大連理工大學測量學課件第十章概況.ppt

測量學 E mail yongbo Tel 0411 84709709 主講人 袁永博 高等學校理工科土木工程類規(guī)劃教材 第十章工程放樣方法 定義 放樣又稱測設 它是把設計圖紙上建筑物的平面位置和高程 與控制點或定位軸線點的平面位置和高程 化算為它們之間的水平角 水平距離和高差 然后到實地根據(jù)控制點或定位軸線 用相關測量儀器放樣水平角 水平距離和高程 測設示意圖 測設 測設三個基本量 水平距離 D 水平角 高程 h 測設基本量 第十章工程放樣方法 10 1 1水平距離測設 水平距離測設 以地面上某一點為線段的起點 在給定的方向上標定出該線段的終點 使該線段的水平距離等于設計值 水平距離測設 直接法 從起點A直接用鋼尺或測距儀在給定方向上 丈量待放樣的水平距離 得B點 精確法 用直接法測設出B點 精密丈量其距離 根據(jù)差值 實地改正 10 1 1水平距離測設 10 1 1水平距離測設 水平距離測設步驟 1 從起點A開始沿AC方向丈量稍大于設計值L的長度L1 得到點B 2 精確測定L1的長度得AB 的水平距離L 求得較差d L L 3 按照d的符號 用小鋼尺從點B 沿AC方向水平量出d即得到B 至此水平距離L測設完畢 10 1 2水平角測設 水平角測設 已知角的頂點和一個方向 在地面上標定出另一方向 使其與已知方向間的水平夾角等于設計值 一般方法 通稱 正倒鏡分中法 適用于角度測設精度要求不高時的情況 直接法放樣出角值 實測角值和距離 計算歸化值 距離修正 精確方法 10 1 2水平角測設 一般方法測設水平角步驟 如圖所示 AB為一已知方向 現(xiàn)要在點A以AB為起始方向向其右 或左 側(cè)測設給定的水平角 其方法如下 1 在點A安置經(jīng)緯儀或全站儀 用盤左瞄準點B 讀取水平度盤讀數(shù) 2 松開水平制動螺旋 順 逆 時針轉(zhuǎn)動照準部 使水平度盤增加 減少 值 此時望遠鏡視線方向即為欲測設的方向 3 在此方向上適當位置標定出點C 4 用盤左盤右重復上述步驟測設兩次 得點C C 取兩點的平均值C作為最終位置 10 1 2水平角測設 10 1 2水平角測設 精確方法測設水平角步驟 如圖所示 當精度要求較高時 可用作垂線改正的方法進一步調(diào)整 以提高測設的精度 A B C C 10 1 2水平角測設 精確方法測設水平角步驟 1 用上述一般方法測設出水平角 在地面上標定出點C 再用多測回法較精確地測出 BAC 設值為 1 并測量出AC的水平距離 2 按下式計算出垂直改正值d AC tan 1 10 1 3 過點C做AC的垂線 再從點C出發(fā)沿垂線方向向外 當 大于 1時 量取改正值d定出點C 或向內(nèi) 當 小于 1時 量取改正值d定出點C 則 BAC 或 BAC 就是要測設的水平角 10 1 3高程測設 高程測設 將某點的設計高程在實地上標定出來 如圖所示 已知水準點A的高程為HA 現(xiàn)欲在木樁上測設高程為HB的點B 其方法如下 10 1 3高程測設 1 在A B兩點之間安置水準儀 在點A上豎立水準尺 讀取后視讀數(shù)a 2 計算出B的前視讀數(shù)b HA a HB 3 將水準尺緊貼點B木樁側(cè)面上下移動 當尺上讀數(shù)為b時尺底即為設計高程 此時在緊靠尺底的木樁側(cè)面上畫一水平線即標定完畢 高程測設步驟 Hi HBM a 高程測設步驟 10 1 3高程測設 高程傳遞 高程傳遞當向較深的基坑或較高的建筑物上測設已知高程點時 如水準尺長度不夠 可利用鋼尺向下或向上引測 10 1 3高程測設 第十章工程放樣方法 10 2平面點位放樣方法 平面點位放樣要根據(jù)現(xiàn)場控制點的分布 地形情況 放樣對象的大小 設計提供的條件以及精度要求 綜合利用測設水平角 水平距離的方法進行施測 常用的方法有如下幾種 放樣方法 極坐標法 直角坐標法 方向線 角度 交會法 距離交會法 10 2平面點位放樣方法 極坐標法 通過測設一個水平角和一段水平距離來完成點平面位置測設 極坐標法是測量最經(jīng)典的放樣方法 也是一般工程放樣常采用的方法 本方法測站架設靈活 適于流動性作業(yè) 直角坐標法 是根據(jù)直角坐標原理 利用縱橫坐標之差 測設點的平面位置 直角坐標法適用于施工控制網(wǎng)為建筑方格網(wǎng)或建筑基線的形式 且量距方便的建筑施工場地 方向線 角度 交會法 待測設點距控制點較遠 且量距較困難的建筑施工場地 距離交會法 適合建筑場地平整 量距短且無障礙時候的情況 極坐標法放樣步驟 1 計算放樣數(shù)據(jù) 10 2平面點位放樣方法 10 2平面點位放樣方法 測設時 在點O安置經(jīng)緯儀 正鏡 盤左 以0 0 0 瞄準點A 順時針轉(zhuǎn)動 角 在OP方向上量取水平距離S 定出點P 倒鏡 盤右 按同法再定點P 若兩點不重合 取其平均點位即可 2 放樣方法 注 這種方法需要兩個已知點O A互相通視 如果采用全站儀實施 放樣更方便 直角坐標法放樣步驟 1 計算放樣數(shù)據(jù)計算出P點相對控制點O的坐標增量 10 2平面點位放樣方法 2 放樣方法 在點O安置經(jīng)緯儀 A B為建筑方格頂點上的兩個已知點 瞄準點A 或點B 沿視線OA 或OB 方向丈量縱距 x 或橫距 y 定出點C 將儀器移至點C 安置儀器后瞄準點A 或點B 或通過點O且距離較遠的點 正 倒鏡測設90 角 沿直角的平均方向丈量橫距 y 或縱距 x 即得點P在場地的平面位置 10 2平面點位放樣方法 C 10 2平面點位放樣方法 方向線 角度 交會法放樣步驟 1 計算測設元素 2 撥水平角 交出P點 10 2平面點位放樣方法 3 放樣方法分別在A B兩個點架設經(jīng)緯儀 盤左時A B兩點經(jīng)緯儀互相瞄準 并各配置水平度盤讀數(shù)為0 00 00 在點A順時針撥360 角大小 在點B順時針撥 角大小 兩個視線交會處即為放樣點P的實際位置 10 2平面點位放樣方法 注 角度交會法要注意精度選取的方向性 這與交會角 大小有關 如圖所示 測角誤差橢圓顯示的是交會角 變化對mx my的影響 90 時 精度分布在半徑為的圓上時 交會精度是均勻的 可以看出 值必須在一定的限度內(nèi) 即交會角滿足30 150 方能保證所需方向的定位精度 角度交會誤差橢圓 距離交會法放樣步驟 1 計算平距AP BP 2 量取AP BP 交會出點P 10 2平面點位放樣方法 10 2平面點位放樣方法 3 放樣方法分別以A B兩個點為圓心 s1 s2長為半徑 在點P估計位置附近畫圓弧 兩圓弧交會處即為放樣點P的位置 10 2平面點位放樣方法 注 距離交會法精度也有方向性 同樣與交會角 大小有關 比較角度交會中誤差橢圓隨 變化規(guī)律 距離交會中 大小的變化對mx my影響方向正好與其相反 如圖所示 150 時 垂直于已知測站基線方向的誤差mx急劇增大 而當 30 時 my急劇增大 距離交會誤差橢圓 第十章工程放樣方法 10 3線段坡度放樣方法 線段坡度放樣 傾斜視線法 應用 道路 管道 排水溝等線路工程以及按指定坡度平整場地等 是使視線與設計坡度線平行 再通過視線測設出地面上坡度線的位置 方法 如圖所示 A B為設計坡度兩端點 若已知點A設計高程為HA 設計坡度為iAB 1 則可以獲得點B的設計高程 10 3線段坡度放樣方法 傾斜視線法放樣坡度 從點A沿AB方向測設出一條坡度為iAB坡度線 測設方法可用水準儀 地面坡度大 也可用經(jīng)緯儀 設置傾斜視線 另外為施工方便 每隔一定距離d打一木樁 步驟為 1 將坡度線兩端點A B的設計高程測設到地面 并打木樁 2 在點A安置水準儀并量儀器高i 安置時使一個腳螺旋在AB方向線上 另兩個腳螺旋的連線大致垂直于AB 3 瞄準點B上的水準尺 旋轉(zhuǎn)AB方向上的腳螺旋和微傾螺旋 使視線傾斜至水準尺讀數(shù)為儀器高i為止 此時 儀器視線與設計坡度已平行 10 3線段坡度放樣方法 在中間各樁點1 2 3處打木樁 保證在樁頂上所立水準尺的讀數(shù)均等于儀器高i 則各樁頂?shù)倪B線就是測設在地面上的設計坡度線 若各樁頂上所立水準尺實際讀數(shù)為bi 則各樁的填挖尺數(shù) i bi當 0時 樁位附近不填不挖 當 0時 樁位附近挖 反之為填 10 3線段坡度放樣方法 當設計坡度較大 超出水準儀腳螺旋的最大調(diào)節(jié)范圍時 應使用經(jīng)緯儀進行測設 10 3線段坡度放樣方法 第十章工程放樣方法 10 4 1圓曲線主點測設 1 圓曲線要素及計算 直圓 圓直 曲中 ZY YZ QZ 圓曲線三主點 切線長 外失距 切曲差 曲線長 L T E q 圓曲線四要素 注 R 設計時選定 實地測出 偏左 偏右之分 根據(jù)幾何關系 可以推出圓曲線四要素計算公式 10 4 1圓曲線主點測設 2 主點里程計算 交點JD的里程由中線丈量得到 根據(jù)交點的里程和曲線元素值 可算出各主點的里程 檢核 圓曲線主點為起點為ZY 終點為YZ 中點為QZ JD為曲線交點 10 4 1圓曲線主點測設 再反撥90 2 在此方向上量取E 打樁 即得點QZ 3 主點測設 10 4 1圓曲線主點測設 在JD架設經(jīng)緯儀 后視瞄準中線方向 在此方向量出T 打樁定出點ZY 經(jīng)緯儀水平度盤順撥180 在此方向上量取T 打樁定出點YZ 10 4 2圓曲線細部測設 1 偏角法 偏角 弧弦差 弦長 對于放樣第一點 由于里程樁湊整原因 設以ZY到第一個整樁距離lA A lA 2R 180 余下 i A i 1 偏角法測設程序 1 計算測設數(shù)據(jù)按上述公式計算各點 i Si并進行列表 2 點位測設在ZY處分別正撥角 i 并依次量Si 測設到QZ處 再把儀器搬至YZ處 反撥角 用同樣方法放出另一半弧長 3 檢查曲線測至終點的閉合差限差 縱向 切線方向 為 l 1000cm 橫向 法線方向 為 10cm 10 4 2圓曲線細部測設 例10 1某道路工程中線交點J5的里程樁為2 247 80 其轉(zhuǎn)角I5 80 36 圓曲線設計半徑R 50m 試用偏角法測設該曲線 細部點整樁10m間隔 解 1 先求曲線四要素 10 4 2圓曲線細部測設示例 2 推算主點里程 JD2 247 80 T42 4ZY2 205 40 L70 30YZ2 275 74L 235 17QZ2 240 57 檢核YZ2 275 74 T42 4 q14 46JD2 247 80 10 4 2圓曲線細部測設 推算各細部點放樣數(shù)據(jù) 注意湊整問題 3 列表 表10 1圓曲線細部測設表 10 4 2圓曲線細部測設 2 直角坐標法 以ZY為坐標原點O 建立測量坐標系 JD方向為x軸 圓心方向為y軸 則曲線上任一點i的坐標為 10 4 2圓曲線細部測設 JD x 直角坐標法施測步驟如下 1 JD方向用鋼尺量xi得Pi 2 用方向架或經(jīng)緯儀在點Pi處定出xi垂直方向并量yi 3 檢核QZ至最近樁距離 誤差在限差之內(nèi)方合格 一般用此法放樣要從ZY YZ兩方向向QZ施測 注 此法適于平坦區(qū) 可不用儀器 測點誤差不累積 10 4 2圓曲線細部測設 JD x QZ 例10 2已知條件同例10 1 取偏角法放樣圓曲線數(shù)據(jù) 試采用直角坐標法放樣圓曲線 解 按公式計算 獲得的部分放樣數(shù)據(jù)見下表 表10 2直角坐標法放樣圓曲線數(shù)據(jù) 10 4 2圓曲線細部測設示例 第十章工程放樣方法 隨著全站儀和建筑CAD的普及使用 坐標法放樣已成為點平面位置測設的主要方法 10 5 1概述 在AutoCAD中打開 dwg格式的基礎平面設計圖 在圖中采集需要測設的點位平面 并生成一定格式的坐標數(shù)據(jù)文件 將坐標數(shù)據(jù)文件上傳到全站儀內(nèi)存文件中 應用全站儀的坐標放樣功能測設坐標數(shù)據(jù)文件中的點位 全站儀一般使用單盤 盤左 測設點位 精度較高 右圖是用激光導引全站儀現(xiàn)場獲取測設點位坐標的情景 全站儀測設點位 10 5 2全站儀放樣實施 1 選擇放樣坐標數(shù)據(jù)文件 表10 3選擇文件 10 5 2全站儀放樣實施 10 5 2全站儀放樣實施 2 設置測站點 1 利用內(nèi)存中的坐標設置 表10 4 表10 4利用內(nèi)存中的坐標數(shù)據(jù)文件設置測站點 10 5 2全站儀放樣實施 10 5 2全站儀放樣實施 2 直接鍵入坐標數(shù)據(jù) 表10 5 表10 5直接鍵入測站點坐標 10 5 2全站儀放樣實施 10 5 2全站儀放樣實施 3 設置后視點 確定方位角 1 利用內(nèi)存中的坐標數(shù)據(jù)文件設置后視點 表10 6 表10 6利用內(nèi)存中的坐標數(shù)據(jù)文件設置后視點 10 5 2全站儀放樣實施 10 5 2全站儀放樣實施 2 直接鍵入坐標數(shù)據(jù) 表10 7 表10 7直接鍵入后視點坐標 10 5 2全站儀放樣實施 3 直接鍵入設置方向角度 利用字母數(shù)字輸入方法 每按一下鍵 輸入后視定向角方法與直接鍵入后視點坐標模式依次變更 如圖10 17所示 10 5 2全站儀放樣實施 10 5 2全站儀放樣實施 4 輸入所需的放樣坐標 開始放樣 表10 8調(diào)用內(nèi)存中的坐標值 1 通過點號調(diào)用內(nèi)存中的坐標值 表10 8 10 5 2全站儀放樣實施 10 5 2全站儀放樣實施 10 5 2全站儀放樣實施 10 5 2全站儀放樣實施 10 5 2全站儀放樣實施 10 5 2全站儀放樣實施 2 直接鍵入坐標值 表10 9 表10 9直接鍵入坐標值 10 5 2全站儀放樣實施 進入P2功能 選擇放樣工作模式 采用平距 HD 方向 HR 中的任意一種放樣模式時 要注意以下兩點 注意 測量距離 放樣距離 顯示值 dHD 該功能顯示出測量的距離與輸入的放樣距離之差 若dHD大于零 棱鏡應往測站方向移動調(diào)整 測站與立鏡點方位角 測站與放樣點方位角 顯示值 dHR 該功能顯示出測站與立鏡點方位角和輸入的測站與放樣點方位角之差 若dHR大于零 則儀器應順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)整到使dHR 0的方向 10 5 2全站儀放樣實施 第十章工程放樣方法 10 6GPS RTK放樣方法簡介 1 基準站設置 啟動基準站 打開TSC 1測量控制器 根據(jù)菜單提示 定義好作業(yè)參數(shù)如坐標系統(tǒng) 比例因子 坐標顯示方式 如網(wǎng)格 經(jīng)緯度 等 把已知基站控制點坐標及放樣點的設計坐標等要素輸入到控制器中 選擇啟動基準站 并輸入相關信息 基準站啟動完成后 Trimmark3電臺開始數(shù)據(jù)傳輸 屏幕顯示 Trans 表示電臺開始