测量学第11章 施工测量.ppt
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1、2019年12月7日星期六,11.1 施工测量概述11.2 测设的基本内容和方法 (重点、难点)11.3 施工控制网 (重点、难点)11.4 建筑施工测量 11.5 线路测量 (略讲) 11.6 竣工测量与竣工图的编绘,第11章 工程建设中的施工测量,2019年12月7日星期六,2,11.1 施工测量概述,工程建设的三大阶段 (1)勘测设计阶段测图、用图 (2)施工阶段测设、施工放样、竣工测量 (3)运营管理阶段变形监测,一、施工测量的目的和主要任务,施工测量的主要任务 将图上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程,按照设计要求,以一定的精度测设到实地 (1)施工控制网的建立;(2)施工放样;
2、(3)竣工测量,目的:是按照设计和施工的要求将设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程在地面上标定出来,作为施工的依据,并在施工过程中进行一系列的测量工作,以衔接和指导各工序之间的施工。,2019年12月7日星期六,3,二、施工测量的精度与特点,精度 施工测量的精度取决于工程的规模大小、用途、使用的建筑材料、采用的施工方法和工艺等,主要包括: 施工测量控制网的精度、建筑物轴线测设精度、建筑物细部放样精度等。,特点 (1)准确性;(2)整体性; (3)安全性;(4)长期性。,2019年12月7日星期六,4,三、施工测量的原则和准备工作,原则 (1)从整体到局部,先控制后碎部; (2)从高级到低级,分
3、级布网,逐级控制。,准备工作 (1)建立健全组织和制度; (2)核对图纸、检查数据; (3)实地踏勘,选择测设方法; (4)编制测设详图,计算测设数据; (5)测量仪器的选择、检验和校正。,2019年12月7日星期六,5,11.2 测设的基本内容和方法,11.2.1 基本的测设工作 一. 已知水平距离的测设 二. 已知水平角的测设 三. 已知高程的测设11.2.2 已知坡度的测设11.2.3 点的平面位置的测设11.2.4 圆曲线的测设,2019年12月7日星期六,6,一. 已知水平距离的测设1、一般方法:测设已知距离时,线段起点和方向是已知的。2、精密方法:当测设精度要求较高时,应按钢尺量距
4、的精密方法进行测设,步骤如下: (1). 用经纬仪定线; (2). 用水准仪测高差; (3). 按精密丈量的方法先量出整尺段的距离D0 ,并进行尺长改正、温度改正和高差改正;,2019年12月7日星期六,7,(4). 求余长q,即D - D0 =q。然后计算余长段应测设的距离 q=qld lt lh (5). 根据q在地面上测设余长段,并在终点桩上作出标志,即为所测设的终点B。,3、归化法: 先测设长度L,再检测其长度L,求L= L L,最后改正,2019年12月7日星期六,8,测距仪法测设,4.测距仪法测设:,在A安置测距仪(或全站仪)并进行棱镜常数、气象常数设置;在B附近安置反光棱镜;观测
5、AB距离、沿此方向移动反光棱镜位置,直至达到设计距离值,用桩标定;精确定位。,测距仪观测斜距时,应读竖直角,改正成平距;全站仪直接读取平距。,2019年12月7日星期六,9,在A安置经纬仪或全站仪;盘左瞄准B,平盘读数b;转动照准部至读数(b+),定C;盘右瞄准B,平盘读数b1;转动照准部至读数(b1+),定C;取C、C之中间位置得C,则:BAC=,二.设计角度的测设,二.已知水平角的测设 放样已知数据的水平角 已知:AB方向、(设计) 定:C方向,1.一般方法放样角(正倒镜分中法),2019年12月7日星期六,10,2.精确方法放样角,2.精确方法放样角(多测回修正法),用“正倒镜分中法”测
6、设角(得C1点);多测回观测BAC,取平均得1 ;计算改正值C1C,修正得精确位置C。,例:已知AC1=85.00米,设计值=36,设测量的1=355942,计算修正值C1C 。,解:=-1=18 C1C=85tan00018 =85 =0.0074m 得:点位修正值为7.4mm(向外),2019年12月7日星期六,11,三、设计高程的测设,已有 水准点A已知 B点设计标高HB 定 HB标志,例:已知HA=24.376m,设计地坪标高HB=25.000m。测设过程如下:,对水准尺A读数,设为a=1.534m,则: 视线高 Hi=HA+a=24.376+1.534=25.910m B点标尺读数应
7、为:b=Hi-HB=25.910-25.000=0.910m,调整B尺高度,至读数b=0.910时,沿尺底做标记即设计标高HB。,在A、B间安置水准仪,在A竖水准尺,在B处设木桩;,1.测设设计高程,2019年12月7日星期六,12,在地下坑道施工中,高程点位常设在坑顶。水准测量时水准尺倒立在高程点上。如图所示,A(HA)为已知水准点,B(HB)为待测设高程位置,由于HB=HA+a+b,则在B点应有的标尺读数b=HB-(HA+a)。因此,水准尺倒立并紧靠B点木桩上下移动,直到尺上读数为b时,在尺底画出设计高程HB的位置。,2. 地下坑道的高程设计,2019年12月7日星期六,13,同样,对于多
8、个测站的情况,也可以采用类似分析和解决方法。如图所示,A为已知高程HA的水准点,C为待测设高程为HC的点位,由于HC=HA-a-b1+b2+c,则在C点应有的标尺读数c= HC-(HA-a-b1+b2)。,2019年12月7日星期六,14,3. 高程的传递放样,待测设高差较大,用钢尺代替水准尺。,同样方法也可向高处传递高程。, hAB=HB-HA=(a1-b1)+(a2-b2), b2=(a1-b1)+a2-hAB,2019年12月7日星期六,15,(2).全站仪天顶测距法。,高层建筑高程传递,(1).利用水准仪、钢尺传递高程。考虑尺长改正、 温度改正。,2019年12月7日星期六,16,五.
9、设计坡度的测设,道路、管道等施工中,须测设斜坡线,可用经纬仪(全站仪)或水准仪进行测设。,当水准尺读数为 时,尺底位于设计斜坡线上。,图 11-12 测设设计坡度,11.2.2 设计坡度的测设,2019年12月7日星期六,17,水准仪法:(适用于坡度不大的情况),1、首先测设出B点的高程。2、在A点安置水准仪,使一个脚螺旋在AB的连线方向,另两个脚螺旋垂直于AB连线方向,量取水准仪高。,4、在中间点1、2打桩立尺,使尺上读数为仪高值,各桩顶的连线即为坡度线。,3、用望远镜瞄准B点水准尺,旋转AB方向的脚螺旋,使尺上读数为仪高,视线坡度即为i。,2019年12月7日星期六,18,经纬仪法:适用于
10、坡度较大的情况。 操作方法是: 在A点安置经纬仪,对中整平后量取仪器高度,用望远镜瞄准B点上的水准尺,使读数为仪器高度,此时仪器的视线即平行于设计的坡度线。在中间点若干点处打桩,分别立尺使其读数皆等于仪器高度即可。,全站仪或电子经纬仪:适用于任何情况。操作方法: 将竖直读盘显示单位切换为坡度单位,直接将望远镜视线的坡度值调整到设计坡度值i值即可,不需要先测设出B点的平面位置和高程。,2019年12月7日星期六,19,11.2.3 平面点位的测设 将设计的平面点位测设到实地上,现场至少有一条基线(两个相互通视的已知点),测设方法 测设数据 直角坐标法 角度(直角)、距离D 极坐标法 角度 、距离
11、D 距离交会法 距离D1、距离D2 角度交会法 角度1、角度2 全站仪测设法 (1)角度 、距离D (2)待定点X、Y坐标,2019年12月7日星期六,20,(一).直角坐标法,(一).直角坐标法(多用于建筑物轴线的放样),现场有控制基线,且待测设的轴线与基线平行。,1.计算放样数据;2.用直角坐标法放样建筑物轴线交点;,3.现场桩位检核。,2019年12月7日星期六,21,(二).极坐标法,1.计算放样数据:,2.测设(1)用经纬仪测设,用钢尺测设D,得P点设计位置。,2019年12月7日星期六,22,极坐标测设算例,例:右图中J、K为已知导线点,P为 某设计点位。按图中数据计算测 设P点的
12、放样数据、D。,解:,2019年12月7日星期六,23,(2)用全站仪测设,(2)用全站仪测设,预先将已知点及测设点的坐标输入全站仪;在现场(A点)安置全站仪,调出(或输入)已知点坐标数据,进行后视定向(即瞄准B点,置水平盘读数为00000)。,调出测设点数据,进行点位测设。仪器自动算出测设距离D和角度。,首先拨出测设点方向,根据距离差调整棱镜位置,直至距离差为0,打桩定位。,2006年11月12日星期日7时29分28秒,24,2019年12月7日星期六,25,(三).角度交会法,(三).角度交会法,1.计算AB、AP、BP 则: 1=AP-AB 2=BP-AB,2.在测站A测设1,得AP方向
13、; 在测站B测设2,得BP方向, 相交得P点,定P点标志。,测设时,通常先沿AP、BP的方向线打“骑马桩”,然后交出P点位置。注意交会角: 30120,2019年12月7日星期六,26,由于测设误差,若三条方向线不交于一点时,会出现一个很小的三角形,称为误差三角形。当误差三角形边长在4厘米以内时,可取误差三角形的重心作为P点的点位。,2019年12月7日星期六,27,(四).距离交会法,(四).距离交会法,1.计算DAP、DBP,2.在测站A用钢尺测设D1; 在测站B用钢尺测设D2, 相交得P点,定P点标志,通常待定点P离 已知点A、B不 超过一尺段,地 面平坦,便于钢 尺作业。,角度交会,2
14、019年12月7日星期六,28,注意:1、设计数据一般为坐标值,都可以用全站仪进行放样;2、放样完后,一定要进行角度和距离的检测。,测设方法 测设数据 直角坐标法 角度(直角)、距离D 极坐标法 角度 、距离D 距离交会法 距离D1、距离D2 角度交会法 角度1、角度2 全站仪测设法 (1)角度 、距离D (2)待定点X、Y坐标,小 结,2019年12月7日星期六,29,道路中线测量就是通过线路的测设,将线路工程中心线标定在实地上。线路工程的中心线由直线和曲线构成,曲线又由圆曲线和缓和曲线组成,如下图所示。,11.2.4、圆曲线的测设,2019年12月7日星期六,30,一)、圆曲线的主点:直圆
15、点ZY曲线起点;曲中点QZ曲线中点;圆直点YZ曲线终点。,一、 圆曲线主点的测设,圆曲线分主点测设与细部(详细)测设,2019年12月7日星期六,31,二)、园曲线要素的计算(已知转角及半径R),切线长,曲线长,外距,切曲差,2019年12月7日星期六,32,三)、主点里程计算ZY里程=JD里程-T; YZ里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2; JD里程=QZ里程+D/2 交点里程: JD 18+513.00 T 241.84 ZY 18+271.16 +L/2 229.89 QZ 18+501.05 +L/2 229.89 YZ 18+730.94,2019年12月7日星期六,33,
16、四) 、主点的测设, 测设曲线起点(ZY)JDi架仪,照准JDi-1,量取T,得ZY点; 测设曲线终点(YZ)照准JDi+1,量取T,得YZ点; 测设曲线中点(QZ)在分角线方向量取E,得QZ点。,2019年12月7日星期六,34,二、圆曲线的详细测设,当地形变化不大、曲线长度小于40m时,测设曲线的三个主点已能满足设计和施工的需要。如果曲线较长,地形变化大,则除了测定三个主点以外,还需要按照一定的桩距,在曲线上测设整桩和加桩。测设曲线的整桩和加桩称为圆曲线的详细测设。公路勘测规范规定,平曲线上中桩,宜采用:偏角法、切线支距法和极坐标法敷设。,2019年12月7日星期六,35,1)计算曲线上各
17、桩点至ZY或YZ的弦线长ci及其与切线的偏角 。2)再分别架仪于ZY或YZ点,拨角、量边。,1、偏角法,圆曲线详细测设,2019年12月7日星期六,36,特点:测点误差不积累。宜以QZ 为界,将曲线分两部分进行测设。,放样元素计算,2019年12月7日星期六,37,2、切线支距法,(1)以ZY或YZ为坐标原点,切线为X轴,过原点的半径为Y轴,建立坐标系。,(2)计算出各桩点坐标后,再用方向架、钢尺去丈量。,2019年12月7日星期六,38,3、极坐标法,=l /(2R) c=2Rsin ,2019年12月7日星期六,39,11.3 施工控制网,一.概述二.平面施工控制网三.高程控制网,2019
18、年12月7日星期六,40,一.概述,为施工场地建立施工专用测量控制网 平面控制: 建筑基线 建筑方格网(大范围平坦地区) 导线网 三角网(山区或条件复杂地区) 高程控制:布设水准点,进行水准测量,一.概述,2019年12月7日星期六,41,建筑坐标系与施工坐标系,建筑坐标系:AOB 测量坐标系:XOY 建筑坐标系原点O 的测量坐标(XO,YO); OA轴在测量坐标系中的坐标方位角。,2019年12月7日星期六,42,1.建筑坐标换算成测量坐标,2019年12月7日星期六,43,例:某建筑坐标系如下图,P点在建筑坐标系中的坐 标为P(80.000,40.000),将其换算成测量坐标。,建筑坐标换
19、算成测量坐标例,XP=X0+APcos-BPsinYP=Y0+APsin+BPcos,解:由坐标转换公式:,P点的测量坐标:XP=1218.570+80cos2030-40sin2030 =1279.495YP=3054.600+80sin2030+40cos2030 =3120.083,2019年12月7日星期六,44,2.测量坐标换算成建筑坐标,AP= (XP-Xo)cos+(YP-Yo)sinBP=-(XP-Xo)sin+(YP-Yo)cos,2019年12月7日星期六,45,二.平面施工控制网及其特点,特点精度高;采用建筑坐标系(坐标轴方向与建筑群主轴线平行或垂直);各边相互平行或垂直
20、,且为整数;点位便于保存(布置于设计的通道位置);测设控制点,然后调整,建筑基线和建筑方格网,优点计算简单用加、减法计算,直角坐标法放样数据使用方便布置在待测设建筑物的就近位置放样迅速用直角坐标法放样,2019年12月7日星期六,46,(一) .建筑基线,(一) .建筑基线适用于范围较小的建筑场地,是最常用的建筑施工控制网形式。,至少三点,可作检核,1.基本形式,2019年12月7日星期六,47,2.建筑基线测设方法(1),2.测设方法,(1).根据建筑红线测设建筑基线平行推移法,根据1、2、3点平行推移 得A、B、C。调整A、B、C使B为直角, AB、BC为整数。,一般精度要求: ABC=9
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