市政工程测量放线工详细教学..ppt

测量放线工总复习 主要内容 1 国家法律 法令 规范 规程 2 基本知识 3 仪器构造 原理 使用及检验 4 控制测量 5 大比例尺地形图的应用及测绘 6 基本计算 7 基本操作的方法 8 误差理论基础 9 竣工测量及变形观测 一 国家法律 法令 规范和规程 1 测量放线工技师职业技能标准 2002 01 08 2 中华人民共和国测绘法 2002 12 01 4 北京市建设工程规划监督若干规定 2002 01 01 5 建筑施工测量技术规程 DB11 T399 2006 6 工程测量规范 GB50026 93 1993 08 01 3 中华人民共和国计量法 1986 07 01 规划行政主管部门对建设工程实施规划验收的内容包括 主体建筑的总平面位置 层数 高度 立面建筑规模和使用性质等 7 城市测量规范 CJJ8 99 1999 07 01 8 地下铁道 轻轨交通工程测量规范 GB50308 1999 9 北京市桥梁工程施工技术规程 10 建设工程监理规程 DBJ01 41 2002 11 中华人民共和国计量检定规程 钢卷尺 12 中华人民共和国计量检定规程 水准仪 13 中华人民共和国计量检定规程 光学经纬仪 14 中华人民共和国计量检定规程 全站型电子 一 中华人民共和国计量法 1986 07 01 1 法定计量单位 国家以法律命令形式公布的强制使用或允许使用的计量单位 2 法定计量单位的实质 为了计量单位的统一和量值的准确可靠 3 常用法定计量单位 4 数字字头符号 5 计量法实施细则第廿五条 任何单位和个人不准在工作岗位上使用无检定合格印 证 经检定不合格以及超过检定周期的计量器具 级钢尺标准 l 0 1 0 1L 级钢尺标准 l 0 3 0 2L 二 建筑施工测量技术规程 DB11 T399 2006 五大限差 1 平面控制网限差 A 导线测量技术要求 B 场地控制网 建筑方格网 技术要求 建筑物矩形控制网精度 2 高程控制网A 主要技术要求 B 观测技术要求 三 放线定位及验线精度要求 四 高程传递精度要求 五 轴线投测精度要求 六 测量人员应有的准则 1 遵守国家法律 法令和测量的有关规程与规范 为工程服务 保证质量 照图施工 按时完成任务的工作目的 2 防止误差积累 保证建筑物整体与局部的正确性 确保测图精度 测量工作应先整体 后局部 高精度控制低精度 先进行控制测量 后进行定位放线或测图的工作程序 3 在测量之前先审核起始数据 起始点的高程 坐标及设计图纸等 外业观测及内业计算步步有校核的工作方法 4 测量方法要简捷 精度要合理相称的工作原则 合理利用资源 仪器设备的配备要适当 5 建筑物定位放线及重要的测量工作必须经自检互检合格后由有关单位 监理 规划部门或上级测绘部门 验线的工作制度 6 要发扬艰苦奋斗 不怕苦 不怕累 一丝不苟 认真负责的工作作风 7 及时总结经验 具有开拓进取 与时俱进 努力学习先进技术 不断改进的工作精神 七 验线工作的基本要求 1 验线工作应认真负责积极主动 2 验线的依据要正确原始 3 验线所使用的仪器 钢尺要检定 4 验线的精度要符合规范和设计的规定 5 验线与放线要不相关 6 验线的部位是最弱点和关键部位 7 验线成果与原放线成果之间的误差处理 当验线成果与放线成果之间的误差小于限差的倍为合格 等于或略小于限差的1 倍为优良 大于限差的倍为不合格 应进行重测 八 预防测量事故的措施 1 进行全员 质量第一 的教育 不断增强质量意识 2 认真做好技术交底 充分做好图纸的学习和审核 学习有关国家法律 法规 规程和规范做好仪器的检验与校正工作 3 制定作业方案 采取相应的质量保证措施 4 进行工作质量中间检查和严格的工序管理 中华人民共和国安全生产法 基本国策 安全第一 预防为主 二 基本知识 一 建筑施工测量的分类 1 测定 设计测量 2 测设 施工测量 二 测量工作的实质 用水准测量 角度观测和距离丈量求得地面点的平面位置 x y 和高程 H 三 建筑施工测量的任务 1 控制测量与平差 2 大比例尺地形图的测绘 3 规划与设计 4 定位与放线 5 竣工测量和沉降变形观测 四 测量直角坐标系与数学直角坐标系的异同 测量坐标系 数学坐标系 X 0Y 0 x y Xy 为一对大数 x y 一切数学公式 特别是三角函数公式则完全一致 象限排列逆时针 象限排列顺时针 1 基准线 铅垂线基准面 大地水准面 平均的静止的海水面构成的闭合曲面 2 参考椭球体a 6378 1371m a b b 1 298 257R 6371km 3 地面点的坐标系 A 天文地理坐标系 为世界公用的坐标系 B 大地地理坐标系 我国建立的这一坐标系称为 1980国家大地坐标系 简称C80 五 地面点的确定 陕西省泾阳县永乐镇国家大地原点 C 地心坐标系 赤道平面与本初子午面的交线为x轴 与之垂直的为y轴 地球自转轴为z轴 D 高斯直角坐标系 利用圆柱投影再展开 中央子午线为纵轴 x 赤道为横轴 y L0 6N 3 第N带的中央子午线L0为 求经度L在第几带N E 独立坐标系 以北京为例 北京市的平面直角坐标采用地方系 以复兴门三角点正北为纵轴 其经度E 116 21 00 9065向南4412 12米为横轴 500000m 300000m 4412 12m x y F 1985国家高程基准 我们国家1987年规定 以1952年至1979年观测的黄海平均海水面作为全国高程的统一起算面 称为 1985国家高程基准 以此为基准 测得珠穆朗玛峰珠的高程为8844 43m 1975年测得的高程为8848 13m 已废止 北京高程采用地方高程系 如国家高程系某点高程为50 000m 则北京地方高程系某点高程为50 426m 6 用平面代替曲面的限度 对距离的影响 对角度的影响 对高程的影响 结论 在半径10km范围内 地球曲率对角度的距离的影响可乎略不计 但对于高程测量距离再短 也要考虑地球的曲率对测量结果的影响 大气折光与地球曲率的共同影响 7 记录的要求 记录原始 内容完整 数字准确 字迹工整 8 计算要求 依据正确 方法科学 计算有序 步步校核 结果可靠 9 计算校核方法 A 重复计算 B 变换方法计算 C 总和校核 D 构成一定几何图形校核 10 观测校核方法 A 重复观测 B 变换方法观测 C 构成一定几何图形校核 11 3S技术 A 全球卫星导航定位系统 GPS 由空间部分 地面控制部分和用户三部分构成 用途 测量 航空 航海 航天 交通的导航 火箭 的测姿 导航等 B 地理信息系统 GIS 采集 存储 管理 分析研究和描述地球表面 包括大气层 与空间地理分布有关数据的空间信息系统 C 遥感技术 RS 包括航空遥感和卫星遥感 主要用途是测图 D 数字化一体测图 三 仪器构造 原理 使用及检校 A 构造 望远镜 水准器 基座三部分构成 CC 望远镜十字丝交点与物镜光心的连线 LL 水准管零点 最高点 圆弧的纵向切线 L L 圆水准器零点 最高点 球面的法线 或与球心的连线 B 水准测量原理 一 水准仪 hAB a b HB HA hAB HA a b Hi HA a HB Hi b C 水准仪应满足的条件 L L VVLL CC D LL CC的给校方法 hAB a1 b1为正确高差 a2 b2 hAB h a2 a2 转动微倾螺旋使中丝对准A点尺上正确读数a2 此时视准轴处于水平位置 但管水准气泡必然偏离中心 为了使水准管轴也处于水平位置 达到视准轴平行于水准管轴的目的应校正水准管一端的校正螺丝 自动安平水准仪则是校正十字丝 E 自动安平水准仪的补偿装置由补偿元件 灵敏元件和阻尼元件构成 F 精密水准仪特点 望远镜放大倍数大 灵敏性高 稳固的结构 CC与LL变化小 高精度的水准管 5 10 2mm 楔形丝和测微器 G 精密水准尺特点 刻划在因钢带上 双排基本分划与辅助分划 基 辅差一般为3 01550m 有圆水准器 便于尺子竖立垂直 H 精密水准仪的检验与校正 I 电子水准仪原理 通过望远镜中的照相机 摄取水准仪中的图像信息 并传输给数据处理系统 自动按编码转换成水准尺读数 水平距离和其它所需要的数据 A 构造 照准部 度盘 基座 B 测角原理 a 水平角 地面两条相交直线在水平面内投影的夹角 b 垂直角 在垂直面内视线与水平线的夹角 二 经纬仪 C 使用 对中 使仪器中心在测站点的铅垂线上 整平 使经纬仪竖轴铅垂 度盘水平 D 仪器应满足的条件 LL VV CC HH HH VV E 校正CC HH 测水平角 测回法 全圆方向盘法 垂直角 延长直线 竖向投测等 将十字丝由B2向B1方向校正B2至B1的1 4处 HH不垂直于VV是送车间修理 竖盘指标差是校正竖盘指标水准管 有补偿功能的是校正补偿装置 光学对点器的校正 三 平板仪 由图板 照准器 脚架与附件三部分构成 使用时要对中 整平和定向 四 各种测量误差性质及对应的措施 五 电子经纬仪的测角方式 1 编码度盘测角系统 2 光栅测角系统 3 动态测角系统 六 全站仪 1 组成 电源 测角 测距 中央处理器输入和输出 2 使用时注意事项 A 阅读说明书 B 主机与棱镜配套 作业时应躲开强电磁场 C 大太阳时应遮阳 望远镜不能对准太阳 D 仰俯角大或空气扰动大时要选择作业时间 增加观测次数 E 迁站或搬运要装箱并防止碰撞 F 长时间不使用的全站仪至少每1至2个月充电一次 四 控制测量 一 附合 闭全 导线计算方法步骤 1 求角度闭合差f 2 将闭合差平均分配在各观测角上 3 利用改正后的角度求各边方位角 4 利用边长和方位角进行坐标正算求坐标增量 x y 5 计算坐标增量闭合差和全长闭合差f 闭合 6 合格后按与边长成比例反号分配坐标增量闭合差 7 按改正后的坐标增量遂点计算各点坐标 二 三角锁计算 1 第一次角度改正 2 第二次角度改正 其目的是不破坏三角形的图形条件 五 地形图的基本知识 测绘和应用 一 基本知识 1 比例尺及比例尺精度 数字比例尺 线型比例尺1 200 1 5000为大比例尺的地形图 比例尺 图上一个单位代表地面的实际长度 比例尺精度 图上0 1mm所代表地面的实际长度比例尺越大 比例尺精度越高 反之越低 2 地形图符号 A 不依比例尺的如测量控制点 独立树 古井特殊在物点等 测图精度是指图上0 5mm所代表地面的实际长度 B 依比例尺如农田 果园 森林 房屋 湖泊等 C 半依比例尺的 线状符号 如栅桓 小路 小溪疆界等 D 文字注记村镇 居民点 河流名称 控制点的坐标高程 山峰高程等 2 等高线及其特性 A 等高线 地面高程相等且相邻的点构成的闭合曲线 B 等高距 相邻两根等高线之间的高差 C 等高平距 相邻两根等高线之间的水平距离 等高线的特性 等高性 闭合性 不相交性 正交性 稀缓密陡性 二 地形图的应用 1 求坐标 2 求一条直线的长度和方位角 3 求高程 4 求坡度 5 平整场地 6 按一定坡度选择线路 7 绘制断面图 8 求面积 A 几何法 按一定几何图形计算 平行线法 方格网法 求积仪法等 B 解析法 将图上多边形的点按顺时针排列 如下图 用公式进行计算 转换为一般的公式 即为 用解析法进行面积计算 将多边形各顶点按顺时针排列 其面积S为 设有一四边形各点的坐标如下表 求其面积S 四边形的面积S为 747468 351m2 三 地形图的测绘 1 传统法 大平板仪 小平板仪或小平板仪配合经纬仪等方法 2 现代法 遥感 包括卫星遥感和航空摄影 数字测图 内外业一体化测图 六 基本计算 一 三角函数及反三角函数 三角函数的值是唯一的 而反三角函数的值只能是主值 主值范围为 sin 1x 主值在 90 90 cos 1x 主值在0 180 tan 1x 主值在 90 90 二 坐标正反算 1 坐标正算 已知边长D和方位角 求坐标增量 x y A 用公式 x D cos y D sin B 用程序计算 注意 1 必须是DEG的角度模式 2 先输入D 后输入 3 先输出 x y 4 有些键在第二功能键上 所以在使用这些键时 需按第二功给键 2 坐标反算 将直角坐标换算为极坐标 已知坐标增量 计算边长D和方位角 A 用公式计算 注意 计算方位角 时 必须根据 x和 y的正负来判断 所在的象限 B 用程序计算 1 必须是DEG的角度模式 2 先输入 x 后输入 y 先输出D 后输出 3 当 为负值时 加360 然后再化为60进制 统计计算必须在SD或STAT的模式下进行 共有七个键 n x x2 DATA x n n 1 S 在SHARP中为 在SHARP中为 清除键为DEL或CD 用真误差求中误差 用改正数求中误差 xn xn 1 三 数理统计计算 1 尺长改正 2 温度改正 3 倾斜改正 4 改正数总和 5 水平距离 四 三差改正计算 实测高差 应有高差 实测闭合差 允许闭合差 34 0 193 h 0 193 H终 H始 43 436 43 646 0 210 测值 应有值 0 193 0 210 0 017 每站改正数 6 4 5 2 17 3 268 2 173 1 357 0 472 0 210 46 704 44 531 43 174 五 水准测量闭合差调整 X x0 最或是值中误差M 3 00 2 00 1 00 6 00 0 13 8 0 26 8 18 3 10 11 9 20 11 27 200 121 0 348 六 加权平均值计算 七 红线桩坐标反算 1 使用前要检测 2 施工过程中要加强保护防止毁坏 3 沿红线的建 构 筑物定位放线后必须经规划部门验线合格后方可破土动工 4 沿红线的建 构 筑物不许压红线和超红线 左 下一边方位角 上一边方位角 180 1 圆的标准方程 y2 X2 R2 2 圆的四条边界线 x R x R y R y R 这时圆的中心在坐标原点O y 0 x 0 O 七 复杂建筑物计算1 圆 3 一个二元二次方程 x2 y2的系数相等 且不含xy项 都可以化为圆的方程 如 x2 6x y2 8y 75 0 可化为 y 4 2 x 3 2 102 此圆的四条边界线 x R 3 x R 3 y R 4 y R 4 这时圆以后位置O在y 4 x 3 1 椭圆是到两个定点的距离等于定长的点的集合 椭圆的标准方程 a 0b 0c 0a b b c a 如果在椭圆上一点M 知道其中的y或x 就可求得x或y M x y O 2 椭圆 2 椭圆也有四个顶点 在这些点上可作四条边界线 x b x b y a y a 3 直角坐标测设椭圆如上图中a 70 000m b 50 000m 计算在y轴上每10m一点的纵坐标x 用公式计算结果见下表 x y 4 可以在椭圆的四个顶点E W S N的任意一点作为坐标原点用极坐标测设椭圆上的点位 如用S点 MJS建立新坐标系y x 最后用坐标反算 求出d和 用此方法将上题进行计算 5 在椭圆中心用极坐标测设椭圆 其公式为 椭圆的a 70 000mb 50 000m 从x轴起 顺时针每10 一点 其结果见下表 双曲线是到两个定点的距离之差为定长的点的集合 双曲线的标准方程是 a 0b 0 0 c2 a b 如果在双曲线上一点M 知道其中的y或x 就可求得x或y y x 3 双曲线 抛物线是到一固定点F和一条直线L的距离相等的点的集合 1 抛物线的方程 在抛物线上有一点K K点至直线L的距离和至F的距离相等 x2 2py 2 抛物线的开口方向 4 抛物线 3 计算示例 y x 抛物线方程是x2 2py 当y 70 000m时 x 50 000m 可计算出p 故 抛物线的方程为 x2 2 17 857y 抛物线坐标计算 因场馆的图形仍为上下左右对称 所以只计算四分之一 每10米一点 x值也只给出正值 某会议厅外轮廓如右图所示 两侧为双曲线 两顶端为圆 或抛物线 计算y轴上0m 5m 10m 15m 21m 在x轴上0m 6m 12m 18m 24m的坐标值 1 圆弧弧形计算 R M R2 212 R 4 2 R 57 125m 圆的方程为 y2 x 23 125 2 57 1252 5 综合计算示例 椭圆 圆弧形计算结果表 2 双曲线计算 由图可知 a 14 000 当x 30 000m时 y 21 000m 解得 B 26 833m 双曲线方程为 已知x求y的公式为 双曲线计算表 y 3 如果两端点是抛物线 可以建立VK图的坐标系 则抛物线方程为 y 2 2px x 当y 21 000时 x 4 000 解得p 55 125m 抛物线方程为 y 2 110 250 x 1 正弦定理 在三角形ABCK中 A B和 C所对的边为a b c 外接圆半径为R 2 余弦定理 6 解三角形 抛物线计算结果见下表 施工坐标系的原点O 在测量坐标系中的值为x0 y0 施工坐标系的纵轴顺时针旋转了一个角度 P点在施工坐标系中的值为A B 在测量坐标系中的值为x y 则有 7 坐标变换 右图为一MNPQRS的建筑物 因其与测量坐标不平行 现在场区西南角有一固定点K 以K点为施工坐标原点 以与MN平行的方向为B轴 与之垂直的方向为A轴 计算MNPQRS各点的施工坐标 A B 计算示例 1 首先求出与B轴平行的MN边方位角 MN 再计算出它们之间的差值 MN与90 相差 90 76 54 32 13 05 28 2 以K点为起点 计算出K点至M N P Q R S各点的边长和方位角 3 将各点的方位角都加上13 05 28 即得到新的方位角 4 用新方位角及原来的边长用坐标正算求出A B 1 闭合导线计算 8 导线计算 2 附合导线计算 2 1 9 圆曲线计算 圆曲线里程桩号计算 ZY点里程桩号 JD里程桩号 T QZ点里程桩号 ZY里程桩号 L 2 YZ点里程桩号 QZ点里程桩号 L 2 ZY点里程桩号 L 校核 QZ点里程桩号 JD里程桩号 Q 2 YZ点里程桩号 JD里程桩号 T Q 圆曲线的主点的汉语拼音 英语 交点JD IP 直圆点ZY BC 曲中点QZ MC 圆直点YZ EC 该曲线有缓和曲线LS 50m 圆曲线半径R 1500m 计算曲线要素及ZH HY QZ YH和HZ点的里程桩号 10 缓和曲线计算 缓和曲线里程桩号的计算 ZH点的里程桩号 JD点的里程桩号 切线长T HY点的里程桩号 ZH点的里程桩号 缓和曲线长LS QZ点的里程桩号 ZH点的里程桩号 曲线总长L的1 2 YH点的里程桩号 QZ点的里程桩号 L圆曲线长L0的1 2 HZ点的里程桩号 YH点的里程桩号 缓和曲线长LS 校核 QZ点的里程桩号 JD点的里程桩号 切曲差Q的1 2 HZ点的里程桩号 JD点的里程桩号 切线长T 切曲差Q 1 180 156 38 42 23 21 18 2 180 172 30 44 7 29 16 3 180 23 21 18 7 29 16 149 09 26 A JD3 sin 2 33 673 180 156 38 42 172 30 44 30 50 34 B JD3 sin 1 102 437 ZH桩号 K25 026 642 438 790 K24 587 852HY桩号 K24 587 852 50 000 K24 637 852QZ桩号 K24 637 852 857 462 100 2 K25 016 583YH桩号 K25 016 583 857 462 100 2 K25 395 31 4 HZ桩号 K25 395 314 50 000 K25 445 314校核 HZ桩 K25 026 642 438 79020 118 K25 445 314 缓和曲线终点 HY 处的切线与曲线切线的夹角 或是缓和曲线 HY 处半径R的方向与曲线切线垂线的夹角 如右图所示 计算公式为 缓和曲线上切线支距法计算用下列公式 在坐标换算中 曲线左转 y用负值 曲线右转 y用正值 缓和曲线角 缓和曲线要素计算 切线长 主曲线长 曲线全长 外矢距 切曲差 有的教科书上缓和曲线要素用下列公式计算 缓和曲线常数 切线长 曲线长 外矢距 切曲差 Q 2T L 缓和曲线角 缓和曲线总偏角 误差理论的基本知识 1 误差的来源 仪器误差 观测者的误差 外界条件影响 2 误差分类 系统误差 偶然误差 3 偶然误差的特性 小误差的集中性 大误差的有界性 正负误差的对称性 全部误差的抵消性 4 求中误差的公式 用真误差求 n xn 用改正数求 n 1 xn 1 S 5 极限误差 m允 2m m允 3m 5 误差传播定律 A 和与差 z x y z x1 x2 xn B 倍数 mz kmx z kx C 线性函数 z k1x1 k2x2 knxn D 一般函数 1 首先列出函数式 但函数式必须是观测值的最简和独立的形式 z f x1 x2 xn 2 将函数式对每个观测值逐个求偏导数 在对某一量求导数时 将其它量视为常数 3 利用线性函数中误差的方法求观测值的中误差 遇有角度误差必须化为弧度形式 且在公式中单位应一致 6 加权平均值 单位权中误差的公式 加权平均值的中误差M为 8 学习测量平差的目的有三 7 权与中误差相比有如下特点 A 权和中误差都是衡量精度的标准 权大 误差小 精度高 权小 误差大 精度低 B 误差有正有负 而权永远为正 C 误差的值是绝对的不变的 而权则是相对的 可变的 但在同一组问题中权之间的比例不变 A 求最或是值 B 进行精度评定 C 按事先要求选择仪器精度等级和观测方法 计算例题 例1一圆形花园 其半径R为28 360m 测量半径的误差为mR 0 025m 求周长D 面积S以及中误差mD ms 解 列出关系式并求结果 D 2 R 2 R 178 191 m S R2 2526 750 m2 因只有一个观测值 求导数 将微小量换为中误差 求观测值函数中误差 mD 2 mR 2 0 025 0 157m mS 2 R 0 025 4 455 m2 例题2一长方形场地 宽b 45m 长a 60m 距离丈量误差均为1 3000 求矩形面积及其中误差 解 先列出关系式 S ab 对关系式求全微分 S ab 45 60 2700 m2 ma 60m 1 3000 0 020m mb 45m 1 3000 0 015m 求面积中误差 例题3用极坐标法测设点位 距离D 137 245m 误差mD 0 015m 角度 133 44 15 m 20 试求测设的点位误差是多少 解 首先列出关系式 对关系式求全微分 x Dcos y Dsin 求纵 横坐标中误差 求点位中误差 例题4电磁波测距三角高程测量的误差 斜距S 误差ms 垂直角 误差m 棱镜高v 误差mv 仪器高i 误差mi 高差公式 h S sin i v 与上面相同的方法可得高差的中误差为 八 基本操作方法 1 测设点位的方法 直角坐标法 极坐标法 角度交会法 距离交会法 角度交会法产生的误差三角形处理 一般情况下 点位应是三角的重心 即三角形内切圆的圆心 但在桥墩 台定位中 则应是三角形重心在桥轴线上的投影 桥墩 K 桥轴线 H2 H1 a1 a2 b1 2 高程传递的方法 悬吊钢尺法 用钢尺直接垂直丈量 注意事项 钢尺要垂直