测量学--9建筑工程测量.ppt

小区控制测量总结 一、控制测量概述 控制测量作用； 控制测量分类： 平面控制测量：国家，城市，小区域（三角，导线） 高程控制测量：国家，城市，小区域（水准、三角） 二、导线测量平面控制测量 导线布设形式：闭合、附和、支导线 导线测量的外业：选点并做好标识； 测转折角； 测导线水平边长； 连测或测起始方位角； 记录表及草图的绘制,导线测量的业内：绘制计算草图： 修正转折角：角度闭合差计算 闭合差的判断 闭合差的分配 改正后的转折角 导线边的坐标角的计算： 线边坐标增量计算： 坐标闭合差计算 导线闭合差计算 导线相对闭合差计算及判断 坐标闭合差分配 坐标增量计算 坐标计算： 绘制测量结果图：,三、三四等级水准测量高程测量 技术要求：水准测量等级、水准点间距、水准点数 施测方法：三等级后前后前 四等级后后前前 前视黑尺读数：上丝、下丝、中丝 后视黑尺读数：上丝、下丝、中丝 前视红尺读数:中丝 后视红尺读数：中丝,四、三角高程测量-高程测量 注意：单向三角测量要考虑球气差 五、经纬仪交会法点位的确定 前方交会：测量两角推到未指点P坐标（AB放仪器） 侧方交会：测量两角推到未指点P坐标（AP放仪器） 后方交会：测量两角推到未指点P坐标（P放仪器） 六、GPS控制测量及全站仪的使用,复习： 1 什么是控制测量及分类 2 平面控制测量的方法（尤其导线测量） 3 导线测量的业外工作、业内工作主要有那些 4 高程控制测量 5 能合理进行某小区的控制测量的具体工作方案 和具体工作,第九章 建筑工程测量 主要内容： 测设基本工作 点平面位置的测设 民用建筑的施工测量 高层建筑的施工测量 建筑物变形观测,1.施工测量的目的 施工测量-各种工程在施工阶段所作的测量工作 （包括测设和测绘） 测设目的-把设计好的建筑物、构筑物的平面位置和高 程，按设计的要求，以一定的精度测设到地面上， 作为施工的依据-又称测设或放样、放线,序,2.施工测量内容 1）建立施工控制网：在施工场地建立平面控制网和高程控制网，作为建（构）筑物定位及细部测设的依据。 2）建（构）筑物定位和细部放样测量： 定位-把建（构）筑物外轮廓各轴线的交点，其平面位置和高程在实地标定出来，然后根据这些点进行细部放样。 3）竣工测量：通过实地测量检查施工质量并进行验收，同时根据检测验收的记录整理竣工资料和编绘竣工图。 4）变形观测：高层建筑、大型厂房或其它重要建（构）筑物，在施工过程中及峻工后一段时间内，应进行变形观测,3.施工测量特点 1）与施工过程密切配合：施工测量是直接为工程施工服务， 必须与施工组织计划相协调。 2）测设的精度：主要取决于建筑物或构筑物的大小、性质、 用途、建材和施工方法等因素，一般高于测绘精度。 3）保护并及时恢复测量标志：施工现场各工序交叉作业， 运 输频繁，地面情况变动大，受各种施工机械震动 影响。测量标志从形式、选点到埋设均应考虑便于 使用、保管和检查，施工中一旦被破坏，应及时恢复。,一、测设工作的概念 1定义 测设又称放样，是测绘的逆过程- 根据待建建筑物、构筑物各特征点与控制点之间 的距离、角度、高差等测设数据，以控制点为根 据，将各特征点在实地桩定出来。,9.1 测设基本工作,2.测设基本工作-地面点位置的确定,测设三个基本要素： 水平距离 D 水平角 高差 h 通过测设D、或直接已知坐标X、Y -标出放样点的平面位置； 通过测设h或高程H-标出放样点的高程位置,3.测设方法分类,一般方法-直接法 精确方法-归化法 为提高精度先用直接法放样一个点，作为 过渡点； 接着测量过渡点与已知点之间的关系（边长角度、 高差等），把测算值与设计值比较得差数； 最后从过渡点出发，修正这一差数，把点归化到 更精确的位置上去的放样方法。,二、水平距离测设,（一）直接法从起点A直接用钢尺、全站仪、经纬仪、测 距仪在给定方向上丈量待放样的水平距离得B点,（二）归化法 用直接法测设出B点精密丈量其距离 根据差值， 实地改正。,三、水平角的测设,（一）正倒镜分中法较精确的直接法,（二）归化法,例：已知OP=100.00米，设计值=40， 设测得=395920，计算修正值PP,解：=-=40 PP=100tan0040 =0.0194m19mm 得：点位修正值为19mm(向外),直接法放样出角值实测角值和距离 计算归化值 距离修正。,D,四、高程的测设,1.方法 （1）在已知点BM和待放样点P的中间位置架仪后视BM点， 读后视读数a ，得视线高程Hi=HBM+a （2）上、下移动水准尺，使前视读数 b=Hi-HP=HBM+a-HP=a-（HP-HBM）=a-hBMP 并沿尺底画线，得P点。,Hi=HBM+a,2.高程的传递放样,待测设高差大-用钢尺代替水准尺,注:此法也可向高处传递高程 3水平50线：在各楼层的墙上测设一条比设计 高程高50cm的水平线。,HB=HA+a1-|b1-a2|-b2= HA +hAB b2=a1-（b1-a2）-（HB- HA ）,待测点较远时-已知高程点用水准仪引测待测点附近，再进行 高程测设,0,钢尺0点,5.坡度i线的测设,HB=HA+iD 首先测设出B点打入B点木桩， 然后在A点放经纬仪，测出仪器高度Hi， 再用望远镜瞄准B的水准尺，使十字丝读数一直为Hi， 在AB线上打入细部测设木桩即可,A,B,1,2,3,4,b=Hi,i,Hi,9.2 点平面位置的测设,正拨、反拨的概念： 水平角正拨顺时针测设； 水平角反拨逆时针测设 关系：反拨角值=3600-正拨角值,一、直角坐标法,1适用：有建筑基线或建筑方格网时 2方法：量距拨角90量距,二、极坐标法,1适用：范围广 （尤其全站仪） 2方法：,（1）计算放样数据,（2）拨角，量边D，得P点设计位置检核,三、角度交会法,1.适用：不便量距时 2.方法： （1） 计算测设元素1、 2 （2）拨水平角，交出P点,1,2,四、距离交会法,1.适用：距离较短，便于量距时 2.方法： （1）计算平距AP、BP （2）量取AP、BP，交会出点P,施工控制网分类： 平面控制网 高程控制网,9.3 建筑场地施工控制测量,建筑施工测量的原则： 先在施工建筑场地建立统一的平面高程控制网， 再在此基础上，测设出各个建筑物,便于设计与施工放样，设计总平面图上的建（构）筑物的平面 位置一般采用施工坐标系（又称建筑坐标系）的坐标 施工坐标系的原点设置于总平面图的西南角上，使所有建（构） 筑物的设计坐标均为正值。 纵轴记为A轴，横轴记为B轴-施工坐标也称A、B坐标。,1. 坐标转换,例如，某厂房角点A的施工坐标 ， 即A点的纵坐标为220.00m，横坐标为324.00m。设计施工坐标的A轴和B轴，应与厂区主要建筑物或主要道路、管线方向平行。,一、施工平面控制网,建筑坐标换算成测量坐标： XOY测量坐标系 AOB建筑坐标系 设：AOB系的原点O在 XOY中坐标为（XO YO） A轴在测量坐标系中的坐 标方位角为,P,则有：,P,例:如下图，设P点在建筑坐标系AOB中的坐标为P(100.000， 50.000)，试计算其测量坐标,XP=X0+APcos-BPsin YP=Y0+APsin+BPcos,解：由坐标转换公式：,则，P点的测量坐标： XP=4128.387+100cos3015-50sin3015 =4189.582 YP=5243.146+100sin3015+50cos3015 =5336.715,测量坐标换算成建筑坐标：,AP= (XP-X0)cos+(YP-Y0)sin BP=-(XP-X0)sin+(YP-Y0)cos,P,2.施工平面控制网的布设形式: （1）建筑基线-地势平坦的小型建筑场地 （2）建筑方格网-在地势平坦、宽阔建筑物多且布置比较 规则和密集的工业场地 （3）导线或三角网地形平坦而通视比较困难的地区或 建筑物布置不很规则地区,3.建筑基线的测设 （1）布设形式： “一”字形、“L”形、 “T”形、“十”字形。,（2）要求：主轴线方向应与主要建筑物的轴线平行， 主轴点不应少于3个。,（2）建筑基线的测设方法两种方法,1)根据建筑红线、已有建筑物、道路中心线测设基线,一般精度要求： ABC=9024（5“、10“ ） AB、BC相对误差1/10000,2) 用控制点放出建筑基线方法,首先，用极坐标法由已知控制点，放样出建筑基线 A、O、B 其次， O点架仪，测角值与180之差，应满足要 求（24” 、5”、10” ）；否则按下式进行调整：,最后， 拨角900，测设短轴线。,注意：建筑基线的布置要求： 建筑基线应与主要建筑物轴线平行或垂直，并尽可能 靠近主要建筑物，以便于用直角坐标法进行测设 基线点位应选在通视良好和不易被破坏的地方。 要埋设永久性的混凝土桩。 基线点应不少于三个，以便检测基线点位有无变动,3.建筑方格网的测设,（1）按建筑基线测设的方法，先确定主轴线 （2）拨角90,加密形成方格网 （边长100200m，50m倍）,建筑场地较大时，一般将高程控制网分可分: 首级网 加密网 其相应水准点为: 基本水准点 施工水准点 首级网一般采用三、四等水准测量方法,二、施工高程控制网,1.基本水准点 一般建筑场地埋设23个； 按三、四等水准测量要求； 将其布设成闭合水准路线； 其位置应设在不受施工影响之处。 2.施工水准点 靠近建筑物； 可用来直接测设建筑物的高程； 通常设在建筑方格网桩点上。,注意：常用的建筑测量仪器(除了光学电子测量仪) 激光水准仪： -射出一束可见的红色激光水准线 激光扫平仪： -在空间扫描出一个可见的连续水平面 激光铅垂线： 提供一条向上或向下的垂直激光视线 激光经纬仪： -射出一束可见的红色激光水平线 -氦-氖激光发生器,激光铅垂仪： 激光铅垂仪是一种专用的铅直定位的仪器 适用于烟囱、塔架和高层建筑的竖直定 位测量。 由氦氖激光器、竖轴、发射望远镜、水准 器和基座等部件他成基本构造。 仪器竖轴是空心筒轴，将激光器安在筒轴 的下端或上端，望远镜安在上方或下方 构成向上或向下发射的激光铅垂仪。 仪器上有两个互成90的水准器，利用激 光器底端所发射的激光束进行对中，通 过调节脚螺旋使气泡严格居中。,9.4 民用建筑施工测量,一、测设前的准备工作 1.熟悉图纸 总平面图建筑物总体位置定位的依据。 建筑平面图、基础平面图、基础详细图施工放线的依据 立面图、剖面图高程测设的依据 2.现场踏勘，校核平面、高程控制点 3.制订测设方案，绘制测设略图并计算,注意 总平面图，是施工测量的总体依据，建筑物就是根据总 平面图上所给的尺寸关系进行定位的。 建筑平面图，给出建筑物各定位轴线间的尺寸关系及室 内地坪标高等。 基础平面图，给出基础轴线间的尺寸关系和编号。 基础详图（即基础大样图），给出基础设计宽度、形 式、设计标高及基础边线与轴线的尺寸关系，是基 础施工的依据。 立面图和剖面图，给出基础、地坪、门窗、楼板、屋架 和屋面等设计高程，是高程测设的主要依据。,建筑平面图,基础平面图,基础详图,二、民用建筑物的定位,1.确定定位点：将建筑物的外廓（墙）轴线交点（简称角桩） 测设到地面上。为建筑物的放线及细部放样提供依据。,2.定位方法（3种）,（1）直角坐标法或极坐标法定位 有建筑基线、建筑方格网或导线时,(b)直角坐标法,（2）根据已有建筑物定位无控制网时,(a)延长直线法,注意：测设时，要考虑待建的建筑物墙的厚度,（3）根据规划道路红线进行建筑物定位,靠近城市道路的建筑物设计位置应以城市规划道 路的红线为依据,建筑红线,三、民用建筑物的放线（测设）,定位中心桩 根据定位出的角桩来详细测设建筑物各轴线的交点桩（中心桩）,2.建筑物轴线控制 延长轴线，撒出基槽开挖白灰线,3.延长轴线控制（35m） （1）龙门板法适用小型民用建筑 民用建筑中，常在基槽开挖线外一定距离处钉设龙门板,（2）引桩法（轴线控制桩法）适用大型民用建筑 将经纬仪安置在角桩上、瞄准另一角桩，沿视线方向用钢 尺向基槽外侧量取35m。打下木桩，桩顶钉上小钉 准确标志出轴线位置，并用混凝土包裹木桩,龙门板法和轴线控制桩示意图,龙门板,龙门桩,轴线控制桩,轴线控制桩,确定开挖边线：-白灰标志 控制开挖深度：不得超挖，当基槽挖到离 槽底0.3-0.5m时，用高程放样的方法在槽壁 上距离23m钉水平控制桩 ，,四、基础施工测量,0.00m,说明：使用皮数杆进行标高控制 如是框架或钢筋混凝土柱间墙时， 每层皮数杆可直接画在构件上,五、墙体施工测量工作,皮数杆控制标高,皮数杆,一、高层建筑施工特点 层数多、高度高、建筑结构复杂、设备和装修 标准较高 因此对建筑物各部位的水平位置、垂直度及轴 线尺寸标高的精度要求高,9.5 高层建筑施工测量,二、高层建筑的基础施工测量,1.轴线测设，设置轴线控制桩； 2.桩位测设； 3.基坑位置测设； 4.基坑抄平，底板垫层放样； 5.地下建筑轴线放样； 6.至0，基础施工结束,三、高层建筑的轴线控制与轴线投测,关键：控制竖向偏差，即：精确向上引测轴线 要求： 层间标高测量偏差和竖向测量偏差均不应超过3mm 建筑全高（H）测量偏差和竖向偏差 3H10000， 且30mH60m时，其 10mm； 60mH90m时，其15mm； 90mH时，其20mm 轴线投测（2种）：,1.外控法-经纬仪投测法,（1）定轴线控制桩A1、A1、B1、B1，标定a1、a1、b1、b1。 （2）用盘左盘右取平均的方法，向各层投测a2、a2、b2、b2 （3）仰角过大时，延长轴线到更远处或附近大楼的屋顶上。 注意：经纬仪要经过严格检校，特别是照准部水准管、横轴 要与竖轴垂直,2.内控法-垂准线投测法,（1）吊线坠法 要求：投点高度5m时，3 mm。受风力影响大。 （2）天顶准直法（激光铅垂仪法）自下向上投测。 要求：投测点距轴线0.5m0.8m为宜，且在每层投 测点处要预留洞（0.3m0.3m或0.2m0.2m ）,（3）天底准直法自上向下投测,激光准垂仪图片,高层建筑投测点位图,4个投测点，距轴线0.50.8m,四、高层建筑的高程传递（4种）,(1)利用钢尺丈量： 将0.00 m的高程传递，一般用钢尺沿结构外墙、边柱和楼梯 间向上竖直量取， 再用水准仪进行检核同一层的几个标高点。 注意：一般至少由三处底层标高点向上传递后 其误差应3mm （2）全站仪法 利用垂直通道，用同轴发射红外光的全站仪向天顶进行测距 反光镜安放于对中板上，误差2mm,(3)利用皮数杆传递 一层楼房砌好后，把皮数杆移到二层楼继续使用，为了使皮数杆立在同一水平面上，用水准仪测定楼板面四角的标高，取平均值作为二楼的地坪标高，并竖立二层的皮数杆，以后一层一层往上传递。 (4)悬吊钢尺法 在外墙或楼梯间悬吊钢尺，钢尺下端挂一重锤，然后使用水准仪把高程传递上去。一般需3个底层标高点向上传递，最后用水准仪检查传递的高程点是否在同一水平面上，误差不超过3mm。,皮数杆是指在其上划有每皮砖和灰缝厚度，以及门窗洞口、过 梁、楼板等高度位置的一种木制标杆。 皮数杆作用：控制墙体竖向尺寸及各部位构件的竖向标高， 并保证灰缝厚度的均匀性。 皮数杆制作：用方木、铝合金杆或角。长度一般为一个层楼高 在基础皮数杆上包括：底层室内地面、防潮层、大放脚、洞口、 管道、沟槽和预埋件等。 墙身皮数杆上包括：楼面，门窗洞口，过梁，楼板，梁及梁垫等 立皮数杆时，先在立杆处打一木桩，用水准仪在木桩上测出 0.000标高位置，然后把皮数杆的0.000线与木桩上 0.000线对齐，并用钉钉牢。,9.6建筑物的变形观测 一、建筑物的沉降观测 - 增加一层测一次； 竣工后12月一次； 随后稳定周期延长 -不大于0.01mm/d ； 使用DS1型以上的精密水准仪和水准尺,-是测量建筑物上所设观测点与埋设在建筑物附近 不受沉降影响的水准点之间随时间的高差变化量,注意： 不少于3个水准点； 建筑物四角或沿四周外墙1015m布置观测点， 或容易变形的地方设观测点,二、建筑物的倾斜观测,-一般要对两个相互垂直的墙面进行观测,建筑倾斜度:i=m/H 建筑物向M水平方向倾斜角,三、建筑物的裂缝观测,150mm*150mm，50mm*50mm 裂缝可直接量取或间接测定，分别测定其位置、走向、 长度、宽度和深度的变化。,直立构件的挠度： 从建筑物顶部悬挂一重锤，将重锤放入一桶水里，在铅垂线的不同高处设置观测点，借助光学式或机械式的坐标仪表测出各点与底点之间的相对水平位移。 即挠度： C=C0-CP,底部,P,C0,CP,四、挠度观测,a,b,c,水平构件的挠度：,五、建筑物的平移观测,位移观测根据平面控制点测建筑物的平面位置随时间的变化 采用方法：全站仪坐标测量位移方向和基准线法测位移量 全站仪法： 取三个稳定的水准点，将全站仪放在其中的一个， 另两个作为零方向和检验方向， 测出建筑物某点初始的坐标， 然后随时间逐次观点该点坐标， 与初次比较得出位移的方向,基准线法量距分：视准线法，测小角法，引张线法，激光准直法 视准线法： 在垂直于位移方向上建立一条基准线， 基准线的两端点选在牢固稳定的地方，并在建筑物上布设 位移点， 位移点尽量靠近基准线。 每次观测时，在基准线的一端安装经纬仪或全站仪，照准 基准线的另一端作为零方向， 然后将基准线投测到位移点的旁边， 通过量取位移点离开基准线的偏距，并从两次观测所得偏 差，得知两次观测期间位移点的位移量,测小角法： 是测出仪器至位移点的连线的距离及连线与基准线之间 所成的水平角，从而算的位移点离开基准线的偏距 引张线法： 是将基准线用一根不锈钢丝标明出来，直接量取位移点 离开不锈钢丝的偏距 激光准直法： 是用一束可见激光替代基准线，在位移点上安置波带板 和激光探测器（波带板和激光束垂直），通过测量 激光射在波带板上的位置变化，即可得知位移点离 开基准线的偏距,9.7建筑物的竣工测量 室外测绘和室内测绘；地上和地下测绘 -竣工总平面图的编绘,测量内容：建筑物外墙角点和工程边界、围墙角等 架空管线支架（起点、终点、转点及宽度、长度） 电讯线路（高压、照明、通讯起、终、转点） 地下管线（上下水管起终三通四通、电缆起终转点） 交通线路（铁路起终岔口等） 编绘内容：比例尺；分幅；专业分图；坐标和高程； 分色；附表等,小结 一、测设基本工作 1 概述：测设的概念 测设的工作（地面点位的确定）：距离、角度、高程 测设方法：一般法-直接方法 精确法-归化法 2水平距离的测设：直接法和归化法 3 水平角的测设： 4高程测设：未知点高程位确定-b=(HA+a)-HB 高程传递放样 水平50线 坡度线的测设,二、点平面位置的测设 1 直角坐标法 2 极坐标法 3 角度交会法 4 距离交会法 三、建筑场地施工控制测量 1 施工平面控制网 布置形式：建筑基线、建筑方格网、导线或三角网 建筑基线的测设：建筑红线或已知建筑物轴线 由已知控制点测设 建筑方格网测设,2 施工高程控制网：基本水准点 施工水准点 3建筑施工测量常用仪器： 电子经纬仪，水准仪 激光水准仪，经纬仪，扫平仪，铅垂仪 四、民用建筑施工测量 1 测设前的准备工作：熟悉图纸 核定控制点 制定测设方案,2 民用建筑物的定位 确定建筑物定位点 定位的方法：直角坐标或极坐标 已有建筑物定位 以建筑或道路红线定位 3 民用建筑物的