下篇测量学091011章

1、下篇测量学091011章1 施工测量的特点1.贯穿于工程建立、消费运营的始终；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展检查。 二、建筑方格网 x x a yo o xo y o y 在大中型建筑场地上，

2、常采用建筑方格网矩形网作为施工控制。 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。 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，并与主要建筑物的根本轴线平行。参见P100，图9-5

3、。 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。 A O B 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+ xpcos a - ypsin a yp= y0+ xpsin a + ypcos a式中：xp，ypP点在施工坐标系中的纵、横坐标 x x xsina ysina a P a ycosa yo o xo yo yxcosa A B d b d A O B a d b O 计算

4、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 ，假设与180之差超限，那么调整如图： 调整值： 测设另一主轴线C、O、D参见准确测设程度角； 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，可以根本方格网点为根底进展加密。 C A O B D C A O B D 三、建筑场地高程控制 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。 一般情况下，可用四等水准测定各水准点高程点的高程，对

5、有连接安装设备的车间，或下水管道等，那么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 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展，也可根据建筑基线用直角坐标法进展。见P1020，图9-11。 放样后应对边长和角度进展检查，误差应在1/5000和1之内。 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平安地点，做好标志。P102，图9-12。 龙门板法适用于一般小型建筑，应注意

6、： 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。 根据设计的根底宽度，并顾及根底挖深应放坡的尺寸，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和拐角处钉程度桩，用以控制挖槽深度，并作为铺设垫层的根据。P103，图9-14。 二、工业厂房的测设工作和柱基施工测量 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。 用两台经纬仪在互相垂直的轴线的控制桩上交会出各柱基的位置。 按照根底大样图，放出根底开挖线，用白灰线标明，并在坑

7、边外测钉设定位小木桩，钉上小钉。P103，图9-15。 基坑挖到一定深度时，应在距坑底设计高程0.30.5m处设置程度桩； 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。 打好垫层后，根据坑边小木桩，用拉线、吊垂球的方法把根底定位线投到垫层上；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 吊装前的准备 把定位轴线投测到根底杯口上，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展杯底找平，使牛腿面符合设计高程。P104

8、，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根底杯口轴线重合，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展。P104，图9-20。 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。 对梁上中心线

9、进展检测平行线法： 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AB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，否那么可用撬杠挪动吊车梁进展校正。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展检测，每3m测一点高程；用钢尺检测两吊车轨道间跨距。 4 开工测量 开工测量的目的主要在于编绘开工总平面图。 一、开工测量 每一个单项工程完成后， 必须由施工单位进展开工测量， 提出开工测量成果， 包括： 房角坐标； 各种管线进出口的位置和高程； 附房屋编号

10、， 构造层数，面积和施工时间等资料。 开工测量完成后，应提交完好的资料。 二、开工总平面图的编绘 开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一样，地形图的图例应使用国家地形图图式符号。 假设所有建构筑物绘在一张图上线条过于密集，那么可采用分类编图。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。 假设工程屡次转手，造成开工资料不全、图面不完好或与现场情况不符时，应实测开工总平面图。5 建筑物的变形观测 一、建筑物的沉降观测 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、

11、荷重、根底形式、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 水准点的布设 建筑物附近的水准点是沉降观测的根据，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展观测；中途停工时间较长时，停工时和复工前要进展观测；周围地面大量堆、挖，暴雨、地震后，均应观测。开工后要定期观测，假设每次沉降量较大，那么要增加观测次数。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 沉降观测的水准道路应形成闭合线路。 对中、小型厂房，采用三等水准测量；而对大型

12、厂房，连续消费的设备根底，动力设备根底，高层混凝土框架构造等，采用二等水准测量。 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、荷重之间的互相关系，并对以后沉降进展预估，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展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，那么墙体的倾斜：HM点到N点的间隔 假设墙体是向上砌筑的，那么砌筑一段高度H，在M点上方标记一点M1，投影得N1，那么墙体的倾斜：NM点投影，未倾斜时墙体投影位置 对圆形建筑物的倾

13、斜观测见P111，图9-31，是在两个互相垂直的方向上，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，那么顶部中心O和底部中心O与M1间的夹角： a1=(2)+(3)/2 b1=(1)+(4)/2 假设测站1至烟囱中心的间隔 为L1，那么测站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；那么烟囱的倾斜量为： 假设以测站1到烟囱的方向为假定标准方向，那么烟囱倾斜的假定方位角为： a =arctan(B /

14、A) THE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，拟定好道路方案，并已在实地用木桩标定好道路起点、转折点及终点之后进展的。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 4 2 2 a右 3 3 a左 1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

15、。测定转折角时，为防止出错，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、进展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，在地面上按规定间隔 打桩整桩和加桩，称为中桩测设。 整桩：从起点开场，每隔一整数设置的里程桩。 加桩：道路遇重要地物、道路穿插口或地面坡度变化，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。

16、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。 O a R ZY YZ L QZ T E JD a 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。 根据转向角a、R计算T、L、E、q，那么主点ZY、YZ的里程为： ZY的里程JD的里程T YZ的里程JD的里程Tq 计算出E、(180a)/2，Q

17、Z的位置也就能测设了。 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。 O a R ZY YZ L QZ T E JD a 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。 偏角法详细测设圆曲线如以下图。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Z

18、Y点桩号缺乏l0的非整数； l0设计给出，10m的整倍数； l2YZ点桩号Pn点桩号缺乏l0的非整数。 JD P1 l0 P2 l1 ZY YZ R O 偏角：JD-ZY-Pi 因 /2 故 1(l1/2R) 210 3120 n1(n1)0 n11(n1)02式中：0(l0/2R) 2(l2/2R) 弦长的计算 c12Rsin1 c02Rsin0 c22Rsin2 JD l0 l0 l0 l1 l2 ZY YZ R c O 测设步骤 安置经纬仪于ZY点照准交点JD，整置程度度盘使读数为00000； 转动照准部使程度度盘读数为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

19、照准部使程度度盘读数为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。 JD l0 l0 l0 l1 l2 ZY YZ R c O 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： xiRsini yiR(1cosi)式中： R曲线半径 iZY到Pi的弧长li所对的圆心角 O R1 i R li yi l1ZY y1 Mi x1 xi 弦线偏距法，是以曲线

20、上相邻点的弦延长一倍后，终点偏离曲线的间隔 和弦相交定点的方法。如以下图。 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) 极坐标法适用于全站仪道路放样。 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。 d c d c P1d1 R c ZY O3 纵横断面图测量 纵断面测量道路水准测量，通过测定中线上各里程桩的地面高程，绘出道路纵断面图，供道路坡度设计，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

21、计算及施工时确定边界用。 一、纵断面图的测绘 在道路方向一侧或两侧上，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展联测。 水准点 B 中桩 1 2 3 测站点 A 中间点 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。 绘制纵断面图，一般在毫米方格纸上进展，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局部，上局部为纵断面图形态，下局部为测量、设计、计算的有关资料数据。参见P159，图10-8。 水准点 B 中桩 1 2 3 测站点 A 中间点 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

22、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。为进步工效，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根据。布设形式有： 见P162，图10-16。 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根据。 平地上路基

23、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限。 b C D 1：m h P1 P2 B/2 B/2 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。 b C D k h 1：m 图

24、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，那么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。 b C D 1：m h B1 B2 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，即得开挖边界限。 在斜面上的路堑放样，可以用斜面上路堤放样的图解法。 B/2 B/2 C D 1：m h b0 b b0 三、竖曲线测设 当道路纵向

25、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进展的。 由于坡度差较小，所以有 tan(a/2) a /2 i1i2 故 TRtan(a /2) R a /2R /2(i1i2) LR a R (i1i2) 又 (Ryi)2xi2R2 yi相对于xi很小，假设忽略yi2，那么按上式可求得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

26、程差，切线上xi点的高程可根据变坡点的高程和坡度求得。 JD i1 a i2 yi E T xi ZY YZ R a/2 a O 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，沿视线方向丈量间隔 T得ZY点。旋转经纬仪至YZ方向，安置竖直角i2，沿视线方向丈量间隔 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。 JD i1 a i2 yi E T xi ZY YZ

27、 R a/2 a O L A1 A2 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相邻横断面之间的间隔 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 管道开工测量 1 管线工程测量概述 在城市化开展过程中，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效劳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.搜集资料； 2.结合

28、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.管道开工测量。 城市地下管线工程纵横交织，假设设计、施工中出现过失，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： 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。 当管道规划设计图上已给出主点坐标

29、， 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，应实量主点间间隔 进展校核。 二、测设中桩里程桩 为了测定管线的长度、进展管线中线测量和测绘纵横断面图，从管线起点开场，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：从起点开场，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 4 2 a右 3 a左 b2 1 b3 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，假设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，那么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、