土木工程测量---9-测设的基本工作.ppt

土木工程测量,重庆三峡学院建筑工程系,第九章 测设的基本工作,东南大学出版社,第九章 测设的基本工作,课程主要内容：,本章主要讲述测设的基本工作。重点讲述已知水平距离、水平角和高程的测设，点的平面位置的放样方法和已知坡度线的测设。,基本要求： 1.了解水平距离、水平角和高程的测设的精度要求。 2. 掌握测设水平距离、水平角和高程的参数计算和测设方 法。 3.掌握直角坐标法、极坐标法、角度交会法、距离交会法 测设点的平面位置的参数计算和测设方法。 4.熟悉利用全站仪放样点的平面位置,预备知识： 1.概念： 测设工作是根据工程设计图纸上待建的建筑物、构筑物的轴线位置、尺寸及其高程，计算出待建的建筑物、构筑物的轴线交点与控制点(或原有建筑物的特征点)之间的距离、角度、高差等测设数据，然后以控制点为根据，将待建的建筑物、构筑物的特征点(或轴线交点)在实地标定出来，用以指导施工。 2. 测设工作的实质：是点位的测设。 3.测设点位的基本工作：已知水平距离测设、已知水平角测设和已知高程测设。,第一节 已知水平距离、水平角度和高程的测设 一、 已知水平距离的测设 1. 已知水平距离的测设：是从地面上一个已知点出发，沿给定的方向，量出已知(设计)的水平距离，在地面上定出另一端点的地面位置。 2. 测设的工具：钢尺、光电测距仪和全站仪 3. 测设方法,、钢尺测距 (1) 一般方法 对于地势平坦地区 如图，设A为地面上已知点，D为已知(设计)的水平距离，要在地面上沿给定AB方向上测设出水平距离D，以定出线段的另一端点B。具体作法是从A点开始，沿AB方向用钢尺拉平丈量，按已知设计长度D在地面上定出B点的位置。然后再量取AB之间水平距离D作为校核，若差值=D-D在容许范围(5)外，则将端点B加以改正，求得B的最后位置，使AB两点间水平距离等于已知设计长度D。当为正时，向外改正；反之，则向内改正。,对于地形坡度较大地区 如图所示，在A点安置经纬仪，瞄准给定方向，在距离为D的大致距离处，竖立标志，用钢尺量得其斜距为L，并测得经纬仪的竖盘读数为L，则倾角为=90-L，此时量取的水平距离为D=LCOS，若差值=D-D= D -LCOS在容许范围(5)外，则将端点B向内或向外（当为正时，向外改正；反之，则向内改正。）沿标定方向准确量取水平距离，并定上木桩和标志，求得B的正确位置，这时AB两点间水平距离正好等于已知设计长度D。,（2）精密方法 当测设精度要求较高时，可按设计水平距离D，用前述方法在地面上概略定出B点，然后按D放=D-DL-Dt-Dh，求出AB的精确水平距离D。若D与D不相等，则按其差值=D-D，沿AB方向以B点为准进行改正。 当为正时，向外改正；反之，向内改正。,例 已知设计水平距离DAB为25000m，试在地面上由A点测设B点。钢尺名义长度为30m，钢尺的检定实长为29996m，检定温度t0=20，测量时温度t=8，A、B两点间高差为0.655m。求放样（测设）时在地面应量出的长度为多少? 解：求三项改正数： 尺长改正 Dl =（29.996-30）30 25 =- 0.003m 温度改正 Dt=1.2510-5(820)25 =-0.004m 倾斜改正 Dh =-0.652（225） =-0.008m 则 AB的放样长度： D放=D-Dl-Dt-Dh=250.0030.004+0.008=25.015m。,若按一般方法量得DAB为25.008m，如何移动B，才使AB=25.000m = Dh -D=25.015-25.008=0.007m =D-D=25-（25.008-0.003-0.004-0.008） =25-4.993=0.007m 上题中若测得倾角为12530, 则Dh=25.00/cos 12530-D = 25.008 25 =0.008m D放=D-Dl-Dt-Dh=250.0030.004+0.008 =25.015m,、用光电测距仪测设已知水平距离 如图，安置光电测距仪于A点，瞄准已知方向。沿此方向移动棱镜位置，使仪器显示值略大于测设的距离D，定出B点。在B点安置棱镜，测出棱镜的竖直角及斜距L。计算水平距离D=Lcos，求出D与应测设的已知水平距离D之差=D-D。根据的符号在实地用小钢尺沿已知方向改正B至B点，并在木桩上标定其点位。为了检核，应将棱镜安置于B点，再实测AB的水平距离，与已知水平距离D比较，若不符合要求，应再次进行改正，直到测设的距离符合限差要求为止。,二、已知水平角度的测设方法 已知水平角的测设，就是在已知角顶点并根据一已知边方向标定出另一边方向，使两方向的水平夹角等于已知角值。测设方法如下： 1、一般方法 当测设水平角的精度要求不高时，可用盘左、盘右分中的方法测设，如图所示。设地面已知方向AB，A为角顶，为已知角值，AC为欲定的方向线。为此，在A点安置经纬仪，对中、整平，用盘左位置照准B点，调节水平度盘位置变换轮，使水平度盘读数为00000，转动照准部使水平度盘读数为值，按视线方向定出C点。然后用盘右位置重复上述步骤，定出C点。取CC，连线的中点C，则AC即为测设角值为的另一方向线， BAC即为测设的角。,2、精确方法 当测设水平角的精度要求较高时，可先按一般方法测设出AC0线，然后对BAC0进行多测回水平角观测，其观测值为，则=-则 CC0=DOBtg 或 CC0=DACsin 在高等数学里有: 于是 CC0=DAC/ =DAC/206265 从C0点沿AC垂直方向量出垂距C0C，定出C点，如0，则从C0点向外量垂距，反之则向内量垂距。 例如=+48，DAC=120.000m，则 C0C =12048/206265=0.0279m（向外）。,若将距离以为单位，且假定距离为100m，上式变形得： CC0=1001000/206265 =0.5 ,三、 已知高程的测设方法 已知高程的测设是利用水准测量的方法，根据附近已知 水准点，将设计高程测设到地面上；（或要把设计的室内地坪 高程(0)和房屋其他各部位的设计高程(在工地上亦称高程为 标高)在地面上标定出来，作为施工的依据。这项工作称为测设 已知高程,测设方法： 1、一般情况： 安置水准仪于水准点R与待测设高程点A之间，得后视读数a，则视线高程：H视=H后+a； 前视应读数b应=H视-H设，H设为待测设点高程。 测设时，将水准尺沿桩的侧面上下移动，当水准尺的读数刚好为时b ，紧靠尺底在桩上划一条红线，该红线的高程即为所测设的高程线。,例:已知A的高程HA为32.481m，测设B点的设计高程HB=33.500m。 具体做法： 将水准仪置于A点和B点之间，在A点上的读数为a=1.842m，则B点的前视的读数B应为： b=（HAa）-HB=32.481+1.842-33.500=0.823m 测设时，将水准尺沿B桩的侧面上下移动，当水准尺的读数刚好为0.823m时，紧靠尺底在B桩上划一条红线，该红线的高程HB即为所测设的33.500m高程线。,(2) 高程上下传递法 借助钢尺将地面水准点的高程传递到在坑底或高楼上所设置的临时水准点上，然后再根据临时水准点测设其他各点的设计高程。 将地面水准点A的高程传递到基坑临时水准点B上。在坑边木杆上悬挂经过检定的钢尺，零点在下端并挂10kg重锤。为减少摆动，重锤放入盛废机油或水的桶内。 在地面上和坑内分别安置水准仪，瞄准水准尺和钢尺读数a1、b2和b1、a2，HB=HA+a1-(b1-a2)-b2。 HB求出后，即可以临时水准点B为后视点，测设坑底其他各待测设高程点的设计高程。,将地面水准点A的高程传递到高层建筑物上，其方法与上述方法相仿，任一层上临时水准点Bi的高程为： b= HBi-(HA+ a),第二节 点的平面位置的测设方法 一、 测设点的平面位置的方法：直角坐标法、极坐标法、角度交会法、距离交会法等。 根据施工控制网的形式、控制点的分布情况、地形情况、现场条件及待建建筑物的测设精度要求等因素确定测设方法。,1、直角坐标法 根据已知点与待定点的纵横坐标之差，测设地面点的平面位 置。 如图设I、为建筑场地的建筑方格网点，a、b、 c、d为需测设的某厂房的四个角点，根据设计图上各点坐标，可 求出建筑物的长度、宽度及测设数据。 x=xa-x1=620.00-600.00=20.00 y=ya-y1=530.00-500.00=30.00 安置经纬仪于I点上，瞄准点，沿方向测设长度y （30.00）定出m点；搬仪器于m点，瞄准点，向左测设90， 得ma方向线，在该方向上测设长度x(20.00mm)，即得a点在地 面上的位置。 用同样方法可测设建筑物其余各点的位置。最后，应检查 建筑物四角是否等于90，各边是否等于设计长度，其误差均 应在（）限差以内。 适用条件：它适用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形 式，且量距方便的地方,。,、极坐标法 极坐标法：根据已知水平角和水平距离测设地面点的平面位置。 如图1、2是建筑物轴线交点，A、B为附近的控制点。1、2、A、B点的坐标均为已知，欲测设1点，需按坐标反算公式求出测设数据1和D1：,（1）放样参数计算： 计算 注意 的象限， 当 当 计 算 ：,计算D：,计算 ：,（2）现场测设： 测设时，在A点安置经纬仪，瞄准B点，向左测设1角，由A点起沿视线方向测设距离D1，即定出1点。同样，在B点安置仪器，可定出2点。最后丈量1、2两点间的水平距离与设计长度进行比较，其误差应在限差以内。 同理可计算出2点的测设数据2和D2。,本法是根据已知水平角度和水平距离测设点位。测设前需根据施工控制点(例如导线点)和测设点的坐标，按坐标反算公式求出坐标方位角和水平距离D，再根据坐标方位角求出水平角。 适用条件：量距方便，且测设点距控制点较近的地方。,例：已知x1=370.000m，y1=458.000m，xA=348.758m，YA=433.570，AB=1034848，求测设数据1和D1,测设时，在A点安置经纬仪，瞄准B点，向左测设1角，由A点起沿视线方向测设距离D1，即定出1点。同样，在B点安置仪器，可定出2点。最后丈量1、2两点间的水平距离与设计长度进行比较，其误差应在限差以内,3、角度交会法 角度交会法：通过计算两已知点与测设点之间的夹角来测设测设点的方法。 如图，测设点P和控制点A、B的坐标均为已知。根据坐标反算求出测设数据1和2。,测设时，在A、B两点同时安置经纬仪，分别测设出1和2角。两视线方向的交点即为测设点P。为了保证交会点的精度，实际工作中还应从第三个控制点C，测设3，定出CP方向线作为校核。若三方向线不交于一点，会出现一个示误三角形，当示误三角形边长在限差以内，可取示误三角形重心作为测设P。 适用条件： 测设点离控制点较远或量距较困难的场合。,4、距离交会法 距离交会法：通过量取测设两已知点与测设点之间的距离来确定测设点的方法 如图：根据测设点P1、P2和控制点A、B的坐标，可求出测设数据D1、D2、D3、D4。 测设时，使用两把钢尺，使各尺的零刻划线分别对准A、B点，将钢尺拉平，分别测设水平距离D1、D2，其交点即为测设点Pl。同法测设P2点。为了校核，实地量测Pl、P2水平距离与其设计长度比较，其误差应在限差以内。,适用条件：测设点离两个控制点较近(一般不超过一整尺长)，且地面平坦，便于量距的场合。,第三节 已知坡度线的测设 在平整场地、铺设管道及修筑道路等工程中，经常需要在地面上测设设计坡度线。坡度线的测设是根据附近水准点的高程、设计坡度和坡度端点的设计高程，应用水准测量的方法将坡度线上各点的设计高程标定在地面上。 测设方法有水平视线法和倾斜视线法两种。 1)水平视线法 如图A、B为设计坡度线的两端点，其设计高程分别为HA、HB，AB设计坡度为i，为使施工方便，要在AB方向上，每隔距离d定一木桩要在木桩上标定出坡度线。施测方法如下：,(1)沿A方向，用钢尺定出间距为d的中间点1、2、3的位置，并打下木桩。 (2)计算各桩点的设计高程： 第1点的设计高程 Hl=HA+id 第2点的设计高程 H2=H1+id 第3点的设计高程 H3=H2+id B点的设计高程 HB=H3+id 或 HB=HA+iD (检核) 坡度i有正有负，计算设计高程时，坡度应连同其符号并运算。 (3)安置水准仪于水准点附近，后视读数a，得仪器视线高程H视=HBM.5+a，然后根据各 点设计高程计算测设各点的应读前视尺读数 bj= H视 -Hj(j=l，2，3),(4)将水准尺分别贴靠在各木桩的侧面，上、下移动水准尺，直至尺读数为bj 时，便可沿水准尺底面画一横线，各横线连线即为AB设计坡度线。 2)倾斜视线法 如图，A、B为坡度线的两端点，其水平距离为D，A点的高程