工程測量課程設計

1、課程編號：SJ000350 課程性質：必修工程測量學課程設計報告-建筑場地施工控制網(wǎng)的建立及建筑物放樣方案設計 學 院： 礦業(yè)工程學院 專 業(yè)： 測繪工程 地 點： 太原理工大學虎峪校區(qū) 班 級： 測繪1301班 姓 名： 學 號： 指導教師： 2016年 6 月 3 日 至 2016 年 6 月 10 日一、工程概況11.1 工程任務11.2 工程的地理位置11.3 工程簡介11.4 已有的測繪成果1二、體育館施工控制網(wǎng)的建立22.1 概述22.1.1 建筑施工控制網(wǎng)的特點22.1.2 施工控制網(wǎng)的精度22.2 平面控制方案42.2.1 點位布置方案42.2.2 控制網(wǎng)網(wǎng)形簡介、網(wǎng)形選擇，控

2、制網(wǎng)布設方案及示意圖42.3 高程控制方案52.3.1 點位布置方案62.3.2 控制網(wǎng)布設方案及示意圖6三、體育館施工放樣方案73.1 施工放樣方法73.2 體育館施工放樣方案設計73.3 實施步驟及應注意的事項93.4 方案評價10四、總結10一、工程概況1.1 工程任務 為了培養(yǎng)學生對運動的興趣，決定在太原理工大學虎峪校區(qū)建造一個體育館，所以這次的主要任務是在體育場周圍對體育館的施工放樣的方案進行設計。1.2 工程的地理位置 地址在迎澤大街新礦院路南端，相當于在迎西校區(qū)對面，兩個校區(qū)一北一南相對應。其中迎西校區(qū)又叫北區(qū)，虎峪校區(qū)又叫中區(qū)?；⒂^(qū)目前開的有個三門，北門是和迎西校區(qū)對應的大

3、門，西門靠北的是小門，出門就是千峰南路，對面是山西財專。還有一個門也在西邊，不過稍微靠南一點，正對著校內(nèi)的工程訓練中心，是個電子門，不過這個門有專人控制，一般不開，虎峪校區(qū)的地理位置還是不錯的，距離迎澤大街并不遠，而且校園后邊就是美特好超市，附近還有一個果藝園千峰南路店的水果4S店，買東西特別方便。新礦院路上各種買吃的的，以及眼鏡店，在北門西門都有。出了西門向北50米有藥店，有移動廳，生活很方便。本次課程設計主要是想在虎峪校區(qū)礦業(yè)工程館和美食廣場之間建立一個體育館。1.3 工程簡介 工程測量學課程設計是該課程理論學習后的一個學術性實踐環(huán)節(jié)，是對課程理論的綜合和補充，對加深課程理論的理解和應用具

4、有重要意義。本次實驗主要是根據(jù)工程測量規(guī)范和相關施工設計規(guī)范設計要求，在利用老師所給的已知的測繪成果，如太原理工大學虎峪校區(qū)的地形圖一份，以及少量已知控制點，布設出太原理工大學虎峪校區(qū)的施工控制網(wǎng)，然后在根據(jù)此施工控制網(wǎng)，放樣出體育館的實際位置，要保證設計的施工控制網(wǎng)和施工測量方案滿足精度要求，并力求做到經(jīng)濟合理，設計的工程測量軟件系統(tǒng)精度滿足要求，能用于生產(chǎn)實際。使同學們能在室內(nèi)進行籃球比賽。1.4 已有的測繪成果a）太原理工大學虎峪校區(qū)1：1000的地形圖一份。b) 已知虎峪校區(qū)內(nèi)GPS D級點和二等水準點哥2個，平面坐標為80西安坐標系，高程為85國家高程系。分別為：C01，419237

5、6.645，633309.026，C02， 4192260.011，633316.029；H1：787.420；H2：787.326.二、體育館施工控制網(wǎng)的建立2.1 概述2.1.1 建筑施工控制網(wǎng)的特點1.平面控制網(wǎng)測量 施工平面控制網(wǎng)既可以單獨建立，也可用原有地面測圖控制網(wǎng)替代。但由于測圖網(wǎng)的密度和精度有時不能滿足施工測量要求，需要增補控制點，并重新對網(wǎng)進行高精度測量，然后再以平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)測設出主軸線。根據(jù)需要和條件，可以采用GPS、全站儀、經(jīng)緯儀等多種設備按三角網(wǎng)、導線網(wǎng)等形式實施平面控制測量。觀測要滿足國家規(guī)范要求，一般是距離丈量相對誤差不超過1/10000，測角誤差不超過10分。2

6、.高程控制網(wǎng)測量施工放樣的任務，除了通過建筑物的定位放線確定建筑物的平面位置、控制建筑物的平面形狀和尺寸大小外，還要通過高程的測設來控制建筑物各個部件的標高。為了保證整個建筑場地各部分高程的統(tǒng)一和精度要求以及高程測設的便利，在開工之前需要建立施工高程控制網(wǎng)。觀測儀器可以選擇水準儀，按水準儀測量法實施，也可以利用全站儀用三角高程實施。2.1.2 施工控制網(wǎng)的精度2.1.2施工控制網(wǎng)精度無論民用或工業(yè)建筑,就其土建工程部分來說,對測量精度的要求,一般不很高,而與設備安裝有關的基礎工程,則要求精度很高。一般地說,施工控制網(wǎng)的實際精度要求是不均勻的,而且也不是高級網(wǎng)控制低級網(wǎng)的精度。從施工控制網(wǎng)的范圍

7、上來說，應該是從大到小逐級控制,即誤差允許范圍內(nèi)的相對控制。從整體上說它的精度分布是不均勻的,越到局部精度要求越高。根據(jù)工程測量規(guī)范（GB50026-2007），由于場地面積小于1KM2，所以得到訓練館平面控制應該建立二級控制網(wǎng)，高程控制網(wǎng)規(guī)范中要求建立不低于四等的控制我那個，綜合場地的各種因素，應建立四等水準網(wǎng)，這樣可以降低成本的投入，并且能夠滿足施工的精度要求。在規(guī)范前半部分查的其對應關系為：選用的建立平面控制網(wǎng)所用的全站儀根據(jù)規(guī)范中二級網(wǎng)的要求其測角誤差不大于8"，測距中誤差不大于15mm，考慮到該工程的工程范圍較小和成本問題，所以選用的全站儀為南方NTS-325，測角精度為5

8、"，側邊精度為3+2ppm，該儀器符合該工程的工作需要。建立高程控制網(wǎng)所用的水準儀為因高程控制使用四等控制網(wǎng)，規(guī)范中規(guī)定使用DS3水準儀配合雙面尺進行控制網(wǎng)的測量，即儀器的每公里往返測中誤差為3mm，而且訓練館控制點的高程是與已知點聯(lián)測，所以需要進行往返各測一次。考慮到儀器的精度及其成本問題，選用比較便宜的國產(chǎn)貨，南方NL20，每公里2測量的需要。GPS測量規(guī)范D級GPS控制網(wǎng)的精度要求：級別相鄰點基線分量中誤差相鄰點平均距離/km水平分量/mm垂 直 分 量/mmD204052.2 平面控制方案2.2.1 點位布置方案 經(jīng)過我到實地勘察，我覺得應該建立閉合的導線網(wǎng)對體育館進行施工放

9、樣，因為這樣方法比較簡單，而且精度較高，能很好的完成體育館施工放樣的方案，而且所選各點之間必須要滿足相應的要求，相鄰兩點之間應該相互通視，相鄰兩點之間的距離也不應該超過100米。便于測量，點位應在導線上均于分布，點位分布如圖所示。 2.2.2 控制網(wǎng)網(wǎng)形簡介、網(wǎng)形選擇，控制網(wǎng)布設方案及示意圖 通過在室內(nèi)對太原理工大學地形圖的研究以及室外對所選點進行勘察，埋石，形成閉合導線網(wǎng)，是最小約束網(wǎng)，這個工程控制網(wǎng)有必要起算數(shù)據(jù)，有足夠的基準，能很好的控制測量過程中所產(chǎn)生的誤差，精度比較高。本次建網(wǎng)主要是根據(jù)兩個已知的虎峪校區(qū)內(nèi)GPS D級點和二等水準點2個，平面坐標為80西安坐標系，高程為85國家高程系

10、。這兩個點分別為：C01，4192376.645，633309.026；C02，4192260.011，63316.029；H1：787.420；H2:787.326施工面積為2.5平方千米。這次我打算選取國家80坐標系為坐標基準，這樣就省去了坐標轉換等繁瑣的步驟，這次我打算用全站儀對這些點進行測量，因為全站儀測量控制點只需要相鄰兩點之間通視即可，不像GPS存在信號遮擋，信號弱的問題，所以最終綜合考慮選定控制點A,B,C,D,E,F,G和已知點C01，C02共9個測量控制點，使測量精度能夠滿足要求。 我選擇閉合導線網(wǎng)來對體育館設計施工放樣的方案，平面控制網(wǎng)的具體布設是以設計圖上建筑物的角點和墻

11、體的中點為依據(jù)為導線選點依據(jù)，選擇通視良好的點位，進行導線測量，建立平面施工控制網(wǎng)。開始選擇布9個控制點，且布置在建筑物之間能夠很好通視，便于測量的四周仔細研讀設計圖紙之后。最終選擇圖2所示的控制點布設，能夠很好的測量碎部點，完成測量工作。最終選擇布置7個點（A、B、C、D、E、F、G點）作為整個建筑物的控制點，F(xiàn)、G點是為了檢核。之后建立如圖所示的網(wǎng)形。2.3 高程控制方案2.3.1 點位布置方案 建立高程控制網(wǎng)，主要是以兩個已知的控制點C01，C02作為高程基準，然后在依據(jù)這兩個已知點使用與平面控制點布設相類似的方法向建筑物引點，使這些點繞建筑物一圈后沿著另外一條水準路線返回，最后是其余已

12、知點C02重合，而且高程網(wǎng)不像平面控制網(wǎng)，它可以適當減少控制點個數(shù)，這樣一來可以節(jié)約經(jīng)費，而且布設過程十分簡單，而且不會造成數(shù)據(jù)的冗余誤差，所以我們可以用水準儀來測量高程，然后依據(jù)該點的高程建立高程控制網(wǎng)。2.3.2 控制網(wǎng)布設方案及示意圖 用水準儀對高程進行測量，首先在已知點出與待測點之間架設水準儀，測出兩點之間的高差，即可以得出待測點的高程，然后用同樣的方法對其他未知高程的點測出他們的高程，建立約束網(wǎng)。最后進行解算、平差，最后檢驗其中誤差，對照規(guī)范要求，進行評定。 三、體育館施工放樣方案3.1 施工放樣方法（a）根據(jù)測量控制點定位（b）根據(jù)建筑基線定位（c）根據(jù)建筑方格網(wǎng)定位（d）根據(jù)與現(xiàn)

13、有建筑物關系定位（e）根據(jù)建筑紅線定位 在具體進行建筑物放樣時，控制點的分布對放樣方法的選擇起著十分重要的作用，根據(jù)前面對放樣方法的分析可以看出：不同的放樣方法對控制點的要求不同。即使對同樣的放樣方法，選擇不同的控制點，對放樣點位的精度影響也不相同，因此，對放樣方法的選擇要進行綜合考慮。測量儀器的使用，對放樣方法的確定也起著不可忽視的作用，如使用全站儀一，將改變傳統(tǒng)放樣方法，可以使用極坐標法，提高其放樣精度。 由于我們已有的體育館的設計圖紙是在地形圖上，故我們不能使用設計的施工坐標，而使用的是80或者54國家大地坐標，所以可以考慮使用GPS-RTK或者全站儀進行放樣，但是由于訓練館周圍有樹木遮

14、擋，很明顯周圍15°左右都有樹木，信號弱，誤差大，再加上GPS使用比較昂貴而且我們的放樣場地太小，所以體育館的放樣方法是根據(jù)測量控制點定位，并使用全站儀極坐標法進行放樣。 3.2 體育館施工放樣方案設計1.極坐標法放樣：設A、B為已知點，P為待放樣點。在A處架設經(jīng)緯儀，放樣一個角度，在放樣出的方向上標定一個P點，再從A出發(fā)沿著A平P方向放樣距離S，即得待定點P的位置，然后用某種標志在實地標出P的位置。極坐標法放樣的兩個元素和S是由A、B、P三點的坐標反算出來的。 2.高程放樣方法：水準儀法： 在工程建筑施工時，需要放樣由設計指定的高程。如挖基坑時要求放樣坑底高程；平整場地需要按設計的

15、要求放樣一系列點的高程等。設地面放儀器時對A點尺上的讀數(shù)為a1,對鋼尺的讀數(shù)為b1，坑內(nèi)放儀器對鋼尺讀數(shù)為a2，對B點尺上的應有讀書為b2,。由HB-HA=hAB=a1-b1+(a2-b2)得： b2=a2+(a1-b1)- hAB3.3 實施步驟及應注意的事項平面坐標放樣的步驟：將全站儀架設在一個已知點C02上面，對中整平，在對準C01點，輸入兩點坐標完成后視，然后將需要放樣的點輸入儀器中，用跑棱鏡的方法找到待放樣的點。注意事項：1.放樣前對立桿的人員進行交底 2.全站儀在測站點上安置儀器，對中，整平時注意腳架的穩(wěn)定 3.全站儀架設好后，對好后視點，開始放樣工作 

16、;4.為了保證測量精度，放樣的距離不宜超過測站點到后視點的距離； 5.放樣過程中，嚴禁觸碰儀器腳架，否則重新對后視點 ；6.放樣過程中，發(fā)現(xiàn)有錯誤時，應重新對后視并對前視導線點進行復核；7.必要時：放好樣后，重新對后視進行復核； 8.注意自己人身安全和儀器的安全；高程放樣的步驟：先在已知點與待測點之間架設水準儀，先瞄準已知點上的標尺讀數(shù)，之后再倒轉鏡頭，瞄準待測點上的標尺讀數(shù)，然后在調整儀器高度，重新測量一次，若兩次高程相差不大，則取平均值。注意事項：1.測量前應對儀器進行校核 2.測量前對立塔尺的人員進行交底 3.在測量開始時，對上一次測量的

17、點進行復核 4.在轉點時，應注意前后視距相等 5.測量完畢后，應復核到另一水準點上，一旦誤差超限，立即重測 6.注意自己人身安全和儀器的安全3.4 方案評價為了完成這次體育館施工放樣方案的設計，我選擇了布設閉合導線網(wǎng)，建立約束網(wǎng)，使用全站儀以及水準儀對所選的9個控制點（7個未知點以及兩個已知點）進行高程以及坐標的量測，這次選取這么多的控制點，主要是為了解決相鄰兩點之間的通視問題，因為選取較少控制點，點與點之間的視線可能會被建筑物以及樹木遮擋，所以應該選取比較多的控制點，保證相鄰兩點能通視，而且我采用了“先整體后局部，先控制后碎步”的基本原則，按照施工測量規(guī)范規(guī)定的

18、精度要求，提高了控制精度和可靠性，而且做到了步步檢核。完全符合精度要求。運用老師所教的知識和同學們的幫助，十分順利的完成了本次體育館的施工放樣的方案設計。四、總結 工程測量學是高等學校中測繪工程專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)技術課。根據(jù)我院測繪工程專業(yè)本科教學計劃及該課程教學大綱的要求，學生在完成工程測量學理論學習后，必須進行為期一周的課程設計。這次課程設計我選擇的是建筑場地施工控制網(wǎng)的建立及建筑物放樣方案設計，主要是利用老師所給的太原理工大學虎峪校區(qū)1：1000的地形圖一份，還有兩個已知控制點C01，C02來完成這次課程設計，經(jīng)過我的反復思考，我決定布設閉合的導線網(wǎng)來完成體育館放樣方案的設計。因為我覺得我們從大一開始就開始接觸導線網(wǎng)，對導線網(wǎng)的了解要比其他網(wǎng)要更加的深刻，實施起來會比較得心應手，而且我覺得導線網(wǎng)的測量過程和計算過程會比較簡單，易于理解，通過查閱資料，知道了施工控制網(wǎng)有控制范圍小，控制點密度大，精度要求高，并且使用頻繁，而且受施工干擾大等特點。在方案實施過程中，我們也遇到了一些問題，最大問題是我在圖上選好點之后，到實地勘察的時候發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)有些點并沒有通視，被數(shù)目遮擋住了，于是經(jīng)過深思熟慮，我打算再加兩個控制點，使得所有控制點都通視了，所以，這就告訴我們在測量過程中