《测量学》课件第9章 建筑工程测量

测量学,交通科学与工程学院夏冬君,第9章建筑工程测量,9.1测设的基本工作测设（施工放样）将图纸上设计好的建筑物、构造物的平面位置和高程在实际地面上标定出来，作为施工的依据。测设的三个基本要素水平距离、水平角和高程。测设的三项基本工作已知水平距离测设、已知水平角测设和已知高程测设。,9.1测设的基本工作,9.1.1基本要素的测设1已知水平距离测设已知水平距离测设是从一已知点出发，沿指定的方向标出另一点的位置，使两点之间的水平距离等于已知长度。,图9.1已知水平距离的测设,9.1测设的基本工作,例1：用一根30m的钢尺在倾斜地面上沿AB方向，测设一段水平距离80m，测设时温度为t=24，高差约为hAB=1.250m。已知钢尺的尺长方程式为，测设数据计算过程如下,（1）尺长改正,9.1测设的基本工作,（2）温度改正,（3）高差改正,（4）倾斜距离,9.1测设的基本工作,9.1.1基本要素的测设2已知水平角测设已知水平角测设是按照给定的水平角和已知方向，把该角的另一个方向测设于地面上。（1）一般方法安置经纬仪与测站点A，进行对中、整平。盘左瞄准目标B，调整水平度盘读数为00000，顺时针转动角，定出C1点。盘右瞄准目标B，调整水平度盘读数为00000，顺时针转动角，定出C2点。取C1、C2的中数，定出C点，则BAC=。,9.1测设的基本工作,9.1.1基本要素的测设2已知水平角测设（2）精确方法安置经纬仪与测站点A，进行对中、整平。盘左（或盘右）瞄准目标B，调整水平度盘读数为，顺时针转动角，定出C1点。用测回法精确测定角值BAC1=计算计算沿垂线方向向内（或向外）量CC，定出C点，则BAC=。,9.1测设的基本工作,9.1.1基本要素的测设3已知高程测设已知高程测设是利用水准仪，根据已知点的高程和测设点的高程，将测设点的高程位置标定出来。已知A点的高程HA，测设点的高程HB，为测设B点的位置，应在A、B两点之间安置水准仪，并在A点水准尺上读数a，计算B点水准尺上读数b。将水准尺靠近B点桩，并上下移动，当中丝读数为b时，水准尺零点的位置，即为B点的位置。该方法通常用来测设建筑物0位置。,图9.4测设已知高程,9.1测设的基本工作,测设基坑内高程位置时，应在基坑内吊挂一根钢尺，使钢尺的零点朝下，并吊挂重垂。（1）将水准仪安置在地面上，并在A点水准尺上读数（后视读数）a，B点水准尺上读数（前视读数）b。（2）将钢尺上下移动，当中丝读数为b时，钢尺零点的位置，即为B点的位置。,图9.5基坑高程测设,9.1测设的基本工作,向高处测设点的高程第一台水准仪安置在地面上，并在A点水准尺上读数a1，在高处吊挂一根钢尺，使钢尺的零点朝下，并吊挂重垂，计算钢尺上读数b1。第二台水准仪安置在高处，在钢尺上读数a2，将水准尺靠近B点桩，当中丝读数为b2时，水准尺零点的位置，即为B点的位置。,9.1测设的基本工作,9.1.2点的平面位置测设点的平面位置测设方法有：直角坐标法、极坐标法、角度交会法和距离交会法。1直角坐标法在待测设点附近有建筑方格网或建筑基线，且量距方便的地方，常用直角坐标法进行点的平面位置测设。,图9.7直角坐标法测设,9.1测设的基本工作,例：AOB为建筑基线，1、2、3、4为建筑物主轴线交点，测设步骤为（1）将经纬仪安置在O点，进行对中、整平，瞄准建筑基线的另一点B。（2）从O点起，沿OB方向测设13m，确定a点。从50m指示桩起，沿OB方向测设1m，确定b点。（3）将经纬仪安置在a点，进行对中、整平，瞄准建筑基线点B，调整水平度盘为，测设角，确定ac方向，从a点起，沿ac方向测设10m，确定4点。从4点起，沿ac方向测设20m，确定1点。（4）将经纬仪安置在b点，进行对中、整平，瞄准建筑基线点O，调整水平度盘为，测设角，确定bd方向，从b点起，沿bd方向测设10m，确定3点。从3点起，沿bd方向测设20m，确定2点。（5）检测：测量1、2或3、4间的距离，与设计距离进行比较，其相对误差满足1/20001/5000。用测回法测量1或2应为901。,9.1测设的基本工作,9.1.2点的平面位置测设2极坐标法在待测设点附近有已知测量控制点，且量距方便的地方，用极坐标法测设点的平面位置。用极坐标法测设点的平面位置，需要一个已知方向、一个水平角、一个水平距离。测设时将经纬仪安置在A点，后视已知点B，测设1角度，确定直线A1方向，沿A1方向测设DA1，确定1点。,图9.8极坐标法测设点位,9.1测设的基本工作,9.1.2点的平面位置测设3角度交会法角度交会法适用于待定点离控制点较远或量距较困难的场合，是利用测设出的两个已知角度的方向线进行交会，确定待定点的位置。测设时将经纬仪分别安置在A、B两点，分别测设1、1角度，确定直线A1、B1方向，两方向线的交会点即为1点。,图9.9角度交会法测设点位,9.1测设的基本工作,9.1.2点的平面位置测设4距离交会法距离交会法是根据待测设点到两已知的水平距离，经交会测设点的平面位置。适用于地面平坦，便于量距，且距控制点距离不超过一个整尺段。测设时，用两根钢尺分别在A、B点测量DA1、DB1，交会点即为1点。,图9.10距离交会法测设点位,9.2建筑场地的施工控制测量,9.2.1建筑基线建筑基线应靠近主要建筑物，并与建筑物的主轴线平行，以便于采用直角坐标法进行建筑物的轴线测设。建筑基线的布设形式一般有直线形、直角形、丁字形和十字形等。建筑基线布设时，应根据附近控制点的位置和建筑物的设计位置，在图纸上选定建筑基线的位置及主点坐标，并计算出主点的测设数据。一般采用极坐标法实地测设建筑基线的位置。要求,9.2建筑场地的施工控制测量,9.2.2建筑方格网1建筑方格网的布置和主轴线的选择建筑方格网的布置应根据建筑设计总平面图，并结合现场实际情况确定。建筑方格网的坐标系统采用建筑坐标系AB坐标系，即纵轴为A轴，横轴为B轴。布网要求（1）建筑方格网的主轴线应与主要建筑物的主轴线平行；（2）建筑方格网的边长一般应为50m的整数倍。,图9.15建筑方格网布设形式,O,B,A,D,C,M,N,9.2建筑场地的施工控制测量,9.2.2建筑方格网2确定各主点施工坐标和坐标换算建筑方格网各主点的施工坐标应由设计部门提供，一般为AB坐标系的坐标。测设时应将AB坐标换算为测量坐标系的坐标，具体换算公式应由设计部门提供。,图9.16测量坐标与施工坐标的关系,9.2建筑场地的施工控制测量,9.2.2建筑方格网3建筑方格网主轴线的测设（1）主轴线各主点的坐标换算根据设计部门提供计算公式进行主点的坐标换算,9.2建筑场地的施工控制测量,9.2.2建筑方格网3建筑方格网主轴线的测设（2）各点测设数据计算一般采用极坐标法实地测设建筑方格网的主点位置。应计算相应的测设数据。设1、2、3为导线点，A、O、B为待测设点，如在1点处测设A点，其测设数据计算如下,图9.17极坐标测设主轴线,9.2建筑场地的施工控制测量,9.2.2建筑方格网（3）实地测设根据已知控制点1、2、3的位置及相应的测设数据，实地测设主点A、O、B的位置。测设时将经纬仪安置在1点，后视已知点2，调整水平度盘为0，测设360-1角度，确定直线1A方向，沿1A方向测设，确定A点。（4）精确定位一测回测量角值。,9.2建筑场地的施工控制测量,9.2.2建筑方格网（5）计算改正值（6）调整在A、B和O点分别向相反方向调整d，得A、O、B三点，使A、O、B三点在一条直线上。,图9.18主轴线测设误差调整,9.2建筑场地的施工控制测量,9.2.2建筑方格网（7）测设垂直方向的主轴线点C、D。将经纬仪安置在O点，测设90角度，确定直线OC和OD方向，沿OC和OD方向测设DOC和DOD，确定C点和D点。精确测量1=AOC，2=AOD，计算改正值d1、d2。（8）沿两主轴线测设相应距离，确定主轴线上各主点。,图9.19垂直主轴线测设及调整,9.2建筑场地的施工控制测量,9.2.2建筑方格网4建筑方格网的测设在主轴线点A、B、C、D上分别安置经纬仪，后视点O，向左、右方向分别测设90角，交会出方格网的四个角点1、2、3、4。,图9.20建筑方格网测设,9.3民用建筑的施工测量,施工测量的任务就是按照设计要求，把建筑物的位置测设到实际地面上，用于建筑物的施工。9.3.1一般民用建筑的施工测量1建筑物定位测量（1）根据基线定位,图9.21建筑物轴线定位测量,9.3民用建筑的施工测量,9.3.1一般民用建筑的施工测量1建筑物定位测量（2）根据原有建筑物定位,图9.22根据原有建筑物进行建筑物定位测量,9.3民用建筑的施工测量,9.3.1一般民用建筑的施工测量2龙门板及轴线控制桩设置（1）龙门板设置在各轴线外侧1.5m2.0m处设置龙门桩。（2）0测设根据已知高程数据、0设计高程，在龙门桩上测设0位置。（3）龙门板设置在相邻龙门桩上设置龙门板，使龙门板的上边缘与0标志线重合。（4）引测轴线用经纬仪将各轴线位置引测到龙门板上，设置轴线控制钉。（5）轴线控制桩设置在各轴线延长线上适当距离处，设置轴线控制桩。,图9.23龙门桩龙门板设置,9.6建筑物的变形观测,9.6.1建筑物的沉降观测沉降观测是测量建筑物上所设观测点与水准点之间高差随时间的变化量,研究和分析建筑物的沉降变化规律，监测建筑物的安全。1.水准点和观测点的设置水准点应设在建筑物的附近，据建筑物100m左右，埋深在冻土线以下0.5m。观测点沿建筑物四周每隔1015m布设一个点。2.观测时间、方法和精度要求施工过程中，在加载前后应进行沉降观测。工程竣工后，观测时间根据根据沉降变化情况定。使用精密水准仪或电子水准仪，从已知水准点出发进行往返观测，精度要求：,9.6建筑物的变形观测,表9.2沉降观测成果表,3.沉降观测的成果整理,9.6建筑物的变形观测,图9.47建筑物的倾斜观测,建筑物的总偏斜量为,建筑物的倾斜度为,9.6.2建筑物的倾斜观测用经纬仪盘左、盘右分中法，定