建筑工程测量培训讲义（共61）

测量培训训讲义第一部分分建建筑施施工测量量的任务务和作用用一、建筑筑施工测测量的任任务建筑施工工测量是是在建筑筑工程施施工的各各个阶段段，应用用测量仪仪器和工工具，采采用一定定的测量量技术和和方法，，根据施施工进度度和质量量要求所所进行的的各种测测量工作作。建筑筑施工测测量的基基本任务务是进行行建（构构）筑物物的施工工放样、、竣工总总平面图图的汇编编和建筑筑物的变变形观测测，其具具体工作作如下：：1、开工前前的准备备工作①施工场场地的施施工控制制网②建筑场场地的平平整测量量（土方方方格网网）③建（构构）筑物物的定位位、放样样测量2、施工进进程中的的测量工工作①基础工工程的施施工测量量②主体工工程的施施工测量量③构件安安装时的的定位测测量和标标高测量量④施工质质量的检检验测量量3、完工后后的测量量工作①配合施施工验收收检查工工作的测测量②进行竣竣工图测测量4、变形观观测对一些重重要的建建（构））筑物，，在施工工或运营营期间，，定期对对其进行行沉降、、倾斜、、裂缝和和平移等等变形测测量。第二部分测测量的基基本工作测量的基本工工作是：高程程测量、角度度测量和距离离测量。一、水准测量量测定地面点工工程的工作称称为高程测量量。水准测量量是高程测量量中最常用和和精度较高的的一种方法，，建筑施工中中通常采用水水准测量来测测定点位的高高程。1、水准测量原原理水准测量原理理是利用水准准仪提供的水水平视线，测测出地面两点点的高差，然然后，根据已已知点的高程程，推算出未未知点的高程程。高差hAB表示B点对于A点的高差，高高差有正负，，当hAB为正值时，表表示B点高于A点；当hAB为负值时，表表示B点低于A点。2、水准测量的的仪器和工具具水准测量所使使用的仪器和和工具有水准准仪、水准尺尺和尺垫。水准仪按精度度分为DS0.5、DS1、DS3、DS10、DS20等几种等级。。D、S分别为“大地地测量”和““水准仪”的的汉语拼音的的第一个字母母。其下标的的数字表示仪仪器能达到的的精度，即““每公里往返返测得的高差差中数的偶然然中误差（mm）。工程测量量一般使用DS3水准仪。微倾式水准仪仪—自动安平水准准仪（DSZ2、DSZ3）—电子水准仪S3微倾式水准仪仪DS32自动安平水准准仪DSZ2自动安平水准准仪DSZ3自动安平水准准仪DSZ3自动安平水准准仪精密水准仪徕卡电子水准仪索佳电子水准准仪拓普康电子水水准仪激光标线仪3、水准仪的使使用水准仪在一个个测站上使用用的基本操作作程序为：安安置仪器，粗粗略整平（粗粗平），精平平，调焦照准准，读数。整整平过程中，，气泡移动的的方向与左手手大母子转动动脚螺旋的方方向一致。圆水准器的整整平第一步：安装装架三脚架时，，三个脚尖必必须稳固插入入地面，三脚脚架头部应尽尽可能水平，，高度以观测测时适宜为准准，然后将仪仪器放在脚架架头上，拧紧紧中心螺丝。。第二部：整平平。旋转脚螺丝可可将仪器安平平，当圆水泡泡居中时，仪仪器即安平，，此时视线自自动安置成水水平状态。第三部：瞄准准和调焦。将望远镜瞄向向白纸或清晰晰的天空，旋旋转望远目镜镜，直至看清清黑色分划刻刻线，通过粗粗瞄观察，用用手转动仪器器是望远镜粗粗略瞄准水准准尺，旋转调调焦手轮，直直至标尺像无无视差，清晰晰成像于分划划板上。旋转转微动手轮将将分划板竖丝丝正确置于标标尺中间。第四步：标尺尺读数。瞄准准标尺后，检检查圆水泡是是否居中。然然后从望远目目镜中读取水水平丝在标尺尺上的位置。。4、水准测量的的施测方法水准测量的施施测方法可以以概括为：埋埋设水准点，，按拟定水准准路线，从已已知点开始，，足站进行水水准测量，测测至路线终点点，然后计算算出各待定点点的高程。①水准点。用用水准测量的的方法测定的的高程控制点点，称为水准准点，以BM表示。水准点点是水准测量量引测高程的的依据。水准准点分为永久久性和临时性性两种。②水准路线。。在水准测量量中，为保证证测量成果能能达到一定的的精度要求，，必须布设某某种形式的水水准路线，利利用一定的条条件来检核所所测成果的正正确性。在一一般的工程测测量中，水准准路线的形式式有如下三种种：a、闭合水准路路线。从已知知点BMA出发，沿待定定高程点1、2、3进行水准测量量，最后回到到原来的水准准点BMA的水准路线，，称为闭合水水准路线。b、附合水准路路线。从已知知点BMA出发，沿待定定高程点1、2、3进行水准测量量，最后附合合到另一已知知水准点BMB上的水准路线线，称为附合合水准路线。。c、支线水准路路线。从已知知点BMA出发，沿待定定高程点1、2进行水准测量量，最终既不不闭合又不附附合的水准路路线，称为支支水准路线。。支水准路线线要进行往、、返测量，以以资检核。水准路线示意意图水准仪测量距距离：水准仪（经纬纬仪）观测水水准尺的读数数，（上丝读读数—下丝读数）×常数100=该段水平距离离（精度一般般为1/300)。二、经纬仪角度测量包括括水平角测量量和竖直角测测量。常用的的测角仪器：：经纬仪（光光学、电子））。光学经纬纬仪按精度划划分为DJ0.7、DJ1、DJ2、DJ3、DJ6等级别。代号号D、J分别表示“大大地测量”和和“经纬仪””的汉语拼音音第一个字母母。其下标数数字表示经纬纬仪的精度指指标，DJ2表该仪器一测测回观测中误误差为±2”。DJ6光学经纬仪DJ2激光经纬仪DJ2电子经纬仪一DJ6光学经纬仪的的构造DJ6光学经纬仪包包括基座、度度盘、照准部部三大部分。。垂直制动水平微动读数目镜

水平度盘转换轮垂直微动光学对点器补偿器转换钮望远镜圆水准器（一）照准准部主要由望远镜镜、支架、竖竖直轴、水平平轴、竖直制制动微动螺旋旋、水平制动动微动螺旋、、读数设备、、水准器和光光学对点器等等组成。⑴望远镜—用于瞄准目标标；⑵圆水准器—用于粗略整平平仪器；⑶管水准器器—用于精确整平平仪器；⑷光学对点点器—用于使度盘中中心和测点在在同一铅垂线线上；⑸读数装置—用于读数；（二）基座由轴座、脚螺螺旋、底板、、三角压板等等组成；用于于连接和整平平。（三）度盘1、包括水平度度盘和竖直度度盘，由光学学玻璃制成。。2、注记：0˚~360˚3、分划：20＇、30＇、1˚三种注：①水平度度盘顺时针注注记，与竖轴轴不固定，不不随望远镜转转动；②水平度盘有有复测钮或变变换钮，用作作改变观测方向的角度值值；③竖直度盘顺顺时针注记或或逆时针注记记，与望远镜镜固定，随望望远镜一起转转动。二、DJ6级光学经纬仪仪的读数方法法读数装置及读读数方法⑴读数装置由由棱镜、透镜、读数数显微镜镜组成；；⑵用于读读取度盘盘读数数。读数方法法分测微微尺和测测微器两两种方法法。测微尺测微器水平读数数：215˚06＇48"竖直读数数：78˚52＇00"竖直读数数：92˚17＇30"水平读数数：转动动测微轮轮重合读读数（一）分分微尺测测微器及及其读数数法在读数显显微镜内内，可以以看到水水平度盘盘和竖直直度盘的的分划以以及相应应的分微微尺像，，如图3-2所示。度度盘最小小分划值值为1°，分微尺尺上把度度盘为1°的弧长分分为60格，所以以分微尺尺上最小小分划值值为1′，每10′作一注记记，可估估读至0.1′′。（二）单单平板玻玻璃测微微器的读读数方法法如图所示示读数窗窗内可以以看到测测微盘（（上）、、竖直度度盘（中中）和水水平度盘盘（下））的分划划像。度度盘凡整整度注记记，每度度分两格格，最小小分划值值为30′；测微盘盘把度盘盘上30′弧长分为为30大格，一一大格为为1′，每5′一注记，，每一大大格又分分三小格格，每小小格20″，不足20″的部分可可估读，，一般可可估读到到四分之之一格，，即5″。三经经纬仪仪的使用用经纬仪的的使用包包括对中中、整平平、瞄准准和读数数四项基基本操作作。㈠、对中、、整平1、目的：：①使测点点中心与与仪器竖竖轴中心心在同一一铅垂线线上；②使水平平度盘处处于水平平位置。。2、方法：：有垂球球对中和和光学对对点器对对中两种种，由于于垂球对对中精度度较低，，且使用用不便，，工程测测量中一一般采用用光学对对点器对对中。3、光学对对点器对对中及整整平的步步骤：①安置仪仪器：高高度适中中，使测测点在视视场内；；②强制对对中：调调节脚螺螺旋，使使光学对对点器中中心与测测点重合合；③粗略整平平：调节三三脚架，使使圆水准气气泡居中；；④精确整平平：调节脚脚螺旋，使使长水准气气泡居中；；⑤精确对中中：移动基基座，精确确对中（只只能前后、、左右移动动，不能旋旋转）；⑥重复④、、⑤两步步，直到完完全对中、、整平。㈡、调焦与瞄瞄准1目的：视准准轴对准观观测目标的的中心。2方法：①调节目目镜调焦螺螺旋，使十十字丝清晰晰；②利用粗瞄瞄器，粗略略瞄准目标标，固定制制动螺旋；；③调节物镜镜调焦螺旋旋使目标成成像清晰，，注意消除除视差；④调节制动动、微动螺螺旋，精确确瞄准。测水平角用双丝夹粗粗目标测竖直角用横丝切目目标顶部㈢、读数方法：①打开反光光镜，使读读数窗光线均匀匀；②调焦使读读数窗分划划清晰（注意消除除视差）；；③按不同的的测微器直直接读取水平、、竖直度盘盘读数（度、分、、秒，秒为为估读且为为6的倍数）。。水平角：215˚06＇48"竖直角：78˚52＇00"Ⅰ.角度测量包包括水平角测量量和竖直角角测量。Ⅱ.水平角测量量用于确定定点的平面面位置。Ⅲ.竖直角测量量用于测定定高差或将将倾斜距离改改化成水平平距离。Ⅳ.常用仪器经纬仪第二节水水平角测量量一水平角角测量原理理1水平角：相相交的两条条直线在同同一水平面面上的投影所夹的的角度。2原理：OA投影在水平平度盘上读读数为a，OB投影在水平平度盘上读读数为b。则：aABOA1B1O1O2ββb水平面角值范围：：0˚~360˚二水平平角的测量量方法（一）测回回法（只有两个个方向）1操作步骤①安置仪器器于O点，对中整整平；②正镜（盘盘左）瞄准准M点，度盘归零；③顺时针转转动仪器，，瞄准N点读数；④倒镜（盘盘右），瞄瞄准N点读数；⑤逆时针转转动仪器，，瞄准M点读数。OMN2记录与计算算（见表)①盘左（正镜镜）观测瞄M，记录m左=0°00′36″瞄N，记录n左=68°°42′48″上半测回的的角值：β左=n左-m左=68°°42′12″②盘右（倒镜镜）观测瞄N，记录n右=248°42′′30″瞄M，记录m右=180°00′′24″下半测回角角值：β右=n右-m右=68°°42′06″③检核对于DJ6经纬仪，上上下半测回回角度之差差应满足：：否则，应重重测。④一测回角值值当测角精度度要求较高高时，需观观测多个测测回：①第一测测回度盘归归零；②其他各测测回间按180˚/n（n为测回数）的的差值，变换度盘盘；③各测回角值值之差不得超超过40"；④取各测回平平均值作为最最后结果。（二）全圆方方向观测法（目标多于两两个）1、操作步骤骤①安置仪器于于测站点O，对中、整平；；②正镜（盘盘左），选择择零方向C，顺时针依次次照准目标D、A、B、C（归零），读数；③倒镜（盘右右），瞄准零方向C，逆时针依次照准目标B、A、D、C（归零），读读数；BO2、记录与计算算(观测记录见表表)①归零差的计算算:分别计算盘左左、盘右两次次瞄准起始方方向读数之之差Δ；（若Δ超限，应及时时重测）②计算2c值（两倍视准准误差）：2c=盘左读数-（盘右读数±180˚）若2c超限，应及时时重测。③各方向平均均读数的计算算：④归零后方向值值的计算：各方向平均读读数分别减起起始方向平均均读数。⑤各测回归零后后平均方向值值的计算：各测回归零后后方向值的平平均值。⑥水平角的计算算：相邻方向值之之差，即为相相邻方向所夹夹的水平角。。同一方向各测回互差"经纬仪型号半测回归零差"一测回内2c互差"DJ2DJ6818139方向观测法限差的要求第三节竖竖直角测量一竖直角角测量原理1、定义：在在同一竖直面面内，仪器中心至目目标的倾斜视视线与水平视线所所加的锐角。。角值范围：-90~+90°视线向上倾斜斜，称仰角，α为正值；视线向下倾斜斜，称俯角，α为负值。2、原理：α=目标视线读数数—水平视线读数数Z—天顶距二竖直度度盘构造竖直度盘固定定在望远镜的的旋转轴（横轴轴）上。主要要由竖直度盘、、竖盘指标、、（竖盘指标水水准管、竖盘盘指标水准管微微动螺旋），，目前很多仪器器用自动补偿器代替了了水准管。根据度盘的刻刻划顺序不同同，分为顺时时针注记和逆逆时针注记两两种。顺时针注记逆时针注记三竖直角角观测与计算算１、竖直角计算公公式顺时针注记竖竖盘刻划：目镜0°，物镜180°盘左:αL=90°－L（上半测回））盘右:αR=R－270°（下半测回））一测回竖直角角：α=（αL+αR）/2=（R－L－180°）/2逆时针注记竖盘刻划：目镜180°，物镜0°盘左:αL=L－90°（上半测回））盘右:αR=270°°－R（下半测回））一测回竖直角角：α=（αL+αR）/2=（L－R+180°°）/2（L、R分别为盘左、、盘右竖盘读读数）竖直角计算的的通用公式：：（1）当望远镜视视线往上仰，竖盘读数增加时：α=瞄准目标时的的读数－视视线水平平时的常数（２）当望远远镜视线往上仰，竖盘读数减小时：α=视线水平时的的常数－瞄准准目标时的读读数对不同注记形形式的度盘，首先应正确确判读视线水平时的的常数，且同同一仪器盘左左、盘右的常数差为180˚。2观测、记录与与计算竖直角观测①安置仪器，对对中、整平；；②盘左瞄准目目标某一位置置，读取竖盘读数L；③盘右瞄准原原目标位置，，读取竖盘读数R。（以上盘左、、盘右观测构构成一个测回回）记录与计算(见表3.3)①分别计算盘左左、盘右半测回竖直角，②计算盘左盘右的平平均值作为一测回竖直角。四竖盘读读数指标差读数指标与正正确位置之间间的小夹角x，称为竖盘指标差。指标差计算如图：盘左位置，望望远镜上仰，，读数减小，，竖盘读数为为L。则正确的竖竖直角为：α＝90°－L＋x＝αL＋x（1）如图：盘右位置，望望远镜上仰，，读数增大，，竖盘读数为为R。则正确的竖竖直角为：α＝R－270°－x=αR－x（2）（1）、（2）两式联立得得：通过盘左、盘盘右竖直角取取平均值，可可以消除指标标差；对于DJ6经纬仪，同一一测站上不同同目标的指标标差互差或同同方向各测回回指标差互差差，不应超超过25"。第四节经经纬仪的检检验与校正一经纬纬仪应满足的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望远镜十字丝丝竖丝垂直于于横轴二检验与与校正（一）水准管管轴垂直于竖竖轴的检验与与校正1、检验①仪器粗平：圆圆水准器气泡居中。②水准管平平行某两个脚脚螺旋，使水准管管气泡居中。。③照准部旋旋转180°，若气泡仍居中中，则满足要求，若若气泡偏离，则需校校正。2、校正①用脚螺旋旋调一半；②用水准管管校正螺旋调调一半。校正螺丝此项检校需反反复进行，直直至仪器旋转转到任意方向向气泡都居中中。（二）十字丝丝竖丝的检验验校正1、检验①仪器整平②竖丝瞄准大大致水平方向向的P点，竖直方向向移动望远镜，看P点是否在竖丝丝上移动2、校正①用十字丝的的交点瞄准P点。②用十字丝的的校正螺旋调整。。（三三））视视准准轴轴垂垂直直于于横横轴轴（（2c）的的检检验验与与校校正正1、检检验验①平平地地选选DAB=20m左右右,安置置仪仪器器于于中中点点O；A点设设瞄瞄准准标标志志，，B点横横一一毫毫米米刻刻划划标标（（注注意意标标志志、、标标尺尺与与仪仪器器同同高高））。。②盘盘左左：：瞄瞄A，倒倒镜镜，，读读数数为为B1③盘右右：：瞄瞄A，倒倒镜镜，，读读数数为为B2④若B1=B2，则则满满足足要要求求若B1≠B2，则则存存在在c角，，当c超过过1＇时时，，需需校校正正。。2、校校正正①墙墙上上定定出出P1、P2的中中点点PM；②调调节节水水平平微微动动，，瞄瞄准准PM，将望望远远镜镜上上仰仰（（十十字字丝丝交交点必必偏偏离离P点，，至至P＇点点；；③校校正正横横轴轴一一端端支支架架上上的的偏心心环环，，使使横横轴轴一一端端升升高高或降降低低，，移移动动十十字字丝丝，，精确确瞄瞄准准P；④反反复复检检校校，，直直至至i角小于于1＇；（五五））竖竖盘盘指指标标差差的的检检验验与与矫矫正正1、检检验验①仪仪器器整整平平，，用用盘盘左左、、盘盘右右分分别别瞄瞄准准大大致致水水平方方向向的的P点，，读读数数为为L，R。②计计算算竖竖直直角角和和指指标标差差α=（R－L－180°°）/2X=(L＋R－360°°)/2DJ6:若X≤≤60″″，满满足足要要求求，，若X>60″″，需需要要校校正正。。2、校校正正①盘盘右右瞄瞄准准P点；；②调调节节指指标标水水准准管管微微动动螺螺旋旋，，使使竖竖盘盘读读数数为：：R＝α＋x＋270°③调节节指指标标水水准准管管校校正正螺螺丝丝，，使使气气泡泡居居中中。。第五五节节水平平角角测测量量的的误误差差和和注注意意事事项项一仪仪器器误误差差主要要包包括括仪仪器器检检校校后后的的残残余余误误差差和和仪仪器器制制造造、、加工工不不完完善善所所引引起起的的误误差差。。1、视视准准轴轴误误差差（（2c值，，盘盘左左、、盘盘右右取取平平均均可可消消除除））2、横轴倾斜斜误差（i角，盘左、、盘右取平平均可消除除）3、度盘偏心心差（照准准部旋转中中心与水平平度盘分划划中心不重合，，盘左、盘盘右取平均均可消除））4、度盘刻划划误差（度度盘刻划不不均匀，测测回间变换换度盘可减减弱）5、竖轴倾斜斜误差（盘盘左、盘右右取平均不不可消除，，精确整平平可减弱））二观测误误差1、仪器对中中误差（与与偏心距成成正比，与与视线边长长成