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、测设已知水平距离（一）钢尺测设（一）钢尺测设1、一般方法、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、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）光电测距仪测设 二、测设已知水平角二、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)一般方法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)(5)自点自点BB沿沿OBOB的垂直方向量出距离的垂直方向量出距离BBBB，定出，定出B B点，则点，则AOBAOB就是要测设的角度。量取改正距离时，如就是要测设的角度。量取改正距离时，如为正，则沿为正，则沿OBOB的垂直方向向外量取；如的垂直方向向外量取；如为负，则沿为负，则沿OBOB的垂直方向向内量取。的垂直方向向内量取。(二二)精确方法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。 BM3A0.000abA三、测设已知高程三、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： -0.900m BMRa1b1a2b2吊杆水平桩B(二二)高程传递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（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、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、直角坐标法一、直角坐标法2、点位测设方法、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、计算测设数据2、点位的测设方法、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、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、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、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、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：测角度测角度 水平角（HR或HL）与垂直角（V）；测距离测距离 斜距（SD） 、平距（HD） 、高差（VD）；测坐标测坐标 X 、Y 、Z；放放 样样 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（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。（二）角度测量（二）角度测量1、按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一目标A。设置A方向的水平度盘读数为00000。2、照准第二目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平角。3、如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。（三）距离测量（三）距离测量1、设置棱镜常数、设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。2、设置大气改正值或气温、气压、设置大气改正值或气温、气压值光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。3、量仪器高、棱镜高并输入全站仪、量仪器高、棱镜高并输入全站仪。4、距离测量、距离测量照准棱镜中心，按测距键，进入测距模式，开始距离测量，测距完成时显示水平角HR、水平距离HD、高差VD或水平角HR、竖直角V、斜距SD。 1、全站仪是精密贵重的测量仪器，要防日晒、防雨淋、防碰撞震动、防尘和防潮。2、在阳光下使用全站仪测量时，一定要撑伞遮掩仪器，严禁用望远镜对准太阳。 3、近距离将仪器和脚架一起搬动时，应保持仪器竖直向上。仪器运输应将仪器装于箱内进行，运输时应小心避免挤压、碰撞和剧烈震动。4、仪器长期不使用时，应将仪器上的电池卸下分开存放。在装卸电池时，必须先关断电源。电池应每月充电一次。5、仪器不使用时，应将其装入箱内，置于干燥处。（四）坐标测量（四）坐标测量1、设定测站点的三维坐标。2、设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。3、设置棱镜常数。4、设置大气改正值或气温、气压值。5、量仪器高、棱镜高并输入全站仪。6、照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并自动计算显示测点的三维坐标。（五）全站仪使用注意事项（五）全站仪使用注意事项5、根据坐标差移动棱镜位置，直至坐标差为零，这时棱镜所对应的位置即为放样点的位置，再在地面上做出标志。三、全站仪坐标放样法三、全站仪坐标放样法1、在测站点安置全站仪，输入测站点坐标或调用预先输入的文件中测站坐标；2、瞄准后视点并输入后视点坐标（或方位角），置水平度盘读数为00000；3、输入放样点的坐标或调用预先输入的文件中放样点坐标，仪器自动计算测设数据；4、在待测点的概略位置处立棱镜，用望远镜瞄准棱镜，按坐标放样功能键，则可马上显示当前棱镜位置与放样点的坐标差。 第三节 坡度线测设如下图所示，A、B为设计坡度线的两端，已知A点的高程H，设计坡度为，则B点的设计高程为：HH+iD坡度：是指直线两端的高差h与水平距离D之比，用 i表示。由于高差有正负，所以坡度也有正负，坡度上升时为正，反之为负。另外坡度是以百分率或千分率表示的。坡度线的测设坡度线的测设：根据现场附近水准点的高程、设计坡度和坡度端点的设计高程，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。一、水平视线法一、水平视线法BD123412345 5、指挥打桩人员，仔细打桩，使水准仪的水平视线在各桩顶水准尺读数刚好等于各桩点的应读数b，则桩顶连线即为设计坡度线。坡度测设步骤坡度测设步骤：1、沿AB方向，根据施工需要，按一定的间隔在地面上标定出中间点1、2、3、4的位置，测定每相邻两桩间的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5。2、根据坡度定义和水准测量高差法，推算每一个桩点的设计高程。3、如上图所示，安置水准仪，读取已知高程点A上的水准尺后视读数a,则视线高程H视：H视H + 4、按测设高程的方法，利用水准测量仪高法，算出每一个桩点水准尺的应读数b应：bH视- H设二、倾斜视线法二、倾斜视线法根据视线与设计坡度线平行时，其两线之间的铅垂距离处处相等的原理，以确定设计坡度上的各点高程位置。此法适用于坡度较大，且地面自然坡度与设计坡度较一致的场合。AABBD1234iiiiii