最新土木工程测量---9-测设的基本工作精品课件.ppt

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1、第九章第九章 测设的基本工作测设的基本工作 课程主要内容课程主要内容： 本章主要讲述测设的基本工作。重点讲述已知水平距离、水本章主要讲述测设的基本工作。重点讲述已知水平距离、水平角和高程的测设，点的平面位置的放样方法和已知坡度线的平角和高程的测设，点的平面位置的放样方法和已知坡度线的测设测设。基本要求基本要求： 1.了解水平距离、水平角和高程的测设的精度要求。了解水平距离、水平角和高程的测设的精度要求。 2. 掌握测设水平距离、水平角和高程的参数计算和测设方掌握测设水平距离、水平角和高程的参数计算和测设方法。法。 3.掌握直角坐标法、极坐标法、角度交会法、距离交会法掌握直角坐标法、极坐标法、角

2、度交会法、距离交会法测设点的平面位置的参数计算和测设方法。测设点的平面位置的参数计算和测设方法。 4.熟悉利用全站仪放样点的平面位置熟悉利用全站仪放样点的平面位置 （2）精密方法）精密方法 当测设精度要求较高时，可按设计水平距离当测设精度要求较高时，可按设计水平距离D，用前述方法，用前述方法在地面上概略定出在地面上概略定出B点，然后按点，然后按D放放=D-DL-Dt-Dh，求出，求出AB的精确水平距离的精确水平距离D。若。若D与与D不相等，则按其差值不相等，则按其差值=D-D，沿沿AB方向以方向以B点为准进行改正。点为准进行改正。 当当为正时，向外改正；反之，向内改正为正时，向外改正；反之，向

3、内改正。 例例 已知设计水平距离已知设计水平距离DAB为为25000m，试在地面上由，试在地面上由A点测点测设设B点。钢尺名义长度为点。钢尺名义长度为30m，钢尺的检定实长为，钢尺的检定实长为29996m，检定温度检定温度t0=20，测量时温度，测量时温度t=8，A、B两点间高差为两点间高差为0.655m。求放样（测设）时在地面应量出的长度为多少。求放样（测设）时在地面应量出的长度为多少? 解：求三项改正数：解：求三项改正数： 尺长改正尺长改正 Dl =（29.996-30）30 25 =- 0.003m 温度改正温度改正 Dt=1.2510-5(820)25 =-0.004m 倾斜改正倾斜改

4、正 Dh =-0.652（225） =-0.008m 则则 AB的放样长度：的放样长度： D放放=D-Dl-Dt-Dh=250.0030.004+0.008=25.015m。 若按一般方法量得若按一般方法量得DAB为为25.008m，如何移动，如何移动B，才使，才使AB=25.000m = Dh -D=25.015-25.008=0.007m =D-D=25-（25.008-0.003-0.004-0.008） =25-4.993=0.007m 上题中若测得倾角为上题中若测得倾角为12530, 则Dh=25.00/cos 12530-D = 25.008 25 =0.008m D放=D-Dl-

5、Dt-Dh=250.0030.004+0.008 =25.015m 、用光电测距仪测设已知水平距离、用光电测距仪测设已知水平距离 如图，安置光电测距仪于如图，安置光电测距仪于A点，瞄准已知方向。沿此方向移点，瞄准已知方向。沿此方向移动棱镜位置，使仪器显示值略大于测设的距离动棱镜位置，使仪器显示值略大于测设的距离D，定出，定出B点。点。在在B点安置棱镜，测出棱镜的竖直角及斜距点安置棱镜，测出棱镜的竖直角及斜距L。计算水平距离。计算水平距离D=Lcos，求出，求出D与应测设的已知水平距离与应测设的已知水平距离D之差之差=D-D。根据根据的符号在实地用小钢尺沿已知方向改正的符号在实地用小钢尺沿已知方

6、向改正B至至B点，并在点，并在木桩上标定其点位。为了检核，应将棱镜安置于木桩上标定其点位。为了检核，应将棱镜安置于B点，再实测点，再实测AB的水平距离，与已知水平距离的水平距离，与已知水平距离D比较，若不符合要求，应比较，若不符合要求，应再次进行改正，直到测设的距离符合限差要求为止。再次进行改正，直到测设的距离符合限差要求为止。二、已知水平角度的测设方法二、已知水平角度的测设方法 已知水平角的测设，就是在已知角顶点并根据一已知边方已知水平角的测设，就是在已知角顶点并根据一已知边方向标定出另一边方向，使两方向的水平夹角等于已知角值。测向标定出另一边方向，使两方向的水平夹角等于已知角值。测设方法如

7、下：设方法如下： 1、一般方法、一般方法 当测设水平角的精度要求不高时，可用盘左、盘右分中的方当测设水平角的精度要求不高时，可用盘左、盘右分中的方法测设，如图所示。设地面已知方向法测设，如图所示。设地面已知方向AB，A为角顶，为角顶，为已知为已知角值，角值，AC为欲定的方向线。为此，在为欲定的方向线。为此，在A点安置经纬仪，对中、点安置经纬仪，对中、整平，用盘左位置照准整平，用盘左位置照准B点，调节水平度盘位置变换轮，使水点，调节水平度盘位置变换轮，使水平度盘读数为平度盘读数为00000，转动照准部使水平度盘读数为，转动照准部使水平度盘读数为值，值，按视线方向定出按视线方向定出C点。然后用盘右

8、位置重复上述步骤，定出点。然后用盘右位置重复上述步骤，定出C点。取点。取CC，连线的中点，连线的中点C，则，则AC即为测设角值为即为测设角值为的另一方的另一方向线，向线， BAC即为测设的即为测设的角。角。 2 2、精确方法、精确方法 当测设水平角的精度要求较高时，可先按一般方法测设出当测设水平角的精度要求较高时，可先按一般方法测设出AC0线，线，然后对然后对BAC0进行多测回水平角观测，其观测值为进行多测回水平角观测，其观测值为，则，则=-则则 CC0=DOBtg 或或 CC0=DACsin 在高等数学里有在高等数学里有: 于是于是 CC0=DAC/ =DAC/206265 从从C0点沿点沿

9、AC垂直方向量出垂距垂直方向量出垂距C0C，定出，定出C点，如点，如0，则从，则从C0点向外量垂距，反之则向内量垂距。点向外量垂距，反之则向内量垂距。例如例如=+48，DAC=120.000m，则，则 C0C =12048/206265=0.0279m（向外）。（向外）。 xxxtgxsinlim,lim0 x0 x若将距离以为单位，且假定距离为若将距离以为单位，且假定距离为100m，上式变形得：，上式变形得： CC0=1001000/206265 =0.5 三、三、 已知高程的测设方法已知高程的测设方法 已知高程的测设是利用水准测量的方法，根据附近已知已知高程的测设是利用水准测量的方法，根据

10、附近已知水准点，将设计高程测设到地面上；（或水准点，将设计高程测设到地面上；（或要把设计的室内地坪要把设计的室内地坪高程高程( (0)0)和房屋其他各部位的设计高程和房屋其他各部位的设计高程( (在工地上亦称高程为在工地上亦称高程为标高标高) )在地面上标定出来，作为施工的依据。这项工作称为测设在地面上标定出来，作为施工的依据。这项工作称为测设已知高程已知高程 测设方法：测设方法： 1、一般情况：、一般情况： 安置水准仪于水准点安置水准仪于水准点R与待测设高程点与待测设高程点A之间，得后视之间，得后视读数读数a，则视线高程：，则视线高程：H视视=H后后+a； 前视应读数前视应读数b应应=H视视

11、-H设设，H设为待测设点高程。设为待测设点高程。 测设时，将水准尺沿桩的侧面上下移动，当水准尺的读测设时，将水准尺沿桩的侧面上下移动，当水准尺的读数刚好为时数刚好为时b ，紧靠尺底在桩上划一条红线，该红线的高程，紧靠尺底在桩上划一条红线，该红线的高程即为所测设的高程线即为所测设的高程线。 例例:已知已知A的高程的高程HA为为32.481m，测设，测设B点的设计高程点的设计高程HB=33.500m。 具体做法：具体做法： 将水准仪置于将水准仪置于A点和点和B点之间，在点之间，在A点上的点上的读数为读数为a=1.842m，则，则B点的前视的读数点的前视的读数B应为：应为： b=（HAa）-HB=3

12、2.481+1.842-33.500=0.823m 测设时，将水准尺沿测设时，将水准尺沿B桩的侧面上下移动，当水准尺的桩的侧面上下移动，当水准尺的读数刚好为读数刚好为0.823m时，紧靠尺底在时，紧靠尺底在B桩上划一条红线，该桩上划一条红线，该红线的高程红线的高程HB即为所测设的即为所测设的33.500m高程线。高程线。 (2) (2) 高程上下传递法高程上下传递法 借助钢尺将地面水准点的高程传递到在坑底或高楼上所设借助钢尺将地面水准点的高程传递到在坑底或高楼上所设置的临时水准点上，然后再根据临时水准点测设其他各点的设计置的临时水准点上，然后再根据临时水准点测设其他各点的设计高程。高程。 将地

13、面水准点将地面水准点A A的高程传递到基坑临时水准点的高程传递到基坑临时水准点B B上。在坑边木上。在坑边木杆上悬挂经过检定的钢尺，零点在下端并挂杆上悬挂经过检定的钢尺，零点在下端并挂10kg10kg重锤。为减少摆重锤。为减少摆动，重锤放入盛废机油或水的桶内。动，重锤放入盛废机油或水的桶内。在地面上和坑内分别安置水准仪，瞄准水准尺和钢尺读数在地面上和坑内分别安置水准仪，瞄准水准尺和钢尺读数a a1 1、b b2 2和和b b1 1、a a2 2，H HB B=H=HA A+a+a1 1-(b-(b1 1-a-a2 2)-b)-b2 2。HBHB求出后，即可以临时水准点求出后，即可以临时水准点B

14、 B为后视点，测设坑底其他各待测为后视点，测设坑底其他各待测设高程点的设计高程。设高程点的设计高程。 将地面水准点将地面水准点A的高程传递到高层建筑物上，其方法与上述的高程传递到高层建筑物上，其方法与上述方法相仿，任一层上临时水准点方法相仿，任一层上临时水准点Bi的高程为：的高程为： b= HBi-(HA+ a)第二节第二节 点的平面位置的测设方法点的平面位置的测设方法 一、一、 测设点的平面位置的方法：直角坐标法、极坐标法、测设点的平面位置的方法：直角坐标法、极坐标法、角度交会法、距离交会法等。角度交会法、距离交会法等。根据施工控制网的形式、控制点的分布情况、地形情况、根据施工控制网的形式、

15、控制点的分布情况、地形情况、现场条件及待建建筑物的测设精度要求等因素确定测设方法。现场条件及待建建筑物的测设精度要求等因素确定测设方法。 1、直角坐标法、直角坐标法 根据已知点与待定点的纵横坐标之差，测设地面点的平面位根据已知点与待定点的纵横坐标之差，测设地面点的平面位置。置。 如图设如图设I、为建筑场地的建筑方格网点，为建筑场地的建筑方格网点，a、b、c、d为需测设的某厂房的四个角点，根据设计图上各点坐标，可为需测设的某厂房的四个角点，根据设计图上各点坐标，可求出建筑物的长度、宽度及测设数据。求出建筑物的长度、宽度及测设数据。 x=xa-x1=620.00-600.00=20.00 y=ya

16、-y1=530.00-500.00=30.00 安置经纬仪于安置经纬仪于I点上，瞄准点上，瞄准点，沿点，沿方向测设长度方向测设长度y（30.00）定出）定出m点；搬仪器于点；搬仪器于m点，瞄准点，瞄准点，向左测设点，向左测设90，得得ma方向线，在该方向上测设长度方向线，在该方向上测设长度x(20.00mm)，即得，即得a点在地点在地面上的位置。面上的位置。 用同样方法可测设建筑物其余各点的位置。最后，应检查用同样方法可测设建筑物其余各点的位置。最后，应检查建筑物四角是否等于建筑物四角是否等于90，各边是否等于设计长度，其误差均，各边是否等于设计长度，其误差均 应在（）限差以内。应在（）限差以

17、内。 适用条件：它适用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形适用条件：它适用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形式，且量距方便的地方式，且量距方便的地方。 、极坐标法、极坐标法 极坐标法极坐标法：根据已知水平角和水平距离测设地面点的平面根据已知水平角和水平距离测设地面点的平面位置。位置。 如图如图1、2是建筑物轴线交点，是建筑物轴线交点，A、B为附近的控制点。为附近的控制点。1、2、A、B点的坐标均为已知，欲测设点的坐标均为已知，欲测设1点，需按坐标反算公式求点，需按坐标反算公式求出测设数据出测设数据1和和D1： （1）放样参数计算：）放样参数计算： 计算 注意的象限， 当 当 计 算： A

18、BABABABxyarctgxxyyarctgABAB360,0ABx180,0ABx1A11111AAAAAxyarctgxxyyarctg21211AAAyxD计算计算D：11AAB 计算计算：（2）现场测设：）现场测设：测设时，在测设时，在A点安置经纬仪，瞄准点安置经纬仪，瞄准B点，向左测设点，向左测设1角，由角，由A点起沿视线方向测设距离点起沿视线方向测设距离D1，即定出，即定出1点。同样，在点。同样，在B点安点安置仪器，可定出置仪器，可定出2点。最后丈量点。最后丈量1、2两点间的水平距离与设计两点间的水平距离与设计长度进行比较，其误差应在限差以内。长度进行比较，其误差应在限差以内。同

19、理可计算出同理可计算出2点的测设数据点的测设数据2和和D2。 本法是根据已知水平角度和水平距离测设点位。测设前需根本法是根据已知水平角度和水平距离测设点位。测设前需根据施工控制点据施工控制点(例如导线点例如导线点)和测设点的坐标，按坐标反算公和测设点的坐标，按坐标反算公式求出坐标方位角式求出坐标方位角和水平距离和水平距离D，再根据坐标方位角求出水，再根据坐标方位角求出水平角平角。 适用条件：量距方便，且测设点距控制点较近的地方。适用条件：量距方便，且测设点距控制点较近的地方。 例：已知已知x1=370.000m，y1=458.000m，xA=348.758m，YA=433.570，AB=103

20、4848，求测设数据，求测设数据1和和D1 测设时，在测设时，在A点安置经纬仪，瞄准点安置经纬仪，瞄准B点，向左测设点，向左测设1角，角，由由A点起沿视线方向测设距离点起沿视线方向测设距离D1，即定出，即定出1点。同样，在点。同样，在B点点安置仪器，可定出安置仪器，可定出2点。最后丈量点。最后丈量1、2两点间的水平距离与两点间的水平距离与设计长度进行比较，其误差应在限差以内设计长度进行比较，其误差应在限差以内 3、角度交会法、角度交会法 角度交会法：通过计算两已知点与测设点之间的夹角来测设测设角度交会法：通过计算两已知点与测设点之间的夹角来测设测设点的方法。点的方法。 如图，测设点如图，测设点

21、P和控制点和控制点A、B的坐标均为已知。根据坐标反算求的坐标均为已知。根据坐标反算求出测设数据出测设数据1和和2。 测设时，在测设时，在A、B两点同时安置经纬仪，分别测设出两点同时安置经纬仪，分别测设出1和和2角。两视线方向的交点即为测设点角。两视线方向的交点即为测设点P。为了保证交会点的精。为了保证交会点的精度，实际工作中还应从第三个控制点度，实际工作中还应从第三个控制点C，测设，测设3，定出，定出CP方方向线作为校核。若三方向线不交于一点，会出现一个示误三向线作为校核。若三方向线不交于一点，会出现一个示误三角形，当示误三角形边长在限差以内，可取示误三角形重心角形，当示误三角形边长在限差以内

22、，可取示误三角形重心作为测设作为测设P。 适用条件：适用条件： 测设点离控制点较远或量距较困难的场合测设点离控制点较远或量距较困难的场合。 4、距离交会法、距离交会法 距离交会法距离交会法：通过量取测设两已知点与测设点之间的距离来确定通过量取测设两已知点与测设点之间的距离来确定测设点的方法测设点的方法 如图：根据测设点如图：根据测设点P1、P2和控制点和控制点A、B的坐标，可求出测设数的坐标，可求出测设数据据D1、D2、D3、D4。 测设时，使用两把钢尺，使各尺的零刻划线分别对准测设时，使用两把钢尺，使各尺的零刻划线分别对准A、B点，点，将钢尺拉平，分别测设水平距离将钢尺拉平，分别测设水平距离

23、D1、D2，其交点即为测设点，其交点即为测设点Pl。同法测设同法测设P2点。为了校核，实地量测点。为了校核，实地量测Pl、P2水平距离与其设计长水平距离与其设计长度比较，其误差应在限差以内。度比较，其误差应在限差以内。适用条件适用条件：测设点离两个控制点较近测设点离两个控制点较近(一般不超过一整尺长一般不超过一整尺长)，且地面平坦，便于量距的场合。且地面平坦，便于量距的场合。 第三节第三节 已知坡度线的测设已知坡度线的测设 在平整场地、铺设管道及修筑道路等工程中，经常需要在在平整场地、铺设管道及修筑道路等工程中，经常需要在地面上测设设计坡度线。坡度线的测设是根据附近水准点的地面上测设设计坡度线

24、。坡度线的测设是根据附近水准点的高程、设计坡度和坡度端点的设计高程，应用水准测量的方高程、设计坡度和坡度端点的设计高程，应用水准测量的方法将坡度线上各点的设计高程标定在地面上。法将坡度线上各点的设计高程标定在地面上。 测设方法有水平视线法和倾斜视线法两种。测设方法有水平视线法和倾斜视线法两种。 1)水平视线法水平视线法 如图如图A、B为设计坡度线的两端点，其设计高程分别为为设计坡度线的两端点，其设计高程分别为HA、HB，AB设计坡度为设计坡度为i，为使施工方便，要在，为使施工方便，要在AB方向上，每隔方向上，每隔距离距离d定一木桩要在木桩上标定出坡度线。施测方法如下：定一木桩要在木桩上标定出坡

25、度线。施测方法如下： (1)沿沿A方向，用钢尺定出间距为方向，用钢尺定出间距为d的中间点的中间点1、2、3的位置，的位置，并打下木桩。并打下木桩。 (2)计算各桩点的设计高程：计算各桩点的设计高程： 第第1点的设计高程点的设计高程 Hl=HA+id 第第2点的设计高程点的设计高程 H2=H1+id 第第3点的设计高程点的设计高程 H3=H2+id B点的设计高程点的设计高程 HB=H3+id 或或 HB=HA+iD (检核检核) 坡度坡度i有正有负，计算设计高程时，坡度应连同其符号并运有正有负，计算设计高程时，坡度应连同其符号并运算。算。 (3)安置水准仪于水准点附近，后视读数安置水准仪于水准

26、点附近，后视读数a，得仪器视线高，得仪器视线高程程H视视=HBM.5+a，然后根据各，然后根据各 点设计高程计算测设各点的应读前视尺读数点设计高程计算测设各点的应读前视尺读数 bj= H视视 -Hj(j=l，2，3) (4)将水准尺分别贴靠在各木桩的侧面，上、下移动水准尺，将水准尺分别贴靠在各木桩的侧面，上、下移动水准尺，直至尺读数为直至尺读数为bj 时，便可沿水准尺底面画一横线，各横线连线时，便可沿水准尺底面画一横线，各横线连线即为即为AB设计坡度线。设计坡度线。 2)倾斜视线法倾斜视线法 如图，如图，A、B为坡度线的两端点，其水平距离为为坡度线的两端点，其水平距离为D，A点的高点的高程为程

27、为HA，要沿，要沿AB方向测设一方向测设一 条坡度为条坡度为i的坡度线，则先根据的坡度线，则先根据A点的高程、坡度点的高程、坡度i及及A、B两点两点间的水平距离计算出各点的设计高程，再按测设已知高程的方间的水平距离计算出各点的设计高程，再按测设已知高程的方法，将法，将A、B两点的高程测设在地面的木桩上。然后两点的高程测设在地面的木桩上。然后 将水准仪将水准仪安置在安置在A点上，使基座上一个脚螺旋在点上，使基座上一个脚螺旋在B方向上，其余两个脚方向上，其余两个脚蜂旋的连线与蜂旋的连线与AB方向垂直，量取仪器高，再转动方向垂直，量取仪器高，再转动AB方向上的方向上的脚螺旋和微倾螺旋，使十字丝中横丝对准脚螺旋和微倾螺旋，使十字丝中横丝对准B点水准尺上的读数点水准尺上的读数等于仪器高，此时，仪器的视线与设计坡度线平行。在等于仪器高，此时，仪器的视线与设计坡度线平行。在AB方方向的中间各点向的中间各点l、1、3的木桩侧面立尺上、下移动水准尺，直的木桩侧面立尺上、下移动水准尺，直至尺上读数等于仪器高时，沿尺子底面在木桩上画一红线，则至尺上读数等于仪器高时，沿尺子底面在木桩上画一红线，则各桩红线的连线就是设计坡度线。各桩红线的连线就是设计坡度线。