1第十章第十章 测设的基本工作测设的基本工作本章内容本章内容10101 1 水平距离、水平角和设计高程的测设水平距离、水平角和设计高程的测设10102 2 点的平面位置的测设方法点的平面位置的测设方法 210101 1 水平距离、水平角和设计高程的测设水平距离、水平角和设计高程的测设 施工测量是工程测量的重要内容之一，工程建设进施工测量是工程测量的重要内容之一，工程建设进入施工阶段时，首先需要将图纸上设计好的各种建筑物、入施工阶段时，首先需要将图纸上设计好的各种建筑物、构筑物的平面位置和高程在实地标定出来，作为施工的依构筑物的平面位置和高程在实地标定出来，作为施工的依据，这一测量工作称为测设（放样）。据，这一测量工作称为测设（放样）。 1 1、平面位置的测设、平面位置的测设 （1 1）极坐标法极坐标法 水平角测设水平距离测设水平角测设水平距离测设 （2 2）坐标法）坐标法 全站仪测设；卫星导航定位技术（全站仪测设；卫星导航定位技术（GPS）测设。）测设。 2 2、高程测设、高程测设 （1）水准测量法；（）水准测量法；（2）全站仪无仪器高法。）全站仪无仪器高法。3一、一、 测设已知水平角测设已知水平角 已知水平角测设是根据一个方向和已知水平角数据，已知水平角测设是根据一个方向和已知水平角数据，将该角的另一方向测设于实地。将该角的另一方向测设于实地。 1 1、一般方法、一般方法 又称盘左盘右分中法。又称盘左盘右分中法。（1 1）盘左测设水平角（）盘左测设水平角（B B）；）；（2 2）盘右测设水平角（）盘右测设水平角（BB）；）；（3 3）盘左、盘右取平均值（）盘左、盘右取平均值（B B）；）；（4 4）检核）检核AOB=AOB= ； 42 2多测回修正法多测回修正法 当精度要求较高时可采用多测回修正法（又称归化法）当精度要求较高时可采用多测回修正法（又称归化法）测设。如图，在测设。如图，在O O点安置经纬仪，首先用一个盘位测设点安置经纬仪，首先用一个盘位测设角，得角，得BB点。然后用测回法观测点。然后用测回法观测AOBAOB多个测回得多个测回得，再测量，再测量OBOB距离为距离为D D，便可计算，便可计算O BO B方向上方向上BB点的垂点的垂距改正值距改正值：式中：式中：=180/=206265； 使用小三角板，从使用小三角板，从BB点沿垂直于点沿垂直于O BO B方向量取方向量取就就可将可将BB点修正至精确位置点修正至精确位置B B。点位改正时须注意改正的方。点位改正时须注意改正的方向。向。 5 已知水平距离测设是从一个已知点开始，沿已知的方已知水平距离测设是从一个已知点开始，沿已知的方向，按设计的直线长度确定另一端点的位置。向，按设计的直线长度确定另一端点的位置。 1 1、一般方法、一般方法 从已知起点从已知起点A A开始，沿给定的方向按已知长度开始，沿给定的方向按已知长度D D，用钢，用钢尺直接丈量定出另一端点尺直接丈量定出另一端点B B。为了检核，应往返丈量，取。为了检核，应往返丈量，取其平均值作为最终结果。其平均值作为最终结果。二、二、已知水平距离测设已知水平距离测设6 2 2精确方法精确方法 当测设精度要求较高时，可采用精确法。首先按一般当测设精度要求较高时，可采用精确法。首先按一般方法放样；然后对所放样的距离进行三项改正（尺长改正、方法放样；然后对所放样的距离进行三项改正（尺长改正、温度改正、倾斜改正）；进而可计算实际放样长度：温度改正、倾斜改正）；进而可计算实际放样长度：7 3 3归化法归化法 该法属精确法的一种，如图所示，欲测设长度该法属精确法的一种，如图所示，欲测设长度L L，先，先从起点从起点A A开始沿给定的方向丈量稍大于已知距离的长度，开始沿给定的方向丈量稍大于已知距离的长度，得到得到BB点，临时固定之；然后沿点，临时固定之；然后沿ABAB往返丈量多次，并往返丈量多次，并进行三项改正，取其中数作为进行三项改正，取其中数作为ABAB的实测值的实测值LL；将实测；将实测值值LL与设计长度与设计长度L L比较，即可求得距离改正数（归化值）比较，即可求得距离改正数（归化值）LLL-LL-L；最后按照；最后按照LL的符号，沿的符号，沿ABAB的方向用三角的方向用三角板量出板量出LL，并标定之，得，并标定之，得B B点。点。 84 4全站仪测设水平距离全站仪测设水平距离 欲从欲从A A点沿给定的方向测设水平距离点沿给定的方向测设水平距离D D。 将全站仪安将全站仪安置于置于A A点，输入棱镜常数、气象参数等，并设置水平距离点，输入棱镜常数、气象参数等，并设置水平距离显示模式。显示模式。 持镜人手持棱镜对中杆沿给定方向前进，当显示距离持镜人手持棱镜对中杆沿给定方向前进，当显示距离接近欲测设距离时（相差最好不超过接近欲测设距离时（相差最好不超过1010cmcm），则将棱镜稳），则将棱镜稳固地安置于固地安置于CC点，并用木桩标定。点，并用木桩标定。 精测距离得精测距离得DD，然后在，然后在CC点用点用小钢尺或三角板改小钢尺或三角板改正距离正距离DDD DDD得得C C点，用木桩点，用木桩标定标定C C点。为了检点。为了检核可进行复测。核可进行复测。9三、三、已知高程测设已知高程测设 已知高程测设是根据已知水准点高程和待定点设计高已知高程测设是根据已知水准点高程和待定点设计高程，利用水准测量或测距三角高程测量等方法，将设计高程，利用水准测量或测距三角高程测量等方法，将设计高程在实地标定出来。程在实地标定出来。 BMA为一已知水准点，其高程为为一已知水准点，其高程为HA。B B点为拟测设的点为拟测设的高程点，其设计高程为高程点，其设计高程为HB。 10操作过程：操作过程：u在在AB之间适当的位置安置水准仪，测得之间适当的位置安置水准仪，测得A A点后视读数点后视读数a，则前视读数应为，则前视读数应为b bHBMAaHB。u观测者指挥前尺司尺员上下移动水准尺，当前尺读数为观测者指挥前尺司尺员上下移动水准尺，当前尺读数为b时，水准尺紧贴时，水准尺紧贴B B点桩，以尺底为准在桩上划一横线，此点桩，以尺底为准在桩上划一横线，此线即为线即为B B点的设计标高线。点的设计标高线。 为了使用方便，一般沿标高线向为了使用方便，一般沿标高线向下用红油漆绘一三角形（下用红油漆绘一三角形（），如），如图。图。 11方法二方法二 可以先根据水准测量方法测出可以先根据水准测量方法测出B B点的点的地面高程地面高程HB，进而计算，进而计算B B点的高程改正点的高程改正值：值：hHBHB，根据高程改正值，根据高程改正值h，利用小钢尺在，利用小钢尺在B B点标定出设计高程位点标定出设计高程位置。置。 1210102 2 点的平面位置的测设方法点的平面位置的测设方法 设计图纸所表示的建筑物轮廓或特征点往往是以角点设计图纸所表示的建筑物轮廓或特征点往往是以角点坐标的形式表达的，点位放样就是要在待建的场地上确定坐标的形式表达的，点位放样就是要在待建的场地上确定设计坐标相对应的位置，并用标桩表示出来。设计坐标相对应的位置，并用标桩表示出来。 点的平面位置测设是根据现场的控制点和待定点之间点的平面位置测设是根据现场的控制点和待定点之间的几何关系，利用测量仪器将该点测设于实地。的几何关系，利用测量仪器将该点测设于实地。 根据控制网和现场情况不同，可采用极坐标法、全站根据控制网和现场情况不同，可采用极坐标法、全站仪坐标法、交会法等。仪坐标法、交会法等。13 极坐标法点位放样是角度放样与距离放样的结合，通极坐标法点位放样是角度放样与距离放样的结合，通常由经纬仪配合钢尺或经纬仪配合测距仪来实施放样。常由经纬仪配合钢尺或经纬仪配合测距仪来实施放样。 如图所示，设如图所示，设A、B为已知控制点，为已知控制点，P为待放样点，其为待放样点，其设计坐标为已知。设计坐标为已知。 放样过程如下：放样过程如下： 一、极坐标法一、极坐标法 1 1、计算放样数据计算放样数据水平角水平角 和水平距离和水平距离DAP是极坐标是极坐标法放样的两个放样元素，可以由法放样的两个放样元素，可以由A、B、P三点的坐标反算求得：三点的坐标反算求得：14 2 2、角度和距离放样：、角度和距离放样：在在A点安置经纬仪，后视点安置经纬仪，后视B点，点，放样水平角放样水平角 ，在放样出的方向上标定一临时点，在放样出的方向上标定一临时点P ；然后；然后自自A A出发沿出发沿AP 方向放样距离方向放样距离DAP，即得待定点，即得待定点P的位置；的位置； 3 3、点位标定：、点位标定：将将P P点标定在实地。点标定在实地。 4 4、检核、检核：重新测定重新测定BAPBAP和和AP间的水平距离，并间的水平距离，并与与 和和DAP比较，确保其差值比较，确保其差值满足精度要求。满足精度要求。15【例例】 根据已知根据已知导线点点A A、B B，在地面放，在地面放样设计点点P P的平面位置的平面位置（如（如图所示）。已知点所示）。已知点A A、B B和和设计点点P P的坐的坐标如下：如下：试计算在算在测站站A A，用极坐，用极坐标法放法放样P P点的数据点的数据与与D。 16 工业与民用建筑施工场地的施工控制网，多布设成建工业与民用建筑施工场地的施工控制网，多布设成建筑方格网或建筑基线，这种控制网的特点是坐标轴平行于筑方格网或建筑基线，这种控制网的特点是坐标轴平行于建筑物的主轴线，此时采用直角坐标法放样点位，简洁方建筑物的主轴线，此时采用直角坐标法放样点位，简洁方便。便。二、二、直角坐标法直角坐标法17直角坐标法放样过程如下：直角坐标法放样过程如下： 如图所示，如图所示，A、O、B为施工控制点，其坐标已知。互相为施工控制点，其坐标已知。互相垂直的轴线垂直的轴线OA和和OB为建筑基线。为建筑基线。C、D、E、F为拟建建为拟建建筑物的四个角点，其坐标由设计提供。筑物的四个角点，其坐标由设计提供。 1 1、放样数据准备、放样数据准备 首先从控制点成果表摘抄首先从控制点成果表摘抄控制点控制点A、O、B的坐标；从的坐标；从设计总平面图中摘抄建筑设设计总平面图中摘抄建筑设计坐标。然后绘制放样略图，计坐标。然后绘制放样略图，并根据相关位置关系，将坐并根据相关位置关系，将坐标增量及边长标注于图上，标增量及边长标注于图上，如图中如图中xc、yc、s1、s2等。等。 182 2、现场放样、现场放样 1 1）在）在O O点安置仪器，瞄准点安置仪器，瞄准B B点定向，沿点定向，沿OBOB方向测设水平方向测设水平距离距离y yc c得得点，测设水平距离（点，测设水平距离（y yc cs s2 2）得）得点，并在现点，并在现场标定场标定、点；点； 2 2）将仪器搬至）将仪器搬至点进行安置，以点进行安置，以B B点定向，测设直角，点定向，测设直角，并沿所测设的方向线测设水平距离并沿所测设的方向线测设水平距离x xc c得得C点，测设水平距点，测设水平距离（离（x xc cs s1 1）得）得D点，并在现场标定点，并在现场标定C、D点；点； 3 3）将仪器搬至）将仪器搬至点进行安置，以点进行安置，以O O点定向（选择长边定点定向（选择长边定向），测设直角，并沿所测设的方向线测设水平距离向），测设直角，并沿所测设的方向线测设水平距离x xc c得得F点，测设水平距离（点，测设水平距离（x xc cs s1 1）得）得E E点，并在现场标定；点，并在现场标定； 4 4）检核：）检核： 角度检核：分别在角度检核：分别在C、D、E、F点安置仪器，观测四点安置仪器，观测四个内角、并于个内角、并于9090比较，较差应满足限差要求。比较，较差应满足限差要求。 距离检核：分别测量四条边长，将测量值与对应的设距离检核：分别测量四条边长，将测量值与对应的设计值计值s s1 1、s s2 2比较，其相对误差应满足限差要求。比较，其相对误差应满足限差要求。 19三、三、 全站仪坐标测设法全站仪坐标测设法返回返回 利用全站仪的利用全站仪的“点位放样点位放样”功能可进行待定点位的测功能可进行待定点位的测设，其工作步骤如下：设，其工作步骤如下： （1 1）准备工作：绘制放样略图，摘录控制点和放样点）准备工作：绘制放样略图，摘录控制点和放样点数据。当放样点较多时，建立数据文件，将控制点和放样数据。当放样点较多时，建立数据文件，将控制点和放样点数据录入存储。当只有少量放样点时，可在现场直接输点数据录入存储。当只有少量放样点时，可在现场直接输入。入。 （2 2）安置仪器：在测站点进行全站仪的对中和整平。）安置仪器：在测站点进行全站仪的对中和整平。 （3 3）测站点坐标输入：如果控制点已经存入仪器，则）测站点坐标输入：如果控制点已经存入仪器，则输入文件名后选定测站控制点号就可调出数据，如果事先输入文件名后选定测站控制点号就可调出数据，如果事先未输入，则可现场手工输入。未输入，则可现场手工输入。 （4 4）定向：精确照准后视点，调出后视控制点坐标，）定向：精确照准后视点，调出后视控制点坐标，或手工输入后视控制点坐标，完成后视定向。一般在定向或手工输入后视控制点坐标，完成后视定向。一般在定向确认前应仔细检查是否精确照准。确认前应仔细检查是否精确照准。 2021 （5 5）放样点坐标输入：定向完成后即可输入放样点坐）放样点坐标输入：定向完成后即可输入放样点坐标，或从文件中调出。放样点输入后，仪器将显示瞄准放标，或从文件中调出。放样点输入后，仪器将显示瞄准放样点应转动的水平角和水平距离。样点应转动的水平角和水平距离。 （6 6）放样：首先切换至角度状态，旋转照准部，显示）放样：首先切换至角度状态，旋转照准部，显示水平角差值水平角差值dHRdHR（dHRdHR实际水平角实际水平角计算水平角），当计算水平角），当dHR=00000时，表示该方向即为放样点的方向。然后观时，表示该方向即为放样点的方向。然后观测员指挥持镜人将棱镜安置在视准轴方向上。照准棱镜后测员指挥持镜人将棱镜安置在视准轴方向上。照准棱镜后切换至距离状态开始测量，显示测量距离与放样距离之差切换至距离状态开始测量，显示测量距离与放样距离之差dHDdHD（dHDdHD实测水平距离计算距离）。当实测水平距离计算距离）。当dHRdHR=0=0并且并且dHDdHD0 0时，棱镜中心即为所放样的点位。时，棱镜中心即为所放样的点位。 （7 7）投点：当）投点：当dHRdHR=0=0并且并且dHDdHD0 0时，就可以利用光学对时，就可以利用光学对中器向地面投点。中器向地面投点。 22HD：实测水平距离；：实测水平距离；dHD：对准放样点尚差的：对准放样点尚差的水平距离：水平距离：=实测高差实测高差计算高差计算高差 HR：实际测量的水平角：实际测量的水平角dHR：对准放样点仪器应：对准放样点仪器应转动的水平角转动的水平角=实际水平角实际水平角- -计算水平角计算水平角当当dHR=00000时，即表时，即表明放样方向正确。明放样方向正确。 23