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第九章建筑施工测量,1施工测量的特点2建筑场地的施工控制测量3工业民用建筑的施工测量4竣工测量5建筑物的变形观测,1施工测量的特点,1.贯穿于工程建设、生产运营的始终；,2.内容、方法很多；,3.精度要求差异很大；,4.作业现场条件一般较差。,施工测量的特点：,2建筑场地的施工控制测量,一、建筑基线,建筑基线的布置，应靠近主要建筑物并与其轴线平行，以便采用直角坐标法放样。基线点数不应少于三个。通常可布设成：,三点直线形三点直角形四点丁字形五点十字形,基线点的放样，可根据建筑物的设计坐标和已知点坐标，求算出测设数据，然后按平面点位的测设方法，将基线点测设到实地。,注意：基线点测设后，应根据点间的几何关系进行检查。,二、建筑方格网,在大中型建筑场地上，常采用建筑方格网（矩形网）作为施工控制。,1.建筑方格网的坐标系统为了工作方便，建筑方格网常采用独立的坐标系统，如P100，图9-3，称为施工坐标系。,施工坐标系特点：原点O设在总平面图的西南角；纵横轴分别与主要建筑轴线平行。,形成与国家坐标系的关系：坐标平移（x0，y0）；坐标系旋转（a）；坐标换算数据x0，y0，a由设计单位给出。,2.建筑方格网的布设建筑方格网的布置和主轴线的选择建筑方格网的布置，可根据建筑设计总平面图和现场地形拟定。一般先选定主轴线，再布置方格网；厂区面积较大时，可分两级：首级采用“十”字形、“口”字形、“田”字形，然后再加密。方格网的主轴线应布设在厂区中部，并与主要建筑物的基本轴线平行。参见P100，图9-5。,确定主点的施工坐标主轴线上的定位点A、O、B称为主点。主点的施工坐标一般由施工单位给出，也可在总平面图上图解一点的坐标后，推算其它主点的坐标。,求算主点的测量坐标为了按测量坐标测设主点，须计算出主点的测量坐标。根据正交变换公式及变换元素：平移x0，y0；旋转a，主点P的测量坐标为：xp=x0+xpcosa-ypsinayp=y0+xpsina+ypcosa式中：xp，ypP点在施工坐标系中的纵、横坐标,3.建筑方格网的测设,计算测设数据Di和bi，并用极坐标法放样A、O、B各点（P101，图9-7）；,调整主轴线上的点：测角b，若与180之差超限，则调整如图：,调整值：,测设另一主轴线C、O、D（参见精确测设水平角）；,测设方格网点：由主点向左、右测设90角，交会出网点。,检核：经纬仪在网点做90角检核；网点间丈量边长检核。检核合格后，可以基本方格网点为基础进行加密。,三、建筑场地高程控制,1.高程点,为放样需要，应增加高程点密度，方格网点亦可兼做高程点。一般在建筑物内部或附近应设0.000水准点，各建筑物0.000点高程不一定相等。,2.水准测量,一般情况下，可用四等水准测定各水准点（高程点）的高程，对有连接安装设备的车间，或下水管道等，则需采用三等水准测量。,3工业民用建筑的施工测量,一、民用建筑施工中的测量工作1.建筑物定位建筑物的定位，就是把建筑物外廓各轴线交点测设到地面上。各轴线交点地面上钉交点桩（角桩），桩顶钉小钉表示轴线位置。P102，图9-10。建筑物的定位可根据已有建筑物的位置用平行线法进行，也可根据建筑基线用直角坐标法进行。见P1020，图9-11。放样后应对边长和角度进行检查，误差应在1/5000和1之内。,2.龙门板和轴线控制桩的设置,开挖基槽时将会破坏交点桩，为了在施工中随时恢复轴线的位置，一般用龙门板法或轴线控制桩法把轴线延长到安全地点，做好标志。P102，图9-12。龙门板法适用于一般小型建筑，应注意：用水准仪将龙门板设置在0.000标高线上；在交点桩上立经纬仪，在龙门板上定出轴线位置，钉上小钉。,3.开挖基槽的测量工作,根据设计的基础宽度，并顾及基础挖深应放坡的尺寸，在地面上沿轴线用白灰放出基槽边线。随时注意挖土深度，当挖到离槽底0.30.5m时，用水准仪在槽壁上每隔23m和拐角处钉水平桩，用以控制挖槽深度，并作为铺设垫层的依据。P103，图9-14。,二、工业厂房的测设工作和柱基施工测量,1.柱列轴线的测设,沿矩形网各边，量出各轴线控制桩的位置（柱间距、跨间距设计给出），打入大木桩，钉上小钉。P103，图9-15。,2.柱基的测设,用两台经纬仪在相互垂直的轴线的控制桩上交会出各柱基的位置。按照基础大样图，放出基础开挖线，用白灰线标明，并在坑边外测钉设定位小木桩，钉上小钉。P103，图9-15。,3.基坑高程的测设,基坑挖到一定深度时，应在距坑底设计高程0.30.5m处设置水平桩；基坑挖好后，在坑内测设出垫层的高程，垫层的高程用坑底小木桩的顶面标出。P104，图9-17。,4.基础模板定位,打好垫层后，根据坑边小木桩，用拉线、吊垂球的方法把基础定位线投到垫层上；立好模板后，把柱基顶面设计高程测设在模板内壁。,三、工业厂房构件的安装测量1.柱子的安装测量吊装前的准备把定位轴线投测到基础杯口上，并在柱面弹出柱中心线；在杯口内测出一条高程线，高于杯底设计高程一分米。P104，图9-18。杯底找平量取预制柱子的实际长度，根据其长度用水泥沙浆进行杯底找平，使牛腿面符合设计高程。P104，图9-19。柱子的安装和校正柱子安装时，先令其柱面中心线与基础杯口轴线重合，然后用钢楔或木楔初步固定。校正时，用两台经纬仪在纵横轴线附近同时进行。P104，图9-20。,2.吊车梁的安装测量安装前先弹出吊车梁顶面中心线和吊车梁两端中心线；将吊车轨道中心线投到牛腿面上：利用吊车设计轨距和厂房中心线，在地面上测设出吊车轨道中心线AA、BB，然后用经纬仪将其反投到牛腿面上，弹以墨线。根据梁端中心线和牛腿面上中心线，将吊车梁安装在牛腿上；检查吊车梁的高程：用水准仪在柱子侧面测设+50标高线，用钢尺从该线向上量出梁面的高程。在梁下用铁板调整梁面高程，使之符合设计要求。P105，图9-22。,3.吊车轨道安装测量对梁上中心线进行检测（平行线法）：在地面从吊车轨道中心线向厂房中心线方向量出1m，得平行线AA、BB，然后用安置于A（B）的经纬仪照准另一端点，固定照准部，向上投测横放于梁面上的木尺。当照准1m刻划线时，尺端（零点）应与梁面上的中线重合，否则可用撬杠移动吊车梁进行校正。P105，图9-22。按轨道中心线安装轨道；检测：将水准仪安置在吊车梁上对轨顶高程进行检测，每3m测一点高程；用钢尺检测两吊车轨道间跨距。,4竣工测量,竣工测量的目的主要在于编绘竣工总平面图。一、竣工测量每一个单项工程完成后，必须由施工单位进行竣工测量，提出竣工测量成果，包括：房角坐标；各种管线进出口的位置和高程；附房屋编号，结构层数，面积和施工时间等资料。竣工测量完成后，应提交完整的资料。二、竣工总平面图的编绘竣工总平面图上应包括：建筑方格网点、水准点、各种建（构）筑物的坐标和高程，以及厂区内未建区的地形。建（构）筑物的符号应与设计相同，地形图的图例应使用国家地形图图式符号。如果所有建（构）筑物绘在一张图上线条过于密集，则可采用分类编图。比例尺一般为1：1000。符号特别密集地区，也可局部采用1：500比例尺。若工程多次转手，造成竣工资料不全、图面不完整或与现场情况不符时，应实测竣工总平面图。,5建筑物的变形观测,一、建筑物的沉降观测1.观测点的布置观测点的数目和位置应能全面、正确反映建筑物的沉降情况，这与建筑物的大小、荷重、基础形式、地质条件等有关。民用建筑工业厂房高大建筑观测点见P108，图9-27,2.观测方法水准点的布设建筑物附近的水准点是沉降观测的依据，一般至少埋三个点。水准点离观测点以只设一测站为宜，且应埋设在建筑物压力影响范围外。应不受震动，不受冰冻及地下水位变化影响。观测时间一般在增加较大荷重之后要进行观测；中途停工时间较长时，停工时和复工前要进行观测；周围地面大量堆、挖，暴雨、地震后，均应观测。竣工后要定期观测，若每次沉降量较大，则要增加观测次数。随着沉降量的减小，逐渐延长观测周期，直至沉降稳定。沉降观测沉降观测的水准路线应形成闭合线路。对中、小型厂房，采用三等水准测量；而对大型厂房，连续生产的设备基础，动力设备基础，高层混凝土框架结构等，采用二等水准测量。,3.成果整理沉降观测应有专用的外业手簿，见P110，表9-1。为了表达沉降、时间、荷重之间的相互关系，并对以后沉降进行预估，还应绘出每一个观测点的时间与沉降量关系曲线；时间与荷重关系曲线见P109，图9-30。,二、建筑物的倾斜观测对需要进行倾斜观测的一般建筑物，要在墙体上标记一点M，由墙侧面用经纬仪向下投影得N，作一标记。过一段时间，再投影得N，则墙体的倾斜：HM点到N点的距离若墙体是向上砌筑的，则砌筑一段高度H，在M点上方标记一点M1，投影得N1，则墙体的倾斜：NM点投影，未倾斜时墙体投影位置,对圆形建筑物的倾斜观测（见P111，图9-31），是在两个相互垂直的方向上，测定其顶部中心O对底部中心O的偏心距。设在测站1方向上，在烟囱底部标出1、4点，顶部标出2、3点，由测站1处经纬仪分别测得1、2、3、4点到某一固定方向M1间的夹角（1）、（2）、（3）和（4），则顶部中心O和底部中心O与M1间的夹角：a1=(2)+(3)/2b1=(1)+(4)/2若测站1至烟囱中心的距离为L1，则测站1方向上，烟囱的倾斜量A为：A=(a1-b1)L1/=206265同法测定测站2方向烟囱的倾斜量B；则烟囱的倾斜量为：若以测站1到烟囱的方向为假定标准方向，则烟囱倾斜的假定方位角为：a=arctan(B/A),THEEND,第十章道路工程测量,1道路中线测量2圆曲线测设3纵横断面图测量4道路施工测量,1道路中线测量,中线测量是在踏勘选线，拟定好路线方案，并已在实地用木桩标定好路线起点、转折点及终点之后进行的。它的主要工作是通过测角、量距，把线路中心线的平面位置在地面上用一系列木桩（里程桩）表示出来。一、测设转向角,测左角时，由转折角计算转向角的公式：转折角180时，转向角a左180转折角180时，转向角a右180,转向角是道路从一个方向转到另一个方向时所偏转的角度，一般用a表示。转向角有左、右之分。转向角可以直接测定，也可以通过测定转折角计算而得。测定转折角时，为避免出错，一般统一规定测左角或右角。,二、测设中桩（里程桩）为了测定道路的长度、进行道路中线测量和测绘纵横断面图，从道路起点至终点，沿道路中线方向，在地面上按规定距离打桩（整桩和加桩），称为中桩测设。整桩：从起点开始，每隔一整数设置的里程桩。加桩：道路遇重要地物、道路交叉口或地面坡度变化，设置的非整数里程桩。测设中桩，一般用钢尺或电磁波测距仪量距。,2圆曲线测设,最常见的曲线有圆曲线和缓和曲线。本节只介绍圆曲线的测设。一、圆曲线要素的计算图中O为圆曲线的圆心，JD为两个方向的交点，亦称转向点。圆曲线的主点：ZY直圆点；QZ曲中点，即圆曲线的中点；YZ圆直点。圆曲线的元素：R圆曲线的半径（设计给定的）；a转向角（实地测出的）；T切线长（TRtan(a/2)）；L曲线长（L(/180)Ra）；E外矢距（ER(sec(a/2)1)）；q切曲差（q2TL）。由上可知，曲线元素T、L、E、q是曲线元素R、a的函数。当测出a，给定了R后，其它元素均可计算求得。,二、圆曲线主点的测设中桩测设后，JD的位置和里程就已经确定了。圆曲线主点的测设，就是要测设ZY、YZ和QZ点。1.计算主点测设数据根据转向角a、R计算T、L、E、q，则主点ZY、YZ的里程为：ZY的里程JD的里程TYZ的里程JD的里程Tq计算出E、（(180a)/2），QZ的位置也就能测设了。,2.主点测设在交点安置经纬仪，后视前一个交点，沿视线方向丈量切线长度T，可得ZY点。经纬仪拨过角，沿视线方向丈量外矢距E，可得QZ点。经纬仪前视下一个交点，沿视线方向丈量切线长度T，可得YZ点。,三、圆曲线的详细测设当圆曲线长度大于40m时，为了保证施工精度和施工方便，还需在主点间中线上按一定间距加设一些加密点。加密点的测设方法较多，可根据工作方便自行选择。下面介绍几种常用的方法。1.偏角法偏角法详细测设圆曲线如图所示。实际工作中，一般把加密点Pi的里程定为10m或20m的整倍数。计算测设元素加密点间弧长l的计算l1P1点桩号ZY点桩号（不足l0的非整数）；l0（设计给出，10m的整倍数）；l2YZ点桩号Pn点桩号（不足l0的非整数）。,偏角：JD-ZY-Pi因/2故1(l1/2R)2103120n1(n1)0n11(n1)02式中：0(l0/2R)2(l2/2R)弦长的计算c12Rsin1c02Rsin0c22Rsin2,测设步骤安置经纬仪于ZY点照准交点JD，整置水平度盘使读数为00000；转动照准部使水平度盘读数为1，从ZY点沿照准方向测设长度c1，得到P1位置，用木桩标出；转动照准部使水平度盘读数为2，从P1点用钢尺测设弦长c0，与经纬仪所指方向相交，得到P2点位置，用木桩标出。依此类推直至测设到Pn点。测设至YZ点作为检核：YZ的偏角应等于a/2；从Pn点量至YZ点应等于c2。,2.直角坐标法（切线支距法）直角坐标法是以ZY为原点，过ZY的切线方向为x轴，半径方向为y轴，通过测设坐标xi、yi，得到曲线点Pi。曲线点Pi的坐标：xiRsiniyiR(1cosi)式中：R曲线半径iZY到Pi的弧长li所对的圆心角,3.弦线偏距法弦线偏距法，是以曲线上相邻点的弦延长一倍后，终点偏离曲线的距离和弦相交定点的方法。如图所示。放样元素：c两曲线点间弦线长度，计算如前d12csin(/4)d2csin(/2)c(180/R)4.极坐标法极坐标法适用于全站仪路线放样。极坐标法放样，首先计算出主点和细部点的坐标，然后反算出测设数据：测站至测设点间的方位和平距，根据方位和平距用全站仪直接放样。,3纵横断面图测量,纵断面测量（路线水准测量），通过测定中线上各里程桩的地面高程，绘出路线纵断面图，供路线坡度设计，土方量计算用；横断面测量是通过测定中桩及与线路中线正交方向的地面高程，绘制横断面图，供路基设计、土方量计算及施工时确定边界用。一、纵断面图的测绘1.埋设水准点在路线方向（一侧或两侧）上，每隔300500m，设立临时水准点，12km设立永久水准点。永久水准点应与国家水准点进行联测。,2.中桩地面高程测量图中，、为测站，中桩的高程用高差法测得，中间点的高程用仪器高法求得。3.纵断面图的测绘绘制纵断面图，一般在毫米方格纸上进行，纵轴比例尺为横轴比例尺的10或20倍。纵断面图分为上下两部分，上部分为纵断面图形态，下部分为测量、设计、计算的有关资料数据。参见P159，图10-8。,二、横断面图测绘横断面图测量，就是测定道路中线上各里程桩处，垂直于中线方向上两侧各15m50m之内的地面特征点的高程。确定横断面方向时，可用目估或用“十”字方向架（P159，图10-9）。横断面测量可用水准仪，如P160，图10-12所示。平距用皮尺量出。横断面图参见P161表10-2，图10-14。为提高工效，防止错误，多在现场边测边绘。,4道路施工测量,一、施工控制桩测设中桩在路基施工中会被埋住或挖掉，故设施工控制桩，作为道路中线和中线高程控制的依据。布设形式有：1.平行线法见P162，图10-16。2.延长线法见P162，图10-17。二、路基测设路基测设，就是根据横断面设计图及中桩填挖深度，测设路基的坡脚、坡顶以及路面中心位置等，作为施工时填挖边界的依据。,1.平地上路基的测设平地上路基的测设见路堤横断面设计图。上口b和路堤坡度1：m为设计值，h为中桩处填土高度（从纵断面图上获得），路堤下口的宽度为B=b2mh。测设时，由中桩向两侧各量出B/2，得到路基的坡脚点P1和P2；向两侧各量出b/2，并测设b/2处的高程，得到坡顶C和D。P1、C、D、P2的连线即路基的填土边界线。,2.斜面上路堤的测设坡度尺法坡度尺是斜边为1：m的直角尺。放样时，先根据中桩、h和b/2测设出坡顶C和D的位置，将坡度尺上k点与坡顶点重合，当挂在k点的垂球线与尺子的竖直边平行时，把坡度尺固定住。此时尺子斜边的延长线与地面的交点即为坡脚点。,图解法图解坡脚点P1、P2位置：将路堤设计横断面画在透明纸上，将透明纸按中桩填土高度蒙在实测的横断面图上，则设计图的坡脚线与实测图的地面线交点，就是坡脚点。从坡脚点量至中桩的平距即B1和B2。测设时，由中桩按平距B1、B2放样坡脚点。,3.平地上测设路堑根据路堑设计横断面图上的下口b、排水沟宽b0以及坡度1：m，可算出路堑上口宽度B=b2b02mh。从中桩起，在横断面上向两侧分别量出B/2，即得坡顶C和D。将相邻坡顶相连，即得开挖边界线。4.斜面上路堑的放样在斜面上的路堑放样，可以用斜面上路堤放样的图解法。,三、竖曲线测设当路线纵向坡度发生变化，且两坡度的代数差超过一定范围时，在变坡处要设立竖曲线。上坡变下坡，代数差大于10，设立凸曲线；下坡变上坡，代数差大于20，设立凹曲线。竖曲线的测设是根据设计给出的曲线半径R和变坡点前后的坡度i1和i2进行的。由于坡度差较小，所以有tan(a/2)a/2i1i2故TRtan(a/2)Ra/2R/2(i1i2)LRaR(i1i2)又(Ryi)2xi2R2yi相对于xi很小，若忽略yi2，则按上式可求得yi值yixi2/2R同理ET2/2R由上可知，当给定R、i1、i2后，a、T、L和E均可求得。y值可看成点在切线上与曲线上的高程差，切线上xi点的高程可根据变坡点的高程和坡度求得。,竖曲线的测设：主点测设在变坡点JD安置经纬仪，后视ZY方向，安置竖直角i1，沿视线方向丈量距离T得ZY点。旋转经纬仪至YZ方向，安置竖直角i2，沿视线方向丈量距离T得YZ点。加密点的测设从ZY点沿切线方向量出xi值，并求出yi值；根据变坡点的高程、切线坡度求出xi处的高程Hi以及与之对应的曲线上的高程Hi:对凸曲线：HiHiyi对凹曲线：HiHiyi根据xi和Hi用高程测设方法逐点测设加密点。,四、土方量的计算计算方法（以相邻两个横断面之间距为计算单位）：V(A1A2)L/2式中：A1、A2相邻横断面上路基的面积L相邻横断面之间的距离,第十一章管线工程测量,1管线工程测量概述2管道中线测量3管道纵横断面图测绘4管道施工测量5管道竣工测量,1管线工程测量概述,在城市化发展过程中，需要大量敷设给水、排水、燃气、热力、输电、输油、通讯、电视等管线，为这些管线设计和施工服务的测量工程称管线测量工程。其主要任务：一是为设计和维护管线，测绘地形图和断面图；二是为施工将管道设计位置测设到实地。其工作内容主要有：,1.收集资料；2.结合现场踏勘，图上设计；3.根据初步规划线路，实测（或修测）管线附近带状地形图；4.管道中线测量；5.测绘管道纵横断面图；6.管道施工放样；7.管道竣工测量。,城市地下管线工程纵横交错，如果设计、施工中出现差错，一经埋设，将为日后留下隐患或带来严重后果。因此，管线测量必须采用规划区域内统一的坐标和高程系统，并且严格按设计施工，确保工程质量。,2管道中线测量,一、测设管道主点,管道的起、终点和转向点称为管道的主点。主点测设数据的采集方法：,1.图解法,当管道规划设计图的比例尺较大，且主点附近又有明显可靠的地物时，可采用此方法。见P125，图11-1。图解法精度不高。,2.解析法当管道规划设计图上已给出主点坐标，且主点附近又有控制点时（或敷设导线），可采用解析法。见P125，图11-2。解析法精度较高。,主点的测设方法可参见第八章3（测设点的平面位置）。主点测设后，应实量主点间距离进行校核。,二、测设中桩（里程桩）,为了测定管线的长度、进行管线中线测量和测绘纵横断面图，从管线起点开始，沿管线方向在地面上设置整桩和加桩，称为中桩测设。,起点：给水管道的水源；排水管道的下游出水口；煤气、热力管道的来气方向；电力、电讯管道的电源等。,整桩：从起点开始，每隔一整数设置的里程桩。加桩：管道穿越重要地物处及地面坡度变化处。测设中桩，一般用钢尺量距，为了检核，丈量两次。,三、测量转向角,管道改变方向时，转变后的方向与原方向的夹角称为转向角（偏角），以a表示。见P125，图11-3。也可以测量转折角b。,测设中，若主点位置均用设计坐标决定时，转向角应以计算值为准，并以计算值检查纠正实测值。,四、绘制里程桩手簿,在中桩测量的同时，要在现场测绘管道两侧带状地区的地物和地貌，这种图称为里程桩手簿。见P125，图11-4。,测绘管道带状地形图时，其宽度一般为左右各20m，如遇到建筑物，则需测绘到两侧的建筑物。管道带状地形图采用统一地形图图式。当已有大比例尺地形图时，应充分予以利用。,3管道纵横断面图测绘,一、纵断面图测绘,为了设计管道的埋设深度、坡度及计算土方量，在管道中线测设后，随即用几何水准测量中线上各桩的地面高程。得到表示