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第七章 测设的基本工作 第一节 测设的基本工作,在建筑场地上根据设计图纸所给定的条件和有关数据,为施工做出实地标志而进 行的测量工作,称为测设(或称放样)。,测设的三项基本工作包括已知水平距离的测设、已知水平角测设、已知高程测设。,已知水平距离的测设,是从地面上一个已知点发,沿给定的方向,量出已知(设计)的水平距离,在地面上定出这段距离另一端点的位置。,当测设精度要求1/10000以上时,则用精密方法,使用检定过的钢尺,用经纬仪定线,水准仪测定高差,根据已知水平距离D经过尺长改正ld、温度改正lt和倾斜改正lh后,用下列公式计算出实地测设长度L,再根据计算结果,用钢尺进行测设。 L D-(ld+lt+lh ) (7-1),一、测设已知水平距离,(一)钢尺测设,1、一般方法,当测设精度要求不高时,从已知点出发,沿给定的方向,用钢尺直接丈量出已知水平距离,定出这段距离的端点。为了检核,应返测一次,若两次丈量的相对误差在1/30001/5000内,取平均位置作为该端点的最后位置。,2、精确方法,随着电磁波测距仪的普及,已很少使用钢尺精密方法丈量距离,而采用光电测距仪(或全站仪)。 如右下图所示,安置光电测距仪于A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距离D,定出C点。在C点安置棱镜,测出棱镜的竖直角及斜距L,计算水平距离: D=LCOS 求出D与应测设的已知 水平距离D之差D=D - D。 根据D的符号在实地用钢尺 沿已知方向改正C至C点, 并在木桩上标定其点位。为了 检核,应将棱镜安置于C点, 再实测AC的水平面距离,与已 知水平距离D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。,(二)光电测距仪测设,二、测设已知水平角,已知水平角的测设,就是在已知角顶点并根据一个已知边方向,标定出另一边的方向,使两方向的水平角等于已知水平角角值。,(一)一般方法,当测设水平角的精度要求不高时,可采用盘左、盘右取中法测设。如下图所示,OA为已知方向,欲在O点测设已知角值,定出该角的另一边OB,可按下列步骤进行操作。,(1)安置经纬仪于O点,盘左瞄准A点,同时配置水平度盘读数00000。,(2)顺时针旋转照准部,使水平度盘增加角值时,在视线方向定出一点B。,(3) 纵转望远镜成盘右,瞄准A点,读取水平度盘读数。,(4) 顺时针旋转照准部,使水平度盘读数增加角值时,在视线方向上定出一点B。若B和B重合,则所测设之角已为。若B和B不重合,取B和B中点B,得到OB方向,则AOB就是所测设的角。因为点是B和B中点,故此法亦称为盘左、盘右取中法。,(5)自点B沿OB的垂直方向量出距离BB,定出B点,则AOB就是要测设的角度。量取改正距离时,如为正,则沿OB的垂直方向向外量取;如为负,则沿OB的垂直方向向内量取。,(二)精确方法,当水平角测设精度要求较高时,可采用垂线支距法进行改正。如图所示,水平角测设步骤如下:,(1)在O点安置经纬仪,先用盘左、盘右取中的方法测设角,在地面上定出B点。,(2)用测回法对AOB观测若干个测回,求出各测回平均值1,并计算=-1值。,(3)量取OB的垂直距离。,(4)计算垂直支距距离。 BB= OBtanOB (7-2) 式中=206265,(3)在A点立尺,使尺根紧贴木桩一侧上下 移动,直至水准仪水平视线在尺上的读数 为0.900m时,紧靠尺底在木桩上划一道红线,此线就是室内地坪0.000标高的位置。,b,A,三、测设已知高程,高程测设,是利用水准测量的方法,根据已知水准点,将设计高程测设到现场作业面上。,( 一)地面上测设已知高程,测设由设计所给定的高程是根据施工现场已有的水准点引测的。在建筑设计和施工的过程中,为了计算方便,一般把建筑物的室内地坪用0.000标高表示。 如右下图所示,某建筑物的室内地坪设计高程 为8.500m,附近有一水准点BM3,其高程为 =8.350m。现在要求把该建筑物的室内地坪高程测设到木桩A上,作为施工时控制高程的依据。测设方法如下:,(1)在水准点BM3和木桩A之间安置水准仪, 在BM3立水准尺上,用水准仪的水平视线测 得后视读数a为1.050m,此时视线高程H视为: +a8.350十1.0509.400m,(2)根据视线高程和室内地坪高程即可算出 桩点尺上的应有读数应为: - 9.400-8.5000.900m,(二)高程传递,当向较深的基坑或较高的建筑物上测设已知高程点时,只用水准尺已无法测定点位的高程,就必须采用高程传递法,利用钢尺将地面水准点的高程(或室内地坪0.000)向下或向上引测。 现以从高处向低处传递高程为例说明操作方法:,如右下图所示,欲在一深基坑内设置一点B,使其高程为H。地面附近有一水准点R,其高程为HR。 (1)在基坑一边架设吊杆,杆上吊一根零点向下的经检定的钢尺,尺的下端挂上一个与要求拉力相等的重锤,放在油桶内。,(2)在地面安置一台水准仪,设水准仪在R点所立水准尺上读数为a1,在钢尺上读数为b1。,(3) 在基坑底安置另一台水 准仪,设水准仪在钢尺上读数为a2。,(4)计算B点水准尺底高程为 H时,B点处水准尺的读数b应为 b=(HR+ a1)- ( b1- a2) H (73) 用同样的方法,亦可从低处向 高处测设已知高程的点。,此时各桩顶或桩侧面标记处构成的平面就是需测设的水平面。,(三)测设水平面,工程施工中,欲测设设计高程为H设的某施工平面,如下图所示,可先在地面上按一定的间隔长度测设方格网,用木桩定出各方格网点。然后,根据已知高程测设的基本原理,由已知水准点A的高程HA测设出高程为H设的木桩点。测设时,在场地与已知点A之间安置水准仪,读取A尺上的后视读数,则仪器视线高程H为:,依次在各木桩上立尺,使各木桩顶或木桩侧面的尺上读数b应为:,直角坐标法是根据直角坐标原理,利用纵横坐标之差,测设点的平面位置。直角坐标法适用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形式,且量距方便的建筑施工场地。,1、计算测设数据 建筑物的长度ad=680.00-630.00=50.00m 建筑物的宽度ab=550.00-520.00=30.00m x=520.00-500.00=20.00m y=630.00-600.00=30.00m,(4)检查四角是否等于90,各边长是否等于设计长度,误差在限差以内。,第二节 点的平面位置的测设,一、直角坐标法,2、点位测设方法,(1)在点安置经纬仪,瞄准点,沿视线方向测设距离30.00m,定出m点,继续向前测设50.00m,定出N点。,(2)在m点安置经纬仪,瞄准点,按逆时针方向测设90角,由m点沿视 线方向测设距离20.00m,定出a点,作出标志,再向前测设距离30.00m,定出b点,作出标志。,(3)在n点安置经纬仪,瞄准点,按顺时针方向测设90角,由n点沿视线方向测设距离20.00m,定出d点,作出标志,再向前测设距离30.00m,定出c点,作出标志。,如右下图所示,A、B为已知平面控制点,其坐标值为A( , )、B( , ),P点为建筑物的一个角点,其坐标为P( , )。现根据A、B两点,用极坐标法测设P点,其测设数据计算方法如下。 (1)按坐标反算公式计算计算AB边的坐标方位角和AP边的坐标方位角。 (2)计算AP与AB之间的夹角。 (3)计算A、P两点间的水平距离。,(1)在A点安置经纬仪,瞄准B点按逆时 针方向测设角,定出AP方向。 (2)沿AP方向测设水平距离 ,定出 P点,作出标志。 (3)用同样的方法测设建筑物的另外三 个角点。 (4)检查建筑物四角是否等于90,各边长是否等于设计长度,其误差均应在限差以内。,二、极坐标法,极坐标法是根据一个水平角和一段距离测设点的平面位置。极坐标法适用于量距方便,且待测设点距离控制点较近的建筑施工场地。,1、计算测设数据,2、点位的测设方法,如图所示,A、B、C为已知平面控制点,P为待测设点,其坐标均为已知,现根据A、B、C三点,用角度交会法测设P点,测设数据计算如下。 (1)按坐标反算公式,分别求出AB 、AP、BP、CB和CP。 (2)计算水平角1、2和3。,三、角度交会法,角度交会法是在两个或多个控制点上安置经纬仪,通过测设两个或多个已知水平角角度,交会出待定点的平面位置。角度交会法适用于待定点离控制点较远,且量距较困难的建筑施工场地。,1、计算测设数据,(1)在A、B两点同时安置经纬仪,同时测设水平角1和2定出两条方向线,在两条方向线相交处钉一个木桩,并在木桩上沿AP、BP绘出方向线及其交点。 (2)在C点安置经纬仪,测设水平角3,同样在木桩上沿CP绘出方向线。 (3)如果交会没有误差,则此方向线应通过前两方向线的交点,此交点即为待测点P点。由于测设有误差, 往往三个方向不交于一点,而形 成一个误差三角形。如果此三角 形最长边不超过允许范围,则取 三角形的重心作为P点的最终位置。,2、点位测设方法,(1)将钢尺的零点对准A点,以DAP为半径在地上画一圆弧。 (2)将钢尺的零点对准B点,以DBP为半径在地上再画一圆弧。两圆弧的交点即为P点的平面位置。,(3)用同样方法测设出Q、R、S的平面位置。 (4)测量各条边的水平距离,与设计长度进行比较,其误差应在限差以内。,四、距离交会法,距离交会法是根据两个控制点测设两段已知水平距离,交会定出待测点的平面位置。距离交会法适用于场地平坦,量距方便,且控制点离测设点不超过一尺段长的建筑施工场地。,1、计算测设数据,如右下图所示,A、B为已知平面控制点,P、Q、R、S为一建筑物的四个待测角点,其坐标均为已知。现根据A、B两点用距离交会法测设P点,其测设数据DAP 、DBP根据A、B、P三点的坐标值分别计算。,2、点位测设方法,3、全站仪内部有双轴补偿器,可自动测量仪器竖轴和水平轴的倾斜误差,并对角度观测值施加改正。,全站型电子速测仪简称全站仪,是由电子经纬仪、光电测距仪和微处理器组成的一种新型测量仪器。全站仪可以完成几乎所有的常规测量工作,现已应用于控制测量、地形测量、工程测量等测量工作中。,一、全站仪的主要特点,1、可在一个测站上同时实现多项功能,并能存储一定数量的观测数据。 全站仪的功能: 测角度 水平角(HR或HL)与垂直角(V); 测距离 斜距(SD) 、平距(HD) 、高差(VD); 测坐标 X 、Y 、Z; 放 样 线放样与坐标放样,2、可以通过传输接口把野外采集的数据与计算机、绘图仪连接起来,再配以数据处理软件和绘图软件,可实现测图的自动化。,4、调焦与照准目标 操作步骤与一般经纬仪相同,注意消除视差。,二、全站仪的操作与使用(南方全站仪NTS302B),(一)测量前的准备工作,1、电池的安装(注意:测量前电池需充足电),(1)把电池盒底部的导块插入装电池的导孔; (2)按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声; (3)向下按解锁钮,取出电池。,2、仪器的安置,(1) 在测量场地上根据要求选择好测站和观测点; (2)将全站仪安置于测站点,进行对中、整平; (3)在观测点安置棱镜组。,3、竖直度盘和水平度盘指标的设置,(1) 竖直度盘指标设置 松开竖直度盘制动钮,将望远镜纵转一周(望远镜处于盘左,当物镜穿过水平面时),竖直度盘指标即已设置,并显示出竖直角。 (2)水平度盘指标设置。 松开水平制动螺旋,旋转照准部360,水平度盘指标即自动设置,显示水平角。至此,竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。注意:每当打开仪器电源时,必须重新设置。,全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式二种。精测模式是最常用的测距模式,分单次精测和连续精测,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距。,
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