面位置。,三、角度交会法,角度交会法适用于待测设点距控制点较远，且量距较困难的建筑施工场地。,什么样的建筑施工场地适宜用角度交会法测设点的平面位置？,P,A,B,C,x,x,x,1计算测设数据,（1）按坐标反算公式，分别计算出AB、AP、BP、CB和CP。,（2）计算水平角1、2和3。,A,B,C,示误三角形,P,若示误三角形边长在限差以内，则取示误三角

14、形重心作为待测设点P的最终位置。,测设1、2和3时，视具体情况，可采用一般方法和精密方法。,四、距离交会法,距离交会法是由两个控制点测设两段已知水平距离，交会定出点的平面位置。,距离交会法适用于待测设点至控制点的距离不超过一尺段长，且地势平坦、量距方便的建筑施工场地。,什么样的建筑施工场地适宜用距离交会法测设点的平面位置？,1计算测设数据,P,S,R,Q,A,B,DAP,DBP,根据A、B、P三点的坐标值，分别计算出DAP和DBP。,2点位测设方法,A,B,DAP,DAP,DBP,DBP,P,Q,R,S,丈量P、Q两点间的水平距离，与设计长度进行比较，其误差应在限差以内。,四种平面位置放样方法

15、的优、缺点,1、直角坐标法：放样数据的计算方法简单，但对现场的控制网要求较高。2、极坐标法：对现场控制网要求不高，但测设数据的计算比较复杂。3、角度交会法：放样数据的计算最烦，内业的工作量大。只适用于无法量距或量距困难时。4、距离交会法:放样数据的计算量较少，但测距工作量大。只适用于便于量距或测角不便情况,全站仪坐标放样法的本质是极坐标法，它能适合各类地形情况，而且精度高，操作简便，在生产实践中被广泛采用。,1、放样前，将全站仪置于放样模式，向全站仪输入测站点坐标、后视点坐标（或方位角），再输入放样点坐标。,五、全站仪坐标测设法,2、准备工作完成之后，用望远镜照准棱镜，按坐标放样功能键，则可立

16、即显示当前棱镜位置和放样点位置的坐标差。,3、根据坐标差值，移动棱镜位置，直至坐标差值为零，这时，棱镜所对应的位置就是放样点位置，然后，在地面作出标志。,10.5 圆曲线放样,圆曲线是道路工程、管道工程以及水利工程中常用的一种曲线，是线路弯道中最常见的曲线形式。,圆曲线测设一般分为两步进行。,第一步：选测设圆曲线上起控制作用的点位，即曲线起点、中点和终点，称为主点测设；,第二步：根据主点测设曲线上其它各点，称为辅点的测设或详细测设。,在详细测设之前，须首先进行圆曲线要素的计算。,10.5.1 圆曲线要素及其计算,圆曲线要素：,切线长：,外矢距：,切曲差：,曲线长：,R已知，为实测值,例：若设计

17、圆曲线半径R=110m，求圆曲线要素。,解：由公式，知：,10.5.2 圆曲线主点放样,1、在JD点安置经纬仪，以线路方向（亦即切线方向）定向，自JD沿两线路方向分别量出切线长T，即得线路起点ZY或终点YZ。,2、后视YZ点，顺时针拨角（180-）/2，得分角线方向，沿此方向自JD点量出外矢距E，得圆曲线中点QZ。,10.5.3 圆曲线详细放样,在施工时，除圆曲线主点外，还需测设曲线上若干点，称为圆曲线详细放样，常用的方法有偏角法和直角坐标法（亦称切线支距法）等。,1、偏角法这是一种用极坐标确定点位的方法。此法是根据偏角（弦切角）和弦长交会的方式来放样圆曲线。,测设时，将仪器安置在曲线起点ZY

18、上，用极坐标法由偏角 及弦长d测设辅点。,弦长的计算：,对于右图有：,偏角计算：,3、再拨角PB3，钢尺零点对准2点，以d为半径，摆动钢尺到经纬仪方向线上，得3点；,1、将仪器安置于圆曲线起点ZY上，后视JD点，并将水平度盘置于零，拨角PB1，在此方向上量取d1，得1点；,2、然后，再拨角PB2，钢尺零点对准1点，以d为半径，摆动钢尺到经纬仪方向线上，得2点；,4、依此类推，放样其余各点。,偏角法的测设程序,5、当拨角至PBE时，视线应当通过圆曲线的终点YZ点。,6、YZ点至圆曲线上最后一个细部点的距离应为d2，以此来检验放样质量。,对于长曲线，圆曲线的放样可分两步完成：先将仪器安置于圆曲线起

19、点ZY上，后视JD点并将水平度盘置于零，放样从ZY点至QZ点这一部分的细部点；再将仪器安置于圆曲线终点YZ，后视JD点并将水平度盘置于零，放样从YZ点至QZ点这一部分的细部点。若两次放样的QZ点相差不超过10cm，取两次结果的平均值作为最后结果；若两次放样的QZ点相差大于10cm，则重新放样。,2、直角坐标法直角坐标法又叫切线支距法。它是以曲线起点ZY或终点YZ为坐标原点，以切线为X轴，切线的垂线为Y轴，利用辅点在这个坐标系中的坐标X、Y测设曲线。,如图知：,或,放样步骤：,（1）首先，检核先前放样的三个主点ZY、QZ、YZ的点位有无错误；（2）用钢尺沿切线ZY-JD方向放样 等，并在地面上标

20、定出垂足点 等（3）在垂足 等处用经纬仪、直角尺法作切线的垂线，分别在各自的垂线上放样 等，以桩定细部点1、2、3等,为了避免支线过长，影响放样精度，可用同法，从YZ-JD切线方向上放样圆曲线的另一半弧上的细部点。,10.6 已知坡度线的测设,已知坡度线的测设是根据设计坡度和坡度端点的设计高程，用水准测量的方法将坡度线上各点的设计高程标定在地面上。,A、B为坡度线的两端点，其水平距离为D，设A点的高程为HA，要沿AB方向测设一条坡度为iAB的坡度线。,A,A,B,B,D,i,大地水准面,HA,HB,i,1,i,2,i,3,i,4,i,（1）根据A点的高程、坡度iAB和A、B两点间的水平距离D，

21、计算出B点的设计高程。,（2）按测设已知高程的方法，在B点处将设计高程HB测设于B桩顶上，此时，AB直线即构成坡度为iAB的坡度线。,（3）将水准仪安置在A点上，使基座上的一个脚螺旋在AB方向线上，其余两个脚螺旋的连线与AB方向垂直。,量取仪器高度i，用望远镜瞄准B点的水准尺，转动在AB方向上的脚螺旋或微倾螺旋，使十字丝中丝对准B点水准尺上等于仪器高i的读数，此时，仪器的视线与设计坡度线平行。,（4）在AB方向线上测设中间点，分别在1、2、3处打下木桩，使各木桩上水准尺的读数均为仪器高i，这样各桩顶的连线就是欲测设的坡度线。,如果设计坡度较大，超出水准仪脚螺旋所能调节的范围，则可用经纬仪测设，其测设方法相同。,