工程测量5.doc

（二）测边交会测量已知点 A 、 B 至待定点P的边长（水平距离） a , b ，以计算视点的坐标，称为测边交会定点，如图 13-6-8 所示。测边交会的计算方法如下：计算辅助线段长度在图 13-6-8 中，设 ABP 的三边为 a 、 b 、c，从P点作AB边的垂线，得辅助线段A D（e）及 PD （ f ） ，则：P由此得到辅助线段的长度：AP、AD 、DP各点间的坐标增量关系为：式中因此， A 点至尸点的坐标增量为：计算 P 点坐标的公式为：四、高程控制测量（一）小地区高程控制测量国家一、二等水准测量所布设的水准点，在全国范围内作为高程控制网的骨干。在个别地区建立高程控制网时，先布设三、四等水准网，然后在地形测量时用图根水准测量进行高程控制点的加密；在工程建筑施工时，一般从城市三、四等水准点出发，进行工程水准测量，布设建筑场地的高程控制点。（二）三、四等水准测量技术要求三、四等水准测量一般沿道路布设，尽量避开土质松软地段，水准点间距一般为 2 一 4klll ，水准点应选在地基稳固、能长期保存和便于观测的地点。三、四等水准测量一般用双面水准尺，在每一测站上两次测定高差进行检核，并限制仪器至水准尺的视线长度，前、后视的视距差等，其技术规定见表 13 - 6 - 1 。第七节 地形图测绘一、地形图基本知识（一）地形图的比例尺图上一直线段的长度与地面上相应线段的实际长度之比，称为地形图的比例尺，例如 1 : 500 、 l : 1000 、 1 : 2000 、 1 : 5000 通常称为大比例尺， 1 : 10000 1 : 100000 称为中比例尺， 1 : 200000 1 : 1000000 为小比例尺。中、小比例尺地形图是国家基本图，由国家测绘部门负责绘制。大比例尺地形图为城市和工程建设部门所需要，一般由各部门在局部地区测绘。比例尺愈大，地物和地貌能表示愈详细，但一幅统一大小的图幅所代表的实地面积愈小。因此，各种用途要选择适当的比例尺的地形图。城市和工程建设的规划、设计和施工中要用到多种比例尺的地形图见表 13-7-1 。对于人工绘制的地形图，图纸上的点和线条是记录地形信息的主要方式（除了少量数字及文字记载）。人们用眼睛能分辨图上最小距离为 0 . 1 mm ，因此图上 0 . 1 mm所代表的实地水平距离称为比例尺精度。例如， 1 : 500 比例尺的地形图的比例尺精度为 0 . 1mm500 = 5cm 。对于绘制或使用人工绘制的（包括其复制或印刷的）地形图时，应该知道“比例尺精度”的概念。对于实测的数字化地形图，其地形信息直接来源于测量手段，并以数字形式存储于磁盘（或光盘）。按一定比例尺用计算机绘制的图纸仅是其表示方法之一，而磁盘上的地形信息，完全能保持地形测量时所获数据原有的精度，故只有测量精度，而不存在作图的比例尺精度的问题。这是数字化地形图的优点之一。（二）地形图图式在地形图上用各种符号表示各种地物和地貌称为地形图图式，由国家测绘局统一制定。图式中的符号分为三类：地物符号，地貌符号和注记符号。 1 地物符号地面上的房屋、道路、桥梁、田地等平面图形按比例尺缩小，用规定的符号画出，称为比例符号。某些地物轮廓小，如依比例缩小就无法画出，例如导线点、电线杆、水井等，只能用规定的符号表示它的中心位置，称为非比例符号。一些线状地物，如围墙等，其长度能按比例缩小绘制，但其宽度则不能按比例的符号，称为半比例符号。 2 地貌符号表示地面高低起伏的地貌一般用等高线表示，对于峭壁、陡坎等不能用等高线表示时，则用特定的地貌符号表示。 3 注记地形图上除了各种线条符号外，还用文字和数字注明：地名、路名、单位名、高程、水深、流速等，称为注记。（三）等高线表示地貌地面上高程相等的点的连线称为等高线。等高线的高程为整米数或整十米数。每 5 根等高线，加粗一根，注明高程，称为计曲线。相邻等高线的高差称为等高距（ h ） ，在一幅地形图上等高距是一定的。等高距数值的大小和地形图比例尺大小成反比，例如 1 : 1 000 地形图的等高距为 lm , 1 : 2000 地形图的等高距为 2m 。相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距（ d ）。等高距与等高线平距的比值即为地面坡度：因此，一幅图上等高线较密，则表示地形陡峻，等高线稀则表示地形平缓。图 13 - 7 - 1 所示为山头、山脊、山谷、山坡和鞍部的等高线。山脊线为分水线，雨水下来以山脊线为分界线流向两侧山坡。山谷线为集水线，两侧山坡上的雨水集中到山谷线，再流向谷口。鞍部一般为两条山脊线和两条山谷线会合处。山脊线和山谷线称为地形特征线，山头、鞍部以及山脊线、山谷线上的点称为地形特征点。地形特征点、线对于地形图测绘和地形图应用，均有重要意义。（四）地形图的分幅与编号地形图的图幅分幅方法随着比例尺的大小分为两种，中、小比例尺图采用国际分幅，大比例尺图采用矩形分幅。 1 国际分幅地形图的国际分幅法是由国际统一规定的经线作为图的东西边界，统一规定的纬线作为图的南北边界。每幅图用英文字母及数字统一规定编号。例如： 1 : 100 万图的分幅是从赤道起，向两极每隔纬度奉 4为横行，每行按 A 、B 、C V表示；由经度180起，每隔经度差 6为一纵列，依次由数字 1 、 2 、 3 6表示。例如北京地处北纬 3956 ，经度 11623 ，则所在的 1 : 100 万比例尺图的图幅号为“ J-50 ”。更大的比例尺的图则在 l : 100 万图的分幅下，再按更小的经度差与纬度差细分，并给以相应的编号。由于地球的经线向两极收敛，因此图幅略呈梯形，故国际分幅又称梯形分幅。2 矩形分幅大比例尺地形图通常采用坐标格网作为图框，以 10cm10cm 为基本方格，图幅的大小有 50cm50 二， 50crn40cm , 40cm40cm 几种。最常用的编号方法为以图幅西南角点的坐标（以公里为单位）值作为编号。例如某幅图的西南角点坐标为 x = 3000m , y = 4500m ，则该幅图的编号为“ 3 . 04 . 5 ”。（五）地形图测绘方法概述地形图测绘有两种方法：航空摄影测绘与地面测绘。 1 航空摄影测绘对于大面积的中、小比例尺国家基本用图一般采用航空摄影测量绘制成图。摄影机安装在飞机上，进行近似于垂直地向地面连续摄影，获得具有一定重叠度的地面航空摄影像片，然后根据地面控制点，经过放大和纠正，并将像片上的影像变换为线条和符号，绘制成地形图。 2 地面测绘对于大比例尺地形图测绘，除了可以用航空摄影测绘法以外，更多的是用地面测绘法。地面测绘法的野外作业又分为“平板仪图解法”与“经纬仪（或全站仪）测记法”测仃图。图解法测图在现场按观测的方向与距离，在图板上标定点位，并对照地物连接线条，然后在室内人工整饰，绘制成图。测记法测图在现场记录观测数据，在室内按数据绘图，过去完全用人工，目前已大部分用计算机和绘图仪绘图（机助成图）。二、地物平面图测绘（一）测图前准备工作 1 图根控制点布设图根控制点是测绘地物细部点时的起始数据，一般用图根导线、交会定点、水准测量等方法测定其平面坐标和高程。目前已可用 GPS 方法测定。 2 图纸准备平板仪图解法测图需图纸准备。测绘地形图的图纸一般用 0 . 07 一 0 . 1 厚的聚脂薄膜，一面打毛，便于画铅笔线及墨线。图纸上绘制直角坐标方格网，绘制的方法有对角线法、坐标格网尺法或用绘图仪绘制。坐标格网线的旁边注记坐标值，每幅图的格网线坐标是按照图的分幅来确定。将图根控制在图上按其坐标值（ x ，y）展绘，点旁注以点名及高程。图根点在图上的位置要用相邻图根点间的边长来检查。（二）平板仪测图 1 平板仪及其安置平板仪的基本构造为一块可以在三脚架头上置平和旋转的平板，如图 13 - 7 - 2 所示，平板上固定图纸，并可放一照准仪用以瞄准和测量，另有附件对点器。平板仪上的照准仪有三种：小平板仪上的为照准器，仅能用于瞄准方向；一般平板仪上的为光学照准仪，能进行视距测影新型平板仪上为红外测距照准仪，能测定水平距离及高程，且测程可达 500m ，如图13-7-3 所示。平板仪在测站上的安置包括对点、整平和定向。对点是用对点器使图板上的图根点 a 和地面上相应的 A 点位于同一铅垂线上；然后根据照准仪上的水准管用平板下的脚螺旋或球状环节使平板放水平；最后用照准仪按图上相邻控制点的方向，转动平板使其定向。对点和定向如图 13 7-4 所示。2 地物点平面位置测绘方法 （ l ）极坐标法平板仪经过对点、整平、定向，将照准仪的直尺靠于图上测站点 a （图 1375 ） ，按直尺边画出方向线；用卷尺或测距仪测量控制点 A 至地物点 1 的水平距离，按测图比例尺在方向线上从 a 点量取这段距离，在图纸上得到地物点 1 的位置。按照同样方法测绘其他地物点 2 、 3 等， 1 、 2 、 3 等点是代表某一地物平面位置的特征点。测完某一地物后应按特征点将地物的轮廓线画好。 （ 2 ）方向交会法某些地物点离测站较远，或量距不便，可以从两个测站分别瞄准该地物点后划方向线，两方向线相交之点即该点在图上的位置。 （ 3 ）距离交会法从两个控制点或已测绘好的地物点分别测量至某一地物点的距离，然后在图上根据两段按比例缩小后的距离相交，定出该点位置。其他还有直角坐标法、方向距离交会法等按几何作图原理的测定点的平面位置的方法。 3 高程点的测定在平坦地区的地物平面图上主要是需要表示出地物平面位置及其相互关系，但地面各处仍有一定的高差，因此还需要在平面图上加测一些有代表性的点的高程，在图上注记。例如，每块草坪、广场、耕地的中心及角点，道路中心线上每隔一定距离的点，桥面中心点，土堤、防洪墙上每隔一定距离的点等。点的高程可以用三角高程法、水准仪法测定。（三）测记法测图经纬仪测记法测图为利用经纬仪的水平度盘、竖盘和卷尺（或安装于经纬仪上的测距仪），测定图根控制点至地物点的方位角、水平距离和高差，用极坐标法计算出地物点的坐标和高程，据此绘制地形图。具体的观测和计算方法如下：计算出测站至另一图根控制点的方位角 A0 ，用经纬仪瞄准该控制点，使水平度盘读数为 A0（称为水平度盘定向）. 。旋转经纬仪瞄准地物点、此时从水平度盘上读得的即为测站至目标的方位角 A0测量测站至目标的距离（观测斜距 S 及垂直角 a 化为水平距离 D ） ，用下式计算水平距离及地物点的坐标：上式中： x0、 y0 为测站点的坐标。按三角高程测量方法（图 13 - 7 - 6 ） ，根据斜距、垂直角以及用卷尺量得的仪器高 i 和目标高 l ，用下式计算地物点的高程：式中 H0 为测站点的高程。地物点的坐标和高程，一般用计算器当场算好，记录下来，然后据此绘制地形图。用电子全站仪进行测记法测图则更为便捷。在测站安置好仪器后，输人测站点的坐标和高程，将水平度盘定向。瞄准目标后，水平角（水平度盘定向后即为方位角），垂直角和斜距显示于屏幕，自动计算目标点的坐标和高程，并可将观测值和计算数据记录于存储器。外业测量工作完成后，这些数据可以通过接口输人计算机。经过编辑，形成图形文件，然后可用绘图仪绘制成各种比例尺的地形图。用经纬仪或全站仪测记法采集观测数据，将其输入计算机、机助成图并储存于磁盘或光盘，称为数字化地形图，或简称“数图”。三、等高线地形图测绘（一）地形特征点丘陵地区的测图，对于未经人工处理的自然地面的高低起伏，在图上用等高线表示，为此需测定地形（地貌）的特征点。山脊线、山谷线、山脚线（山坡和平地的交界线）是地形特征线（地性线），这些线上的转折点（方向变化处或坡度变化处）就是地形特征点，其他还包括：山顶、鞍部、坎子边上的点等。地形特征点也可简称为地形点。（二）地形点的测定方法地形点的平面位置测定方法和测定地物点相同，但每个地形点必须测定其高程，并用一定的临时性符号或代码标明是何种地性线或点，以便在内业制图时正确勾绘等高线。地形点的测定要求分布合理和分布均匀，并达到一定的密度。即要求按地形特征线、特征点来布点，各种比例尺测图有地形点间距的规定，不至于因点位过稀而影响地形图的精度。（三）等高线的勾绘由于等高线所代表的地面高程为整米数（或整十米数），而地形点的高程为一任意数，因此在两地形点之间须用内插法确定地面高程为整米数的点，这些点即等高线所通过的点。两点间高程的内插一般在地形特征线上进行，然后连接相邻的高程相等的点即可完成等高线的勾绘，如图 13 - 7 - 7 所示。（四）机助成图当采用机助成图系统时，将野外观测的数据输入计算机，绘图软件能自动按地形点的位置及高程，内插和拟合所需绘制的等高线绘图数据，通过绘图仪，绘制出等高线地形图。第八节 地形图应用一、地形图应用的基本内容地形图是国土整治、资源勘察、城乡规划、土地利用、工程设计等工作所需的重要资料，从地形图上可以获取地物、地貌、居民点、水系、交通、管线、农林等多方面的信息，作为规划、设计的依据。对于以图纸为介质的地形图的应用有以下一些基本方法：（一）点位的坐标量测在大比例尺地形图上都有纵、横坐标方格网，或在方格的交点处绘一“十”字线。如图 1381 所示，从图上求 A 点的坐标时，通过 A 点作坐标格网的平行线 m n、 oP ，量出mA和 oA 的长度，则 A 点坐标为：式中x0、y0为A点所在方格西南角点坐标（500,1200）。如果考虑图纸伸缩的影响，则还需量出mn和 op 的长度设坐标格网的理论长度为l（一般为 10cm ） ，则 A 点坐标为：。（二）两点间水平距离量测从图上确定 A 、 B 两点间的水平距离可以按两点从图上量得的坐标值用下式计算：如果两点的坐标是按（ 13-8-2 ）式计算而得，测量得的水平距离也不受图纸伸缩的影响。当要求不高时，两点间的距离可以用比例尺从图上直接量取。（三）直线的坐标方位角量测欲求直线月召的坐标方位角 AB ，先从图上量测 A 、 B 点的坐标，用坐标反算公式计算： :要求不高时，可以通过 A 点作 X 轴的平行线，然后用量角器直接从图上量取。（四）点位的高程及两点间的坡度量测从等高线地形图上可以求某点的高程。如果所求点恰好位于等高线上，则该点高程即等高线的高程；如果所求点位于两根等高线之间，则可按平距与高差的比例关系求得其高程。在地形图上求得相邻两点间的水平距离 D 和高差 h （求得两点的高程相减），可以按下式计算两点间的坡度：对于以磁盘为介质的数字化地形图，则上述这些在纸质地形图上的数据量测方法可以大为简化，且不受地形图比例尺精度和图纸伸缩的影响而可以得到基本上相当于测量精度的有关数据。例如用AutoCAD2000 或 2004 系统软件，打开某地形图的图形文件，使显示于屏幕；利用目标捕捉（ SNAP ）功能，用坐标量测（ ID ）命令，可以同时量得图上某点的平面坐标（ x ，力或三维坐标（ x , y , H ） ；用距离量测（ DIST）命令可以量得两点间的水平距离、高差和方位角。二、工程建设中的地形图应用（一）绘制地形断面图在进行道路、隧道、管线等工程设计时，往往需要了解两点之间的地面起伏情况，这时可根据等高线地形图来绘制地形断面图。在地形图上作起、终两点的连线，与各等高线相交，各交点的高程即各等高线的高程，而各交点离起点的平距可在图上用比例尺量得。作地形断面图时，在毫米方格纸上设定纵、横轴线，以横轴方向表示平距，以纵轴方向表示高程，按各交点的平距和高程绘制出断面图。为了能很明显地表示出地面的高低起伏，断面图上的高程作图比例尺可以比平距作图比例尺大 5 - 10 倍。（二）确定地面汇水范围在设计道路。涵洞、桥梁、排水管道等工程中，要知道将来通过这些工程建设的最大雨水流量，因此需要确定地面汇水范围。汇水范围的边界线是一系列分水线连接而成。根据山脊线是分水线的特点，例如图 13-8-2 的地形图所示，将山顶 B 、 C 、 D 、 H 等沿着山脊线，通过鞍部，用虚线连接起来，即得到桥涵 A 的汇水范围。（三）平整场地平整成水平场地时，可按设计水平场地的高程在等高线地形图上内插出该设计高程的等高线，此即填、挖边界线，原地面高于该等高线的即为挖方区，低于该等高线的即为填方区。再在地形图上作 2cm的方格，求出各方格顶点的高程，按与场地设计高程的高差，求得各方格顶点的填、挖数值；最后可求得填、挖土方量。平整成指定坡度的倾斜面场地时，按倾斜平面的等高线是一组等间距的平行线的原理，在地形图上可作出这组设计的平行线，各平行线与原地面等高线相交之点相连，即为填挖边界线，据此确定填方区与挖方区。以后计算类似于水平场地的平整。（四）面积量算在工程建设的规划设计中，需要在地形图上测定某一区域或地块的面积。面积量算的方法有以下几种： 1 几何图形图解法边界由直线组成的几何图形（多边形），可以用图解方法分解为三角形、矩形、梯形等简单图形，从图上量取计算面积的必要数据，例如三角形的三边长度、梯形的上底、下底和高，计算分块的面积，最后取其总和，得到该地块的面积。 2 几何图形解析法3.不规则图形网格法边界中有任意曲线的图形称为不规则图形。用一张透明的 1 或 2 边长的方格纸（或聚醋薄膜片），覆盖在待测图形上。数图形范围内完整的小方格数，再数不满一格的小方格数除以 2 ，两者相加代表图形所占的小方格数。按地形图的比例尺，计算每一小方格所代表的实地面积，乘以小方格数即得到图形面积。 4 不规划图形求积仪法求积仪是一种专供图上量测任意图形面积的仪器，量测精度比网格法高，使用方便。近年来，将求积仪在机械装置的基础上，增加电子脉冲计数设备和电子计算器的某些功能，成为电子求积仪，使测定面积的精度更高，使用更方便。用求积仪上的描迹针，绕图形轮廓线移动，带动求积仪上测轮的滚转，绕图形一周后，根据测轮读数或电子求积仪的屏幕显示，即可得到图形面积。对于数字化地形图，则图形的面积量测更为便捷和能获得更高的量测精度。例如用 Anto CAD2000 或加 04 软件打开地形图的图形文件，量测图形面积的操作如下： （ 1 ）多边形面积用面积量测（AREA）命令，沿顺时针方向依次捕捉（ SNAP ）多边形的各转折点，最后会显示多边形的面积和图形的周长。其数学原理是根据上述的“几何图形解析法”。（2）不规则图形面积先对图形的直线部分用画直线（ LINE ）命令连线，圆曲线部分用画圆弧（ ARC ）命令画弧线，不规则曲线部分用画样条画线（ SPLINE ）命令画光滑曲线；然后用面域 （ REGION ）命令，以光标选取围成图形的各线段（直线和曲线）建立面域；最后用面积量测命令中的对象（ O ）选项，选中该面域，显示图形的面积和周长。其数学原理同求积仪，是根据各数学线段所包围的图形面积积分。第九节 建筑工程测量一、建筑工程测量概述建筑施工测量的基本任务是将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程测设到实地上，又称建筑施工放样。建筑施工测量还包括竣工测量和变形观测。施工测量贯穿在整个施工过程中。从场地平整、建、构筑物平面位置和高程放样、基础施工、管线工程施工、建筑物结构物安装等，都需要进行施工测量。某些工程竣工后，为检查质量、便于维修、管理和扩建，还需要测绘竣工图。一些高大的建、构筑物在施工期间和建成后一段时间内要进行变形观测，以保证施工和使用的安全，为维护提供数据。施工测量和测绘地形图一样，也是遵循“由整体到局部”、“先控制后细部”的原则，首先在施工现场建立统一的平面控制网和高程控制网，然后以此为基础，测设各建筑物或构筑物的细部。施工测量的精度要求取决于建、构筑物的大小、材料、用途和施工方法等。在一般情况下，钢结构工程比钢筋混凝土工程、装配式建筑物比非装配式建筑物的放样精度要求高。变形观测要能及时发现建筑物的微小变化，一般需要有较高的测量精度。二、施工测量基本工作（一）测设设计的已知水平娇度的直线设地面上已有某设计直线的起点，已知直线的水平长度及直线的方向，要求定出直线另一端点的位置。 1 直接测设法施工放样通常是在建筑场地经过平整以后进行的，放样一已知设计长度的直线可沿指定方向，从起点出发用钢尺直接丈量，得到另一端点。为校核起见，可作往返丈量，在规定的限差范围内取其平均值，定出端点。 2 归化测设法当直线长度的测设精度要求较高时，可先用直接法初步定出设计长度的终点。然后按精确量距的方法，用一定的拉力（一般为 1 00N ） ，读记丈量时的温度，测定两端点之间的高差，将量得长度按尺长改正、温度改正和高差改正，计算改正后的长度，对初步定出的端点进行修正。 3 光电测距测设法用光电测距仪测记已知长度，在指定的方向线上初步安置棱镜，先测定该长度，计算与已知长度之差，然后在该方向上移动棱镜，直至测定的长度与已知长度符合为止。（二）测设设计的已知水平角测设已知水平角是根据地面上一已知点及一已知方向，按设计所定的水平角值，把另一方向放样到地面上。（三）测设设计的平面点位 1 直角坐标法如图 13 - 9 - 3 所示， AB 为建筑场地已定出的直线，P点为需测设的点位， P 点垂直投影至AB的垂足点为 Q ，设已知 AQ 和 PQ ，则x AQ 、y PQ ，沿 AB 方向测设长度x得 Q 点，安置经纬仪测设 90 角，沿此垂直方向测设长度 PQ ，得到所需测设的P点。 2 极坐标法如图 13-9 - 4 所示，设AB为建筑场地的控制点或已定出的直线，其坐标（ xA , yA、（ xB , yB ）为已知。设计 P 点的坐标为（ xP , yP ）。极坐标法的测设数据按下式计算：将经纬仪安置在 A 点上，测设水平角，得到 AP 的方向，然后在此方向上用钢尺测设已知长度 D ，即可定出P的平面位置。若用电子全站仪用极坐标法测设则更为方便。安置全站仪于 A 点，后视 B 点，将水平度盘读数设置为 AB , 此时已将水平度盘定向（即水平度盘的读数即为瞄准方向的方位角），然后转至水平度盘读数为 AP 的方向，将反光棱镜设置在这一方向上，并进行距离测量，按显示的水平距离前、后移动棱镜，使水平距离显示读数为 DAP ，即可定出所需测设的 P 点。极坐标法为测设平面点位的最常用的方法。3 距离交会法设在控制点 A 、 B 的附近需要测设设计坐标为已知的待定点P的平面位置，从 A 、 B 点向 P 点用钢尺拉两段由坐标反算而得的水平距离 D1、 D2 ，两段距离相交处即为需要侧设的点位P。（四）测设设计的高程测设设计高程是根据一个已知高程的水准点，测设另一点，使其高程为设计所给定的数值。设水准点的高程为 HA ，今要测设 B 点的木桩使其高程为设计的 HB ，在 A 、 B 两点安置水准仪，先在 A 点立水准尺，读得读数为 a ，则仪器高程为HiHA a 。竖立在 B 点桩顶的水准尺读数应为 b =Hi 一 HB ，逐渐将桩打人土中，使尺上读数逐渐增加至 b , 则桩顶高程即为 HB （五）测设设计的坡度在场地平整、铺设管道和修筑道路等工程中，经常需要在地面上测设给定的坡度线。如图 13 - 9 - 5 所示，设 A 点的高程为 Ha , A 、 B 两点间的水平距离 D ，设计坡度为一 l % , 则 B 点的高程 HB =HA一 0 . 01XD 。首先用水准仪按设计高程的测设方法测设 B 点的高程。然后将水准仪安置于 A 点，使水准仪基座上的一只脚螺旋放在 A 刀方向线上，量仪器高i。用望远镜瞄准立于 B 点的水准尺，转动AB方向线上的那只脚螺旋，使十字丝横丝在 B 点水准尺上的读数为 i ，此时仪器的视线即平行于所设计的坡度线。随后在 AB 的中间各点上打桩，使立于其上的水准尺读数为i，此时各桩顶的连线即为所设计的坡度线。三、建筑施工控制测量建筑场地在施工以前要建立施工控制网。对于工业厂房和民用建筑一般是沿着建筑物轴线的平行和垂直方向布设建筑施工控制网。在大型厂房建筑工地，施工控制网一般布设成正方形或矩形格网，格网与建筑主轴线平行或垂直，称为建筑方格网。若建筑场地面积不大（例如市区的高层建筑），常布设平行于主要建筑物轴线的十字形建筑基线或单个矩形控制网作为平面控制，从邻近的水准点引测 2 - 3 个位于建筑场地的临时水准点作为高程控制建筑施工场地的平面控制网采用施工坐标系（亦称建筑坐标系），其坐标轴与建筑物主轴线相一致或平行，以便于将建筑物的轴线点和细部点等设计数据化算为坐标。但是，建筑物又是位于城市或地区的统一坐标系（大地坐标系）中，建筑物的总体设计所采用的地形图也是按大地坐标系来定向和分幅的，建成后的建筑物的总平面图也需标绘于地形图中。因此，在建立施工坐标系时需要进行与大地坐标系的换算。如图 13 9-6 所示， XOY 为大地坐标系， X O Y 为施工坐标系， （ x0 , y0 ） 为施工坐标系的原点在大地坐标系中的坐标， a 为施工坐标系的 X 轴在大地坐标中的坐标方位角。如果已知 P 点的施工坐标为（ x P ，y P ） ，可按下式将其换算为大地坐标：反之，如果已知 P 点的大地坐标，也可将其换算为施工坐标：四、建筑施工测量（一）建筑物轴线测设建筑物轴线的测设方法依施工现场斡情况和设计条件而不同，有以下几种方法1. 根据建筑方格网或建筑基线测设轴线根据建筑方格网的一条边、建筑基线或相当于建筑基线的法定拨地单位所定的建筑红线，用直角坐标法定出建筑轴线。如图 13 - 9 - 7所示线，PQ为建筑基线，AB、CD为建筑物轴安置经纬仪于P点，瞄准 Q 点，按设计数据在只卫直线上用钢尺测设长度，定出 A 、 B 点，在该两点上用经纬仪测设 90角，再在垂直方向线上用钢尺定出 A 、 C 、 B 、 D 点，并检查矩形各边的长度及直角，误差如果在允许范围内，则将点位作适当的调整。然后，在轴线的延长线上打控制桩（图中黑圆点） , 以便基础开挖后作恢复轴线的依据。2 根据已有建筑物测设轴线与已有建筑物平行或垂直的设计建筑物的建筑轴线测设，可从已有建筑物的墙角点定出一条平行线作为建筑基线，然后再据此定出设计建筑物的轴线。（二）工业厂房柱列轴线测设如图 13 9-8 所示，根据建筑方格网定出厂房主轴线 MN 、P Q ，图中小方块为柱列的设计位置，根据柱子基础开挖的范围，设计厂房控制桩 A 、 B 、 C 、 D 的位置，并依据主轴线测设这些点位，作矩形边长及角度的检查，然后在矩形八日 CD 的各边定出各桩列控制桩（图中小圆点）的位置。（三）基础施工测量根据建筑物轴线、柱列控制桩等，在地面放样出基础开挖范围。当基槽开挖到一定深度后，用水准仪在槽壁上测设一定高程的水平控制桩（称为平水桩） , 以控制开挖深度。如图 13-9-9 所示，平水桩的测设高程为-1.200m ，以控制基槽叩开挖深度（高程为-1 . 500m ）。然后按建筑物轴线测设基础模板，浇筑混凝土后，再在基础面上测设建筑物轴线。（四）建筑构件安装测量 1 厂房柱子安装测量装配式厂房的钢筋混凝土柱子是预制后在施工现场安装的，在安装时应使其平面位置、高程及柱身的垂直度符合设计要求。如图 13 - 9 - 10 所示，预制的柱子用吊车插人杯形基础的杯口后，应使柱子的中心线与杯口的中线对齐，用木楔作临时固定，然后用 2 台经纬仪安置在离柱约 1.5倍柱高的纵、横两条轴线附近，同时进行柱子位置及竖直校正。利用经纬仪的垂直投影功能，即利用经纬仪望远镜的视准轴上、下转动成一竖直平面的特点，先用纵丝瞄准杯口中心线校正柱子平面位置，然后缓缓抬高望远镜，观察柱子中心线偏离纵丝的方向，指挥用钢丝绳拉直柱子，使柱子中心线与纵丝重合。此即经纬仪的垂直投影测量，简称投测。钢结构的厂房柱子也可用同样的方法校正柱位。2 吊车梁安装测量吊车梁安装于柱子的牛腿面上，梁顶标高应与设计标高一致，梁的中心线应与吊车轨道的中心线在同一竖直面内。为此，用水准仪测定牛腿面的标高，修平牛腿面或加垫块使吊车梁水平，并符合设计标高。然后用经纬仪将吊车轨道的设计中心线从地面投测到吊车梁顶面。然后再用钢尺检查两排吊车梁之间的轨距。（五）高层建筑施工测量 1 建筑轴线测设及垂直投影高层建筑物施工测量的主要任务是将建筑物基础轴线正确地向高层引测（垂直投影） , 以保证各层的相应轴线位于同一竖直面内。高层建筑物的基础工程完工以后，用经纬仪将建筑物主轴线精确地投测到建筑物的底层（地坪层），并设立轴线标志，供向上层投测之用。一般是用经纬仪在离开建筑物相当距离的轴线控制点上，瞄准轴线方向后向上用正、倒镜投测，同一层面上纵、横轴线的交点，即该层楼面的施工控制点。当建筑物楼层增加时，经纬仪投测的仰角增大，操作不方便，因此必须将主轴线控制桩引测到远处，以减小仰角。高层建筑的轴线向上层或下层引测（垂直投影）的专用仪器为垂准仪（图 13-9-11 ） , 它有一个向上、一个向下的望远镜，其视准轴为同一轴线，两个目镜设置在水平方向，便于观测。当用水准管整平仪器后，望远镜的视准轴即处于铅垂线位置。用此仪器时可以将建筑轴线的控制点设在建筑物内，各层楼板上留一小方孔（称为垂准孔），使垂准仪能通过此孔向上或向下引测轴线控制点，使各层楼面可以据此正确测设柱、墙等位置。 2 建筑物的高程测设高层建筑物施工中要由下层向上层测设高程（称为高程传递），使上层楼板、门窗口、室内装饰等工程的标高符合设计要求。传递高程的方法有以下几种：（ 1 ）钢尺直接量法从地坪层（底层）士 0 . 000 标高线（代表地坪层的设计高程线，并假定其相对高程为零）垂直沿墙面或柱面直接向上量一层的高度，划出上一层的楼面设计标高线。有时为了操作上的方便，测设各层的标高线时，规定均离设计楼面高出 lm ，称为“ 1 米标高线”。根据各层的 1 米标高线，再测设其他各建筑部位的标高。 （ 2 ）水准测量法在高层建筑的垂直通道（例如楼梯间、电梯井、垂准孔等）中悬挂钢尺代替水准尺，用水准仪在下层与上层分别在钢尺上读数，再在立于楼面上的水准尺读数，按测设设计高程的原理，测设 1 米标高线。 （ 3 ）全站仪测高法在垂直通道中，利用全站仪的测距功能，使望远镜垂直向上，在上层特设的铁支架上安置棱镜，测定垂直距离，以传递高程。五、竣工测量工业或大型民用建筑竣工后，应进行竣工测量，编制竣工总平面图，为建筑物的使用、管理、维修、扩建或改建提供数据和图纸资料。在建筑施工时，由于施工误差或设计更改，使竣工后的某些部位与原设计不完全相符。竣工图是根据施工过程中各阶段验收资料和竣工后的实测资料绘制的，故能全面、准确地反映建筑物竣工后的实际情况。竣工总平面图，除了建筑物本身以外，还应包括下列内容： （ 1 ）现场保存的测量控制点 （ 2 ）给水、排水、电力、电讯及热力管线的位置及高程； （ 3 ）内部道路及绿化区域的位置和高程；（ 4 ）土地权属界址点的位置。竣工测量中还应包括下列数据： （ 1 ）重要厂房和房屋要测定房角点的坐标； （ 2 ）地下管线应在回填土前测定其起、终点和转折点的坐标； （ 3 ）管道的管顶（下水道的管底）测定其高程。六、变形观测为保证工程建筑物在施工和使用过程中的安全，以及为建筑设计收集资料，需要进行建筑物的变形观测，包括沉降观测、倾斜观测和位移观测等。（一）沉降观测建筑物自基础施工开始，随着荷载咖口大，必然有向下的沉降。沉降观测可为判断正常沉降与非正常沉降、均匀沉降与不均匀沉降提供必要的数据。 1 基准点和沉降观测点的设置沉降观测的基准点是 2 3 个埋设于建筑沉降影响范围以外的水准点，与城市水准点连测后获得基准点的高程，它们之间的高差应经常用水准测量检核，以确证其稳定性。需要进行变形观测的建筑物上的部位应埋设沉降观测点，观测点的数量和位置应能全面反映建筑物的沉降情况。一般沿基础均匀布设，在沉降缝的两侧、重要的支柱和基础上均应布设观测点。观测点一般用角钢、20 mm以上的钢筋等埋设于墙、柱、台阶上，露出部分应有向上凸出的点，并便于竖立水准尺。2 沉降观测的方法、周期和精度要求沉降观测是用水准仪后视基准点、前视各沉降观测点，以测定沉降点在各时期的高程变化，观测时要尽可能使前、后视的距离大致相等，必要时中间可加设转点。沉降观测的周期主要决定于地基情况、施工进度等因素。一般为开始周期短，以后逐步延长。最短可为每天一次，竣工后每月一次，以后逐渐延长，直至沉降稳定为止。对于一般性建筑，可采用 DS2、 D S3级水准仪进行沉降观测。对于大型或重要建筑或高层建筑需要采用 DS1级精密水准仪。 3 沉降观测的成果整理对于每个沉降观测点，每次观测应记录其日期时间、观测时的高程及施工情况（荷载情况），计算相连接的两次观测之