测量基本知识.doc

第一部分 施工测量基本知识一、施工测量的任务和作用1、定义各种工程施工阶段所进行的测量工作，称为施工测量,主要包括控制网测量及施工放样。市政工程中测量控制网就是我们工地上布设的高程水准点和坐标导线点。施工放样就是最终测放出来的桥梁结构物的具体部位、道路中心线等具体线位。2、任务施工测量的基本任务是把设计图纸上规划设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程，按设计要求，使用测量仪器，根据测量的基本原理和方法，以一定的精度测设（放样）到地面上，并设置标志比如道路中桩、桥梁桩位等等，作为施工的依据，同时在施工过程中进行一系列的测量工作，以衔接和指导各工序间的施工。3、内容施工测量贯穿于施工的全过程，其内容包括：1）施工前施工控制网的建立；2）结构物定位和基础放线；3）工程施工中各道工序的细部测设，如桩基的测设、承台、墩台身的测设、支座的安装、桥梁上部结构的调整等等。4）工程竣工后，为了便于管理还必须编制竣工图；5）施工和运营期间对桥梁的主塔进行变形观测。二、施工测量的基本原则1、先整体后局部测量工作中的误差是不可避免的，但错误是不容许的。施工测量必须遵循“先整体后局部”的原则。该原则在测量程序上体现为“先控制后碎部”。即首先在测区范围内，选择若干点组成控制网，用精确的测量和计算方法，确定出这些点的平面位置和高程，然后以这些点为依据再进行局部地区的测绘工作和放样工作。通俗的讲就是根据施工段落的长短及周边的地形地貌，布设足够数量的带有高程和坐标的固定点。其优点为：1）由于控制网的作用，可以保证测区的整体精度；2）根据控制网，把整个测区分为若干局部地区，分区进行施测，可以提高工效、减少测量架站的次数，提高测量精度。2、逐步检查施工测量同时必须严格执行“逐步检查”的原则，随时检查观测数据、放样定线的可靠程度以及施工测量成果所具有的精度。其主要目的是防止产生错误，保证质量。三、施工测量的特点1、有不同的精度要求一般情况下施工测量的精度比测绘地形图的精度高，而且根据建筑物、构筑物的重要性、材料以及施工方法不同，对施工测量的精度要求也有所不同；2、测量人员必须掌握相关的工程知识由于施工测量贯穿于施工全过程，施工测量工作直接影响工程质量及施工进度，所以测量人员必须了解工程有关知识，并详细了解设计内容、性质及对测量工作的精度要求。 四、施工测量的具体要求1、遵守国家法令、政策和规范，明确为工程施工服务；2、遵守先整体后局部的工作原则；3、要严格审核原始依据（设计图纸、测量起始点位、数据等）的正确性，坚持测量作业与计算工作步步有校核；4、选用科学、简捷、能满足精度要求的施测方法。合理选择、正确使用仪器，在测量精度满足工程需要的前提下，力争做到省工、省时、省费用；5、一切定位、放线工作要经自检、互检合格后，方可监理报验；6、测量记录的基本要求测量记录做到原始、正确、完整、具体要求为：1）应在规定的表格上记录。开始应将表头所列各项填好，并熟悉表中所载各项内容和相应的填写位置。2）记录应当场及时填写清楚，不允许先写在草稿纸上再转抄眷清，记错或算错的数字，应将错数画一斜线，将正确数字写在错误数字的上方，以保持记录的“原始性”。3）字迹要工整、清楚。相应的数字及小数点应左右成列、上下成行、一一对齐。记录中数字的位数应反映出观测精度，例如水准读数应读至毫米，如读数1.560m，不应记为1.56m。7、计算工作的基本要求计算工作应做到依据正确、方法科学、严谨有序、步步校核、结果正确。8、施工测量人员应具备的基本能力1）看懂设计图纸，结合测量放线工作能核审图纸中的问题；2）了解并掌握不同工程类型、不同施工方法对测量放线的不同要求；3）了解仪器的构造和原理，并能熟练地使用、校核、维修仪器；4）能够针对施工现场的不同情况，综合分析和处理有关施工测量中的其他问题。五、施工测量术语（一）、控制测量术语1、控制测量：为建立测量控制网而进行的测量工作。包括平面控制测量、高程控制测量和三维控制测量；2、平面控制网：在某一参考面上，由相互联系的平面控制点所构成的测量控制网；3、平面控制点：具有平面坐标的控制点；4、导线控制网：通过导线测量的方法建立的测量控制网；5、附合导线：起止于两个已知点间的单一导线；6、闭合导线：起止于同一个已知点的封闭导线；7、高程控制点：具有高程值的控制点；8、高程控制测量：确定控制点高程值的测量工作；9、高程控制网：由相互联系的过程控制点所构成的测量控制网。（二）高程测量术语1、高程测量：确定地面点高程的测量工作；2、水准测量：用水准仪和水准尺测定两个固定点间高差的工作；3、水准点：用水准测量方法，测定的高程达到一定的精度的高程控制点；4、水准网：由一系列水准点组成多条水准路线而构成的带有结点的高程控制网；5、高差：同一同程系统中两点间的高程之差；6、附合水准路线：起止于两个已知水准点间的水准路线；7、闭合水准路线：起止于同一已知水准点的封闭水准路线；8、支水准路线：从一已知水准点出发，终点不附合或不闭合于另一已知水准点的水准路线第二部分 测量仪器操作及保养（只需了解）一、水准仪一）、水准仪简介1、水准仪的型号及标称精度水准仪是水准测量的主要仪器。按其精度等级划分情况见下表。表中DS分别为“大地”和“水准仪”的汉字拼音第一个字母，其下标05、1、3等数字表示该型号仪器的精度。通常在书写时省略字母“D”。2、水准仪的功能水准仪的主要功能是测量两点间的高差h，从而用已知点的高程计算出待定点的高程H；4、水准仪的附件二）水准仪的操作1、安置首先，松开三脚架架腿上的蝶形螺旋，根据自己身高，调节好架腿的长度，再拧紧蝶形螺旋。然后，张开三脚架，使一条架腿放稳在地，用两手分别握住另外两架腿，调整架腿所处位置，目估使架头大致水平，然后踩稳架腿,将水准仪安放在架头上，旋紧中心螺旋。2、整平转动照准部，使圆水准器位于任意两脚螺旋连线的垂线上，用双手同时向内或向外转动两个脚螺旋（根据气泡偏移的位置确定旋转方向），使气泡移至垂线上，接着再转动第三个脚螺旋使气泡居中。然后将仪器旋转90观察，如果气泡稍有偏差，重复以上动作，直至仪器完全水平。v转动螺旋时，左、右两手应速度相同，方向相反。气泡移动的方向总是与左手拇指移动方向一致。3、瞄准：松开仪器水平制动螺旋（部分仪器上无制动螺旋），利用望远镜上的瞄准器对准水准尺，然后拧紧制动螺旋，调整目镜焦距使十字丝清晰；从望远镜内观察，调整物镜焦距使水准尺呈像清晰，上下晃动眼睛消除视差。再转动微动螺旋使水准尺位于十字丝中线附近 。4、读数水准尺是水准测量的标尺，常用的水准尺有塔尺和双面尺两种。塔尺用于等外水准测量，一般长度为2m或5m。本项目使用塔尺长度为5m。双面尺多用于三、四等水准测量，两根尺为一对。尺垫是在转点处放置水准尺的，由铸铁制成，为三角形 ，中央有一个突起的半球形圆顶，用以放置水准尺，下部有三个尖角，使用时，将尖角踩入地内，踏实。施工中一般采用5m铝合金塔尺，正面为黄、白相间色，每1米为一种颜色，每格为5毫米。塔尺数字标注分两种：一种是下尺，即见到分米数值时读其低一位数；一种是上尺，即分米数值看见几读几。读数一般读四位数，其中米和分米位可直接由十字丝横向落在水准尺上的注记处读取，厘米位可通过计算十字丝横向落在水准尺上的厘米分划格获得，毫米位估读，且不需读出单位。例如：1.485m，读作1485 ；0.058m，读作0058 。一般读取水准尺正面大数字；当水准尺距仪器较近时，应读取尺背面小数字，以减少估读误差。三）、水准仪操作技术要求三脚架使用时应检查蝶形螺旋是否有效，架腿伸缩是否自如，各紧固部位是否松动，有松动现象的应予紧固。取放仪器时，应一手握紧仪器上部，一手托住仪器底座，轻放在三脚架连接支座上。仪器基座三个角和架头三个角位置对应一致。仪器调平后，三个脚螺旋应大致等高，且均能自由转动螺旋已全部拧出仪器短距离搬移时，不必拆除仪器，但应合拢脚架，绑好背带，一手托住机头，一手抓牢脚架，倾斜抱于胸前。水准塔尺使用前检查连接处卡扣是否弹出，是否有较大缝隙影响读数，以及尺节伸缩是否自如。立水准尺应前后左右竖直，不应有明显偏斜。立尺点应稳固，不能立在虚土上，立直后尺端应能自由转动。立尺人应将两手放于塔尺两侧，使塔尺自由下垂，严禁用手遮挡尺面数值。四）水准测量误差产生的原因1、仪器误差v1）i角误差望远镜视准轴与水准管轴不平行产生的误差：即i角误差。为避免i角误差影响，要求在一个测站上，由后视转向前视时，望远镜不得重新调焦。因重新调焦会引起视准轴光学位置的变化，引起i角变化。如果前、后视距离相等，则由此产生的读数误差会基本上抵消。所以，在同一测站上，采用中间法，保证前后视距大致相等，可基本消除i角误差。i角误差的检验v1）要检验一台仪器是否存在i角偏差，可在100米距离间选定两点，分别固定放置两把塔尺；将仪器放在中间位置处测量两立尺点高差；再将仪器架设在一侧立尺点附近，且仪器中能看清塔尺读数的位置，再次测量两立尺点高差；若两次测量的高差偏差值在 2 mm 以内，即说明i角的偏差不影响仪器正常使用；若偏差值超过 5mm，则需检校仪器。2）水准标尺误差：这种误差主要由塔尺每米（分米）分划偏差、尺面弯曲、塔尺零点磨损、卡口是否弹出、塔尺倾斜等原因产生。所以购买塔尺的质量要好，应选择正规厂家；存放、移动塔尺时尺正面不可向上，应侧面向上；立放塔尺时尽可能垂直。 此外，观测时尽量使用同一塔尺。2、观测误差v水准器气泡居中误差：此种误差主要由仪器没有精确调平使视准轴倾斜而产生。所以，观测中应随时检查气泡居中情况。v视差：水准尺调焦成像时，十字丝平面与水准尺影像不重合，当人眼观察的位置不同，读数则不同。消除的方法就是进行多次对焦，并变换眼睛的观察位置。v读数估读误差：估读误差与望远镜的放大倍率和视距长度有关，放大倍率高，估读误差可能小些；视距长了相应估读误差就会增大 。所以减少估读误差的办法就是缩短测距，且尽量一人测量 。3、外界条件影响v仪器和标尺沉降影响：架设时由于仪器和标尺的自重会出现下沉，又由于土壤的弹性会使仪器和标尺上升，从而使视线高发生变化。所以，在设置测站和转点时，应选择坚实地面，并踏实脚架和尺垫，尽可能加快观测速度，缩短搬站时间。v大气折光和温度影响：一般在日出后或日落前两小时以外观测最好。此外，在同一测站上，采用中间法，保证前后视距大致相等，可基本消除大气折光的影响；阳光较强时，要撑遮阳伞。三、测量仪器的保养一）、测量仪器使用的基本要求1、使用测量仪器前，应对仪器及其附件进行全面检查。发现问题，应立即提出。检查的主要内容有：仪器有无碰撞伤痕、损坏，附件是否齐全、适用，各轴系转动是否灵活，有无杂音，各操作螺旋是否有效，校正螺钉有无松动或丢失，水准器气泡是否稳定。有无裂纹，自动安平仪器的灵敏件是否有效，物镜、目镜有无磨痕，物象和十字丝是否清晰，经纬仪读数系统的光路是否清晰，度盘和分微尺刻划是否清楚。有无行差等等。2、仪器的出入箱安置：仪器开箱时应平放，仪器取出后应及时关闭箱盖。测站应尽量选在安全的地方。3、仪器的一般操作：仪器安置后必须有人看护，不得离开，操作中应避免用手触及物镜、目镜。烈日下或下零星小雨时应打伞遮挡。4、仪器的迁站、运输和存放：迁站时，脚架合拢后，置仪器于胸前，要稳步行走。仪器运输时不可倒放，更要注意防震、防潮。仪器应存放在通风、干燥、常温的室内。仪器柜不得靠近火炉或暖气管。5、光电仪器的使用：使用电磁炉测距仪或激光准直仪时，一定要注意电源的类型（交流或直流），电压或光电设备的额定电源是否一致。有极性要求的插头和插座一定要正确接流，不得颠倒。使用干电池的电器设备，正负极不得装反，新旧电池不要混合使用，设备长期不用，要把电池取出。使用仪器前，先要熟悉仪器的性能及操作方法，并对仪器各主要部件进行必要的检验和校正。使用激光仪器时，要有3060min的预热时间。激光对人眼有害，故不可直视光源。在阳光下或小雨天气作业时均要打伞遮挡，以防阳光射入接收物镜而烧坏光敏二级管，或防止雨水淋湿仪器造成短路。迁站或运输时，要切断电源并防止震动。二）、测量仪器保养的基本要求1、测量仪器的检验与校正。水准仪和经纬仪应根据使用情况，每隔23个月对主要轴线关系，进行检验和校正。仪器检查和校正应选在无风、无震动干扰环境中进行。各项检验、校正，须按规定的程序进行。每项校正，一般均需反复几次才能完成。拨动校正螺钉时，应先辨清其松紧方向。拨动时，用力要轻、稳，螺旋应松紧适度。每项校正完毕，校正螺旋应处于旋紧状态。各类仪器如发生故障，切不可乱拆乱卸，应送专业维修部门修理。2、光电仪器的保养。目前，测量上使用的光电仪器越来越多，且大都属于精密仪器，应该注意防潮、防尘和防震。作业期间，若仪器被雨淋湿，应该用干净的软布擦干，并在通风处放置一段时间。仪器装箱前，应用软毛刷刷去镜头上的灰尘，若镜头上有潮气时，可用鼓风球吹干。仪器应放置在通风良好的阴凉地方，箱内应放置防潮防霉剂。长期存放的光电仪器必须定期充电，同时检查仪器的光学、电子系统工作情况，发现故障应及时处理。不要用挥发性强的液体（如稀释剂苯）来清洁仪器，但可以用脱脂棉做的棉签蕉酒精和乙醚（6:4）的混合液或用干净的蒸馏水，浸湿清洁它。在使用过程中，禁止任意拆卸仪器各部件，如发生故障，送修理部门修理。3、钢尺的使用和保养。钢尺性脆易折，使用时要严禁人踩、车碾，遇有扭结打环，应解开后再拉尺，收尺时不得逆转。钢尺受潮易锈，遇水后要用布擦净，较长时间存放时，要涂机油或凡土林油。在施工现场使用时，要特别注意防止触电，伤尺、伤人、钢尺尺面刻划和注记易受磨损和锈蚀，量距时要尽量避免拖地而行。4、水准尺与标杆的使用和保养。水准尺与标杆在施测时均应由测工认真扶好，使其竖直，切不可将尺自立或靠立。塔尺抽出时，要检查接口是否准确。水准尺与标杆一般均为木制或铝制，使用及存放时均应注意防水、防潮或防变形，尺面刻划与漆皮应精心保护，以保持其鲜明、清晰。测量人员的基本要求首先，我先讲下测量工作对测量人员的身体及素质要求，测量对身体条件有一定的要求，毕竟测量是野外工作，要能爬山涉水，还要能经得起严寒酷暑，毕竟测量是野外作业，学习测量就要做好吃苦的心理准备。其次，对心理素质的要求，虽然测量对心理素质要求不重要，但是本人认为有较好的心理素质对测量帮助会很大。有时候测量任务比较繁重，难免工作的时候不出现情绪，如果出现有心理情绪不自己不去调整，或者调整不过来的时候，我建议还是不要出去测量了，带情绪工作是很容易出错的，但也不排除例外。有时候一个小小的错误，导致工程返工，直接导致工地经济损失。第三个最重要一点，细心加耐心，测量每天跟数字打交道，不细心是不行的，现场测量资料有很多是要用手工记的，如果你不小心点错一个小数点，或者抄数据的时候把两个数字写反了，等这些外业数据拿回去做内业的时候你会发现这些数据跟地形或者结构尺寸对不上，这时候你会发现你的辛苦是白忙活了，有时候还会导致很大的错误发生。耐心在施工测量中也很重要，测量指导施工，图纸定出了线路走向，结构形状，但是要把这些精确的定位就要靠测量来指导，要是没有测量定位，那就乱套了。因为施工中工人并不是每个人都对工程很懂，在测量指导施工中就需要你耐心给他交底，耐心跟他讲解，最终让他明白你要让他怎么做。还有就是在施工测量中，特殊因素导致有些桩点容易破坏，你不得不重复放多次，这就是体现你耐心的时候，毕竟你如果不放的话，施工中出现错误是你的责任。上面我讲到的是测量对测量人员自身的要求，不是专业技术的要求，但是也很重要。下面我笼统的讲一下从工程开工到工程结束，测量都是需要做哪些工作：第三部分、施工放样测量一、见附件施工测量方案10、高程控制测量水准测量10.1、水准测量的原理水准测量就是利用水准仪提供的一条水平视线来测定地面上各点的高差，并根据其中一点的已知高程来推算其他各点的高程。水平视线BAa前视后视大地水准面HAbhABhAB = a - bHBHB=HA+ hAB基本方法是：已知高程的点A，首先测出A点到B点的高程之差，简称高差hAB，则B点的高程HB为： HB= HA+ hAB在实际测量时，a、b的值是用水准仪瞄准水准尺直接读出来的。A点为已知高程点，通常称a为后视读数，而称b为前视读数，则：hab=后视读数-前视读数水准测量中，假如两待测点距离较远或高差较大、亦或不通视时（如图3-3所示），就要多次安置仪器施测，安置一次仪器就叫一个测站，而传递高程所需的立尺点，称为转点；待测的临时水准点称为中间点。测量过程中，每个转点既有前视读数，又有后视读数，因此，对转点必须小心观测，尤其要把尺立在坚实的地面上，最好使用尺垫；当仪器从一站移往下一站时以及读数观测中，要保持尺在原位置上。10.2、水准点的设置：水准测量通常是从已知水准点开始，引测其他点的高程。水准点有永久性（一般由测绘单位提供）和临时性（施工中临时引测）两种。一般来说，水准点应该布设在土质坚硬、使用方便、便于保存的地方。10.3、水准点引测工程开工前，由设计单位或建设单位提供13个工程附近的高程基准点（水准点）。施工单位需在施工现场沿路线方向每隔一定