工程测量c10.教学提纲.ppt

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1、工程测量c10.10.1 10.1 测设已知水平距离测设已知水平距离 n测设已知水平距离是从地面一已知点开始，沿已知测设已知水平距离是从地面一已知点开始，沿已知方向测设出给定的水平距离以定出第二个端点的工方向测设出给定的水平距离以定出第二个端点的工作。根据测设的精度要求不同，可分为一般测设方作。根据测设的精度要求不同，可分为一般测设方法和精确测设方法。法和精确测设方法。10.1.110.1.1用钢尺测设已知水平距离用钢尺测设已知水平距离用钢尺测设已知水平距离用钢尺测设已知水平距离1、一般方法一般方法n在地面上，由已知点在地面上，由已知点A开始，沿给定方向，用钢尺开始，沿给定方向，用钢尺量出已知

2、水平距离量出已知水平距离D定出定出B点。点。n为了校核与提高测设精度，在起点为了校核与提高测设精度，在起点A处改变读数，处改变读数，按同法量已知距离按同法量已知距离D定出定出B点。由于量距有误差，点。由于量距有误差，B与与B两点一般不重合，其相对误差在允许范围内时，两点一般不重合，其相对误差在允许范围内时，则取两点的中点作为最终位置。则取两点的中点作为最终位置。10.1.210.1.2光电测距仪测设已知水平距离光电测距仪测设已知水平距离光电测距仪测设已知水平距离光电测距仪测设已知水平距离n用光电测距仪测设已知水平距离与用钢尺测设方法大致相同。用光电测距仪测设已知水平距离与用钢尺测设方法大致相同

3、。n如图如图10-210-2所示，光电测距仪安置于所示，光电测距仪安置于A A点，反光镜沿已知方向点，反光镜沿已知方向ABAB移动，使移动，使仪器显示的距离大致等于待测设距离仪器显示的距离大致等于待测设距离D D，定出，定出BB点，测出点，测出BB点反光镜点反光镜的竖直角及斜距，计算出水平距离的竖直角及斜距，计算出水平距离DD。n再计算出再计算出DD与需要测设的水平距离与需要测设的水平距离D D之间的改正数之间的改正数D=D-DD=D-D。n根据根据DD的符号在实地沿已知方向用钢尺由的符号在实地沿已知方向用钢尺由BB点量点量DD定出定出B B点，点，ABAB即为即为测设的水平距离测设的水平距离

4、D D。n现代的全站仪瞄准位于现代的全站仪瞄准位于B点附近的棱镜后，点附近的棱镜后，能够直接显示出全站仪与棱镜之间的水平距能够直接显示出全站仪与棱镜之间的水平距离离D，因此，可以通过前后移动棱镜使其水，因此，可以通过前后移动棱镜使其水平距离平距离D等于待测设的已知水平距离等于待测设的已知水平距离D时，时，即可定出即可定出B点。点。n为了检核，将反光镜安置在为了检核，将反光镜安置在B B点，测量点，测量ABHABH的水平距离，若不符合要求，则再次改正，的水平距离，若不符合要求，则再次改正，直至在允许范围之内为止。直至在允许范围之内为止。10.2 10.2 测设已知水平角测设已知水平角 n测设已知

5、水平角就是根据一已知方向测测设已知水平角就是根据一已知方向测设出另一方向，使它们的夹角等于给定设出另一方向，使它们的夹角等于给定的设计角值。的设计角值。n按测设精度要求不同分为一般方法和精按测设精度要求不同分为一般方法和精确方法。确方法。10.2.110.2.1一般方法一般方法一般方法一般方法 n当测设水平角精度要求当测设水平角精度要求不高时，可采用此法，不高时，可采用此法，即用盘左、盘右取平均即用盘左、盘右取平均值方法。值方法。n如图如图10-3所示，设所示，设OA为为地面上已有方向，欲测设地面上已有方向，欲测设水平角水平角，在，在O点安置经点安置经纬仪，以盘左位置瞄准纬仪，以盘左位置瞄准A

6、点，置水平度盘读数为点，置水平度盘读数为0。n转动照准部使水平度盘读转动照准部使水平度盘读数恰好为数恰好为值，在视线方值，在视线方向定出向定出B1点。点。n然后用盘右位置，重复上然后用盘右位置，重复上述步骤定出述步骤定出B2点，取点，取B1和和B2中点中点B，则，则AOB即为即为测设的测设的角。角。n该方法也称为盘左盘右该方法也称为盘左盘右分中法。分中法。10.2.210.2.2精确方法精确方法精确方法精确方法 n当测设精度要求较高时，可采用精确方当测设精度要求较高时，可采用精确方法测设已知水平角。如图法测设已知水平角。如图10-410-4所示，安所示，安置经纬仪于置经纬仪于O O点，按照上述

7、一般方法测设点，按照上述一般方法测设出已知水平角出已知水平角AOBAOB，定出，定出BB点。然点。然后较精确地测量后较精确地测量AOBAOB的角值，一般采的角值，一般采用多个测回取平均值的方法，设平均角用多个测回取平均值的方法，设平均角值为值为，测量出，测量出OBOB的距离。按下式的距离。按下式计算计算BB点处点处OBOB线段的垂距线段的垂距BBBB。然后，从然后，从BB点沿点沿OBOB的垂直方向调整垂的垂直方向调整垂距距BBBB，AOBAOB即为即为角。如图角。如图10-310-3所示，所示，若若00时，则从时，则从BB点往内调整点往内调整BBBB至至B B点；若点；若00时，则从时，则从B

8、B点往外调整点往外调整BBBB至至B B点。点。10.3 10.3 测设已知高程测设已知高程 n测设已知高程就是根据已知点的高程，通过测设已知高程就是根据已知点的高程，通过引测，把设计高程标定在固定的位置上。如引测，把设计高程标定在固定的位置上。如图图10-5所示，已知高程点所示，已知高程点A，其高程为，其高程为HA，需要在需要在B点标定出已知高程为点标定出已知高程为HB的位置。方的位置。方法是：在法是：在A点和点和B点中间安置水准仪，精平后点中间安置水准仪，精平后读取读取A点的标尺读数为点的标尺读数为a，则仪器的视线高程，则仪器的视线高程为为Hi=HA+a，由图可知测设已知高程为，由图可知测

9、设已知高程为HB的的B点标尺读数应为：点标尺读数应为：nb=Hi-HBn将水准尺紧靠将水准尺紧靠B点木桩的侧面上下移动，直点木桩的侧面上下移动，直到尺上读数为到尺上读数为b时，沿尺底画一横线，此线时，沿尺底画一横线，此线即为设计高程即为设计高程HB的位置。测设时应始终保持的位置。测设时应始终保持水准管气泡居中。水准管气泡居中。n在建筑设计和施工中，为了计算方便，通常在建筑设计和施工中，为了计算方便，通常把建筑物的室内设计地坪高程用把建筑物的室内设计地坪高程用00标高表示，标高表示，建筑物的基础、门窗等高程都是以建筑物的基础、门窗等高程都是以00为依据为依据进行测设。因此，首先要在施工现场利用测

10、进行测设。因此，首先要在施工现场利用测设已知高程的方法测设出室内地坪高程的位设已知高程的方法测设出室内地坪高程的位置。置。n在地下坑道施工中，高程点位通在地下坑道施工中，高程点位通常设置在坑道顶部。通常规定常设置在坑道顶部。通常规定当高程点位于坑道顶部时，在当高程点位于坑道顶部时，在进行水准测量时水准尺均应倒进行水准测量时水准尺均应倒立在高程点上。如图立在高程点上。如图10-610-6所示，所示，A A为已知高程为已知高程H HA A的水准点，的水准点，B B为待为待测设高程为测设高程为H HB B的位置，由于的位置，由于H HB B=H=HA A+a+b+a+b，则在，则在B B点应有的标尺

11、点应有的标尺读数读数b=Hb=HB B-(H-(HA A+a)+a)。因此，将水。因此，将水准尺倒立并紧靠准尺倒立并紧靠B B点木桩上下移点木桩上下移动，直到尺上读数为动，直到尺上读数为b b时，在尺时，在尺底画出设计高程底画出设计高程H HB B的位置。的位置。n同样，对于多个测站的情况，也同样，对于多个测站的情况，也可以采用类似分析和解决方法。可以采用类似分析和解决方法。如图如图10-710-7所示，所示，A A为已知高程为已知高程H HA A的水准点，的水准点，C C为待测设高程为为待测设高程为H HC C的点位，由于的点位，由于H HC C=H=HA A-a-b-a-b1 1+b+b2

12、 2+c+c，则在则在C C点应有的标尺读数点应有的标尺读数c=Hc=HC C-(H(HA A-a-b-a-b1 1+b+b2 2)。n当待测设点于已知水准点的高差较大时，则可以采用悬挂钢尺的方法进行当待测设点于已知水准点的高差较大时，则可以采用悬挂钢尺的方法进行测设。如图测设。如图10-810-8所示，钢尺悬挂在支架上，零端向下并挂一重物，所示，钢尺悬挂在支架上，零端向下并挂一重物，A A为已知为已知高程为高程为H HA A的水准点，的水准点，B B为待测设高程为为待测设高程为H HB B的点位。的点位。n在地面和待测设点位附近安置水准仪，分别在标尺和钢尺上读数在地面和待测设点位附近安置水准

13、仪，分别在标尺和钢尺上读数a a1 1、b b1 1和和a a2 2。n由于由于H HB B=H=HA A+a-(b+a-(b1 1-a-a2 2)-b)-b2 2，则可以计算出，则可以计算出B B点处标尺的读数点处标尺的读数b b2 2=H=HA A+a-(b+a-(b1 1-a-a2 2)-H)-HB B。n同样，图同样，图10-910-9所示情形也可以采用类似方法进行测设，即计算出前视读数所示情形也可以采用类似方法进行测设，即计算出前视读数b b2 2=H=HA A+a+(a+a+(a2 2-b-b1 1)-H)-HB B，再划出已知高程位，再划出已知高程位H HB B的标志线的标志线1

14、0.4 10.4 测设点的平面位置测设点的平面位置 n点的平面位置测设是根据已布设好的控制点的坐标和点的平面位置测设是根据已布设好的控制点的坐标和待测设点的坐标，反算出测设数据，即控制点和待测待测设点的坐标，反算出测设数据，即控制点和待测设点之间的水平距离和水平角，再利用上述测设方法设点之间的水平距离和水平角，再利用上述测设方法标定出设计点位。标定出设计点位。n根据所用的仪器设备、控制点的分布情况、测设场地根据所用的仪器设备、控制点的分布情况、测设场地地形条件及测设点精度要求等条件，可以采用以下几地形条件及测设点精度要求等条件，可以采用以下几种方法进行测设工作：种方法进行测设工作：n直角坐标法

15、直角坐标法n极坐标法极坐标法 n角度交会法角度交会法 n距离交会法距离交会法 n十字方向线法十字方向线法 n全站仪坐标测设法全站仪坐标测设法 10.4.110.4.1直角坐标法直角坐标法直角坐标法直角坐标法n直角坐标法是建立在直角坐标原理基础上测设直角坐标法是建立在直角坐标原理基础上测设点位的一种方法。当建筑场地已建立有主轴线点位的一种方法。当建筑场地已建立有主轴线或建筑方格网时，一般采用此法。或建筑方格网时，一般采用此法。n如图如图10-10所示，所示，A、B、C、D为建筑方格网或为建筑方格网或建筑基线控制点，建筑基线控制点，1、2、3、4点为待测设建筑点为待测设建筑物轴线的交点，建筑方格网

16、或建筑基线分别平物轴线的交点，建筑方格网或建筑基线分别平行或垂直待测设建筑物的轴线。根据控制点的行或垂直待测设建筑物的轴线。根据控制点的坐标和待测设点的坐标可以计算出两者之间的坐标和待测设点的坐标可以计算出两者之间的坐标增量。下面以测设坐标增量。下面以测设1、2点为例，说明测设点为例，说明测设方法。方法。n首先计算出首先计算出A点与点与1、2点之间的坐标增量，即点之间的坐标增量，即xA1=x1-xA，yA1=y1-yAn测设测设1、2点平面位置时，在点平面位置时，在A点安置经纬仪，照准点安置经纬仪，照准C点，点，沿此视线方向从沿此视线方向从A沿沿C方向测设水平距离方向测设水平距离yA1定出定出

17、1点。再安置经纬仪于点。再安置经纬仪于1点，盘左照准点，盘左照准C点（或点（或A点），点），转转90给出视线方向，沿此方向分别测设出水平距离给出视线方向，沿此方向分别测设出水平距离xA1和和x12定定1、2两点。同法以盘右位置定出再定出两点。同法以盘右位置定出再定出1、2两点，取两点，取1、2两点盘左和盘右的中点即为所求点两点盘左和盘右的中点即为所求点位置。位置。n采用同样的方法可以测设采用同样的方法可以测设3、4点的位置。点的位置。n检查时，可以在已测设的点上架设经纬仪，检测各个检查时，可以在已测设的点上架设经纬仪，检测各个角度是否符合设计要求，并丈量各条边长。角度是否符合设计要求，并丈量各

18、条边长。n如果待测设点位的精度要求较高，可以利用精确方法如果待测设点位的精度要求较高，可以利用精确方法测设水平距离和水平角。测设水平距离和水平角。10.4.210.4.2极坐标法极坐标法极坐标法极坐标法n极坐标法是根据控制点、水平角和水平距极坐标法是根据控制点、水平角和水平距离测设点平面位置的方法。在控制点与测离测设点平面位置的方法。在控制点与测设点间便于钢尺量距的情况下，采用此法设点间便于钢尺量距的情况下，采用此法较为适宜，而利用测距仪或全站仪测设水较为适宜，而利用测距仪或全站仪测设水平距离，则没有此项限制，且工作效率和平距离，则没有此项限制，且工作效率和精度都较高。精度都较高。n如图如图1

19、0-11所示，所示，A（xA，yA）、）、B（xB，yB）为已知控制点，）为已知控制点，1（x1，y1）、）、2（x2，y2）点为待测设点。根据已知点坐标和）点为待测设点。根据已知点坐标和测设点坐标，按坐标反算方法求出测设数测设点坐标，按坐标反算方法求出测设数据，即：据，即：D1 1，D2 2，1=A1A1-ABAB，2=A2A2-ABAB。n测设时，经纬仪安置在测设时，经纬仪安置在A点，后视点，后视B点，点，置度盘为零，按盘左盘右分中法测设水平置度盘为零，按盘左盘右分中法测设水平角角1、2，定出，定出1、2点方向，沿此方向测点方向，沿此方向测设水平距离设水平距离D1 1、D，则可在地面标定出

20、设，则可在地面标定出设计点位计点位1、2两点。两点。n检核时，可以采用丈量实地检核时，可以采用丈量实地1、2两点之间两点之间的水平边长，并与的水平边长，并与1、2两点设计坐标反算两点设计坐标反算出的水平边长进行比较。出的水平边长进行比较。n如果待测设点的精度要求较高，可以利用如果待测设点的精度要求较高，可以利用前述的精确方法测设水平角和水平距离。前述的精确方法测设水平角和水平距离。10.4.310.4.3角度交会法角度交会法角度交会法角度交会法n角度交会法是在角度交会法是在2个控制点上分别安置个控制点上分别安置经纬仪，根据相应的水平角测设出相经纬仪，根据相应的水平角测设出相应的方向，根据两个方

21、向交会定出点应的方向，根据两个方向交会定出点位的一种方法。此法适用于测设点离位的一种方法。此法适用于测设点离控制点较远或量距有困难的情况。控制点较远或量距有困难的情况。n如图如图10-12所示，根据控制点所示，根据控制点A、B和测和测设点设点1、2的坐标，反算测设数据的坐标，反算测设数据A1、A2、B1和和B2角值。将经纬仪安置在角值。将经纬仪安置在A点，瞄准点，瞄准B点，利用点，利用A1、A2角值按照角值按照盘左盘右分中法，定出盘左盘右分中法，定出A1、A2方向线，方向线，并在其方向线上的并在其方向线上的1、2两点附近分别两点附近分别打上两个木桩（俗称骑马桩），桩上打上两个木桩（俗称骑马桩）

22、，桩上钉小钉以表示此方向，并用细线拉紧。钉小钉以表示此方向，并用细线拉紧。然后，在然后，在B点安置经纬仪，同法定出点安置经纬仪，同法定出B1、B2方向线。根据方向线。根据A1和和B1、A2和和B2方方向线可以分别交出向线可以分别交出1、2两点，即为所两点，即为所求待测设点的位置。求待测设点的位置。n当然，也可以利用两台经纬仪分别在当然，也可以利用两台经纬仪分别在A、B两个控制点同时设站，测设出方向线两个控制点同时设站，测设出方向线后标定出后标定出1、2两点。两点。n检核时，可以采用丈量实地检核时，可以采用丈量实地1 1、2 2两点两点之间的水平边长，并与之间的水平边长，并与1 1、2 2两点设

23、计两点设计坐标反算出的水平边长进行比较。坐标反算出的水平边长进行比较。10.4.410.4.4距离交会法距离交会法距离交会法距离交会法n距离交会法是从两个控制点利用两段已知距离进行交会定点的方法。当距离交会法是从两个控制点利用两段已知距离进行交会定点的方法。当建筑场地平坦且便于量距时，用此法较为方便。建筑场地平坦且便于量距时，用此法较为方便。n如图如图10-13所示，所示，A、B为控制点，为控制点，1点点为待为待测设点。首先，根据控制点和测设点。首先，根据控制点和待测设点的坐标反算出测设数据待测设点的坐标反算出测设数据DA和和DB，然后用钢尺从，然后用钢尺从A、B两点分别两点分别测设两段水平距

24、离测设两段水平距离DA和和DB，其交点即为所求，其交点即为所求1点的位置。点的位置。n同样，同样，2点的位置可以由附近的地形点点的位置可以由附近的地形点P、Q交会出。交会出。n检核时，可以实地丈量检核时，可以实地丈量1 1、2 2两点之间的水平距离，并与两点之间的水平距离，并与1 1、2 2两点设计坐两点设计坐标反算出的水平距离进行比较。标反算出的水平距离进行比较。10.4.510.4.5十字方向线法十字方向线法十字方向线法十字方向线法n十字方向线法是利用两条互相垂直十字方向线法是利用两条互相垂直的方向线相交得出待测设点位的一的方向线相交得出待测设点位的一种方法。如图种方法。如图10-14所示

25、，设所示，设A、B、C及及D为一个基坑的范围，为一个基坑的范围，P点为该点为该基坑的中心点位，在挖基坑时，基坑的中心点位，在挖基坑时，P点则会遭到破坏。为了随时恢复点则会遭到破坏。为了随时恢复P点的位置，则可以采用十字方向线点的位置，则可以采用十字方向线法重新测设法重新测设P点。点。n首先，在首先，在P点架设经纬仪，设置两点架设经纬仪，设置两条相互垂直的直线，并分别用两个条相互垂直的直线，并分别用两个桩点来固定。当桩点来固定。当P点被破坏后需要点被破坏后需要恢复时，则利用桩点恢复时，则利用桩点AA和和BB拉拉出两条相互垂直的直线，根据其交出两条相互垂直的直线，根据其交点重新点重新定出定出P点。

26、点。n为了防止由于桩点发生移动而导致为了防止由于桩点发生移动而导致P点测设误差，可以在每条直线的点测设误差，可以在每条直线的两端各设置两个桩点，以便能够发两端各设置两个桩点，以便能够发现错误。现错误。10.4.610.4.6全站仪坐标测设法全站仪坐标测设法全站仪坐标测设法全站仪坐标测设法n全站仪不仅具有测设高精度、速度快的特点，而且全站仪不仅具有测设高精度、速度快的特点，而且可以直接测设点的位置。同时，在施工放样中受可以直接测设点的位置。同时，在施工放样中受天气和地形条件的影响较小，从而在生产实践中天气和地形条件的影响较小，从而在生产实践中得到了广泛应用。得到了广泛应用。n全站仪坐标测设法，就

27、是根据控制点和待测设点的全站仪坐标测设法，就是根据控制点和待测设点的坐标定出点位的一种方法。首先，仪器安置在控坐标定出点位的一种方法。首先，仪器安置在控制点上，使仪器置于测设模式，然后输入控制点制点上，使仪器置于测设模式，然后输入控制点和测设点的坐标，一人持反光棱镜立在待测设点和测设点的坐标，一人持反光棱镜立在待测设点附近，用望远镜照准棱镜，按坐标测设功能键，附近，用望远镜照准棱镜，按坐标测设功能键，全站仪显示出棱镜位置与测设点的坐标差。根据全站仪显示出棱镜位置与测设点的坐标差。根据坐标差值，移动棱镜位置，直到坐标差值等于零，坐标差值，移动棱镜位置，直到坐标差值等于零，此时，棱镜位置即为测设点

28、的点位。此时，棱镜位置即为测设点的点位。n为了能够发现错误，每个测设点位置确定后，可以为了能够发现错误，每个测设点位置确定后，可以再测定其坐标作为检核。再测定其坐标作为检核。10.5 10.5 已知坡度线的测设已知坡度线的测设 n已知坡度线的测设就是在地面上定出一条直线，其坡度值等于已给定的已知坡度线的测设就是在地面上定出一条直线，其坡度值等于已给定的设计坡度。在交通线路工程、排水管道施工和敷设地下管线等项工作中设计坡度。在交通线路工程、排水管道施工和敷设地下管线等项工作中经常涉及到该问题。经常涉及到该问题。n如如图图10-1510-15所所示示，设设地地面面上上A A点点的的高高程程为为H

29、HA A，ABAB两两点点之之间间的的水水平平距距离离为为D D，要要求求从从A A点点沿沿ABAB方方向向测测设设一一条条设设计计坡坡度度为为的的直直线线ABAB，即即在在ABAB方方向向上上定定出出1 1、2 2、3 3、4 4、B B各各桩桩点点，使使其其各各个个桩桩顶顶面面连连线线的的坡坡度度等等于于设设计计坡坡度度。n具体测设时，先根据设计坡度具体测设时，先根据设计坡度和水平距离和水平距离D计算出计算出B点的点的高程。高程。nHB=HA-D-Dn计算计算B点高程时，注意坡度点高程时，注意坡度的正、负，在图的正、负，在图10-15中中应应取取负值。负值。n然后，按照前面然后，按照前面1

30、0-3节所述测设已知高程的方法，把节所述测设已知高程的方法，把B点的点的设计高程测设到木桩上，则设计高程测设到木桩上，则AB两点的连线的坡度等于已知两点的连线的坡度等于已知设计坡度设计坡度。n为了在为了在ABAB间加密间加密1 1、2 2、3 3、4 4等点，在等点，在A A点安置水准仪时，使点安置水准仪时，使一个脚螺旋在一个脚螺旋在ABAB方向线上，另两个脚螺旋的连线大致与方向线上，另两个脚螺旋的连线大致与ABAB线垂直，量取仪器高线垂直，量取仪器高i i，用望远镜照准，用望远镜照准B B点水准尺，旋转在点水准尺，旋转在ABAB方向上的脚螺旋，使方向上的脚螺旋，使B B点桩上水准尺上的读数等于点桩上水准尺上的读数等于i i，此，此时仪器的视线即为设计坡度线。在时仪器的视线即为设计坡度线。在ABAB中间各点打上木桩，中间各点打上木桩，并在桩上立尺使读数皆为并在桩上立尺使读数皆为i i，这样的各桩桩顶的连线就是测，这样的各桩桩顶的连线就是测设坡度线。当设计坡度较大时，可利用经纬仪定出中间各设坡度线。当设计坡度较大时，可利用经纬仪定出中间各点。点。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢