[高等教育]測B 第八章 施工測量的基本工作

1、第九章 施工測量的基本工作 9.1 9.1 施工測量概述施工測量概述 9.2 9.2 測設(shè)的基本工作測設(shè)的基本工作 9.3 9.3 測設(shè)平面點位的方法測設(shè)平面點位的方法 9.4 9.4 坡度線與圓曲線測設(shè)坡度線與圓曲線測設(shè) 9-5 9-5 施工控制測量施工控制測量內(nèi)容提要：內(nèi)容提要：1.1.定義：定義：在施工階段所進(jìn)行的測量工作在施工階段所進(jìn)行的測量工作 測設(shè)或放樣測設(shè)或放樣 它是根據(jù)施工的需要，將圖紙上設(shè)計好的建筑物的平面位置和高程，按設(shè)計要求以一定的精度在實地上標(biāo)定出來，作為施工的依據(jù)，以便進(jìn)行施工。2.2.基本任務(wù)：基本任務(wù)： 場地平整、施工控制網(wǎng)的建立；場地平整、施工控制網(wǎng)的建立； 建

2、建( (構(gòu)構(gòu)) )筑物的定位和基礎(chǔ)放線；筑物的定位和基礎(chǔ)放線； 基礎(chǔ)施工、構(gòu)件與設(shè)備安轉(zhuǎn)的測設(shè)；基礎(chǔ)施工、構(gòu)件與設(shè)備安轉(zhuǎn)的測設(shè)； 竣工測量；竣工測量； 變形觀測。變形觀測。9.1 施工測量概述3.3.施工測量的主要特點：施工測量的主要特點： 與測圖工作程序相反；與測圖工作程序相反； 精度要求高精度要求高 工業(yè)建筑比民用高；高層建筑比底層工業(yè)建筑比民用高；高層建筑比底層高等等高等等與施工聯(lián)系密切，貫穿施工的全過程；與施工聯(lián)系密切，貫穿施工的全過程；施工現(xiàn)場干擾大。施工現(xiàn)場干擾大。通視、交叉作業(yè)、點位保存通視、交叉作業(yè)、點位保存測定測定: :地面地面 圖紙圖紙測設(shè)測設(shè): :圖紙圖紙 地面地面4.施

3、工測量的原則從整體到局部；從整體到局部；由高級到低級；由高級到低級；先控制后碎部。先控制后碎部。測定兩點間水平距離測定兩點間水平距離 測定兩個方向間水平角測定兩個方向間水平角測定點的高程測定點的高程測設(shè)已知水平距離測設(shè)已知水平距離 d d 測設(shè)已知水平角測設(shè)已知水平角 測設(shè)已知高程測設(shè)已知高程 h h測定測定三項三項工作工作 過程相反過程相反測設(shè)測設(shè)三項三項工作工作平面位平面位置置x x、y y9.2 9.2 測設(shè)的基本工作測設(shè)的基本工作一.測設(shè)已知水平距離1.1.鋼尺測設(shè)法鋼尺測設(shè)法 一般方法一般方法 例例: : 沿沿acac方向放樣方向放樣b b點，點，d dabab=20m=20mada

4、bb bca. a.沿沿acac方向量方向量20m20m得得b b 點；點；b. b.往返丈量往返丈量abab ; ; 如如d dab ab =19.998m=19.998m，d db b a a=20.000m=20.000m，d d平均平均=19.999m=19.999mc. c.d=d-dd=d-d平均平均 , ,向外改正向外改正1mm1mm得得b b點點1.鋼尺測設(shè)法 精確方法 用檢定過的鋼尺；用檢定過的鋼尺； 使用經(jīng)緯儀定線；使用經(jīng)緯儀定線； 根據(jù)已知水平距離根據(jù)已知水平距離d d，經(jīng)過，經(jīng)過l ll l、 l lt t和和l lh h后后, ,計算出實地測設(shè)長度計算出實地測設(shè)長度d

5、 d(在鋼尺上在鋼尺上) )。htlllldd（1 1）a a點置儀，棱鏡在已知方向上前后移動，定出點置儀，棱鏡在已知方向上前后移動，定出c c1 1點；點；ac1ddcd2.光電測距儀測設(shè)法（2 2）測出）測出acac1 1水平距離水平距離dd，求，求d dd dd d（3 3）根據(jù)）根據(jù)d d，改正至，改正至c c點，用木樁標(biāo)定其點位點，用木樁標(biāo)定其點位(4) (4) 實測實測acac距離，其不符值應(yīng)在限差之內(nèi)，否則應(yīng)再次進(jìn)距離，其不符值應(yīng)在限差之內(nèi)，否則應(yīng)再次進(jìn)行改正，直至符合限差為止。行改正，直至符合限差為止。二、測設(shè)已知水平角1.1.直接測設(shè)法直接測設(shè)法正倒鏡分中法正倒鏡分中法測站測

6、站o o后視后視a a待定點待定點p p（盤左）（盤左）p p（盤右）（盤右）p（盤左盤右平均）（盤左盤右平均） 設(shè)計角度的標(biāo)定，就是根據(jù)一條已知邊的方向和設(shè)計的角值，在地面上定出第二條邊方向。2.精確測設(shè)法 例：例：已知已知op=100.00op=100.00米，設(shè)計值米，設(shè)計值 =40=40， 設(shè)測得設(shè)測得 =39=395959 2020，計算，計算 修正值修正值pppp。解：解：= = - - =40=40 pp pp1001004040206265206265 0.0194m 0.0194m 19mm 19mm 得：點位修正值為得：點位修正值為19mm(19mm(向外向外) )， pp

7、ppopop待定點待定點 pp測站測站o o后視后視a ap pd520626)( d方法：直接法放樣角值方法：直接法放樣角值 測回法實測角值，量距離測回法實測角值，量距離 計算改正值并修正計算改正值并修正三.高程的測設(shè) 根據(jù)給定點位的設(shè)計高程根據(jù)給定點位的設(shè)計高程h h設(shè)設(shè) 利用附近的水準(zhǔn)點利用附近的水準(zhǔn)點h h水水 在點位上標(biāo)定出設(shè)計高程的位置。在點位上標(biāo)定出設(shè)計高程的位置。h hbmbmh hp p大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面bmbmp p 在建筑設(shè)計和施工中，為了計算方便，一般把建筑物的室內(nèi)地坪用0表示，基礎(chǔ)、門窗等的標(biāo)高都是以0為依據(jù)確定的。bbaa圖9-5 高程放樣bm3am556. 1

8、a大地水準(zhǔn)面m680.443 hm236.46 ihm236. 10 01 1bm000.450 h0.000 例：某建筑物的室內(nèi)地坪設(shè)計高程為45.000m，附近有一水準(zhǔn)點bm.3，其高程為h3=44.680m?，F(xiàn)在要求把該建筑物的室內(nèi)地坪高程測設(shè)到木樁a上，作為施工時控制高程的依據(jù)。1.視線高法a.a.讀讀bmbm點后視讀數(shù)點后視讀數(shù)a a ，求，求 b b應(yīng)應(yīng)=h=hbm bm +a h+a h設(shè)設(shè)b.b.上、下移動水準(zhǔn)尺至前視讀數(shù)為上、下移動水準(zhǔn)尺至前視讀數(shù)為b b應(yīng)應(yīng)，沿尺底畫線，沿尺底畫線待測設(shè)高差大，用鋼尺代替水準(zhǔn)尺。待測設(shè)高差大，用鋼尺代替水準(zhǔn)尺。a ab bh ha ah h

9、b bh habab大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面2.高程傳遞法例：欲在深基坑內(nèi)設(shè)置一點b，使其高程為hb。地面附近有一水準(zhǔn)點r，其高程為hr。bmr吊桿吊桿a1b1a2b2注：該方法亦可從低處向高處測設(shè)已知高程的點b2 =hr+a1-|b1-a2|-hb9.3 9.3 測設(shè)平面點位的方法 確定點的平面位置通常需要兩個放樣的要素：它們可以是兩個角度，或兩個距離，或一個角度加一個距離。下面介紹幾種常用的放樣方法。 測設(shè)方法有測設(shè)方法有: : 1 1、直角坐標(biāo)法、直角坐標(biāo)法 2 2、極坐標(biāo)法、極坐標(biāo)法 3 3、距離交會法、距離交會法 4 4、角度交會法、角度交會法 直角坐標(biāo)法是根據(jù)直角坐標(biāo)原理，利用縱橫直角

10、坐標(biāo)法是根據(jù)直角坐標(biāo)原理，利用縱橫坐標(biāo)之差，測設(shè)點的平面位置。坐標(biāo)之差，測設(shè)點的平面位置。 直角坐標(biāo)法適用于施工控制網(wǎng)為直角坐標(biāo)法適用于施工控制網(wǎng)為建筑方格網(wǎng)建筑方格網(wǎng)或建筑基線或建筑基線的形式，且量距方便的建筑施工場地。的形式，且量距方便的建筑施工場地。 什么樣的建筑施工場地適宜用直角坐標(biāo)法測設(shè)點的平面位置？一、直角坐標(biāo)法x:600.00my:500.00mx:700.00mx:650.00mx:620.00my:600.00my:580.00my:530.00mabcd1 1計算測設(shè)數(shù)據(jù)計算測設(shè)數(shù)據(jù)建筑物的長度acyy m00.50m00.530m00.580 建筑物的寬度acxx m00

11、.30m00.620m00.650 測設(shè)a點的測設(shè)數(shù)據(jù)（點與a點的縱橫坐標(biāo)之差）： xxxaa yyyaam00.20m00.600m00.620 m00.30m00.500m00.530 acy acx ay ax 30.00m30.00mmn50.00m 9020.00mab 90dc20.00m30.00m2點位測設(shè)方法 檢查建筑物四角是否等于90，各邊長是否等于設(shè)計長度，其誤差均應(yīng)在限差以內(nèi)。 測設(shè)距離和角度時，可根據(jù)精度要求分別采用一般方法或精密方法。 極坐標(biāo)法是根據(jù)一個水平角和一段水平距離，極坐標(biāo)法是根據(jù)一個水平角和一段水平距離，測設(shè)點的平面位置。測設(shè)點的平面位置。 極坐標(biāo)法適用于

12、量距方便，且待測設(shè)點距控極坐標(biāo)法適用于量距方便，且待測設(shè)點距控制點較近的建筑施工場地。制點較近的建筑施工場地。 什么樣的建筑施工場地適宜用極坐標(biāo)法測設(shè)點的平面位置？二、極坐標(biāo)法二、極坐標(biāo)法psrqabx1計算測設(shè)數(shù)據(jù) （1）計算ab、 ap邊的坐標(biāo)方位角。abababxy arctan apapapxy arctan （2）計算ap與ab之間的夾角。apab （3）計算a、p兩點間的水平距離。2222)()(apapapapapyxyyxxd ab ap (xp,yp)(xa,ya)(xb,yb)dap 例例： 已知m758.348 axm570.433 aym000.370 pxm000.4

13、58 py8484103 ab 試計算測設(shè)數(shù)據(jù)和dap。解：解：apapapxy arctan m758.348m000.370m570.433m000.458arctan 439548 apab 4395488484103 419454 22apapapyxd 22m)570.433m000.458(m)758.348m000.370( m374.32 1 dapab1 pqrs2點位測設(shè)方法 檢查建筑物四角是否等于90，各邊長是否等于設(shè)計長度，其誤差均應(yīng)在限差以內(nèi)。 測設(shè)距離和角度時，可根據(jù)精度要求分別采用一般方法或精密方法。 2 das2 3 dbq3 4 4 dbr 角度交會法是在兩個

14、或多個控制點上安置經(jīng)緯角度交會法是在兩個或多個控制點上安置經(jīng)緯儀，通過測設(shè)兩個或多個已知水平角角度，交會儀，通過測設(shè)兩個或多個已知水平角角度，交會出點的平面位置。出點的平面位置。 角度交會法適用于待測設(shè)點距控制點較遠(yuǎn)，角度交會法適用于待測設(shè)點距控制點較遠(yuǎn)，且量距較困難的建筑施工場地。且量距較困難的建筑施工場地。 什么樣的建筑施工場地適宜用角度交會法測設(shè)點的平面位置？三、角度交會法三、角度交會法pabcxxx1 2 3 ab 1計算測設(shè)數(shù)據(jù)ap （1）按坐標(biāo)反算公式，分別計算出ab、ap、bp、cb和cp。ba bp cb cp （2）計算水平角1、2和3。2點位測設(shè)方法abc1 2 3 示誤三

15、角形示誤三角形p 若示誤三角形邊長在限差以內(nèi)，則取示誤三角形重心作為待測設(shè)點p的最終位置。 測設(shè)1、2和3時，視具體情況，可采用一般方法和精密方法。四、距離交會法 距離交會法是由兩個控制點測設(shè)兩段已知水距離交會法是由兩個控制點測設(shè)兩段已知水平距離，交會定出點的平面位置。平距離，交會定出點的平面位置。 距離交會法適用于待測設(shè)點至控制點的距離距離交會法適用于待測設(shè)點至控制點的距離不超過一尺段長不超過一尺段長，且地勢平坦、量距方便的建筑，且地勢平坦、量距方便的建筑施工場地。施工場地。 什么樣的建筑施工場地適宜用距離交會法測設(shè)點的平面位置？1計算測設(shè)數(shù)據(jù)psrqabdapdbp根據(jù)根據(jù)a a、b b、

16、p p三點的坐標(biāo)值，分別計算出三點的坐標(biāo)值，分別計算出d dapap和和d dbpbp。2點位測設(shè)方法abdapdapdbpdbppqrs 丈量丈量p p、q q兩點間的水平距離，與設(shè)計長兩點間的水平距離，與設(shè)計長度進(jìn)行比較，其誤差應(yīng)在限差以內(nèi)。度進(jìn)行比較，其誤差應(yīng)在限差以內(nèi)。（1）設(shè)計坡度線的測設(shè)）設(shè)計坡度線的測設(shè) 修筑道路和管線時，經(jīng)常需要在實地測設(shè)已知設(shè)計坡度的直線。如圖9-7所示。設(shè)地面上有一點a，其高程為ha，今欲由a點沿ab方向測設(shè)一條坡度為i坡的直線，若a、b兩點間的水平距離為d，則坡度線另一端b的高程 hb = ha + id （9-4） 從而，可按標(biāo)定高程的方法標(biāo)出b點。 如

17、果要在坡度線上設(shè)置同坡度的點，在坡度變化不大的地方，可使用水準(zhǔn)儀。9.4 坡度線與圓曲線測設(shè)坡度線與圓曲線測設(shè) 如圖9-7所示，要在ab方向上定出與ab同坡度的點c、d，可在a點安置水準(zhǔn)儀，使其中一個腳螺旋在ab方向上，另兩個腳螺旋連線垂直于ab方向，量得儀器高i。視線照準(zhǔn)b點的水準(zhǔn)尺后，轉(zhuǎn)動ab方向上的腳螺旋，使b尺的讀數(shù)等于a點的儀器高，此時視線就平行于設(shè)計坡度線ab了。然后，在c、d等處各打入木樁，使立于樁上的尺子的讀數(shù)均等于儀器高i，則各木樁的連線即為設(shè)計的坡度線。 用經(jīng)緯儀同樣可以標(biāo)定同坡點，不過不是轉(zhuǎn)動腳螺旋，而是轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡的制、微動螺旋，使視線平行于標(biāo)出的坡度線。 圖9-7 坡度

18、放樣abdciiii（2）圓曲線的測設(shè)）圓曲線的測設(shè) 在線路施工中，線路轉(zhuǎn)變處有時會遇到一些曲線的測設(shè)，這里，僅以圓曲線為例說明曲線的測設(shè)方法。圓曲線的測設(shè)分兩步進(jìn)行。首先是圓曲線主點的測設(shè)，然后再進(jìn)行圓曲線的細(xì)部測設(shè)。 圖9-8為一圓曲線。zy為曲線的起點，qz為曲線的中點，yz為曲線的終點，稱為圓曲線的三主點。jd表示轉(zhuǎn)向點。 圓曲線的元素包括：曲線轉(zhuǎn)向角、曲線半徑r、切線長t、曲線長l、曲線外矢距e及切曲差q。 圓曲線元素的計算公式如下： t = r tan / 2 l = /180o * a * r = r * / r e = r(sec /2-1) q = 2t-l 圖9-8 圓曲線

19、元素zyqzojdyzrltej(9-5)（一）圓曲線主點的測設(shè) 在jd上安置經(jīng)緯儀，沿兩切線方向各丈量切線長t，分別得到曲線的起點和終點，并打入木樁寫上樁號；然后由jd瞄準(zhǔn)(180 -)方向，得分角線方向。沿此方向量出外矢距e，求得曲線中點qz，打入木樁，寫上樁號。這樣曲線三主點的位置就確定了。（二）、圓曲線細(xì)部點的測設(shè) 測設(shè)較長的曲線時，僅測定出曲線主點是不夠的，還需要在曲線上測設(shè)出一系列的細(xì)部點，以便詳細(xì)表示曲線在地面上的位置。 下面僅介紹一種常用的細(xì)部測設(shè)方法偏角法。采用偏角法測設(shè)曲線的幾何原理是：切線與弦線間的夾角稱為偏角，它等于該弦所對圓心角值的一半。如圖9-9所示，設(shè)弧長為s，半

20、徑為r，則相應(yīng)的偏角為 若曲線上各點間的距離均等于s時，則各點的偏角均為第一個點偏角的整數(shù)倍，即2 = 21 n = n1 實際測量時，不量弧長而量弦長，弦長的計算公式為 d=2rsin1 （9-7） 偏角法測設(shè)細(xì)部點的步驟是： 將儀器安置在起點zy上，瞄準(zhǔn)交點jd，并使度盤讀數(shù)為000，然后轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部使度盤讀數(shù)為1，沿視線方向量取長度d1，定出第一個曲線樁。再轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，使度盤讀數(shù)為2，由第一個曲線樁量取長度d2與望遠(yuǎn)鏡視線相交，定出第二個曲線樁，同法測設(shè)其它曲線樁，偏角法測設(shè)圓曲線。 o圖9-9 圓曲線的細(xì)部測設(shè)sf3f2f1zyjdyz1239-5 施工控制測量一、施工測量的特點與原則一

21、、施工測量的特點與原則 施工測量的精度應(yīng)比測繪地形圖的精度高，而且根據(jù)建筑物、構(gòu)筑物的重要性，結(jié)合材料及施工方法等不同，對施工測量的精度要求也有所不同。一般高層建筑物的測設(shè)精度應(yīng)高于低層建筑物，鋼結(jié)構(gòu)建筑物的測設(shè)精度應(yīng)高于其它結(jié)構(gòu)，裝配式建筑物的測設(shè)精度應(yīng)高于非裝配式建筑物。 由于施工測量與工程質(zhì)量及施工進(jìn)度有著密切的聯(lián)系。所以測量人員必須了解設(shè)計內(nèi)容、性質(zhì)及對測量工作的精度要求，熟悉有關(guān)圖紙，了解施工的全過程，并掌握施工現(xiàn)場的變動情況，使施工測量工作能夠與施工密切配合。 施工現(xiàn)場上有各種建（構(gòu)）筑物，且分布較廣往往又不是同時開工，為了保證各個建筑物、構(gòu)筑物的平面和高程位置都符合設(shè)計要求，互相

22、連成統(tǒng)一的整體，施工測量必須遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的原則。由于施工現(xiàn)場工種多，交叉作業(yè)頻繁，并有大量土、石方填挖，地面變化較大，原來布設(shè)的測圖控制點往往會被破壞，因此在施工以前，應(yīng)在建筑場地重新建立施工控制網(wǎng)，以供建筑物施工放樣和變形觀測等使用。 施工控制網(wǎng)一般布置成矩形格網(wǎng)，稱為建筑方格網(wǎng)。當(dāng)建筑物面積不大、結(jié)構(gòu)又不復(fù)雜時，只需布置一條或幾條基線作平面控制，稱為建筑基線。建筑場地的高程控制多采用水準(zhǔn)測量方法。一般用三、四等水準(zhǔn)測量的方法測定各水準(zhǔn)點的高程。當(dāng)布設(shè)的水準(zhǔn)點不夠用時，建筑基線點、建筑方格網(wǎng)點都可做為高程控制點。二、建筑基線的測設(shè)二、建筑基線的測設(shè) 建筑基線的布置根據(jù)建

23、筑物的分布，場地的地形和原有控制點的狀況而選定的。 建筑基線應(yīng)靠近主要建筑物，并與其軸線平行，以便采用直角坐標(biāo)法進(jìn)行放樣，通常建筑基線可布置成（a）三點直線形、（b）三點直角形、（c）四點丁字形和（d）五點十字形，如圖9-14所示。為了便于檢查建筑基線點有無變動，基線點數(shù)不應(yīng)少于三個。 據(jù)建筑物的設(shè)計坐標(biāo)和附近已有的測量控制點，在圖上選定建筑基線的位置，求算測設(shè)數(shù)據(jù)，并在地面上測設(shè)出來。如圖9-15所示，根據(jù)測量控制點1、2，用極坐標(biāo)法分別測設(shè)出a、o、b三個點。然后把經(jīng)緯儀安置在o點觀測aob是否等于90，其不符值不應(yīng)超過24。丈量oa、ob兩段距離，分別與設(shè)計距離相比較，其不符值不應(yīng)大于1/1000。否則，應(yīng)進(jìn)行必要的點位調(diào)整。 (a)(b)(c)(d)圖9-14 建筑基線形式圖9-15 建筑基線的測設(shè)12abo三、建筑方格網(wǎng)的測設(shè)方法三、建筑方格網(wǎng)的測設(shè)方法（一）建筑方格網(wǎng)的布設(shè) 建筑方格網(wǎng)的布設(shè)，應(yīng)根據(jù)建筑設(shè)計總平面上各建筑物、構(gòu)筑物及各種管線的布設(shè)情況，