建筑工程测量培训讲义课件

测量培训讲义,第一部分建筑施工测量的任务和作用,一、建筑施工测量的任务建筑施工测量是在建筑工程施工的各个阶段，应用测量仪器和工具，采用一定的测量技术和方法，根据施工进度和质量要求所进行的各种测量工作。建筑施工测量的基本任务是进行建（构）筑物的施工放样、竣工总平面图的汇编和建筑物的变形观测，其具体工作如下：1、开工前的准备工作施工场地的施工控制网建筑场地的平整测量（土方方格网）建（构）筑物的定位、放样测量,2、施工进程中的测量工作基础工程的施工测量主体工程的施工测量构件安装时的定位测量和标高测量施工质量的检验测量3、完工后的测量工作配合施工验收检查工作的测量进行竣工图测量4、变形观测对一些重要的建（构）筑物，在施工或运营期间，定期对其进行沉降、倾斜、裂缝和平移等变形测量。,第二部分测量的基本工作,测量的基本工作是：高程测量、角度测量和距离测量。一、水准测量测定地面点工程的工作称为高程测量。水准测量是高程测量中最常用和精度较高的一种方法，建筑施工中通常采用水准测量来测定点位的高程。,1、水准测量原理水准测量原理是利用水准仪提供的水平视线，测出地面两点的高差，然后，根据已知点的高程，推算出未知点的高程。高差hAB表示B点对于A点的高差，高差有正负，当hAB为正值时，表示B点高于A点；当hAB为负值时，表示B点低于A点。,2、水准测量的仪器和工具水准测量所使用的仪器和工具有水准仪、水准尺和尺垫。水准仪按精度分为DS0.5、DS1、DS3、DS10、DS20等几种等级。D、S分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音的第一个字母。其下标的数字表示仪器能达到的精度，即“每公里往返测得的高差中数的偶然中误差（mm）。工程测量一般使用DS3水准仪。微倾式水准仪自动安平水准仪（DSZ2、DSZ3）电子水准仪,S3微倾式水准仪,DS32自动安平水准仪,DSZ2自动安平水准仪,DSZ3自动安平水准仪,DSZ3自动安平水准仪,精密水准仪,徕卡电子水准仪,索佳电子水准仪,拓普康电子水准仪,激光标线仪,3、水准仪的使用水准仪在一个测站上使用的基本操作程序为：安置仪器，粗略整平（粗平），精平，调焦照准，读数。整平过程中，气泡移动的方向与左手大母子转动脚螺旋的方向一致。,圆水准器的整平,第一步：安装架三脚架时，三个脚尖必须稳固插入地面，三脚架头部应尽可能水平，高度以观测时适宜为准，然后将仪器放在脚架头上，拧紧中心螺丝。第二部：整平。旋转脚螺丝可将仪器安平，当圆水泡居中时，仪器即安平，此时视线自动安置成水平状态。第三部：瞄准和调焦。将望远镜瞄向白纸或清晰的天空，旋转望远目镜，直至看清黑色分划刻线，通过粗瞄观察，用手转动仪器是望远镜粗略瞄准水准尺，旋转调焦手轮，直至标尺像无视差，清晰成像于分划板上。旋转微动手轮将分划板竖丝正确置于标尺中间。第四步：标尺读数。瞄准标尺后，检查圆水泡是否居中。然后从望远目镜中读取水平丝在标尺上的位置。,4、水准测量的施测方法水准测量的施测方法可以概括为：埋设水准点，按拟定水准路线，从已知点开始，足站进行水准测量，测至路线终点，然后计算出各待定点的高程。水准点。用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点，以BM表示。水准点是水准测量引测高程的依据。水准点分为永久性和临时性两种。水准路线。在水准测量中，为保证测量成果能达到一定的精度要求，必须布设某种形式的水准路线，利用一定的条件来检核所测成果的正确性。在一般的工程测量中，水准路线的形式有如下三种：,a、闭合水准路线。从已知点BMA出发，沿待定高程点1、2、3进行水准测量，最后回到原来的水准点BMA的水准路线，称为闭合水准路线。b、附合水准路线。从已知点BMA出发，沿待定高程点1、2、3进行水准测量，最后附合到另一已知水准点BMB上的水准路线，称为附合水准路线。c、支线水准路线。从已知点BMA出发，沿待定高程点1、2进行水准测量，最终既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。支水准路线要进行往、返测量，以资检核。,水准路线示意图,水准仪测量距离：水准仪（经纬仪）观测水准尺的读数，（上丝读数下丝读数）常数100=该段水平距离（精度一般为1/300)。,二、经纬仪角度测量包括水平角测量和竖直角测量。常用的测角仪器：经纬仪（光学、电子）。光学经纬仪按精度划分为DJ0.7、DJ1、DJ2、DJ3、DJ6等级别。代号D、J分别表示“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母。其下标数字表示经纬仪的精度指标，DJ2表该仪器一测回观测中误差为2”。,DJ6光学经纬仪,DJ2激光经纬仪,DJ2电子经纬仪,一DJ6光学经纬仪的构造DJ6光学经纬仪包括基座、度盘、照准部三大部分。,（一）照准部主要由望远镜、支架、竖直轴、水平轴、竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋、读数设备、水准器和光学对点器等组成。望远镜用于瞄准目标；圆水准器用于粗略整平仪器；管水准器用于精确整平仪器；光学对点器用于使度盘中心和测点在同一铅垂线上；读数装置用于读数；,（二）基座由轴座、脚螺旋、底板、三角压板等组成；用于连接和整平。（三）度盘1、包括水平度盘和竖直度盘，由光学玻璃制成。2、注记：03603、分划：20、30、1三种注：水平度盘顺时针注记，与竖轴不固定，不随望远镜转动；水平度盘有复测钮或变换钮，用作改变观测方向的角度值；竖直度盘顺时针注记或逆时针注记，与望远镜固定，随望远镜一起转动。,二、DJ6级光学经纬仪的读数方法,读数装置及读数方法读数装置由棱镜、透镜、读数显微镜组成；用于读取度盘读数。,读数方法分测微尺和测微器两种方法。,测微尺,测微器,水平读数：2150648竖直读数：785200,竖直读数：921730水平读数：转动测微轮重合读数,（一）分微尺测微器及其读数法,在读数显微镜内，可以看到水平度盘和竖直度盘的分划以及相应的分微尺像，如图3-2所示。度盘最小分划值为1，分微尺上把度盘为1的弧长分为60格，所以分微尺上最小分划值为1，每10作一注记，可估读至0.1。,（二）单平板玻璃测微器的读数方法,如图所示读数窗内可以看到测微盘（上）、竖直度盘（中）和水平度盘（下）的分划像。度盘凡整度注记，每度分两格，最小分划值为30；测微盘把度盘上30弧长分为30大格，一大格为1，每5一注记，每一大格又分三小格，每小格20，不足20的部分可估读，一般可估读到四分之一格，即5。,三经纬仪的使用,经纬仪的使用包括对中、整平、瞄准和读数四项基本操作。,、对中、整平1、目的：使测点中心与仪器竖轴中心在同一铅垂线上；使水平度盘处于水平位置。2、方法：有垂球对中和光学对点器对中两种，由于垂球对中精度较低，且使用不便，工程测量中一般采用光学对点器对中。,3、光学对点器对中及整平的步骤：安置仪器：高度适中，使测点在视场内；强制对中：调节脚螺旋，使光学对点器中心与测点重合；粗略整平：调节三脚架，使圆水准气泡居中；精确整平：调节脚螺旋，使长水准气泡居中；精确对中：移动基座，精确对中（只能前后、左右移动，不能旋转）；重复、两步，直到完全对中、整平。,、调焦与瞄准1目的：视准轴对准观测目标的中心。2方法：调节目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；利用粗瞄器，粗略瞄准目标，固定制动螺旋；调节物镜调焦螺旋使目标成像清晰，注意消除视差；调节制动、微动螺旋，精确瞄准。,测水平角用双丝夹粗目标,测竖直角用横丝切目标顶部,、读数方法：打开反光镜，使读数窗光线均匀；调焦使读数窗分划清晰（注意消除视差）；按不同的测微器直接读取水平、竖直度盘读数（度、分、秒，秒为估读且为6的倍数）。水平角：2150648竖直角：785200,.角度测量包括水平角测量和竖直角测量。.水平角测量用于确定点的平面位置。.竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离。.常用仪器经纬仪,第二节水平角测量,一水平角测量原理,1水平角：相交的两条直线在同一水平面上的投影所夹的角度。,2原理：OA投影在水平度盘上读数为a，OB投影在水平度盘上读数为b。则：,角值范围：0360,二水平角的测量方法,（一）测回法（只有两个方向）,1操作步骤安置仪器于O点，对中整平；正镜（盘左）瞄准M点，度盘归零；顺时针转动仪器，瞄准N点读数；倒镜（盘右），瞄准N点读数；逆时针转动仪器，瞄准M点读数。,2记录与计算（见表)盘左（正镜）观测瞄M，记录m左=00036瞄N，记录n左=684248上半测回的角值：左=n左-m左=684212盘右（倒镜）观测瞄N，记录n右=2484230瞄M，记录m右=1800024下半测回角值：右=n右-m右=684206,检核对于DJ6经纬仪，上下半测回角度之差应满足：否则，应重测。,一测回角值,当测角精度要求较高时，需观测多个测回：第一测回度盘归零；其他各测回间按180/n（n为测回数）的差值，变换度盘；各测回角值之差不得超过40；取各测回平均值作为最后结果。,（二）全圆方向观测法（目标多于两个）1、操作步骤安置仪器于测站点O，对中、整平；正镜（盘左），选择零方向C，顺时针依次照准目标D、A、B、C（归零），读数；倒镜（盘右），瞄准零方向C，逆时针依次照准目标B、A、D、C（归零），读数；,2、记录与计算(观测记录见表)归零差的计算:分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数之差；（若超限，应及时重测）计算2c值（两倍视准误差）：2c=盘左读数-（盘右读数180）若2c超限，应及时重测。各方向平均读数的计算：,归零后方向值的计算：各方向平均读数分别减起始方向平均读数。,各测回归零后平均方向值的计算：各测回归零后方向值的平均值。水平角的计算：相邻方向值之差，即为相邻方向所夹的水平角。,第三节竖直角测量,一竖直角测量原理1、定义：在同一竖直面内，仪器中心至目标的倾斜视线与水平视线所加的锐角。角值范围：-90+90视线向上倾斜，称仰角，为正值；视线向下倾斜，称俯角，为负值。2、原理：=目标视线读数水平视线读数Z天顶距,二竖直度盘构造竖直度盘固定在望远镜的旋转轴（横轴）上。主要由竖直度盘、竖盘指标、（竖盘指标水准管、竖盘指标水准管微动螺旋），目前很多仪器用自动补偿器代替了水准管。,根据度盘的刻划顺序不同，分为顺时针注记和逆时针注记两种。,顺时针注记,逆时针注记,三竖直角观测与计算,、竖直角计算公式顺时针注记竖盘刻划：目镜0，物镜180盘左:L=90L（上半测回）盘右:R=R270（下半测回）一测回竖直角：=（L+R）/2=（RL180）/2,逆时针注记竖盘刻划：目镜180，物镜0盘左:L=L90（上半测回）盘右:R=270R（下半测回）一测回竖直角：=（L+R）/2=（LR+180）/2（L、R分别为盘左、盘右竖盘读数）,竖直角计算的通用公式：（1）当望远镜视线往上仰，竖盘读数增加时：=瞄准目标时的读数视线水平时的常数（）当望远镜视线往上仰，竖盘读数减小时：=视线水平时的常数瞄准目标时的读数对不同注记形式的度盘，首先应正确判读视线水平时的常数，且同一仪器盘左、盘右的常数差为180。,2观测、记录与计算竖直角观测安置仪器，对中、整平；盘左瞄准目标某一位置，读取竖盘读数L；盘右瞄准原目标位置，读取竖盘读数R。（以上盘左、盘右观测构成一个测回）记录与计算(见表3.3)分别计算盘左、盘右半测回竖直角，计算盘左盘右的平均值作为一测回竖直角。,四竖盘读数指标差,读数指标与正确位置之间的小夹角x，称为竖盘指标差。,指标差计算,如图：盘左位置，望远镜上仰，读数减小，竖盘读数为L。则正确的竖直角为：,90LxLx（1）,如图：盘右位置，望远镜上仰，读数增大，竖盘读数为R。则正确的竖直角为：,R270x=Rx（2）,（1）、（2）两式联立得：,通过盘左、盘右竖直角取平均值，可以消除指标差；对于DJ6经纬仪，同一测站上不同目标的指标差互差或同方向各测回指标差互差，不应超过25。,第四节经纬仪的检验与校正,一经纬仪应满足的几何条件,主要轴线：竖轴VV水准管轴LL横轴HH视准轴CC几何关系：LLVVCCHHHHVV望远镜十字丝竖丝垂直于横轴,二检验与校正（一）水准管轴垂直于竖轴的检验与校正1、检验仪器粗平：圆水准器气泡居中。水准管平行某两个脚螺旋，使水准管气泡居中。照准部旋转180，若气泡仍居中，则满足要求，若气泡偏离，则需校正。,2、校正用脚螺旋调一半；用水准管校正螺旋调一半。,校正螺丝,此项检校需反复进行，直至仪器旋转到任意方向气泡都居中。,（二）十字丝竖丝的检验校正1、检验仪器整平竖丝瞄准大致水平方向的P点，竖直方向移动望远镜，看P点是否在竖丝上移动2、校正用十字丝的交点瞄准P点。用十字丝的校正螺旋调整。,（三）视准轴垂直于横轴（2c）的检验与校正1、检验平地选DAB=20m左右,安置仪器于中点O；A点设瞄准标志，B点横一毫米刻划标（注意标志、标尺与仪器同高）。盘左：瞄A，倒镜，读数为B1盘右：瞄A，倒镜，读数为B2若B1=B2，则满足要求若B1B2，则存在c角，当c超过1时，需校正。,2、校正墙上定出P1、P2的中点PM；调节水平微动，瞄准PM，将望远镜上仰（十字丝交点必偏离P点，至P点；校正横轴一端支架上的偏心环，使横轴一端升高或降低，移动十字丝，精确瞄准P；反复检校，直至i角小于1；,（五）竖盘指标差的检验与矫正1、检验仪器整平，用盘左、盘右分别瞄准大致水平方向的P点，读数为L，R。计算竖直角和指标差=（RL180）/2X=(LR360)/2DJ6:若X60，满足要求，若X60，需要校正。2、校正盘右瞄准P点；调节指标水准管微动螺旋，使竖盘读数为：Rx270调节指标水准管校正螺丝，使气泡居中。,第五节水平角测量的误差和注意事项,一仪器误差主要包括仪器检校后的残余误差和仪器制造、加工不完善所引起的误差。1、视准轴误差（2c值，盘左、盘右取平均可消除）2、横轴倾斜误差（i角，盘左、盘右取平均可消除）3、度盘偏心差（照准部旋转中心与水平度盘分划中心不重合，盘左、盘右取平均可消除）4、度盘刻划误差（度盘刻划不均匀，测回间变换度盘可减弱）5、竖轴倾斜误差（盘左、盘右取平均不可消除，精确整平可减弱）,二观测误差,1、仪器对中误差（与偏心距成正比，与视线