工程测量教学课件

1基础知识本章内容简介和教学目标1.1建筑工程测量的任务1.2地面点位的确定及其表示方法1.3测量的基本工作及基本原则1基础知识本章内容简介：建筑工程测量的任务确定地面点的平面位置很表示地面点的方法高程和高差的计算测量的三项基本工作测量的基本原则本章教学目标：了解建筑工程测量的主要内容掌握地面点的表示方法熟悉测量中的坐标系统与高程系统1基础知识1.1建筑工程测量的任务1.1.1测量的主要内容测量的主要内容是:测定和测设(1)测定用测量仪器和工具,对地球表面的点进行测量、计算,获取一系列测量数据,并根据获取的数据缩绘成地形图,为工程规划、设计提供依据.(2)测设(又叫放样)将地形图上规划好的建筑物的相关位置,通过测量标定到地面上,指导施工.1.1.2建筑工程测量的任务(1)地形测量(2)施工测量(3)变形测量1基础知识1.2地面点位的确定及其表示方法点的位置用坐标(x,y)和高程(H)表示1.2.1坐标系统常用的坐标系统包括:地理坐标系、高斯平面直角坐标系和独立平面直角坐标系.(1)地理坐标系地理坐标系用经度(λ)和纬度(φ)来表示.首子午线以东为东经,以西为西经;取值范围:0°～180°赤道以北为北纬,以南为南纬.取值范围:0°～90°1基础知识1.2地面点位的确定及其表示方法地理坐标系高斯平面直角坐标系(2)高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系用平面直角坐标X,Y表示.为减少地球曲率的影响,将地球表面分成若干带,展开后投影到平面上,每一带为一个独立坐标系,投影后的中央子午线及赤道分别为X轴和Y轴.1基础知识1.2地面点位的确定及其表示方法(3)独立平面直角坐标系独立平面直角坐标系用坐标X,Y表示①坐标轴与象限坐标轴的方向:以北为X轴的正向,以东为Y轴的正向坐标原点:选在测区的西南角坐标象限:按顺时针方向编号②坐标(X,Y)与坐标增量(△X,△Y)坐标与象限如图所示:A点坐标为(XA,YA)B点坐标为(XB,YB)1基础知识1.2地面点位的确定及其表示方法则A点到B点的坐标增量:XAB＝XB＋XAYAB＝YB＋YA1.2.2高程系统(1)高程从高程起算面开始,沿着铅垂线的方向到地面点的距离为高程.(2)高程起算面与高程的分类①高程起算面的分类高程起算面分为:大地水准面和假定水准面②高程的分类高程分为:绝对高程(简称高程)和相对高程1基础知识1.2地面点位的确定及其表示方法(3)高程与高差HA为A点的绝对高程H′A为A点的相对高程HB为B点的绝对高程H′B为B点的相对高程hAB为A点到B点的高差高差具有方向性高程与高差即：hAB＝－hBAhAB＝HB－HA高差为“＋”表示上升高差为“－”表示下降1基础知识1.3测量的基本工作及基本原则1.3.1测量的3项基本工作测量的3项基本工作：测角度、测距离和测高差1.3.2测量的基本原则测量的基本原则：（1）布局上：从整体到局部（2）次序上：先控制后碎部（3）精度上：由高级到低级（4）步步有校核，校核合格后方可进入下一步工作2常用测量仪器本章内容简介和教学目标2.1水准仪及其使用2.2经纬仪及其使用2.3全站仪及其使用2常用测量仪器本章内容简介：DS3微倾式水准仪的构造、使用及其检验和校正DJ6微倾式经纬仪的构造、使用及其检验和校正全站仪的构造、功能、使用及其保养本章教学目标：了解水准仪、经纬仪的构造、检验和校正掌握水准仪和经纬仪的使用了解全站仪的构造、功能掌握全站仪的使用2常用测量仪器2.1水准仪及其使用水准仪的主要用途是：测高差2.1.1DS3微倾式水准仪的构造DS3微倾式水准仪的构造如图所示，DS3微倾式水准仪由望远镜、水准器、基座和附件组成2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.1DS3微倾式水准仪的构造（1）望远镜①望远镜的用途：瞄准水准尺并读数②望远镜的组成：物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、物镜和目镜对光螺旋③物镜、目镜的作用：使目标成像位于十字丝分划板上并一起放大④十字丝分划板的作用：瞄准目标并读数⑤调焦透镜与物镜对光螺旋的作用：使目标清晰⑥目镜对光螺旋的作用：使十字丝清晰2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.1DS3微倾式水准仪的构造⑦视差：眼睛在目镜处微微移动而读数发生变化的现象。⑧消除视差的方法：反复调节物镜、目镜对光螺旋，使目标影像落在十字丝分划板上（2）水准器水准器分为：管水准器和圆水准器①圆水准器气泡居中表示视线粗平②管水准器气泡居中表示视线精平2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.1DS3微倾式水准仪的构造（3）基座基座呈三角形，由基座、角螺旋（3个）和连接板组成。基座的作用：支承仪器的上部并与脚架连接（4）附件①制动螺旋、微动螺旋的作用：使望远镜在水平方向制动和微动。②微倾螺旋的作用：使望远镜在竖直面内微倾。2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.1DS3微倾式水准仪的构造（5）水准尺和尺垫水准尺和尺垫与水准仪配套使用。①水准尺：双面尺或单面尺双面尺：整尺长3m，红、黑双面注记。黑面是主面，尺底从零起算；红面是辅面，尺底分别以4687mm（A尺）和4787mm（B尺）起算。等级测量时：A尺和B尺配套使用。②尺垫：由三角形或圆形铸铁制成，下端有3个支脚，顶面为半球状。2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.2水准仪的使用安置步骤：安置仪器瞄准精平读数（1）安置仪器选择安置点，打开脚架使高度适中，架头大致水平，拧紧伸缩固定螺旋，打开仪器箱取出仪器，连接在架头上，拧紧连接螺旋，使圆水准器气泡居中。（2）瞄准瞄准步骤：目镜对光粗瞄物镜对光精瞄消除视差2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.2水准仪的使用（3）精平调微倾螺旋，使水准管半像吻合，此时视线即达精平（4）读数读4位数，即m，dm，cm，mm精平后读数，mm位估读2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.3DS3微倾式水准仪的检验和校正水准仪的主要轴线及应满足的条件①圆水准器轴L′L′∥竖轴（次要条件）②十字丝横丝⊥竖轴VV（次要条件）③水准管轴LL∥视准轴CC（主要条件）观看动画水准仪轴线间关系。水准仪的几何轴线2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.3DS3微倾式水准仪的检验和校正（1）圆水准器的检校①检验使圆水准器气泡居中，然后在仪器水平方向旋转180°，若气泡仍居中，则满足要求，否则应校正。②校正用校正针拨圆水准器的校正螺旋，使气泡退回偏离值的一半。2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.3DS3微倾式水准仪的检验和校正（2）十字丝分划板的检校①检验整平仪器，用十字丝中横丝的交点对准一点状目标，拧紧制动螺旋，转动微倾螺旋，若点状目标始终在中横丝上移动，则满足要求，否则，需校正。②校正松开十字丝分划板固定螺丝，转动十字丝环，使中横丝末端与点状目标重合，再旋紧固定螺丝。（3）水准管的检校2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.3DS3微倾式水准仪的检验和校正①检验Ⅰ在较平坦的地段选相距80m左右的A、B两点，在中间安置仪器，测A、B两点间的高差hAB＝a1－b1（此时消除了i角的误差），至少测两次高差，高差之差不大于3mm时取平均值即为正确高差。Ⅱ将仪器搬至A点（或B点）近旁（距水准尺3m左右），再测A点到B点的高差：h′AB＝a′2－b′2＝a近－b远若h′AB等于正确高差,说明水准管轴与视准轴平行,此时满足要求;若h′AB不等于正确高差,相差超过5mm,则需要校正。2常用测量仪器2.1水准仪及其使用2.1.3DS3微倾式水准仪的检验和校正②校正Ⅰ.根据公式算出远尺的正确读数h′AB＝a近－b远式中:h′AB为用仪器安置在中间时的平均高差hAB代替；a近为近尺的正确读数。远尺的正确读数为:b远(正确)＝a近－hABⅡ.调节微倾螺旋,使远尺读数b远变为远尺的正确读数b远(正确)。Ⅲ.用校正针拨水准管的校正螺旋，使管水准气泡居中，则水准管轴水平。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用经纬仪的主要用途：测角2.2.1DJ6型光学经纬仪的构造如图所示，DJ6型光学经纬仪由照准部、水平度盘、基座组成。DJ6型光学经纬仪的构造2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.1DJ6型光学经纬仪的构造（1）照准部照准部包括：望远镜、竖直度盘、照准部水准管和读数装置。①望远镜的作用：瞄准目标。②竖直度盘的作用：测天顶距和竖直角。③照准部水准管的作用：精确整平仪器。④读数显微镜的作用：读取水平度盘和竖直度盘的读数。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.1DJ6型光学经纬仪的构造（2）水平度盘水平度盘的作用：度量水平角。水平度盘有0°～360°的刻划线。（3）基座基座的组成：轴座、脚螺旋和三角形底板。基座的作用：支承仪器的上部。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.2DJ6型光学经纬仪的使用安置步骤：安置仪器瞄准目标读数（1）安置仪器对中、整平①目的对中的目的：是水平度盘的中心与测站点位于同一铅垂线上。整平的目的：使水平度盘水平。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.2DJ6型光学经纬仪的使用②标准对中的标准：光学对中仪器：光学对中器分划板中心与地面点位中心重合。垂球对中仪器：垂球尖与地面点位于同一铅垂线上。整平的标准：仪器旋转到任意位置时，照准部水准管气泡均居中。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.2DJ6型光学经纬仪的使用③光学经纬仪的安置操作步骤：Ⅰ脚架安置在测站点，架头大致水平目估对中，装仪器。Ⅱ调节对中器调焦螺旋，使分划板和测站点清晰。Ⅲ移动脚架，大致对中，踩紧3个脚架。Ⅳ调节脚螺旋，进一步对中。Ⅴ伸缩脚架，使圆水准器气泡对中。Ⅵ转动脚螺旋，使照准部水准管气泡居中。Ⅶ松仪器连接螺旋，平移仪器，再次对中。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.2DJ6型光学经纬仪的使用（2）瞄目标测水平角，用竖丝瞄目标测天顶距和竖直角，用中横丝瞄目标瞄准步骤：①用望远镜粗瞄器粗瞄目标。②调节目镜对光螺旋使十字丝清晰。③调节物镜对光螺旋使目标清晰。④调节微动螺旋精瞄目标。⑤反复调节物镜和目镜对光螺旋，消除视差。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.2DJ6型光学经纬仪的使用（3）读数读数时，打开反光镜并调节读数显微镜使读数窗清晰。竖直度盘读数时，应调节竖直度盘指标水准管微动螺旋，使竖直度盘指标水准管气泡居中后再读数。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.3DJ6型光学经纬仪的检校经纬仪的主要轴线及应满足的条件：①水准管轴⊥竖轴②视准轴⊥横轴③横丝⊥竖丝④十字丝的竖丝⊥横丝观看动画经纬仪轴线间的关系。经纬仪主要轴线2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.3DJ6型光学经纬仪的检校（1）照准部水准管⊥竖轴①检验步骤：Ⅰ使圆水准管气泡居中。Ⅱ使水准管气泡居中。Ⅲ仪器水平方向转180°，若气泡仍居中，则满足要求，否则需要校正。②校正用校正针拨水准管一端的校正螺旋，使气泡退回一半。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.3DJ6型光学经纬仪的检校（2）十字丝的竖丝⊥横轴①检验Ⅰ整平仪器Ⅱ用十字丝交点瞄准一点状目标PⅢ调节竖直度盘微动螺旋，若P点始终在竖丝上移动，则满足要求，否则需校正。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.3DJ6型光学经纬仪的检校②校正Ⅰ松十字丝环的固定螺旋Ⅱ旋正十字丝环Ⅲ上紧固定螺旋（3）视准轴⊥横轴①检验视准轴的检验和校正Ⅰ在平坦地面上，选择相距约100m的A、B两点。2常用测量仪器2.2经纬仪及其使用2.2.3DJ6型光学经纬仪的检校Ⅱ在Ａ、Ｂ连线的中间O点安置仪器,在A点竖立一标志,在B点