测设工作的基本方法.ppt

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1、1,测量员培训,测设工作的基本方法,2,回顾,一、工程测量的两大任务：,课本P 56,3,测设（放样）根据待建建筑物、构筑物 各特征点 与 控制点 之间的 距离、角度、高差 等测设数据，以控制点为根据，将各特征点在实地标定出来。,4,二、测量工作的实质,回顾,确定地面点位的基本要素:,水平角()水平距离(D)高差(h),确定地面点的空间位置,课本P 57,通过测设 D、来放样点的平面位置（X、Y）；通过测设 h 来放样点的高程 H。,5,三、水平角的测设,回顾,6,四、高程的测设,Hi=HBM+a,回顾,7,五、水平距离测设,直接法从起点A直接用钢尺或测距仪在给定方向上，丈量待放样的水平距离，

2、得B点。,回顾,8,必须首先取得正确的起始依据；然后再坚持测量放线中测算步步有校核的作业方法，才可能保证最终成果是正确的。,回顾,六、保证测量放线最终成果正确性的两个基本要素,课本P 83,9,测设点位的基本方法,一,10,正拨、反拨的概念：水平角正拨顺时针测设；水平角反拨逆时针测设,测设的基本方法主要包括:1、直角坐标法 2、极坐标法 3、距离交会法 4、角度交会法,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？

3、,12,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,测设a点的测设数据（点与a点的纵横坐标之差）：,13,30.00m,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，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。,14,二、极坐标法,极坐标法是根据一个水平角和一段水平距

4、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？,15,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),(xA,yA),(xB,yB),DAP,16,根据坐标增量yAB、xAB的正负号判断AB所在的象限，计算方位角。,17,例:已知,试计算测设数据和DAP,解：,18,DAP,A,B,P,Q,R,S,2点位测设方法,检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以

5、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,19,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？,20,1、适用：不便量距时2、方法：（1）计算测设元素1、2。（2）拨水平角，交出P点。,1,2,21,四、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

6、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？,22,1、适用：距离较短，便于量距时。2、方法：（1）计算平距AP、BP。（2）量取AP、BP，交会出点P。,23,道路中线测量,二,24,道路中线测量是把图纸上设计好的道路中心线在地面上标定出来，供设计和施工之用。,即通过直线和曲线的测设，将道路中线的平面位置具体地敷设到地面上去，并标定出其里程，供设计和施工之用。中线测量包括：中线各交点(JD)和转点(ZD)测设，量距和钉桩，测量路线各偏角()，测设圆曲线等。,25,一、交点JD的测设,（一）定义：路线的转折点，即两个方向直线的交点，用JD来表示。（二）方法：1等级

7、较低公路：现场标定。2高等级公路：测地形图图上定线实地放线。,（26）,如图所示，JD1、JD2、JD3均是路线交点，C1、C2、C3、C4为已知导线点，要求将JD2测设于施工场地。,（27）,方法：极坐标法,将C2作为测站点，C3为后视点，通过极坐标法测设JD2。,（28）,1、查坐标,测站点C2(127.479,154.329);后视点C3(112.893,175.623)放样点DJ2(136.235,168.351),2、计算放样数据,放样角：,（29）,放样距离：,竖盘位置,起始方向读数,测设点号,距离(m),测站,放样角,放样方向读数,点位测设记录表,C2,DJ2,左,右,16.53

8、1,-662335,000312,2933937,1800318,1133943,（30）,DJ2,设=-662335,C3,C2,000312,2933937,（1）盘左,1）照准后视C3，调起始方向读数为000312,2）计算放样方向读数=000312+360-662335=2933937,3）逆时针转动望远镜使读数为2933937,固定水平制动，定出放样方向。,5）指挥另一人沿弧线左右移动测钎，定出DJ2点,测站,后视点,3、在施工场地放样,放样表,4）两人配合从C2点沿视线方向量16.531m，并以此为半径画一弧线。,（31）,DJ2,设=-662335,C3,C2,1800318,1

9、133943,（2）盘右,1）照准后视C3，读起始方向读数为1800318,2）计算放样方向读数=1800318-662335=1133943,3）逆时针转动望远镜照准DJ2若读数为1133943,点位正确，做好标志。,测站,后视点,放样表,（32）,DJ2,C3,C2,DJ2,注意：若盘左、盘右两次放样点位不重合，当地面间距5mm时,取它们的中点为最终放样点DJ2,DJ2,33,二、转点ZD的测设,当相邻两交点互不通视时，需要在其连线测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点转点。,（34）,如图所示，JD2和JD3为相邻而互不通视的两个交点，要求在两交点间测设转点ZD。,（35）,4、

10、计算偏移值e，有,1、在JD2和JD3两点间的大致中间位置初定转点ZD。,2、在ZD安置经纬仪，瞄准JD2，用正倒镜分中法定出 JD3。,3、测量JD3 和JD3两点之间的距离f,以及JD2和ZD之间的距离 a、JD3和ZD之间的距离b。,（36）,6、在ZD点架设经纬仪，检查JD2、JD3和ZD三点是否在一条直线上。如果在一条直线上，则ZD点为路线转点；如果不在一条直线上，则继续按上述方法逐渐趋近，直至符合要求为止。,5、在实地量取e值，得ZD点,（37）,三、转角的测设,指路线由一个方向偏转至另一方向时，偏转后的方向与原来方向间的夹角。当偏转后的方向在原方向的右侧，称为右转角右；反之为左转

11、角左,（38）,如图，JD1-JD2、JD2-JD3、JD3-JD4分别为路线的三条直线段，且箭头表示路线前进方向。,由直线段JD1-JD2转至JD2-JD3的转角为右转角右，由直线段JD2-JD3转至JD3-JD4的转角为左转角左。,要求用DJ2经纬仪分别测定转角右和左。,（39）,1、测回法测水平角,分别在JD2和JD3安置经纬仪，用测回法观测路线的左测角。,1,2,通过观测路线左角来推算转角。,（40）,当左180时，为右转角，此时 右=左180,当左180时，为左转角，此时 左=180左,2、推算转角,解：右=2-180=2304532-180=504532,例：已测得路线左测角：2=

12、2304532，3=1153623，试计算路线的转角。,左=180-3=180-1153623=642337,41,路线中线上设置里程桩的作用是：(1)标定路线中线的位置的长度；(2)作为施测路线纵、横断面的依据。设置里程桩的工作主要是定线、量距和打桩。距离测量可以用钢尺或测距仪。在公路中线处打桩，以表示该点至路线起点的里程，均称为里程桩。里程桩分为整桩和加桩两种。,四、里程桩的设置,42,是由路线起点开始，每隔10m，20m，或50m的整倍数桩号而设置的里程桩。百米桩、公里桩属于整桩,是指沿中线地面起伏突变化处、横向坡度变化处以及天然河沟处等所设置的里程桩。,是指曲线上设置的主点桩，即圆曲线

13、起点（ZY）、圆曲线中点（QZ）、圆曲线终点（YZ）。,是指路线上的转点(ZD)桩和交点(JD)桩,43,平面位置的标志（里程桩）,44,中桩间距表,45,断链路线里程桩号不连续，里程桩号与实际距离不相符。产生的原因：局部地段改线分段测量后，发现丈量或计算有错误长链与短链凡新桩号比老桩号大(新路线比老路线长)的叫“长链”。凡新桩号比老桩号小(新路线比老路线短)的叫“短链”,46,断链处理就是不牵动全线桩号，允许中间断链，而出现桩号不连续。仅在改动处用新桩号，其它不变动处仍用老桩号。并就近在直线段选一个是整桩的老桩号为断链桩。在同一断链桩上分别标明新老两种里程及相互关系。,47,例：某路线A在定

14、测时，在A K2+356.400处开始局部改线，老路线A、新改路线B各自经过一段连续里程后，新改路线B在B K3+426.200处又与老路线A重合，此处老桩号为A K3+641.600。在这个重合点之后的直线段上有两个桩：A K3+660.000等同于B K3+444.600，A K3+655.400等同于B K3+440.000。断链桩应选在A K3+660.000 处。此断链是短链（短链215.400米）。该桩的桩志和桩号表示方法：断链桩B K3+444.600=A K3+660.000（短链215.400m）。,48,五、圆曲线测设,根据线路转角、圆曲线半径R 计算测设数据进行放样。测设

15、分两步进行，先测设圆曲线的三个主点（直圆点ZY、曲中点QZ和圆直点YZ），再详细测设圆曲线上按规定桩距各辅点(中桩点)。,（49）,直线段,直线段,圆曲线,直圆点ZY,圆直点YZ,曲中点QZ,（50）,（一）圆曲线主点测设,如图所示，已知某路线的交点JD里程，路线转角以及圆曲线的设计半径R。,要求将圆曲线主点（直圆点ZY、曲中点QZ和圆直点YZ）的设计位置确定在施工场地。,（51）,T,T,E,切线长：,曲线长：,外矢距：,切曲差：,L,（1）计算曲线要素,（52）,（53）,YZ里程=ZY里程+L,JD里程=QZ里程+D/2,（2）计算主点里程,ZY里程=JD里程-T,QZ里程=YZ里程-L

16、/2,检核：,（54）,ZY里程=JD里程-T,QZ里程=YZ里程-L/2,YZ里程=ZY里程+L,=K5+678.56 45.64,=K5+632.92+91.03,检核：JD里程=QZ里程+D/2,=K5+723.95 91.03/2,=K5+678.44+0.25/2,=K5+632.92,=K5+723.95,=K5+678.44,=K5+678.56,（55）,在JDi安置经纬仪，照准JDi-1,沿视线方向量取T=106.63m，得ZY点,照准JDi+1，沿视线方向量取T=106.63m，得YZ点,在分角线方向量取E12.46m，得QZ点。,（3）在施工场地测设主点,ZY,YZ,分角

17、线方向:(180)/=(180263940)/2=764010,QZ,（56）,当圆曲线较长、半径较小或地形变化较大时,为了准确标定曲线的形状和位置,测设好圆曲线主点后，需要在曲线上以整桩距l0测设一系列里程桩(曲线辅点Pi)。,测设曲线辅点桩Pi 的工作叫圆曲线详细测设。,常用的方法：,2、偏角法,1、切线支距法,（二）圆曲线详细测设,（57）,ZY,O,如图所示:以 ZY点（或YZ点）为坐标原点，切线为X轴，过原点的半径为y轴，建立坐标系。,xi,pi,以ZY点（或YZ点）的切线方向为起始方向，通过测设各桩点的坐标xi、yi确定曲线的辅点桩Pi,测设数据,Xi=Rsini,yi=RRcos

18、i R（cosi）,圆心角：,切线支距法详细测设圆曲线,切线支距法是一种用直角坐标原理确定点的平面位置的方法。,（58）,某道路圆曲线的设计半径R=100m,ZY点的桩号为K2+646.20,YZ点的桩号为K2+725.20,道路转角右=4516,为方便施工取整弧L0=20m,试采用切线支矩法测设该曲线于施工场地。,YZ,O,R,JD,ZY,（59）,+660.00,+680.00,+700.00,+720.00,13.80,33.80,53.80,73.80,79.00,75424,192158,304930,421703,451600,00000,13.76,33.16,51.24,67.

19、28,71.04,0.95,5.66,14.13,26.02,29.62,测设步骤,（60）,1、桩号计算,为了方便施工，要求取整弧长L0=20m，测设曲线辅点Pi。计算时首先将曲线上靠近起点ZY的第一个桩P1的桩号凑为20m的整倍数，然后按整弧长L0=20m，向曲线终点YZ连续测设辅点Pi桩,以确定曲线的位置和形状.,已知:ZY点的桩号K2+646.20,P1点的桩号=K2+660.00,YZ=K2+725.20,P2点的桩号=K2+680.00,返回表格,（61）,Pi点到起点ZY的弧长：,Li=Pi桩号-ZY桩号,P1点到ZY的弧长：L1=P1桩号-ZY桩号=660-646.20=13.

20、80,P2 点到ZY的弧长：L2=P2桩号-ZY桩号=680-646.20=33.80,2、弧长计算,返回表格,（62）,圆心角：,P1的圆心角：,P3的圆心角：,=13.80180（）75424,=33.80180（）192158,=53.80180（）304930,以此类推计算出各点的圆心角,P2的圆心角：,3、圆心角计算,返回表格,（63）,沿x轴方向的测设数据：,P1:,P2:,4、X坐标计算,返回表格,（64）,垂直x轴方向的测设数据：,P1:,P2:,:,5、Y坐标计算,返回表格,（65）,2、从ZY点沿视线方向测设x2=33.16m,再沿垂直方向量y2=5.66m 得P2桩位，钉

21、桩。,00000,检验：丈量各桩之间的弦长进行校核，若误差符合规范要求可以调整。,以此类推依次测设出P3、P4,1、在ZY点安置经纬仪，照准交点JD，从ZY点沿视线方向测设x1=13.76m,再沿垂直方向量y1=0.95m 得P1桩位，钉桩。,33.16m,（66）,偏角法是一种用极坐标原理确定点的平面位置的方法。,O,ZY,YZ,i,Pi,i,Ci,如图所示:它是以ZY点（或YZ点）为测站安置经纬仪，以ZY点（或YZ点）的切线方向为起始方向，通过测设偏角i（弦切角）和弦长Ci来确定曲线的辅点桩Pi。,偏角法详细测设圆曲线,（67）,根据几何知识,曲线上任一点Pi 的偏角i（弦切角）等于相应弧

22、长所对圆心角i 的一半，即：,偏角：,弦长：,i,Ci,R,O,（68）,（1）长弦偏角法,1）计算曲线上各桩点至ZY（或YZ）的弦线长ci及其与切线的偏角i。,ZY,YZ,2）再分别架仪器于ZY（或YZ）点，拨角、量边。,特点：测点误差不积累。宜以QZ为界，将曲线分两部分进行 测设。,（69）,（2）短弦偏角法,与长弦偏角法相比：1、偏角i相同。2、计算曲线上各桩点间弦长ci 3、架仪于ZY（或YZ）点，拨角、依次在各桩点间量弦长，相交后得中桩点。,缺点：易产生误差积累。,（70）,某道路圆曲线的设计半径R=100m,ZY点的桩号为K2+646.20,YZ点的桩号为K2+725.20,道路转

23、角右=4516,为方便施工取整弧长L0=20m,试用偏角法测设该曲线于施工场地。,ZY,（71）,+660.00,+680.00,+700.00,+720.00,35712,94059,152445,210832,00000,223755,13.80,33.80,53.80,73.80,76.96,79.00,13.79,33.64,53.16,72.14,+5,测设步骤,（72）,偏角公式：,式中 Li 曲线上某点Pi到 ZY的弧长mi Li弧长对应的圆心角 R 圆曲线设计半径，为100m,=35712,=13.8080(2100),=33.8080(2100)=94058,:,返回表格,（

24、73）,偏角计算检验,i,计算得：i 22375,223800,i,右=4516,误差=22375-223800=-,如图所示终点YZ的总偏角i 应等于二分之一转角，若不相等应调整偏角值，使等式相等。,返回表格,（74）,各点Pi到ZY的弦长公式：,Ci=2R sin i,C1=2R sin 1=2sin 3571213.79m,式中：i 偏角；R 圆曲线设计半径，为100m,C2=2R sin 2=2sin 9405933.64m,返回表格,（75）,ZY,P1,P2,P3,P4,c1,c2,c5,c3,c4,35713,94101,152449,210837,2、转动照准部使水平度盘读数为

25、P2的度盘读数94101测弦长C2=33.64m，在地上标定P2桩位。以此类推依次定出P3、P4桩位.,检验：继续拨角223800，测距为弦长C5=76.96m,若正好与地面上的YZ点重合，测设精度高无误差。若不重合，限差符合规范要求可以调整。,00000,1、在ZY点安置全站仪，照准交点JD并将水平度盘读数设置为00000,转动照准部使水平度盘读数为P1的度盘读数35713,测距为弦长C1=13.79m,在地上标定P1桩位。,（76）,复杂建筑物的测设方法,三,77,近年来，随着旅游建筑、公共建筑的发展，在施工测量中经常遇到各种平面图形比较复杂的建筑物和构筑物，例如圆弧形、椭圆形、双曲线形和

26、抛物线形等。,78,测设方法：测设这样的建筑物，要根据平面曲线的数学方程式，根据曲线变化的规律，进行适当的计算、求出测设数据。然后按建筑设计总平面图的要求，利用施工现场的测量控制点和一定的测量方法，先测设出建筑物的主要轴线，根据主要轴线再进行细部测设。,例如：测设椭圆的方法有：,79,一、直接拉线法,3、实地测设出焦点F1、F2的位置。,2、由椭圆方程计算出焦距c,1、在实地定出椭圆长短半轴AB、CD,F1O=F2O=c。,4、取一个细铁丝，长度等于F1 C+F2C，两端固定在F1、F2，套一个钢笔移动，按一定间距打桩标定之,A,B,C,D,80,二、坐标计算法,通过椭圆中心建立直角坐标系，椭

27、圆的长、短轴即为该坐标系的X、Y轴。,（81）,建筑物定位的基本方法,四,82,建筑物的定位就是测设建筑物外廓各轴线交点,即建筑物外墙中心线交点(简称角桩)，便于再根据这些点进行细部放样。,83,建筑物定位的正确是施工测量中首要重要工作，是工程施工成败的关键所在。若建筑物定位一旦有错而造成施工事实，轻则造成建筑物使用功能上的永久性缺欠，重则返工重建。,84,建筑物定位的基本内容：根据设计要求，在地面上预定的地方定出建筑物的 主轴线 或 中线位置，作为该建筑物细部定位的依据。,85,建筑物定位的基本测设方法：根据工程现场的 测量控制点与拟建的建筑物的设计坐标 定位；根据工程现场的 原有建筑物与拟

28、建的建筑物的设计关系相对位置 定位。,86,1、施工平面控制网的布设形式:（1）建筑基线是建筑场地的施工控制基准线，即在建筑场地布置一条或几条轴线，适用于地势平坦的小型建筑场地。（2）建筑方格网施工平面控制网多由正方形或矩形格网组成，适用于地势平坦、建筑物分布较规则的场地。（3）导线或三角网建筑物分布不规则的场地。,87,2、建筑基线的布设形式及要求（1）布设形式有：“一”字形、“L”形、“T”形、“十”字形。,（2）要求：主轴线方向应与主要建筑物的轴线平行，主轴点不应少于3个。,88,3、建筑基线的测设方法,(1)根据建筑红线、已有建筑物、道路中心线测设。,一般精度要求：ABC=9024（5

29、、10）AB、BC相对误差1/10000,89,(2)根据测量控制点测设,90,XOY测量坐标系AOB建筑坐标系设：AOB系的原点O在XOY中坐标为（XO YO），A轴在测量坐标系中的坐标方位角为。,P,1）坐标转换 将建筑（施工）坐标系换算为测量坐标系,91,则有：,P,92,例（*）如下图，设P点在建筑坐标系AOB中的坐 标为P(100.000，50.000)，试计算其测量坐标。,XP=X0+APcos-BPsinYP=Y0+APsin+BPcos,解：由坐标转换公式：,则，P点的测量坐标：XP=4128.387+100cos3015-50sin3015=4189.582YP=5243.1

30、46+100sin3015+50cos3015=5336.715,93,测量坐标换算成建筑坐标（*）,AP=(XP-X0)cos+(YP-Y0)sinBP=-(XP-X0)sin+(YP-Y0)cos,P,94,2)测设方法,首先，用极坐标法由已知控制点，放样出建筑基线1、2、3。其次，2点架仪器，测角值与180之差，应满足要求（5）；否则按下式进行调整：,最后，拨角900，测设短轴线。,95,4、建筑方格网的测设,（1）按建筑基线测设的方法，先确定主轴线。（2）拨角90,加密形成方格网。,96,5、根据建筑方格网和建筑基线定位（1）根据坐标值可计算出建筑的长度和宽度和放样所需的数据（2）按照

31、直角坐标法的水平距离和角度测设的方法进行定位轴线交点的测设。（3）检查调整：1/2000，40,a=268.24-226.00=42.24(m)b=328.24-316.00=12.24(m),97,6、利用现有建筑物定位,（1）引辅助线：作MN 的平行线MN，即为辅助线。做法是：沿现有建筑物PM与OM墙面向外量出MM与NN，大约1.52.0m，并使MM=NN，在地面上定出M和N两点，连接M和N两点即为辅助线。,（2）经纬仪置于M点，对中整平，照准N点，然后沿视线方向，根据图纸上所给的NA尺寸，从N点用卷尺量距依次定出A、B两点，地面打木桩，桩上钉钉子。,98,(3)仪器置于A点，对中整平，测设90角在视线方向上量AA=MM，在地面打木桩，桩顶钉钉子定出A点，再沿视线方向量新建筑物宽AD，在地面打木桩，桩顶钉钉子定出D点。注意应使用正倒镜取中定点。同样方法，仪器置于B点测设90，定出B点与C点。,(4)检查C、D 两点之间距离应等于新建筑物的设计长，距离误差允许为1/5000。在C点和D点安经纬仪测量角度应为90，角度误差允许为30。,