工程施工测量工作理论和方法

工程施工测量工程施工测量学学是研究工程建建设在施工阶阶段中所进行行测量工作的的理论和方法法的学科。其其主要任务是是把图上设计计好的工程建筑物的位置置，在施工过过程中根据工工程建筑物的坐标标和尺寸通过过测量仪器和和工具在地面面上确定下来来。1.确定地面点点位的方法1.1地面点点的坐标（1)地理坐标标当研究解决整个个地球形状或或大区域的测测量工作，可可以采用天文文测量的方法法，以球面坐坐标系统来确确定地面点的的位置，通常常用经纬度表表示，这样确确定的坐标叫叫做地理坐标标。（2)高斯平面面直角坐标当进行地形测量量时，如果与与国家控制点点相连接，这这样所测得的的地形图就纳纳入了国家坐坐标系统。我我国采用高斯斯平面直角坐坐标作为国家家坐标系统，它它是用高斯投投影的方法，将将椭球(或球体)上的图形或或点的位置描描写到高斯平平面上。在高斯平面直角角坐标系统内内，规定轴向向北为正，轴轴向东为正，其其象限按顺时时针方向编号号，如图1.1.1所示。这样样规定与数学学上的规定不不同，其目的的是便于将数数学上的公式式直接应用到到测量计算中中。图1.1（3)假定平面面直角坐标大地水准面是一一个曲面，当当测量区域很很小时，即用用在大比例尺尺成图时，可可以用测区中中心的切平面面来代替大地地水准面，这这时，可利用用假定平面直直角坐标，以以该地区的子子午线为轴，向向北为正，为为了避免坐标标出现负值，将将坐标原点选选在测区西南南角。这种方方法适用于附附近没有国家家控制点的工工矿、港口与与民用建筑等等地区。1.2地面点点的高程从地面上一点沿沿铅垂线方向向到大地水准准面的距离，称称为绝对高程程或海拔，简简称高程。图1.2在图1.1.22中，及是A点和B点的高程。两个地面点之间间的高程差称称为高差。在在图中地面点点A与B之间的高差差为：（1）黄海高程程系高程(56)：我国于1956年规定以黄黄海(青岛)的多年（1950年～1956年）平均海平平面作为统一一基面，为中中国第一个国国家高程系统统（简称“黄海零点”）。（2）国家855高程基准：：以青岛验潮潮站1952年～1979年的潮汐观观测资料为计计算依据，并并用精密水准准测量接测位位于青岛的我我国水准原点点，得出1985年国家高程程基准高程，和1956年黄海高程的关关系为：1985年国家高程程基准高程=1956年黄海高程-0.0229m。1985年国家家高程基准已已于1987年5月开始启用用，1956年黄海高程程系同时废止止。（3）吴淞零点点基准面：中国确立最最早的高程基基准面，吴淞零点的的黄海高程系系高程(1956)为－1.62997米，即黄海高程（1956）=吴淞零点高程程-1.62997。与1985年国家高程程基准高程的的关系：国家85高程=吴淞零零点高程-1.66587。1.3确定地面面点位的三个个基本要素如图1.1.33所示，设地地面上两点在在水平面上的的投影是和，在实际工工作中，并不不是直接测出出它们的坐标标和高程，而而是通过仪器器观测得到水水平角βl、β2和距离D1、D2以及两点之之间的高差，再再根据已知点点Ⅰ、Ⅱ的坐标、方方位和高程，推推算出和两点的坐标标和高程，以以确定它们的的点位。图1.1.3由此可见，地面面点间的位置置关系是以高高程、水平角角和距离来确确定的，它们们是确定地面面点位的三个个基本要素。所所以高程测量量，水平角测测量和距离测测量是测量学学的基本内容容。1.4施工测量量的基本原则则在进行工程施工工测量时，需需要测定很多多点的平面位位置和高程，由由于测量工作作中都会产生生误差，所以以每次测量时时必须采取一一定的程序和和方法。若从从一个点开始始逐点进行测测量，前一点的的测量误差将会传传递到下一点点，这样积累累起来，最后后可能会达到到不可容许的的程度。在实实际测量工作作中一般采用用“从整体到局局部”，“先控制后碎碎部”的原则，也也就是在测区区内先选择一一些有控制意意义的点子，首首先把它们的的平面位置和和高程精确地地测定出来，然然后再根据它它们测定其它它点的位置。这这些有控制意义的点点子称为控制制点。整个施工测量工工作分为建立立控制网的控控制测量和以以控制网为基基础的碎部测测量。碎部测测量的精度比比控制测量的的精度低，伹伹由于碎部点点的位置都是是以控制点测测定的，所以以误差就不会会从一个碎部部点传递到另另外一个碎部部点去，在一一定的观测条条件下，使各各个碎部点都都能保证其应应有的精度。对于施工测量工工作，采取分分等级布设控控制网的方法法，按精度高高低，一般分分为二、三、四四等，由高级级向低级逐步步建立。平面面控制网可用用三角测量、导线测量等方法建立；；高程控制网网则用水准测测量的方法建建立。当基本平面控制制点和高程控控制点的密度度不能满足工工程施工测量量要求时，可可根据需要用用不同的方法法在高级控制制点间进行加加密，直至满满足测量要求求。测量工作可分为为外业和内业业，前者在野野外进行，后后者则在室内内进行。外业业工作用测量量仪器把建筑筑物的点位按按图纸的要求求在实地上测测设出来；内内业工作主要要是计算建筑筑物的测量放放样数据，无无论是外业或或内业，都必必须小心谨慎慎，随时检查查，尤其内业业计算资料要要进行复核计计算，绝不容容许错误存在在。这样，才才能保证测量量成果的质量量，提高工作作效率。2.测量仪器和和工具2.1水准测量量和水准仪为了确定建筑物物在地面的高高程，就需要要测定建筑物物在地面点的的高程。水准准测量是测定定建筑物在地地面点高程的的主要方法，它它用于工程施施工中的高程程测定。1.水准尺水准尺是水准测测量的重要工工具，其型式式较多，常用用的有塔尺和双面尺两种。其他有有铟钢尺、条条形码尺等。塔尺用在等外水水准测量中((普通水准测测量)，一般长度度为4~5米，由三节节或两节套接接而成。尺上上刻有黑(红)、白格相间间的刻划，每每格宽度为11厘米或0.5厘米，每整米米和分米处均均有注字，其其底部为零。双面水准尺用于于三、四等水水准测量中，其其长为3米，两面均均有刻划，刻刻有黑白相间间刻划的一面面，称为黑面面；另一面为为红白相间刻刻划，称为红红面。刻划间间隔均为1厘米。并在在分米处注字字。黑面的尺尺底起始刻划划均为零，红红面的尺底起起始刻划为一一常数（如4.687、4.787）。利用红红、黑面尺的的零点差，可可对水准测量量的读数进行行校核，并可可限制读数误误差在允许的的范围内2.水准仪的使使用方法1）水准仪的安安置2）粗平3）瞄准水准尺尺4）精平5）读数3.水准点水准测量的目的的是测定一系系列地面点的的高程，通常常称这些点为为水准点。水水准点有永久久性和临时性性两种。水准点的设置地地点应绘制草草图，写明编编号，以便日日后查找和使使用，其编号号前通常加以“BM”字样，作为为水准点的代代号。4.水准路线线水准测量进行的的路线称水准准路线。常见见的水准路线线有下列三种种形式：①附合水准路路线从一个已知高程程的水准点BM1起，经若干干个水准点后后，连测到另另一个已知高高程的水准点点BM2，称为附合合水准路线。②闭合水准路路线从—个已知高程程的水准点BM1起，经若干干个水准点后后，连测到原原来的水准点点BMl上，则则称为闭合水水准路线。③支水准路线线由—个已知高程程的水准点BM1起，不再附合合或闭合到已已知高程的水水准点上，这这样的水准路路线称为支水水准路线。5.普通水准测测量普通水准测量又又称等外水准准测量，它适适用于测图时时测站点的高高程控制和—般工程施工工中的高程控控制。一般使使用塔尺。6.三（四）等等水准测量（与与普通水准测测量相比，主主要技术要求求高）常规用双面尺法法或铟钢尺在一个测站上用用红，黑两面面分别测出高高差，若红、黑黑两次高差之之差不大于测测量规范规定定，则认为合合格，否则就就需重测。水准测量的主要要技术要求根根据国家标准准《工程测量量规范》（GB500026-20007）表规定如如下：水准测量的主要要技术要求等级每千米高差全中中误误差（mm）路线长度（kkm）水准仪型号水准尺观测次数往返较差、附合合或或环线闭合合差差与已知点联测附合或环线线平地（mm）山地（mm）三等6≤50DS1因瓦往返各一次往一次124DS3双面往返各一次四等10≤16DS3双面往返各一次往一次206五等15—DS3单面往返各一次往一次30—说明：五等就是是前面所说的的普通水准测测量2.2经纬仪及及角度测量1.测角原理理水平角测量：水水平角就是地地面上两方向向间的夹角在在水平面上的的投影。图2.11）经纬仪的使使用的操作步步骤：①经纬仪的安置置（a）对中（b）整平②照准目标照准目标时，应应尽量照在目目标的底部。2）水平角观测测的方法水平角观测的方方法一般根据据观测方向多多少、测量的的精度要求以以及所用的仪仪器而定。其其中主要有：：测绘法、复复测法和全圆圆测回法。下下面主要介绍绍全圆测回法法。3）全圆测回法法(方向观测法法)当在一个测站上上需要观测多多个角度(即观测方向向多于三个))时，一般采采用全圆测回回法测角。若设C为测站点点，A、B、D、E依次为相邻邻的三角点，若若测出CA、CB、CD、CE各方向在在水平度盘上上的读数(又称方向值值)，那么任何何两个方向间间的夹角就等等于左目标方方向值减去右右目标的方向向值。观测步骤：①盘左位置，照照准选定的起起始方向(又称零方向向)A，将度盘配配置在0°000′或稍大的读读数处，读记记度盘读数a，再按顺时时针方向依次次精确照准B、D、E各方向，分分别读记度盘盘读数b、d、e。最后再按按顺时针方向向照准零方向向A，读记读数a′，这最后一一步操作称为为“归零”，a与a′之差值，称称为“归零差”，其目的是是为了检查水水平度盘位置置在观测过程程中是否发生生变动。以上操作称为上上半测回。对对每个方向均均应是两次读读数。对于JJ2级仪器可可将对径分划划重合两次。②纵转望远镜，用用盘右位置按按逆时针方向向依次照准A、E、D、B；A各方向，并并分别读记度度盘读数。此此为下半测回回。上、下两个半测测回合称一个个测回。若有有n个测回，每每测回的零方方向也应按来来变换水平度度盘的位置。如果只观测三个个方向，可不不必“归零”。全圆测回法观测测水平角时，其其半测回的归归零差、2cc变化的范围围以及同一方方向值各测回回的互差均有有具体要求，详详见有关测量量规范规定。若若各项要求中中，有一项超超限，就应进进行重测。水平角方向观测测法的技术要要求根据国家家标准《工程程测量规范》（GB50026-2007）表规定如下：水平角方向观测测法的技术要要求等级仪器精度等等级级光学测微器两次次重合读数之之差（″）半测回归零差（″″）一测回内2C互互差差（″）同一方向值各测测回回较差（″）四等及以以上1″级仪器16962″级仪器38139一级及以以下2″级仪器—1218126″级仪器—18—243.施工测量基基本工作3.1概述施工测量目的是是根据施工的的需要，把设设计图纸上工工程建筑物的的平面和高程程位置，按设设计要求以一一定的精度测测设到地面上上，并在整个个施工过程中中进行其它一一系列测量工工作。测设精度的要求求取决于建筑筑物的大小，结结构形式和建建筑材料等因因素。因此，应应根据不同的的施工对象，选选用不同精度度的仪器和测测量方法，以以保证工程质质量，又不致致于浪费人力力物力。另外，施工现场场人员、车辆辆、材料进出出频繁，因此此各种测量标标志必须埋设设得特别稳固固，做到妥善善保护，经常常检查和维护护。3.2施工控制制网的建立在进行施工测量量以前，必须须在建筑场地地建立施工控控制网。施工工控制网分为为平面控制网网和高程控制制网。（1）平面控制制网的建立对于各种工程建建筑物，如果果在建筑区内内保存有原来来的测图控制制点——即业主或监监理提供的测测量控制点，经施工单位位复核后能满满足施工放样样的精度要求求，则可用作作施工控制点点，否则应重重新布设施工工控制网。施工控制点必须须根据所在地地区的范围和和地形条件及及建筑物位置置和大小来选选择。基本网网—般布设在施施工区域以外外，以便长期期保存。定线线网应尽可能能靠近建筑物物，便于放样样。施工控制点的标标志必须稳固固，对于一些些常用的定线线点可设置观观测墩，以减减少对中误差。布设施工控制网网通常采导线线的布设形式式根据测区的的具体情况和和要求，导线线可布设成下下列形式：①.闭合导线线起止于同一个已已知控制点的的导线称为闭闭合导线。从从一高级已知知点A出发，经过过一系列的导导线点，最后后又回到原出出发点A，构成一闭闭合多边形。闭闭合导线本身身具有严密的的几何条件，具具有检核的作作用。②.附和导线线布设在两个已知知控制点之间间的导线称为为附合导线。从从一已知控制制点A开始，经过过若干点，最最后附合到另另一个已知点点D，形成附合合导线。③.支导线从一已知控制点点出发，形成成自由向前伸伸展，既不回回到原出发点点，也不附合合到另一已知知控制点上的的导线称为支支导线。由于于支导线没有有校核条件，在在测量中若发发生错误，无无法检核，所所以规范规定定支导线中的的未知点数不不得超过两个个点。各等级导线测量量的主要技术术要求应符合合国家标准《工工程测量规范范》（GB500026-20007）表规定：：导线测量的主要要技术要求等级导线长度（km）平均边长（km）测角中误误差差（″）测距中中误误差（mm）测距相对中误差差测回数方位角闭合差（″″）导线全长相对对闭闭合差1″级仪器2″级仪器6″级仪器一级40.55151/300000—2410≤1/150000二级2.40.258151/140000—1316≤1/100000三级1.20.112151/7000—1224≤1/50000（2）测量坐标标系与施工坐坐标之间的换换算设计图纸上建筑筑物各部分的的平面位置，是是以建筑物的的主轴线作为为定位依据的的。一般情况况下设计提供供拟建建筑物物的角点坐标标，通过角点点坐标可以确确定建筑物主主轴线与设计计坐标系的位位置关系。通通常以建筑物物的主轴线及及该轴上的一一个点为原点点，以通过该该原点相互垂垂直的轴线为为坐标轴建立立的坐标系为为施工坐标系系。而设计图图纸上的坐标标则是测量坐坐标系。为了了便于计算放放样数据和实实地放样，必必须采用统一一的坐标系。一一般在施工中中常采用施工工坐标系放样样，则应将控控制点的测量量坐标化算为为施工坐标。若若采用测量坐坐标系进行放放样，则应将将施测各点的的施工坐标化化算为测量坐坐标。如图3.2-11所示，设设：—测量坐标系；；—施工坐标系、—P点在测量量坐标系内的的坐标；—P点在施工坐坐标系内的坐坐标；、—施工坐标原原点在测量坐坐标系内的坐坐标；—测量坐标系纵纵轴与施工坐坐标系纵轴之之间的夹角。图3.2-1对于某一个施工工坐标系，其其中、、的数值是常常数，可在设设计资料中查查得或在地形形图上图解而而得。因此P点由施工坐坐标换算成测测量坐标的公公式为｝（3.2-11）而由测量坐标换换算成施工坐坐标的公式为为｝（3.2-22）（3）高程控制制网的建立高程控制网一般般也可分为两两级。一是基基本水准网，尽尽可能利用现现有的国家水水准点或与国国家水准点联联测网中的基基本水准点，应应在测区附近近，作为施工工期间高程测测量的依据。另另一级是由基基本水准点引引测的临时性性作业水准点点，这些点应应尽可能靠近近建筑物，以以便做到安置置一次仪器就就能进行高程程放样。有些些把平面控制制点高程直接接测出，作为为作业水准点点。水准点应埋设在在土质坚硬，地地基稳固的地地区。按照使使用时间的长长短，可埋设设不同形式的的水准标志。而而临时性水准准点，由于使使用期限较短短，可在较坚坚硬且特征比比较明显的地地方作一记号号。3.3测设的基基本工作建筑物的测设，实实质上是把图图纸上建筑物物的一些特征征点，按照设设计的位置在在实地标定出出来。测设的的具体作法是是根据巳建立立的控制点，按按设计要求，算算出其与各特特征点间的数数学要素，将将这些特征点点的空间位置置在实地上标标定出来。因因此，施工测测量最基本的的工作就是测测设已知水平平角、已知水水平距离和已已知高程。而而点位的测设设就是通过这这三项基本工工作来实现的的。测设的点位包括括点的平面位位置和点的高高程（1）测设点的的平面位置测设点的平面位位置，其方法法有直角坐标标法，极坐标标法、角度交交会法、距离离交会法等。放放样时可根据据控制网的形形式，控制点点分布的情况况，地形条件件及放样精度度，合理选用用适当的方法法。（2）高程放样样将点的设计高程程测设到实地地上去，是根根据附近巳知知水准点来测测设，其方法法可用下式来来表示（3.3）式中—待待测高程—已知水准点的的高程—后视读尺数数—前视读尺数4.码头施工测测量码头的结构型式式一般可分为为高桩梁板式式及重力式两两大类。码头的施工主要要在水下进行行，因此必须须利用船艇在在水上作业。例例如，高桩梁梁板式码头需需利用打桩船船进行打桩；；重力式码头头需用挖泥船船开挖基槽、抛抛填砂石、有有时还要潜水水员配合进行行水下施工。由由于水下作业业的不可见性性及水流运动动等外界条件件的影响，它它比陆上作业业更复杂。下面主要介绍高高桩板梁式码码头的打桩定定位测量。4.1码头头施工基线布布设（1）两条互相相垂直的基线线在有利的地形条条件下，应尽尽量布设二条条互相垂直的的基线。平行行于码头前沿沿线的基线称称为正面基线线；垂直于码码头前沿线的的基线称为侧侧面基线。在图4.1中，已已知平面控制制点导Ⅲ1、导Ⅲ2、导Ⅲ3以及码头前前沿线两端点点、的设计坐标标。在测设基基线时，根据据码头前沿线线与正面基线线平行的几何何关系，通常常在设计图纸纸上还确定、、—基西、—基东的长度度，再根据、两点的坐标标(、、、)及方向的方位角角，即可求出出基西和基东东两点的坐标标，然后，利利用地面上的的控制点图4.1计算出、、、及及等放样数据据，就可在现现场采用前方方交会法测得得基东，基西西两点的平面面位置，并可可用距离交会会法进行校核核。正面基线定出后后，一般在其其延长方向线线上对准某一一固定建筑物物设置一明显显标志，以供供定向之用（称称为后视）。同同时，在基线线上，根据设设计图纸上的的尺寸定出各各桩位控制点点。这时，将将经纬仪架在在基西，照准准基东，在正正面基线上测测设各桩位控控制点。然后在基西点垂垂直于正面基基线的方向线线上测设侧面面基线，方法法与测设正赃赃基线相同。（2）两条任意意夹角的施施工基线在远离岸边新建建的的码头在无无条条件采用直直角角交会时，则则则常常布设设成成二条任意意夹夹角的施工工基基线。这种种情情况下，就就需需采用任意意角角交会法进进行行定位工作作。任意角交会法实实际际上就是以以基基点作为码码头头各桩位控控制制点，计算算出出各桩位的的放放样数据，再再再测设到实实地地上。在布设施工基线线时时，为了便便于于放样，必必须须采用统一一的的坐标系统统。一一般采用施施工工坐标比较较方方便。同时时，为为了便于计计算算放样数据据，使使码头上各各桩桩点的坐标标避避免出现负负值值，可将施施工工坐标轴平平移移适当的距距离离，使设计计图图上各点的的坐坐标都为正正值值。4.2直桩定位位测量在修建高桩梁板板式式码头时，一一一般利用桩桩基基来支承上上部部结构，使使码码头上部荷荷载载通过桩传传递递到密实的的下下卧层中；；或或利用桩与与土土壤之间的的摩摩擦力，将将建建筑物的荷荷载载传到桩周周围围的土壤里里。目目前，在码码头头等水工建建筑筑物中用得得最最广的桩是是方方形钢筋混混凝凝土桩及圆圆形形PHC管桩。根据据建筑物的的不不同用途和和它它承受荷载载的的情况，一一般般布置成直直桩桩或斜桩。（1）直角坐标标交会法所谓直角交会法法，即即是将测点点坐坐标分别垂垂直直投影到"L"形基线的正正、侧面两两基基线上，然然后后再在两基基线线的投影点点上上同时各架架设设一台经纬纬仪仪，再相对对于于基线转角90°或270°交会而得施施打桩的施施打打位置。由由于于直角交会会需需要施工现现场场具备可以以布布设"L"形基线的场场地条件，并并并需将桩测测点点投影到正正、侧侧两基线上上。虽然直角交会原原理理简单，但但在在大多数的的实实际工作中中是是不可行的的或或是不方便便的的。加之直直角角交会使用用的的是两仪器器，交交会时无校校核核条件，故故现现在已较少少采采用。（2）角度交会会法任意角交会法无无须须"L"形基线，只只需通过在在码码头后方陆陆域域上的若干干个个控制点上上架架设经纬仪仪交交会施打桩桩的的测点即可可，如如图4.2所示。理论上上，任意角角交交会法只需需两两台经纬仪仪即即可。但在在实实际定位时时，往往往使用三三台台经纬仪同同时时进行交会会，以以防差错。在在在任意角交交会会中，由于于无无需使用全全站站仪，而只只需需使用三台台普普通经纬仪仪即即可进行打打桩桩定位工作作，因因此这一方方法法适合于大大部部分单位的的仪仪器装备情情况况。图图4.2ABC打桩船施打桩从定位方式上讲讲，任任意角交会会法法对施工后后方方场地无特特殊殊要求，布布点点方法灵活活，适适应于大多多数数码头桩基基工工程的施工工。虽虽计算工作作相相对复杂，但但但由于现在在计计算机及程程序序计算器的的普普及已使计计算算工作变得得简简单，故目目前前被广泛采采用用。4.3斜桩定位位测量方形斜桩定位时时，桩上测量定位位控制点的选选择应考虑选选择背景清晰晰、棱角分明明的“明角”作为测量定定位控制点，计算定位数据时应考虑到斜桩的倾斜度和水平扭角两个因素。直打桩仰打桩俯打桩斜桩的倾斜度是是指指倾斜桩在在垂垂直方向线线上上的投影与与在在水平方向向线线上投影的的比比值，一般般用用：1来表示。打打桩时，可可以以通过打桩桩船船上打桩架架的的俯与仰，使使直打桩仰打桩俯打桩图4.3-1处在设计的倾斜斜位位置上。如如图图4.3-1所示。斜桩的平面扭角角是是指桩中轴轴线线的水平投投影影与桩基结结构构中某一指指定定轴线（通通常常是横轴线）的的的夹角，常用用来表示，也也可用：1表示，为斜桩桩在桩架排排方方向上的水水平平投影。斜斜桩桩在垂直于于桩桩排架方向向上上的投影为为11，即。打桩时，它它它可以通过过打打桩船的船船尾尾扭角来体体现现。如图4.3-2所示示。αPNYXαPNYXO打桩船打桩船中轴线桩中点图4.3-2（1）设计标高高上的方方桩测点坐坐标标的计算我们知道，桩入入土土时的倾斜斜方方式是用倾倾斜斜坡度:1来描述的，当当当时说明为直直桩。因此此在在一般情况况下下，桩的水水平平截面可以以表表述为一个个矩矩形。设桩桩的的横截面尺尺寸寸为，则桩的的水平截面面尺尺寸一般可可以以表示为（其其中），当所所打桩为直直桩桩时，有。从一般情况出发发，设设在施工坐坐标标系X-O--Y中，某方方桩的横截截面面为，倾斜坡度为∶1，平平面扭角为为PPN，设计标标高上的桩桩中中坐标为（X0，Y0）。为方便便在设计标标高高上该桩的的左左、右两测测点点PL及PR的坐标计算算，特设立立一一坐标系--，并使该坐坐标系的原原点点在桩中心心上上，轴与打桩桩船轴线重重合合，方向由由桩桩中指向船船体体，并称此此坐坐标系为桩桩中中坐标系，如如如图4.3-3所示。图4.3-3图4.3-4ab图4.3-3图4.3-4abn1XaαPNbPRPLoyxOY打桩船图中，为方桩横横截截面的宽度度，与桩身的的倾斜坡度：：1有关。由图图4.3-4可知，由于于，故有：（4.3-1）式中：当时，有有，即即为直桩情情况况。由此，可以方便便地地得到测点PL、PR在桩中坐标标系--中的坐标（PPPL，PL）及（PR，PR）：｝（4.3-22）及｝（4.3-33）这样，根据坐标标换换算公式，即即即可得到设设计计标高上方方桩桩左、右两两测测点的施工工坐坐标计算公公式式，分别如如下下：｝（4.3-44）｝（44.3-5）作为特例，当时时，可可得直桩左左、右右测点施工工坐坐标的计算算公公式如下：：｝（4.3-66）｝（44.3-7）（2）提高控制制标高后的的测点坐标标计计算ΔxhPP′n1PL′PLPR′PRΔxxyo在打桩定位过程程中中，由于潮潮水水及其它因因素素的影响，往往往往会发生生桩桩在设计标标高高上的测点点位位置无法看ΔxhPP′n1PL′PLPR′PRΔxxyo图4.3--5图4.3-6高程量h，如图图44.3-5所示。此时时，对于提提高高h后的桩截面面位置相对对于于没有提高高标标高时的桩桩截截面位置在在水水平面上有有一一个平移量量ΔΔx，如图4.3-5所示示。从图中可以看出出，由由于控制标标高高的提高，使使使得原测点P移到了P′的位置上，而而而P′点相对于P点在--系中的y方向上并无无变化，只只是是在x方向上有一一增量Δx。由图4.3-6知：（4.3-8）式中正负取号视视桩的仰仰、俯打情情况况而定。由由图图4.3-6可知，当施施打打桩为仰打打时时前应取"+"号，反之，当当当施打桩为为俯俯打时，前应应取"-"号。这样，在提高控控制制标高h后，桩的左左、右测点点在在施工坐标标系系中的坐标标分分别为：｝（4.3-99）｝（4.3-110）式中：k为仰俯俯打打符号系数数，视视桩的仰俯俯打打情况而定定。当当施打桩为为仰仰打时，取k=+1。反之，当当施打桩为为俯俯打桩时，取取取k=-1。打桩船施打桩4.4圆形断面面桩定位测打桩船施打桩侧面基线（1）斜管桩的的直角交会会侧面基线正面基线图4.4-1如图4.4-11所所示，管桩桩的的直角交会会法法定位也需需在在"L"形基线中完完成。为此此需需将管桩相相对对于基线的的前前侧及左（或或或右）侧切切线线上的测点点坐坐标计算出出来来，然后将将该该坐标分别别投投影到相应应的的正、侧面面基基线上，进进行行直角交会会。显显然，对于于直直桩来说，其其其切线上测测点点坐标的求求解解是方便的的，而而对于斜桩桩来来说计算情情况况则相对复复杂杂。以下分分别别叙述之。正面基线图4.4-11）斜管桩测点点坐标的的计算对斜管桩来说，由由于经过平面面扭角和倾斜斜后，其水平平截面不是一一个圆，而是是一个椭圆。对对于正面（或或侧面）基线线来说，其控控制定位线（相相对于圆来说说）在坐标系系中的坐标值值的绝对值最最大，即图44.4-2所示，现在的的问题是如何何计算出值。图4.4-2设斜管桩的直径径为为，桩身倾斜斜坡度为:11。其水平截截面为一椭椭圆圆，长半径径为为，短半径为。则该椭圆在在桩中坐标标系系--的方程为：：（4.4-1）因椭圆经过平面面扭角角后，其施施工工坐标系--与桩中坐标标系--的关系（以桩中为坐坐标标原点）为：：将其代入入椭椭圆方程，（运运算过程略）得得：（4.4-2）从式中可得：①当平面扭角==0°时时，即管桩的的长半径垂垂直直于正面基基线线时：②当平面扭角==90°°时，即管桩的的长半径平平行行于正面基基线线时：③当管桩为直桩桩时，即即时：2）斜管桩的任任意角交交会在直角交会定位位时时，关键要要计计算出控制制线线距斜管桩桩中中心的最大大坐坐标增量，即即即，而对于任任意角度定定位位如何确定定值值，是解决决问问题的关键键。我们可以设想，以以岸上控制点点与管桩中心心的连线作为为坐标纵轴，以以垂直于该连连线作为坐标标的横轴，那那么该桩相对对于桩中坐标标系--其平面扭角为为，只要将直直角交会公式式中的以代替就可以以得到。图4.4-3如何来求？从图图44.4-3可以得到，岸岸上控制点点与与管桩中心心的的连线轴的方方位角：（4.4-3）（4.4-4）由此可以得到任任意意角度求解解的的公式：（4.4-5）在求出后再求出出仪仪器点到桩桩中中心距离所所对对应的角：（4.4-6）式中—仪器点点到到桩中心距距离离然后，计算出仪仪器器控制桩边边的的方位角（4.4-7）注：控控制桩边选择择：选择桩边时时应注意选选择择背景清晰晰、桩桩边线条明明显显的“明角”，然后再根根据左边取“—”；右边取“+”来确定。最后根据方位角角和和仪器控制制桩桩边的方位位角角求得最终放放样角：（4.4-8）例题：已知管桩桩的的直径为1..2m，平面面扭角为-225°，桩身身倾斜度为为33.5:1，仰桩；桩桩中心坐标标为为=11200.0000；；=521..000。仪仪器点A点的坐标为为=558..000；=11355.000。试试求仪器点点AA点的放样角角。（已知后后视方位角角==225°°330′00″）解：（1）=312°300′335″=-47°31′55″（2）=-477°31′555″-（-25°）=-22°31′55″（3）将=-222°331′55″代入公式，得到0.60044m（4）=8322.370mmm（5）=0°002′300″（6）=3122°28′′05″+0°02′30″=312°°30′35″=312°2288′05″-0°02′30″=312°°25′35″（7）=3122°30′′35″-225°°30′00″=87°000′35″=312°255′′35″-225°°30′00″=86°555′35″如以近似法计算算，可以将斜桩桩水平截面面的的椭圆近似似地地视作一圆圆来来考虑，并并取取椭圆长半径R、短半径r的中值作为为该圆的半半径径。即：（4.4-9）以上述例题为例例：：解：（1）=312°300′′35″=-47°°31′55″（2）斜斜桩水平截截面面的椭圆长长半半径为:短半径r:椭圆半径中值::（3）=8322.370mmm（4）==00°02′′32″（5）=3122°28′′05″+0°02′32″=312°°30′37″=312°2288′05″-0°02′32″=312°°25′33″（6）=3122°30′′37″-225°°30′00″=87°000′37″=312°2255′33″-225°°30′00″=866°55′33″从两种计算方法法可可以看到两两者者之间差值值是是非常小的的，因因此，通常我们把圆形斜桩按直桩的计计算方法来来进进行坐标计计算算。近似计算方法的的虽虽然简单，但但但却存在一一定定的计算误误差差。这个误误差差源于用圆圆取取代了桩截截面面的椭圆，误误误差的大小小反反映在圆半半径径与椭圆长长、短短半径的较较差差上，其值值与与桩直径和和倾倾斜坡度以以及及观测方位位有有关，当桩桩直直径或倾斜斜坡坡度越大、观观观测方位越越接接近椭圆长