施工测量基本方法PPT课件

1、10.1 施工测量概述10.2 施工控制测量10.3 水平距离、水平角和高程的放样10.4 点的平面位置的放样10.5 圆曲线放样10.6 已知坡度线的放样第1页/共59页10.1 10.1 施工测量概述施工测量概述 10.1.110.1.1施工测量的目的、内容施工测量的目的、内容 一、施工测量的目的一、施工测量的目的 1 1、根据施工的需要，将设计的建筑物、构筑物的平、根据施工的需要，将设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程，按设计要求以一定的精度放样（测设面位置和高程，按设计要求以一定的精度放样（测设）到地面上。）到地面上。 2 2、在施工过程中进行一系列的测量工作，以衔接和、在施工过程中进

2、行一系列的测量工作，以衔接和指导各工序间的施工。指导各工序间的施工。第2页/共59页二、主要内容二、主要内容1 1、建立施工控制网、建立施工控制网2 2、建筑物、构筑物的详细放样、建筑物、构筑物的详细放样3 3、检查、验收、检查、验收4 4、变形观测、变形观测第3页/共59页10.1.210.1.2施工测量的特点施工测量的特点1 1、目的不同：实地存在、目的不同：实地存在 - -测量测量-图图 图上设计图上设计 - -测设测设-实地位置实地位置2 2、精度要求不同：因工程的性质、规模、材料、施、精度要求不同：因工程的性质、规模、材料、施 工方法而定。工方法而定。3 3、测量工序与施工工序相关，

3、且受施工干扰、测量工序与施工工序相关，且受施工干扰11.1.311.1.3施工测量的原则施工测量的原则 从整体到局部；先控制后碎部；步步检核从整体到局部；先控制后碎部；步步检核第4页/共59页10.1.410.1.4施工测量的精度施工测量的精度1 1、建筑限差、建筑限差 ：工程竣工后的容许误差工程竣工后的容许误差2 2、测量精度一般高于施工精度、测量精度一般高于施工精度3 3、工业场地：、工业场地：mm11 11 0.17 m 0.17 m1212 0.24 0.24 桥梁和水利工程：桥梁和水利工程： mm11 11 0.12 m 0.12 m1212 0.26 0.26 m11-m11-控制

4、测量中误差控制测量中误差 m12-m12-细部放样中误差细部放样中误差第5页/共59页10.2 10.2 施工控制测量施工控制测量10.2.1 10.2.1 施工控制网概述施工控制网概述一、平面控制网一、平面控制网1 1、形式、形式（1 1）建筑方格网：）建筑方格网：运用于新建大中型场地运用于新建大中型场地（2 2）建筑基线：运用于面积不大或不复杂场地）建筑基线：运用于面积不大或不复杂场地（3 3）导线网：运用于扩建、改建工程或布设其它形式较困难）导线网：运用于扩建、改建工程或布设其它形式较困难 的情况的情况2 2、施工坐标系、施工坐标系1 1）施工坐标系）施工坐标系: :一般使坐标轴与建筑物

5、主轴线相一致或平行一般使坐标轴与建筑物主轴线相一致或平行第6页/共59页2 2）、施工坐标系与测量坐标系的换算）、施工坐标系与测量坐标系的换算测量坐标系测量坐标系xoyxoy，施工坐标系施工坐标系AQBAQB若将若将P P点的施工坐标转换为测图坐标，其换算公式点的施工坐标转换为测图坐标，其换算公式为：为：cossinsincosPPQPPPQPBAyyBAxx若将若将P P点的测图坐标转换为施工坐标，其换算公点的测图坐标转换为施工坐标，其换算公式为：式为：cos)(sin)(sin)(cos)(QPQPpQPQPPyyxxByyxxA式中：式中：-两坐标系之间的夹角。两坐标系之间的夹角。第7页

6、/共59页10.2.2 10.2.2 平面施工控制网平面施工控制网平面控制网一般布设成两级，一级为基本网，它起着控制水利枢纽各建筑主轴线的作用，组成基本网的控制点称基本控制点；另一级的定线网（或称放样网）,它直接控制建筑物的辅助线及细部位置。水工建筑物大多位于起伏较大的山岭地区常采用三角网作为基准，用它来布设矩形网。布设要求布设要求 （1 1）主轴线应尽量居中，至少）主轴线应尽量居中，至少3 3点点 （2 2）通视，易保存，永久控制点）通视，易保存，永久控制点 第8页/共59页10.2.3 10.2.3 高程施工控制网高程施工控制网1 1、一般地，平面点可兼作高程点；、一般地，平面点可兼作高程

7、点；2 2、高程控制网可分为首级网和加密网，相应点、高程控制网可分为首级网和加密网，相应点是基本水准点和施工点。基本点应布设成闭合是基本水准点和施工点。基本点应布设成闭合或附和路线，用或附和路线，用“四等四等”甚至甚至“三等三等”水准施水准施测，施工点应靠近建筑物。测，施工点应靠近建筑物。3 3、在每栋较大建筑物附近，还要布设、在每栋较大建筑物附近，还要布设0 0水准水准点。点。第9页/共59页10.3 10.3 放样的基本工作放样的基本工作放样已知（设计）水平距离就是根据已放样已知（设计）水平距离就是根据已知的起点、线段方向和两点间的水平距离找出知的起点、线段方向和两点间的水平距离找出另一端

8、点的地面位置。另一端点的地面位置。10.3.1 10.3.1 放样已知水平距离放样已知水平距离第10页/共59页（1 1）一般方法）一般方法测设已知水平距离的直线时，线段的起点测设已知水平距离的直线时，线段的起点和方向是已知的。一般应往返丈量测设的距离，和方向是已知的。一般应往返丈量测设的距离，取其平均值作为最终结果。取其平均值作为最终结果。1 1、用钢尺放样已知水平距离、用钢尺放样已知水平距离ADABB1B2第11页/共59页当测设精度较高时，就要进行三项改正，以便提高测设精度。当测设精度较高时，就要进行三项改正，以便提高测设精度。由第四章距离测量计算公式，知：由第四章距离测量计算公式，知：

9、htdlllDD则测设时的公式为：则测设时的公式为：htdlllDD放（2 2）精确方法）精确方法第12页/共59页 例 从A点沿AC方向测设B点，使水平距离D=25.000m，所用钢尺的尺长方程式为：C)20(m301025. 1m003. 0m305 tlt测设时温度为，测设时拉力与检定钢尺C30 t时拉力相同。ACBhABLBDAB25.000m第13页/共59页 1）测设之前通过概量定出终点，并测得两点之间的高差。m002. 0m25m30m003. 00 Dllldm003. 0m25C)20C30(1025. 1)(50 Dttlt m020. 0m252m)000. 1(222

10、DhlhhtdlllDL 2）计算L的长度。m015.25m)020. 0(m003. 0m002. 0m000.25 3）在地面上从A点沿AC方向用钢尺实量25.015m定出B点，则AB两点间的水平距离正好是已知值25.000m。第14页/共59页2光电测距仪测设法 当测设精度要求较高时，一般采用光电测距仪测设法。 （1）在A点安置光电测距仪，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C1点。AC1DDCD第15页/共59页 （2）在C1点安置反光棱镜，测出水平距离D，求出D与应测设的水平距离D之差DDD。 （3）根据D的数值在实地用钢尺沿测设方向将C1改正至C点，并用

11、木桩标定其点位。 （4）将反光棱镜安置于C点，再实测AC距离，其不符值应在限差之内，否则应再次进行改正，直至符合限差为止。第16页/共59页10.3.2 10.3.2 放样已知水平角放样已知水平角 已知水平角的测设，就是在已知角顶并根据一个已知边方向，标定出另一边方向，使两方向的水平夹角等于已知水平角角值。第17页/共59页 （1）在O点安置经纬仪，盘左位置瞄准A点，使水平度盘读数为 。1一般方法 当测设水平角的精度要求不高时，可采用盘左、盘右分中的方法测设。 例 设地面已知方向OA，O为角顶，为已知水平角角值， OB为欲定的方向线。AOBB1B200000 （2）转动照准部，使水平度盘读数恰

12、好为值，在此视线上定出B1点。 （3）盘右位置，重复上述步骤，再测设一次，定出B2点。 （4）取B1和B2的中点B，则AOB就是要测设的角。第18页/共59页2精确方法AOBB11 例 设地面已知方向OA，O为角顶，为已知水平角角值， OB为欲定的方向线。（1）先用一般方法测设出B1点。（2）用测回法对AOB1观测若干个测回，求出各测回平均值1，并计算出1。（3）量取OB1的水平距离。（4）计算改正距离。 111tanOBOBBB （5）自B1点沿OB1的垂直方向量出距离BB1，定出B点，则AOB就是要测设的角度。 量取改正距离时，如为正，则沿OB1的垂直方向向外量取；如为负，则沿OB1的垂直

13、方向向内量取。第19页/共59页10.3.3 10.3.3 放样已知高程放样已知高程测设已知高程是根据已知的水准点，在地面上标定出某设计高程的工测设已知高程是根据已知的水准点，在地面上标定出某设计高程的工作。作。第20页/共59页1在地面上测设已知高程 某建筑物的室内地坪设计高程为45.000m，附近有一水准点BM.3，其高程为H3=44.680m。现在要求把该建筑物的室内地坪高程测设到木桩A上，作为施工时控制高程的依据。BM3Am556. 1 a大地水准面m680.443 Hm236.46 iHm236. 101bm000.450 H0.000第21页/共59页 （1）在水准点BM.3和木桩

14、A之间安置水准仪，在BM.3立水准尺上，用水准仪的水平视线测得后视读数为1.556m，此时视线高程为：m236.46m556. 1m680.44 （2）计算A点水准尺尺底为室内地坪高程时的前视读数：m236. 1m000.45m236.46 b （3）上下移动竖立在木桩A侧面的水准尺，直至水准仪的水平视线在尺上截取的读数为1.236m时，紧靠尺底在木桩上画一水平线，其高程即为45.000m。第22页/共59页在深基坑内或在较高的楼层面上放样高程时，在深基坑内或在较高的楼层面上放样高程时，水准尺的长度不够，这时，可在坑底或楼层面上先设水准尺的长度不够，这时，可在坑底或楼层面上先设置临时水准点，然

15、后将地面高程点传递到临时水准点置临时水准点，然后将地面高程点传递到临时水准点上，在放样所需高程点。上，在放样所需高程点。3 3、在深基坑内或较高的楼层面上放样高程、在深基坑内或较高的楼层面上放样高程第23页/共59页 欲在深基坑内设置一点B，使其高程为H。地面附近有一水准点R，其高程为HR。BMR吊杆吊杆a1b1a2b2 用同样的方法，亦可从低处向高处测设已知高程的点。第24页/共59页 （1）在基坑一边架设吊杆，杆上吊一根零点向下的钢尺，尺的下端挂上10kg的重锤，放入油桶中。 （2）在地面安置一台水准仪，设水准仪在R点所立水准尺上读数为a1，在钢尺上读数为b1。 （3）在坑底安置另一台水准

16、仪，设水准仪在钢尺上读数为a2。 （4）计算B点水准尺底高程为H时，B点处水准尺的读数应为：HabaHbR )()(2112第25页/共59页10.4 10.4 点的平面位置的放样点的平面位置的放样点的平面位置放样常用方法有极坐标法、角度交会法、距点的平面位置放样常用方法有极坐标法、角度交会法、距离交会法和直角坐标法。至于选用哪种方法，应根据控制网的形式、离交会法和直角坐标法。至于选用哪种方法，应根据控制网的形式、现场情况、精度要求等因素进行选择。现场情况、精度要求等因素进行选择。第26页/共59页一、直角坐标法 直角坐标法是根据直角坐标原理，利用纵横坐标之差，测设点的平面位置。 直角坐标法适

17、用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形式，且量距方便的建筑施工场地。 什么样的建筑施工场地适宜用直角坐标法测设点的平面位置？第27页/共59页x:600.00my:500.00mx:700.00mx:650.00mx:620.00my:600.00my:580.00my:530.00mabcd1计算测设数据建筑物的长度acyy m00.50m00.530m00.580 建筑物的宽度acxx m00.30m00.620m00.650 xxxaa yyyaam00.20m00.600m00.620 m00.30m00.500m00.530 acy acx ay ax 第28页/共59页30.00

18、m30.00mmn50.00m 9020.00mab 90dc20.00m30.00m2点位测设方法 检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以内。 测设距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方法或精密方法。第29页/共59页二、极坐标法 极坐标法是根据一个水平角和一段水平距离，测设点的平面位置。 极坐标法适用于量距方便，且待测设点距控制点较近的建筑施工场地。 什么样的建筑施工场地适宜用极坐标法测设点的平面位置？第30页/共59页 PSRQABx1计算测设数据 （1）计算AB、 AP边的坐标方位角。ABABABxy arctan APAPAPxy arctan （

19、2）计算AP与AB之间的夹角。APAB （3）计算A、P两点间的水平距离。2222)()(APAPAPAPAPyxyyxxD AB AP (xP,yP)(xB,yB)DAP第31页/共59页 例例10-1 已知m758.348 Axm570.433 Aym000.370 Pxm000.458 Py8484103 AB 试计算测设数据和DAP。解：APAPAPxy arctan m758.348m000.370m570.433m000.458arctan 439548 APAB 4395488484103 419454 22APAPAPyxD 22m)570.433m000.458(m)758.

20、348m000.370( m374.32 第32页/共59页1 DAPAB1 PQRS2点位测设方法 检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以内。 测设距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方法或精密方法。 2 DAS2 3 DBQ3 4 4 DBR第33页/共59页 角度交会法是在两个或多个控制点上安置经纬仪，通过测设两个或多个已知水平角角度，交会出点的平面位置。 三、角度交会法 角度交会法适用于待测设点距控制点较远，且量距较困难的建筑施工场地。 什么样的建筑施工场地适宜用角度交会法测设点的平面位置？第34页/共59页PABCxxx1 2 3 AB 1计算测设

21、数据AP （1）按坐标反算公式，分别计算出AB、AP、BP、CB和CP。BA BP CB CP （2）计算水平角1、2和3。第35页/共59页ABC1 2 3 示误三角形示误三角形P 若示误三角形边长在限差以内，则取示误三角形重心作为待测设点P的最终位置。 测设1、2和3时，视具体情况，可采用一般方法和精密方法。第36页/共59页四、距离交会法 距离交会法是由两个控制点测设两段已知水平距离，交会定出点的平面位置。 距离交会法适用于待测设点至控制点的距离不超过一尺段长，且地势平坦、量距方便的建筑施工场地。 什么样的建筑施工场地适宜用距离交会法测设点的平面位置？第37页/共59页1计算测设数据PS

22、RQABDAPDBP根据A、B、P三点的坐标值，分别计算出DAP和DBP。第38页/共59页2点位测设方法ABDAPDAPDBPDBPPQRS 丈量P、Q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。第39页/共59页四种平面位置放样方法的优、缺点四种平面位置放样方法的优、缺点1、直角坐标法：放样数据的计算方法简单，但对现场的控制网要求较高。2、极坐标法：对现场控制网要求不高，但测设数据的计算比较复杂。3、角度交会法：放样数据的计算最烦，内业的工作量大。只适用于无法量距或量距困难时。4、距离交会法:放样数据的计算量较少，但测距工作量大。只适用于便于量距或测角不便情况第40页/共59

23、页全站仪坐标放样法的本质是极坐标法，它能适合各类地形情况，而全站仪坐标放样法的本质是极坐标法，它能适合各类地形情况，而且精度高，操作简便，在生产实践中被广泛采用。且精度高，操作简便，在生产实践中被广泛采用。1 1、放样前，将全站仪置于放样模式，向全站仪输入测站点坐标、后视点坐标（或方、放样前，将全站仪置于放样模式，向全站仪输入测站点坐标、后视点坐标（或方位角），再输入放样点坐标。位角），再输入放样点坐标。五、五、 全站仪坐标测设法全站仪坐标测设法2 2、准备工作完成之后，用望远镜照准棱镜，按坐标放样功能键，则可立即显示、准备工作完成之后，用望远镜照准棱镜，按坐标放样功能键，则可立即显示当前棱镜

24、位置和放样点位置的坐标差。当前棱镜位置和放样点位置的坐标差。3 3、根据坐标差值，移动棱镜位置，直至坐标差值为零，这时，棱镜所对应的位、根据坐标差值，移动棱镜位置，直至坐标差值为零，这时，棱镜所对应的位置就是放样点位置，然后，在地面作出标志。置就是放样点位置，然后，在地面作出标志。第41页/共59页10.5 10.5 圆曲线放样圆曲线放样圆曲线是道路工程、管道工程以及水利工程中常用的一种曲线，是线路圆曲线是道路工程、管道工程以及水利工程中常用的一种曲线，是线路弯道中最常见的曲线形式。弯道中最常见的曲线形式。圆曲线测设一般分为两步进行。圆曲线测设一般分为两步进行。第一步：选测设圆曲线上起控制作用

25、的点位，即曲线起点、中点和终第一步：选测设圆曲线上起控制作用的点位，即曲线起点、中点和终点，称为主点测设；点，称为主点测设；第二步：根据主点测设曲线上其它各点，称为辅点的测设或详细测设。第二步：根据主点测设曲线上其它各点，称为辅点的测设或详细测设。在详细测设之前，须首先进行圆曲线要素的计算。在详细测设之前，须首先进行圆曲线要素的计算。第42页/共59页10.5.1 10.5.1 圆曲线要素及其计算圆曲线要素及其计算圆曲线要素：圆曲线要素：切线长：切线长：2tanRT 180RL ) 12(secRELTq 2外矢距：外矢距：切曲差：切曲差：曲线长：曲线长：R R已知，已知，为实测值为实测值第4

26、3页/共59页例：例：若设计圆曲线半径若设计圆曲线半径R R=110=110mm， 求圆曲线要素。求圆曲线要素。解：由公式，知：解：由公式，知：mRT58.4023040tan1102tanmRE24. 7) 123040(sec110) 12(secmLTq41. 375.7758.4022mRL75.7718011030401800340 第44页/共59页10.5.2 10.5.2 圆曲线主点放样圆曲线主点放样1 1、在、在JDJD点安置经纬仪，以线路方向（亦即切线方向）定向，自点安置经纬仪，以线路方向（亦即切线方向）定向，自JDJD沿两线沿两线路方向分别量出切线长路方向分别量出切线长T

27、 T，即得线路起点即得线路起点ZYZY或终点或终点YZYZ。2 2、后视、后视YZYZ点，顺时针拨角（点，顺时针拨角（180180 - - ）/2/2，得分角线方向，沿此方向自得分角线方向，沿此方向自JDJD点量出外矢距点量出外矢距E E，得圆曲线中点得圆曲线中点QZQZ。第45页/共59页10.5.3 10.5.3 圆曲线详细放样圆曲线详细放样在施工时，除圆曲线主点外，还需测设曲线上若干点，称为圆在施工时，除圆曲线主点外，还需测设曲线上若干点，称为圆曲线详细放样，常用的方法有偏角法和直角坐标法（亦称切线支距法）曲线详细放样，常用的方法有偏角法和直角坐标法（亦称切线支距法）等。等。1 1、偏角

28、法、偏角法这是一种用极坐标确定点位的方法。此法是根据这是一种用极坐标确定点位的方法。此法是根据偏角（弦切偏角（弦切角）和弦长交会的方式来放样圆曲线。角）和弦长交会的方式来放样圆曲线。第46页/共59页测设时，将仪器安置在曲线起点测设时，将仪器安置在曲线起点ZYZY上，用极坐标法由偏角上，用极坐标法由偏角 及弦长及弦长d d测设测设辅点。辅点。弦长的计算：弦长的计算：iiiRRdsin22sin2对于右图有：对于右图有：sin22sin2sin22sin2sin22sin2022221111RRSdRRSdRRSd第47页/共59页偏角计算：偏角计算：)(22222223222222212221

29、011101130112111用于检核个 nnPBPBPBRSYZnn 第48页/共59页3 3、再拨角、再拨角PB3PB3，钢尺零点对准钢尺零点对准2 2点，以点，以d d为半径，摆动钢尺到经纬仪方向线为半径，摆动钢尺到经纬仪方向线上，得上，得3 3点；点；1 1、将仪器安置于圆曲线起点、将仪器安置于圆曲线起点ZYZY上，后视上，后视JDJD点，并将水平度盘置于零，拨角点，并将水平度盘置于零，拨角PB1PB1，在此方向上量取在此方向上量取d d1 1，得得1 1点；点；2 2、然后，再拨角、然后，再拨角PB2PB2，钢尺零点对准钢尺零点对准1 1点，以点，以d d为半径，摆动钢尺到经纬仪为半

30、径，摆动钢尺到经纬仪方向线上，得方向线上，得2 2点；点；4 4、依此类推，放样其余各点。、依此类推，放样其余各点。偏角法的测设程序偏角法的测设程序5 5、当拨角至、当拨角至PBEPBE时，视线应当通过圆曲线的终点时，视线应当通过圆曲线的终点YZYZ点。点。6 6、YZYZ点至圆曲线上最后一个细部点的距离应为点至圆曲线上最后一个细部点的距离应为d d2 2，以此来检验放样质量。以此来检验放样质量。第49页/共59页对于长曲线，圆曲线的放样可分两步完成：对于长曲线，圆曲线的放样可分两步完成：先将仪器安置于圆曲线起点先将仪器安置于圆曲线起点ZYZY上，后视上，后视JDJD点并将水平度盘置于点并将水

31、平度盘置于零，放样从零，放样从ZYZY点至点至QZQZ点这一部分的细部点；点这一部分的细部点；再将仪器安置于圆曲线终点再将仪器安置于圆曲线终点YZYZ，后视后视JDJD点并将水平度盘置于零，点并将水平度盘置于零，放样从放样从YZYZ点至点至QZQZ点这一部分的细部点。点这一部分的细部点。若两次放样的若两次放样的QZQZ点相差不超过点相差不超过1010cmcm，取两次结果的平均值作为取两次结果的平均值作为最后结果；若两次放样的最后结果；若两次放样的QZQZ点相差大于点相差大于1010cmcm，则重新放样。则重新放样。第50页/共59页2 2、直角坐标法、直角坐标法直角坐标法又叫切线支距法。直角坐标法又叫切线支距法。它是以曲线起点它是以曲线起点ZYZY或终点或终点YZYZ为坐标原点，以切线为为坐标原点，以切线为X X轴，切轴，切线的垂线为线的垂线为Y Y轴，利用辅点在这个坐标系中的坐标轴，利用辅点在这个坐标系中的坐标X X、Y Y测设曲线