第九章-施工测量的基本工作.ppt

第九章施工测量的基本工作§9-1概述§9-2测设的基本工作§9-3点的平面位置测设方法§9-4已知坡度直线的测设§9-5曲线的测设一、施工测量的主要内容1、施工测量在施工阶段进行的测量工作。2、主要任务将图纸上建筑物的平面位置和高程，按设计与施工要求，以一定的精度标定到实地，作为施工的依据．并在施工过程中进行一系列的测量工作.3、主要内容：（１）建立施工控制网，进行场地平整；（２）依据设计图纸要求进行建（构）筑物的放样；（３）每道施工工序完成后，通过量检查各部位的平面位置和高程是否符合设计要求；（４）随着施工的进展，对一些大型、高层或特殊建（构）物进行变形观测。（5）编绘竣工图和资料，作为验收时鉴定工程质量和工程交付后管理、维修、扩建、改建的依据。二、施工测量的特点与要求１．施工测量虽与地形测量相反，但它同样遵循“从整体到局部，先控制后细部”的原则；２．施工测量精度取决于建筑物的用途、大小、性质、材料、结构形式和施工方法；３．施工测量是工程建设的一部分，必须做好一系列准备工作；４．施工测量的质量将直接影响工程建设的质量，故施工测量应建立健全检查制度；５．施工现场交通频繁，地面震动大；各种测量标志应埋设稳固，一旦被毁，应及时恢复。６．施工现场工种多，交叉作业，干扰大，易发生差错和安全事故．返回第二节测设的基本工作测设工作就是根据已有的施工控制点，按工程设计要求，将设计建（构）筑物的特征点测设于实地上。测设基本工作:水平距离测设、水平角测设和高程测设。一、测设已知水平距离测设已知水平距离，是从地面一个已知点开始，沿已知方向，根据设计的水平距离，定出这段距离的另一端点。（一）钢尺测设法1．一般方法已知水平距离已知点已知方向ABCD２．精确测设方法步骤：１）利用一般方法，测设出已知水平距离Ｄ，定出终点；２）利用水准仪测得起终点之间的高差；３）利用下式计算出实地应测设的距离；D′＝Ｄ－（ΔＬd+ΔＬt+ΔＬh)ΔＬd：尺长改正数ΔＬt：温度改正数ΔＬh：高差改正数４）利用经纬仪定向，使用检定过的钢尺，根据计算出D′，实地标定出已知水平距离D.图7-1钢尺测设法如图7-1所示，从A点沿AC方向测设B点，使水平距离D=28m，所用钢尺的尺长方程为：测设之前通过概量，定出B点，并测得两点之间的高差为h=+1.267m。测设时温度为t=15℃,测设时拉力与检定钢尺时拉力相同，均为100N。试求测设距离L的长度。mCtmmlt)20301025.1005.0305（mlLDLd004.030005.0280mDhLh033.0282267.12202mD030.28033.00015.0004.028首先求出ΔLd、ΔLt、ΔLh三项改正数。由于D与L相差不大，故式中的L可用D代替。计算如下：mDttLt0015.02820151025.150测设时在AC方向用钢尺实量28.030m，定出B点，则AB的水平距离正好为28m。（二）电磁波测距仪测设法图7-2电磁波测距安置电磁波测距仪于A点，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C′点。在点C′安置反光棱镜，测出竖直角α及斜距L（测设精度要求较高时应加测气象改正数），计算水平距离求出D′与应测设的水平距离D之差。根据ΔD的符号在实地用钢尺沿测设方向将C′改正至C点，并用木桩标定其点位。为了检核，应将反光镜安置于C点，再实测AC距离，其差值应在限差之内，否则应再次进行改正，直至符合限差为止。（三）全站仪测设法全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统。用全站仪测设水平距离，其竖直角α、斜距L及水平距离D均能自动显示。测设时，反光棱镜在已知方向上前后移动，使仪器显示值等于测设的距离即可。(一)直接测设法当角度测设精度要求不高时，可用盘左、盘右取平均的方法，获得欲测没的角度。如图7-3所示，A点为已知点，AB为巳知方向，欲放样角，标定AP方向。二、测设已知水平角水平角的测设就是根据地面已知的一条直线方向，在直线的一个端点安置经纬仪，定出水平角的另一条直线方向，使两条直线方向的水平角等于设计的水平角值。图7-3直接测设法测设水平角测设方法如下：1．在A点安置经纬仪。2．先用盘左位置照准B点，使水平度盘读数为L（L的读数应稍大于0）。3．顺时针方向转动照准部使水平度盘读数恰好为L+β值，沿视线方向定出P2点。4．用盘右位置照准B点，重复上述步骤，测设β角定出P1点。5．最后取P1、P2两点连线的中点P，则∠BAP就是要测设的β角。AP方向线就是需要定出的方向图7-4精确测设法测设水平角ＡＢＣＣ１β＇β在一般测设的基础上进行垂线改正。（二）精确测设法当测设水平角精度要求较高时,采用精确方法精确测设水平角的步骤:1）用一般方法测设水平角β；2）用测回法测∠BAC，3~4个测回，取平均值为β＇；3）计算观测角β＇与待测设水平角β之差，进而计算出改正数CC1；Δβ＝β＇－β４）根据CC1，现场将C改正至C1。ACACCCtan1例如放样的角值β=87°28’36”，初步测设的角β‘=∠BAP’=87°27’54″，AP边长S=50m，角差为Δβ=β＇-β=87°27’54″-87°28’36”=-42″故P点的横向改正数为:mDD010.05020626542因角差Δβ为负值，应自P′点起向角外量取0．010m得到P点.三、测设已知高程1、地面上点的高程测设ab应ABhHAHiH设大地水准面A为已知水准点，高程为ＨＡ；Ｂ点的设计高程为Ｈ设，则：水准仪视线高：Ｈi＝ＨＡ＋aB点尺上的应读数为：b应=Ｈi-Ｈ设图7-5平地测设已知高程2、高程传递Ｂ点水准尺上的应读数：b2=HA+a2+(a1-b1)-H设b1a2a1b2ABMB水准仪的前视读数应为：b=HB-(HA+a)HBBbaAHA大地水准面AaHA3、测设水平面视线高：Ｈi＝ＨＡ＋a各木桩顶尺上的读数均为：b应=Ｈi-Ｈ设返回DiiP1P2P3P4P5P6AB四、已知坡度直线的测设：实际上是每隔一定距离测设一个符合设计高程的位置桩,使之构成已知坡度。如下图:已知A点高程为HA,设计坡度为i＇(上坡为正,下坡为负),则B点的高程为:HB=HA+i＇•DABDiiP1P2P3P4P5P6AB测设步骤:1、先根据附近水准点,将设计坡度线的两端A、B的设计高程HA，HB测设于地面上，并打入木桩；适用范围:道路、管道、地下工程、场地平整等工程施工中。所用仪器:水准仪(或经纬仪)2、将水准仪置于A并量仪器高i,安置时使一个脚螺旋在AB方向上,另两个脚螺旋的连线大致垂直于AB方向线;3、瞄准B点上的水准尺,调节脚螺旋,使视线在B标尺上的读数等于仪器高i,此时水准仪的倾斜视线与设计坡度线平行;4、在AB之间按一定的间距打桩,当各桩点上水准尺读数都为仪器高i时,则各桩顶连线就是所需测设的设计坡度。DiiP1P2P3P4P5P6AB各桩处填挖高度的确定:若各桩顶的标尺实际读数为b,则该桩处的填挖高度为:填挖高度=i-bi=b，不挖不填；ib，挖；ib，填。返回一、直角坐标法XyABO1234ab1、计算测设数据平面位置测设方法：直角坐标法极坐标法角度交会距离交会2、实地测设点位1)O点安置仪器，后视Ａ，按距离测设法放样a，b；2)a点安置仪器，后视Ａ并置零，盘左盘右取中法拨角90°后，放样距离a4定出4点，再向前定出1点；3）同理，放样出3和2点；4）检查12和34之间的距离是否与设计相符。一般规定：相对误差不应超1/2000~1/5000，在高层和工业厂房放样中精度要求更高。二、极坐标法极坐标法是根据一个角度和一段距离测设点的平面位置。1、计算测设数据ABABABxxyyarctanAPAPAPxxyyarctanA、B为已知平面控制点，其坐标值分别为，、，，P为设计的建筑物特征点，其设计坐标为，，测设P点的工作步骤如下：AxAyBxByPxPy2、点位测设方法在A点安置经纬仪，瞄准B点测设角β，标定出AP方向。沿AP方向自A点测设水平距离DAP，定出P点的位置。22APAPAPyyxxDABAP三、前方交会法适用于待放样点距控制点较远或不便量距的情况。所需放样数据：两个或多个已知角度。“示误三角形”的最大边长要符合限差要求“交会角”宜在30°--150°之间。根据坐标反算公式分别计算出、、、、，然后计算测设数据、、。ABAPBPCPCB1232、点位测设方法在已知点A、B上安置经纬仪，分别测设出相应的β角，通过两个观测者指挥把标杆移到待定点的位置。当精度要求较高时，先在P点处打下一个大木桩，并在木桩上依AP、BP绘出方向线及其交点P。然后在已知点C上安置经纬仪，同样可测设出CP方向。若交会没有误差，此方向应通过前两方向线的交点，否则将形成—个“示误三角形”，如图（b）所示。若“示误三角形”的最大边长不超过10m，则取三角形的重心作为待定点P的最终位置。若误差超限，应重新交会。1、计算测设数据四、距离交会法该法适用于施工场地平坦，量距方便且控制点距待放样点不超过一尺段的情况。所需放样数据：两段或两段以上已知距离。ABCd11243d2d3d4返回五、自由设站法用自由设站法测量，A点可根据实地情况自由选择。但必须与其他个点通视良好。如图所示，A点坐标可根据场地内已有的控制点1、2、3、4用交会法求得。也可根据已知坐标的屋角点5、6、7、8求得。测设方法：分别在1、2、3、4控制点安置经纬仪用交会法测得A点坐标，再根据A点坐标与拟建建筑物的各角点Pi的设计坐标，计算A点至各角点Pi的距离。放样确定Pi后，需根据另一自由设点B重新测设Pi点进行检核。一、圆曲线测设元素及其计算1、曲线元素R—圆曲线半径α—圆曲线转角T—切线长L—曲线长E—外矢距D—切曲差RααTTLEQZYZZYJDOT=R•tan(α/2)L=R•α•π/180°D=2T-L2、计算圆曲线半径R，由路线设计规划确定；圆曲线转角α，由经纬仪测定。RααTTLEQZYZZYJDO12secαRE交点：路线的转折点即线路交点，用JD表示。圆曲线主点包括:曲线起点ZY(直圆)点，曲线终点YZ（圆直），曲线的中间点QZ（曲中）三点．主点里程可根据交点里程和切线长度计算：ZY里程=JD里程-T计算检核:YZ里程=ZY里程+LJD里程=QZ里程+D/2QZ里程=YZ里程-L/23、圆曲线的主点及其里程计算:例:设交点JD里程为K2+968.43，圆曲线元素T=61.53m,L=119.38m，D=3.68m，试求曲线主点桩里程。JDK2+968.43－T61.53ZYK2+906.90+L119.38YZK3+026.28-L/259.69QZK2+966.59+D/21.84JDK2+968.43(计算校核）测设步骤如下:1、仪器设置在JD上，分别以ZY和YZ定向,自交点起分别沿视线方向量切线长T，即得ZY和YZ点;2、后视YZ，拨角(180-α)/2，放样外矢距E，得QZ.注意:主点放样后,要用木桩标定点位,并注明里程。二、圆曲线主点测设RααTTLEQZYZZYJDO三、圆曲线细部点测设圆曲线上细部点间距（即桩距l0）与设计半径R关系：R大于100m时，l0=20mR大于25m小于100m时；l0=10mR小于25m时，l0=5mOlllαJDQZRp1p2p3φφφ切线支距法放样圆曲线细部点切线支距法即直角坐标法。1、坐标系的建立原点：起点、终点X轴：切线Y轴：过原点的半径xi=Rsinφiyi=R(1-cosφi)式中：li：细部点Pi至原点的弧长；φi：li对应的圆心角；Ｒ：曲线半径2、切线支距法细部测设数据的计算180RliiOlllαJDQZRp1p2p3φφφ（１）在ZY点安置仪器，瞄准JD，沿其视线方向丈量横