第第第第9 99 9章章章章 施工测量的基本知识施工测量的基本知识施工测量的基本知识施工测量的基本知识 施工测量概述施工测量概述 测设的基本知识测设的基本知识测设平面点位的方法测设平面点位的方法已知坡度直线的测设已知坡度直线的测设第9章 9.1 施工测量概述n n施工测量是指把图纸上设计好的建（构）筑施工测量是指把图纸上设计好的建（构）筑物位置（包括平面和高程位置）在实地标定物位置（包括平面和高程位置）在实地标定出来的工作，即按设计的要求将建（构）筑出来的工作，即按设计的要求将建（构）筑物各轴线的交点、道路中线、桥墩等点位标物各轴线的交点、道路中线、桥墩等点位标定在相应的地面上。定在相应的地面上。n n这项工作又称为测设或放样。这些待测设的这项工作又称为测设或放样。这些待测设的点位是根据控制点或已有建筑物特征点与待点位是根据控制点或已有建筑物特征点与待测设点之间的角度、距离和高差等几何关系，测设点之间的角度、距离和高差等几何关系，应用测绘仪器和工具标定出来的。应用测绘仪器和工具标定出来的。n n因此，测设已知水平距离、测设已知水平角、因此，测设已知水平距离、测设已知水平角、测设已知高程是施工测量的测设已知高程是施工测量的基本工作。9.1.2施工测量特点施工测量特点n n施工测量的精度要高于地形图的测绘精度，而且施工测量的精度要高于地形图的测绘精度，而且根据建筑物构筑物的重要性，结构材料及施工方根据建筑物构筑物的重要性，结构材料及施工方法等不同，对施工测量精度要求也有所不同。例法等不同，对施工测量精度要求也有所不同。例如：桥梁工程的测设精度高于道路工程；工业建如：桥梁工程的测设精度高于道路工程；工业建筑的测设精度高于民用建筑的测设精度；钢结构筑的测设精度高于民用建筑的测设精度；钢结构建筑物的测设精度高于钢筋混凝土结构建筑物的建筑物的测设精度高于钢筋混凝土结构建筑物的测设精度；装配式建筑物的测设精度高于非装配测设精度；装配式建筑物的测设精度高于非装配式建筑物的测设精度。式建筑物的测设精度。n n由于施工测量贯穿于施工的全过程，施工测量精由于施工测量贯穿于施工的全过程，施工测量精度直接影响工程质量和施工进程，所以测量人员度直接影响工程质量和施工进程，所以测量人员必须了解施工的全过程，密切配合施工进度进行必须了解施工的全过程，密切配合施工进度进行工作。另外，施工现场多为地面与高空各工种交工作。另外，施工现场多为地面与高空各工种交叉作业，并有大量的土方填挖，地面情况变动很叉作业，并有大量的土方填挖，地面情况变动很大，再加动力机械及车辆频繁，因此，对测量标大，再加动力机械及车辆频繁，因此，对测量标志的埋设应特别稳固，并要妥善保护，经常检查，志的埋设应特别稳固，并要妥善保护，经常检查，及时恢复。在高空或危险地段施测时，应采取安及时恢复。在高空或危险地段施测时，应采取安全措施，以防发生事故。全措施，以防发生事故。一、测设工作的概念一、测设工作的概念 1定义：定义：测设，又称放样，是测绘的逆过程。测设，又称放样，是测绘的逆过程。根据待建建筑物、构筑物各特征点与控制根据待建建筑物、构筑物各特征点与控制点之间的距离、角度、高差等测设数据，点之间的距离、角度、高差等测设数据，以控制点为根据，将各特征点在实地桩定以控制点为根据，将各特征点在实地桩定出来。出来。9.2施工测量的基本工作施工测量的基本工作2、测设基本工作：、测设基本工作：测设三个基本量：测设三个基本量： 水平距离水平距离 D D 水平角水平角 高高 差差 h h 通过测设通过测设D D、 来放样点的平面位置来放样点的平面位置X X、Y Y； 通过测设通过测设h h来放样点的高程来放样点的高程H H。3、测设方法分类：、测设方法分类：u一般方法（直接法）一般方法（直接法） u精确方法（归化法）精确方法（归化法） 归化法定义归化法定义为提高精度，先用直接法放样一个点，为提高精度，先用直接法放样一个点，作为过渡点，接着测量过渡点与已知点之间的关系作为过渡点，接着测量过渡点与已知点之间的关系（边长、角度、高差等），（边长、角度、高差等），把测算值与设计值比较把测算值与设计值比较得差数，最后从过渡点出发，修正这一差数，把点得差数，最后从过渡点出发，修正这一差数，把点归化到更精确的位置上去。这种比较精确的放样方归化到更精确的位置上去。这种比较精确的放样方法叫归化法。法叫归化法。 二二.水平距离测设水平距离测设（一）直接法（一）直接法从起点从起点A A直接直接用钢尺或测距仪在给定方向上，用钢尺或测距仪在给定方向上，丈量待放样的水平距离，得丈量待放样的水平距离，得B B点。点。 （二）归化法（二）归化法 用直接法测设出用直接法测设出B B点点精密丈量精密丈量其距离其距离根据差值，实地改正。根据差值，实地改正。 D DABABAB B测测距距仪仪反反光光棱棱镜镜三、水平角的测设三、水平角的测设（一）正倒镜分中法（一）正倒镜分中法较精确的直接法。较精确的直接法。 测站测站O O 后视后视A A待定点待定点 P P P P PP P （盘左）（盘左）P P（盘右）（盘右）P（盘左盘右平均）（盘左盘右平均）（二）归化法（二）归化法 例：例：已知已知OPOP=100.00=100.00米，设计值米，设计值 =40=40， 设测得设测得 =39=395959 2020 ，计算，计算 修正值修正值PPPP。解：解：= = - - =40=40 PP PP=100tan0=100tan00 0 4040 =0.0194m =0.0194m 19mm 19mm 得：点位修正得：点位修正值为19mm(19mm(向外向外) )待定点待定点 P P测站测站O O后视后视A A P P 直接法放样出角值直接法放样出角值实测角值和距离实测角值和距离 计算归化值计算归化值距离修正。距离修正。D四四.高程的测设高程的测设1、方法、方法 （1 1）在已知点）在已知点BMBM和待放样点和待放样点P P的中间位置架仪后视的中间位置架仪后视BMBM点，读后视读数点，读后视读数a a ，得视线高程，得视线高程H Hi i= =H HBMBM+a+a （2 2）上、下移动水准尺，使前视读数）上、下移动水准尺，使前视读数b=Hb=Hi i-H-HP P，并，并沿尺底画线，得沿尺底画线，得P P点。点。 H HBMBM=24.376=24.376H HP P=25.000=25.000大地水准面大地水准面BMBMP PH Hi i= =H HBMBM+a+a a ab=Hb=Hi i-H-HP P 2.2.高程的高程的传递放放样 待测设高差大，用钢尺代替水准尺。待测设高差大，用钢尺代替水准尺。A AB B钢钢尺尺H HA AH HB Bh hABABb b1 1 a a1 1b b2 2 a a2 2注注: :此法也可向高处传递高程。此法也可向高处传递高程。 3 3水平线水平线5050线：在各楼层的墙上测设一条比设计线：在各楼层的墙上测设一条比设计高程高高程高50cm50cm的水平线。的水平线。 HB=HA+a1-|b1-a2|-b2n高程点在顶部的测设高程点在顶部的测设:n n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立在高程点上。如图9-6所示，A为已知高程HA的水准点，B为待测设高程为HB的位置，由于HB=HA+a+b，则在B点应有的标尺读数b=HB-(HA+a)。因此，将水准尺倒立并紧靠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。n n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。如图9-7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)。高程点在顶部的测设 B a b A图9-6 高程点在顶部的测设 A C a b1 b2 c B 9-7 多个测站高程点测设9.2.4测设测设水平面测设测设水平面 n n测设水平面又称为抄平。如图测设水平面又称为抄平。如图9-109-10所示，设待测所示，设待测设水平面的高程为设水平面的高程为H H设。测设时，可先在地面按设。测设时，可先在地面按一定的边长测设方格网，用木桩标定各方格网点一定的边长测设方格网，用木桩标定各方格网点（进行室内楼地面找平时，常在对应点上做灰饼）（进行室内楼地面找平时，常在对应点上做灰饼）。然后在场地与已知点。然后在场地与已知点A A之间安置水准仪，读取之间安置水准仪，读取A A尺上的后视读数尺上的后视读数a a，计算出仪器的视线高为：，计算出仪器的视线高为：HiHiHAHAa (9-1)a (9-1)n n依次在各木桩上立尺，使各木桩顶的尺上读数都依次在各木桩上立尺，使各木桩顶的尺上读数都等于等于 b b应应HiHiH H设设 (9-2) (9-2) n n此时，各桩顶就构成一个测设的水平面。此时，各桩顶就构成一个测设的水平面。 图9-10 水平面测设9.2.5.已知坡度线的测设已知坡度线的测设n n水平视线法水平视线法 n n n n图图9-11 9-11 水平视线法测设坡度线水平视线法测设坡度线n n n n如图如图9-119-11所示，所示，A A、B B为设计坡度线的两端点，为设计坡度线的两端点，A A点设计高程为点设计高程为HAHA。为了施工方便，每隔一定的距。为了施工方便，每隔一定的距离离d d打入一木桩，要求在木桩上标出设计坡度为打入一木桩，要求在木桩上标出设计坡度为I I的坡度线。施测步骤如下：的坡度线。施测步骤如下： n n按照下列公式：按照下列公式：H H设设=H=H应应+idid (9-3)(9-3)n n计算各桩点的设计高程。计算各桩点的设计高程。 n n第第1 1点的设计高程点的设计高程 H1=H1=HA+idHA+idn n第第2 2点的设计高程点的设计高程 H2=H1+id H2=H1+id n n n nB B点的设计高程点的设计高程HB=HB=Hn+idHn+id 或或HB=HB=HA+iDABHA+iDAB（用于计算检核）（用于计算检核） (9-4)(9-4)n n沿沿ABAB方向，按规定间距方向，按规定间距d d标定出中间标定出中间1 1、2 2、3 3、nn、各点；、各点； n n安置水准仪于水准点5附近，读后视读数a，并计算视线高程Hi； n nHi=H水5+ n n根据各桩的设计高程，分别计算出各桩点上水准尺的应读前视数 n nb应=Hi-H设 n n在各桩处立水准尺，上下移动水准尺，当水准仪对准应读前视数时，水准尺零端对应位置即为测设出的高程标志线。 9.2.5.9.2.5.已知坡度线的测设已知坡度线的测设已知坡度线的测设已知坡度线的测设 道路、管道等施工中，须测设斜坡线，可用经道路、管道等施工中，须测设斜坡线，可用经纬仪或水准仪进行测设。纬仪或水准仪进行测设。斜视线法测设水平坡度斜视线法测设水平坡度当水准尺读数为当水准尺读数为 i i 时，时，尺底位于设计斜坡线上。尺底位于设计斜坡线上。9.2.6测设点的平面位置测设点的平面位置n n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。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，可以采用以下几种方法进行测设工作。9.2.6测设点的平面位置测设点的平面位置正拨、反拨的概念：正拨、反拨的概念： 水平角正拨水平角正拨顺时针测设；顺时针测设； 水平角反拨水平角反拨逆时针测设逆时针测设 关系：反拨角值关系：反拨角值=3600-正拨角值正拨角值 测设方法有测设方法有: : 1 1、直角坐标法、直角坐标法 2 2、极坐标法、极坐标法 3 3、距离交会法、距离交会法 4 4、角度交会法、角度交会法 72.000m(72.000m(检核核) )一、直角坐标法一、直角坐标法 A AB BX X=600.000m =600.000m Y Y=700.000m=700.000mX X=600.000m =600.000m Y Y=900.000m=900.000m建筑基线建筑基线待建房屋待建房屋 A AB BX X=698.000m =698.000m Y Y=832.000m=832.000mX X=650.000m =650.000m Y Y=760.000m=760.000m60.000m60.000m68.000m68.000m50.000m50.000m48.000m48.000m50.000m50.000m48.000m48.000m1适用：适用：有建筑基线或建筑方格网时。有建筑基线或建筑方格网时。 2方法：方法： 量距量距拨角拨角9090量距，得量距，得4 4点点检核（检核（4 4点的夹点的夹角及长度是否符合要求）角及长度是否符合要求） 二、极坐标法二、极坐标法 1适用：范围广。适用：范围广。 2方法：方法： （1 1）计算放样数据）计算放样数据: :AB(X(XA A,Y,YA A) ) (X(XB B,Y,YB B) ) P(X(XP P,Y,YP P) ) 设计设计tgAB= = Y YB B- -Y YA AX XB B- -X XA AtgAP= Y YP P- -Y YA AX XP P- -X XA A = = APAP- - ABABD=D= ( (X XP P- -X XA A) )+(+(Y YP P- -Y YA A) ) ABAP D（2 2）拨角）拨角 ，量边，量边D D，得，得P P点设计位置点设计位置检核。检核。三、角度交会法三、角度交会法ABP(X(XA A,Y,YA A) )(X(XB B,Y,YB B) )(X(XP P,Y,YP P) )设计设计1、适用：不便量距时、适用：不便量距时 2、方法：、方法： （1 1） 计算测设元素计算测设元素 1 1、 2 2。 （2 2）拨水平角，交出）拨水平角，交出P P点。点。 12测设时，通常先沿测设时，通常先沿APAP、BP BP 的方向线打的方向线打“骑马桩骑马桩”， 然后交会出然后交会出P P点位置。点位置。 注意交会角注意交会角 3030 150150 四、距离交会法四、距离交会法 1 1、适用：距离较短，便、适用：距离较短，便、适用：距离较短，便、适用：距离较短，便于量距时。于量距时。于量距时。于量距时。 2 2、方法：、方法：、方法：、方法： （1 1 1 1）计算平距）计算平距）计算平距）计算平距APAPAPAP、BPBPBPBP。 （2 2 2 2）量取）量取）量取）量取APAPAPAP、BPBPBPBP，交会，交会，交会，交会出点出点出点出点P P P P。ABP(X(XA A,Y,YA A) )(X(XB B,Y,YB B) )(X(XP P,Y,YP P) )设计设计6.全站仪坐标测设法n n全站仪不仅具有测设高精度、速度快的特点，而且可以直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，在施工放样中受天气和地形条件接测设点的位置。同时，在施工放样中受天气和地形条件的影响较小，从而在生产实践中得到了广泛应用。的影响较小，从而在生产实践中得到了广泛应用。n n全站仪坐标测设法，就是根据控制点和待测设点的坐标定全站仪坐标测设法，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，仪器安置在控制点上，使仪器出点位的一种方法。首先，仪器安置在控制点上，使仪器置于测设模式，然后输入控制点和测设点的坐标，一人持置于测设模式，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附近，用望远镜照准棱镜，按坐标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，全站仪显示出棱镜位置与测设点的坐标差。测设功能键，全站仪显示出棱镜位置与测设点的坐标差。根据坐标差值，移动棱镜位置，直到坐标差值等于零，此根据坐标差值，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的点位。时，棱镜位置即为测设点的点位。小小小小 结结结结工程建设中施工阶段所进行的测量工作称为工程建设中施工阶段所进行的测量工作称为施工测量施工测量.工程建筑物的施工放样要遵循由工程建筑物的施工放样要遵循由整体到局部整体到局部,先控制后先控制后碎部碎部的原则和工作程序的原则和工作程序.测设的基本工作是测设已知测设的基本工作是测设已知水平距离水平距离,已知水平角已知水平角和和已已知高程知高程.钢尺测设法钢尺测设法电磁波测距仪法电磁波测距仪法全站仪测设法全站仪测设法直接测设法直接测设法精确测设法精确测设法视线高法视线高法高程传递法高程传递法答答: :课后练习课后练习课后练习课后练习1、欲在地面上测设一段长49.000m的水平距离，所用钢尺的名义长度为50m，在标准温度20时，其鉴定长度为49.994m，测设时的温度为13，所用拉力与鉴定时的拉力相同，钢尺的线膨胀系数为1.2Lt=1.2510-5(13-20od)49=0.00429 Lh= h2/2D=(-0.55)/249=-0.003 Ld=490.006/50=0.005 L=49-(0.005+0.004-0.003)=48.994m2、欲在地面上测设一个直角、欲在地面上测设一个直角AOB，先按一般测设，先按一般测设方法测设出该直角，经检测其角值为方法测设出该直角，经检测其角值为900136，若，若OB100m，为了获得正确的直角，试计算，为了获得正确的直角，试计算B点的调整量点的调整量并绘图说明其调整方向。并绘图说明其调整方向。BB=100ctg1000o0136 /94 答答: :3、某建筑场地上有一水准点、某建筑场地上有一水准点A，其高程为，其高程为HA138.416m,欲测设高程为欲测设高程为139.000m的室内的室内0标高，设标高，设水准仪在水准点水准仪在水准点A所立水准尺的读数为所立水准尺的读数为1.034m，试，试说明其测设方法。说明其测设方法。 Hi=HA+a=138.416+1.034=139.45mb应应=Hi-H设设=139.450-139.000=0.45m 将水准将水准尺在尺在B总木桩侧面上下移动，直到水准尺读数总木桩侧面上下移动，直到水准尺读数为为b应时，沿尺底在木桩侧面画线沿，此线就应时，沿尺底在木桩侧面画线沿，此线就是测设的高程位置。是测设的高程位置。 答答: :4、设、设A、B为已知平面控制点，其坐标分别为为已知平面控制点，其坐标分别为A(156.32m，576.49m)、B(208.78m，482.27m)，欲，欲根据根据A、B两点测设两点测设P点的位置，点的位置，P点设计坐标为点设计坐标为P(180.00m，500.00m) 答答: :A、B为已知平面控制点，其坐标分别为为已知平面控制点，其坐标分别为A（156.32，576.49），），B（208.78，482.27）欲测设）欲测设P点的位点的位置，置，P点设计坐标点设计坐标P（180.00，500.00）分别用极坐）分别用极坐标法，角度交会法和距离交会法测设标法，角度交会法和距离交会法测设P点的测设点的测设数据。数据。1.极坐标法如图所示：极坐标法如图所示：aAB=arctg(482.27-576.49)/(208.78-156.32)=costg(-94.22/52.46)=-60o5330.22 aAP=arctg(500-576.49)/(180-156.32)=arctg(-76.49/23.68)=-723o4754.12 =aAB-aAP=11o5424 2.角度交会法所示：角度交会法所示：DAP=(xp-xA)2+(yp-yA)2=560.7424-5850.7201=72.73m aAB=arctg(482.27-576.49)/(208.78-156.32)=-60o5330.22 aBP=arctg(yp-yB)/(xP-xB)=arctg(500-482.27)/180-208.78=arctg(17.73/-28.78)=-31o3806.95 1=aAB-aAP=11o5424 2=aAB-aBP=-29o1523 3.距离交会法如图所示：距离交会法如图所示：DAP=(xp)2+(yp-yA)2=72.73m DBP=(xp)2+(yp-yB)2=(180-208.78)2+(500-482.27)2=828.3+451.7=35.8m