大連理工大學(xué)測(cè)量學(xué)課件第十章概況.ppt

測(cè)量學(xué) E mail yongbo Tel 0411 84709709 主講人 袁永博 高等學(xué)校理工科土木工程類規(guī)劃教材 第十章工程放樣方法 定義 放樣又稱測(cè)設(shè) 它是把設(shè)計(jì)圖紙上建筑物的平面位置和高程 與控制點(diǎn)或定位軸線點(diǎn)的平面位置和高程 化算為它們之間的水平角 水平距離和高差 然后到實(shí)地根據(jù)控制點(diǎn)或定位軸線 用相關(guān)測(cè)量?jī)x器放樣水平角 水平距離和高程 測(cè)設(shè)示意圖 測(cè)設(shè) 測(cè)設(shè)三個(gè)基本量 水平距離 D 水平角 高程 h 測(cè)設(shè)基本量 第十章工程放樣方法 10 1 1水平距離測(cè)設(shè) 水平距離測(cè)設(shè) 以地面上某一點(diǎn)為線段的起點(diǎn) 在給定的方向上標(biāo)定出該線段的終點(diǎn) 使該線段的水平距離等于設(shè)計(jì)值 水平距離測(cè)設(shè) 直接法 從起點(diǎn)A直接用鋼尺或測(cè)距儀在給定方向上 丈量待放樣的水平距離 得B點(diǎn) 精確法 用直接法測(cè)設(shè)出B點(diǎn) 精密丈量其距離 根據(jù)差值 實(shí)地改正 10 1 1水平距離測(cè)設(shè) 10 1 1水平距離測(cè)設(shè) 水平距離測(cè)設(shè)步驟 1 從起點(diǎn)A開始沿AC方向丈量稍大于設(shè)計(jì)值L的長(zhǎng)度L1 得到點(diǎn)B 2 精確測(cè)定L1的長(zhǎng)度得AB 的水平距離L 求得較差d L L 3 按照d的符號(hào) 用小鋼尺從點(diǎn)B 沿AC方向水平量出d即得到B 至此水平距離L測(cè)設(shè)完畢 10 1 2水平角測(cè)設(shè) 水平角測(cè)設(shè) 已知角的頂點(diǎn)和一個(gè)方向 在地面上標(biāo)定出另一方向 使其與已知方向間的水平夾角等于設(shè)計(jì)值 一般方法 通稱 正倒鏡分中法 適用于角度測(cè)設(shè)精度要求不高時(shí)的情況 直接法放樣出角值 實(shí)測(cè)角值和距離 計(jì)算歸化值 距離修正 精確方法 10 1 2水平角測(cè)設(shè) 一般方法測(cè)設(shè)水平角步驟 如圖所示 AB為一已知方向 現(xiàn)要在點(diǎn)A以AB為起始方向向其右 或左 側(cè)測(cè)設(shè)給定的水平角 其方法如下 1 在點(diǎn)A安置經(jīng)緯儀或全站儀 用盤左瞄準(zhǔn)點(diǎn)B 讀取水平度盤讀數(shù) 2 松開水平制動(dòng)螺旋 順 逆 時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部 使水平度盤增加 減少 值 此時(shí)望遠(yuǎn)鏡視線方向即為欲測(cè)設(shè)的方向 3 在此方向上適當(dāng)位置標(biāo)定出點(diǎn)C 4 用盤左盤右重復(fù)上述步驟測(cè)設(shè)兩次 得點(diǎn)C C 取兩點(diǎn)的平均值C作為最終位置 10 1 2水平角測(cè)設(shè) 10 1 2水平角測(cè)設(shè) 精確方法測(cè)設(shè)水平角步驟 如圖所示 當(dāng)精度要求較高時(shí) 可用作垂線改正的方法進(jìn)一步調(diào)整 以提高測(cè)設(shè)的精度 A B C C 10 1 2水平角測(cè)設(shè) 精確方法測(cè)設(shè)水平角步驟 1 用上述一般方法測(cè)設(shè)出水平角 在地面上標(biāo)定出點(diǎn)C 再用多測(cè)回法較精確地測(cè)出 BAC 設(shè)值為 1 并測(cè)量出AC的水平距離 2 按下式計(jì)算出垂直改正值d AC tan 1 10 1 3 過點(diǎn)C做AC的垂線 再?gòu)狞c(diǎn)C出發(fā)沿垂線方向向外 當(dāng) 大于 1時(shí) 量取改正值d定出點(diǎn)C 或向內(nèi) 當(dāng) 小于 1時(shí) 量取改正值d定出點(diǎn)C 則 BAC 或 BAC 就是要測(cè)設(shè)的水平角 10 1 3高程測(cè)設(shè) 高程測(cè)設(shè) 將某點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程在實(shí)地上標(biāo)定出來 如圖所示 已知水準(zhǔn)點(diǎn)A的高程為HA 現(xiàn)欲在木樁上測(cè)設(shè)高程為HB的點(diǎn)B 其方法如下 10 1 3高程測(cè)設(shè) 1 在A B兩點(diǎn)之間安置水準(zhǔn)儀 在點(diǎn)A上豎立水準(zhǔn)尺 讀取后視讀數(shù)a 2 計(jì)算出B的前視讀數(shù)b HA a HB 3 將水準(zhǔn)尺緊貼點(diǎn)B木樁側(cè)面上下移動(dòng) 當(dāng)尺上讀數(shù)為b時(shí)尺底即為設(shè)計(jì)高程 此時(shí)在緊靠尺底的木樁側(cè)面上畫一水平線即標(biāo)定完畢 高程測(cè)設(shè)步驟 Hi HBM a 高程測(cè)設(shè)步驟 10 1 3高程測(cè)設(shè) 高程傳遞 高程傳遞當(dāng)向較深的基坑或較高的建筑物上測(cè)設(shè)已知高程點(diǎn)時(shí) 如水準(zhǔn)尺長(zhǎng)度不夠 可利用鋼尺向下或向上引測(cè) 10 1 3高程測(cè)設(shè) 第十章工程放樣方法 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 平面點(diǎn)位放樣要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)的分布 地形情況 放樣對(duì)象的大小 設(shè)計(jì)提供的條件以及精度要求 綜合利用測(cè)設(shè)水平角 水平距離的方法進(jìn)行施測(cè) 常用的方法有如下幾種 放樣方法 極坐標(biāo)法 直角坐標(biāo)法 方向線 角度 交會(huì)法 距離交會(huì)法 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 極坐標(biāo)法 通過測(cè)設(shè)一個(gè)水平角和一段水平距離來完成點(diǎn)平面位置測(cè)設(shè) 極坐標(biāo)法是測(cè)量最經(jīng)典的放樣方法 也是一般工程放樣常采用的方法 本方法測(cè)站架設(shè)靈活 適于流動(dòng)性作業(yè) 直角坐標(biāo)法 是根據(jù)直角坐標(biāo)原理 利用縱橫坐標(biāo)之差 測(cè)設(shè)點(diǎn)的平面位置 直角坐標(biāo)法適用于施工控制網(wǎng)為建筑方格網(wǎng)或建筑基線的形式 且量距方便的建筑施工場(chǎng)地 方向線 角度 交會(huì)法 待測(cè)設(shè)點(diǎn)距控制點(diǎn)較遠(yuǎn) 且量距較困難的建筑施工場(chǎng)地 距離交會(huì)法 適合建筑場(chǎng)地平整 量距短且無障礙時(shí)候的情況 極坐標(biāo)法放樣步驟 1 計(jì)算放樣數(shù)據(jù) 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 測(cè)設(shè)時(shí) 在點(diǎn)O安置經(jīng)緯儀 正鏡 盤左 以0 0 0 瞄準(zhǔn)點(diǎn)A 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 角 在OP方向上量取水平距離S 定出點(diǎn)P 倒鏡 盤右 按同法再定點(diǎn)P 若兩點(diǎn)不重合 取其平均點(diǎn)位即可 2 放樣方法 注 這種方法需要兩個(gè)已知點(diǎn)O A互相通視 如果采用全站儀實(shí)施 放樣更方便 直角坐標(biāo)法放樣步驟 1 計(jì)算放樣數(shù)據(jù)計(jì)算出P點(diǎn)相對(duì)控制點(diǎn)O的坐標(biāo)增量 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 2 放樣方法 在點(diǎn)O安置經(jīng)緯儀 A B為建筑方格頂點(diǎn)上的兩個(gè)已知點(diǎn) 瞄準(zhǔn)點(diǎn)A 或點(diǎn)B 沿視線OA 或OB 方向丈量縱距 x 或橫距 y 定出點(diǎn)C 將儀器移至點(diǎn)C 安置儀器后瞄準(zhǔn)點(diǎn)A 或點(diǎn)B 或通過點(diǎn)O且距離較遠(yuǎn)的點(diǎn) 正 倒鏡測(cè)設(shè)90 角 沿直角的平均方向丈量橫距 y 或縱距 x 即得點(diǎn)P在場(chǎng)地的平面位置 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 C 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 方向線 角度 交會(huì)法放樣步驟 1 計(jì)算測(cè)設(shè)元素 2 撥水平角 交出P點(diǎn) 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 3 放樣方法分別在A B兩個(gè)點(diǎn)架設(shè)經(jīng)緯儀 盤左時(shí)A B兩點(diǎn)經(jīng)緯儀互相瞄準(zhǔn) 并各配置水平度盤讀數(shù)為0 00 00 在點(diǎn)A順時(shí)針撥360 角大小 在點(diǎn)B順時(shí)針撥 角大小 兩個(gè)視線交會(huì)處即為放樣點(diǎn)P的實(shí)際位置 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 注 角度交會(huì)法要注意精度選取的方向性 這與交會(huì)角 大小有關(guān) 如圖所示 測(cè)角誤差橢圓顯示的是交會(huì)角 變化對(duì)mx my的影響 90 時(shí) 精度分布在半徑為的圓上時(shí) 交會(huì)精度是均勻的 可以看出 值必須在一定的限度內(nèi) 即交會(huì)角滿足30 150 方能保證所需方向的定位精度 角度交會(huì)誤差橢圓 距離交會(huì)法放樣步驟 1 計(jì)算平距AP BP 2 量取AP BP 交會(huì)出點(diǎn)P 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 3 放樣方法分別以A B兩個(gè)點(diǎn)為圓心 s1 s2長(zhǎng)為半徑 在點(diǎn)P估計(jì)位置附近畫圓弧 兩圓弧交會(huì)處即為放樣點(diǎn)P的位置 10 2平面點(diǎn)位放樣方法 注 距離交會(huì)法精度也有方向性 同樣與交會(huì)角 大小有關(guān) 比較角度交會(huì)中誤差橢圓隨 變化規(guī)律 距離交會(huì)中 大小的變化對(duì)mx my影響方向正好與其相反 如圖所示 150 時(shí) 垂直于已知測(cè)站基線方向的誤差mx急劇增大 而當(dāng) 30 時(shí) my急劇增大 距離交會(huì)誤差橢圓 第十章工程放樣方法 10 3線段坡度放樣方法 線段坡度放樣 傾斜視線法 應(yīng)用 道路 管道 排水溝等線路工程以及按指定坡度平整場(chǎng)地等 是使視線與設(shè)計(jì)坡度線平行 再通過視線測(cè)設(shè)出地面上坡度線的位置 方法 如圖所示 A B為設(shè)計(jì)坡度兩端點(diǎn) 若已知點(diǎn)A設(shè)計(jì)高程為HA 設(shè)計(jì)坡度為iAB 1 則可以獲得點(diǎn)B的設(shè)計(jì)高程 10 3線段坡度放樣方法 傾斜視線法放樣坡度 從點(diǎn)A沿AB方向測(cè)設(shè)出一條坡度為iAB坡度線 測(cè)設(shè)方法可用水準(zhǔn)儀 地面坡度大 也可用經(jīng)緯儀 設(shè)置傾斜視線 另外為施工方便 每隔一定距離d打一木樁 步驟為 1 將坡度線兩端點(diǎn)A B的設(shè)計(jì)高程測(cè)設(shè)到地面 并打木樁 2 在點(diǎn)A安置水準(zhǔn)儀并量?jī)x器高i 安置時(shí)使一個(gè)腳螺旋在AB方向線上 另兩個(gè)腳螺旋的連線大致垂直于AB 3 瞄準(zhǔn)點(diǎn)B上的水準(zhǔn)尺 旋轉(zhuǎn)AB方向上的腳螺旋和微傾螺旋 使視線傾斜至水準(zhǔn)尺讀數(shù)為儀器高i為止 此時(shí) 儀器視線與設(shè)計(jì)坡度已平行 10 3線段坡度放樣方法 在中間各樁點(diǎn)1 2 3處打木樁 保證在樁頂上所立水準(zhǔn)尺的讀數(shù)均等于儀器高i 則各樁頂?shù)倪B線就是測(cè)設(shè)在地面上的設(shè)計(jì)坡度線 若各樁頂上所立水準(zhǔn)尺實(shí)際讀數(shù)為bi 則各樁的填挖尺數(shù) i bi當(dāng) 0時(shí) 樁位附近不填不挖 當(dāng) 0時(shí) 樁位附近挖 反之為填 10 3線段坡度放樣方法 當(dāng)設(shè)計(jì)坡度較大 超出水準(zhǔn)儀腳螺旋的最大調(diào)節(jié)范圍時(shí) 應(yīng)使用經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)設(shè) 10 3線段坡度放樣方法 第十章工程放樣方法 10 4 1圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè) 1 圓曲線要素及計(jì)算 直圓 圓直 曲中 ZY YZ QZ 圓曲線三主點(diǎn) 切線長(zhǎng) 外失距 切曲差 曲線長(zhǎng) L T E q 圓曲線四要素 注 R 設(shè)計(jì)時(shí)選定 實(shí)地測(cè)出 偏左 偏右之分 根據(jù)幾何關(guān)系 可以推出圓曲線四要素計(jì)算公式 10 4 1圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè) 2 主點(diǎn)里程計(jì)算 交點(diǎn)JD的里程由中線丈量得到 根據(jù)交點(diǎn)的里程和曲線元素值 可算出各主點(diǎn)的里程 檢核 圓曲線主點(diǎn)為起點(diǎn)為ZY 終點(diǎn)為YZ 中點(diǎn)為QZ JD為曲線交點(diǎn) 10 4 1圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè) 再反撥90 2 在此方向上量取E 打樁 即得點(diǎn)QZ 3 主點(diǎn)測(cè)設(shè) 10 4 1圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè) 在JD架設(shè)經(jīng)緯儀 后視瞄準(zhǔn)中線方向 在此方向量出T 打樁定出點(diǎn)ZY 經(jīng)緯儀水平度盤順撥180 在此方向上量取T 打樁定出點(diǎn)YZ 10 4 2圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè) 1 偏角法 偏角 弧弦差 弦長(zhǎng) 對(duì)于放樣第一點(diǎn) 由于里程樁湊整原因 設(shè)以ZY到第一個(gè)整樁距離lA A lA 2R 180 余下 i A i 1 偏角法測(cè)設(shè)程序 1 計(jì)算測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)按上述公式計(jì)算各點(diǎn) i Si并進(jìn)行列表 2 點(diǎn)位測(cè)設(shè)在ZY處分別正撥角 i 并依次量Si 測(cè)設(shè)到QZ處 再把儀器搬至YZ處 反撥角 用同樣方法放出另一半弧長(zhǎng) 3 檢查曲線測(cè)至終點(diǎn)的閉合差限差 縱向 切線方向 為 l 1000cm 橫向 法線方向 為 10cm 10 4 2圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè) 例10 1某道路工程中線交點(diǎn)J5的里程樁為2 247 80 其轉(zhuǎn)角I5 80 36 圓曲線設(shè)計(jì)半徑R 50m 試用偏角法測(cè)設(shè)該曲線 細(xì)部點(diǎn)整樁10m間隔 解 1 先求曲線四要素 10 4 2圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè)示例 2 推算主點(diǎn)里程 JD2 247 80 T42 4ZY2 205 40 L70 30YZ2 275 74L 235 17QZ2 240 57 檢核YZ2 275 74 T42 4 q14 46JD2 247 80 10 4 2圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè) 推算各細(xì)部點(diǎn)放樣數(shù)據(jù) 注意湊整問題 3 列表 表10 1圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè)表 10 4 2圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè) 2 直角坐標(biāo)法 以ZY為坐標(biāo)原點(diǎn)O 建立測(cè)量坐標(biāo)系 JD方向?yàn)閤軸 圓心方向?yàn)閥軸 則曲線上任一點(diǎn)i的坐標(biāo)為 10 4 2圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè) JD x 直角坐標(biāo)法施測(cè)步驟如下 1 JD方向用鋼尺量xi得Pi 2 用方向架或經(jīng)緯儀在點(diǎn)Pi處定出xi垂直方向并量yi 3 檢核QZ至最近樁距離 誤差在限差之內(nèi)方合格 一般用此法放樣要從ZY YZ兩方向向QZ施測(cè) 注 此法適于平坦區(qū) 可不用儀器 測(cè)點(diǎn)誤差不累積 10 4 2圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè) JD x QZ 例10 2已知條件同例10 1 取偏角法放樣圓曲線數(shù)據(jù) 試采用直角坐標(biāo)法放樣圓曲線 解 按公式計(jì)算 獲得的部分放樣數(shù)據(jù)見下表 表10 2直角坐標(biāo)法放樣圓曲線數(shù)據(jù) 10 4 2圓曲線細(xì)部測(cè)設(shè)示例 第十章工程放樣方法 隨著全站儀和建筑CAD的普及使用 坐標(biāo)法放樣已成為點(diǎn)平面位置測(cè)設(shè)的主要方法 10 5 1概述 在AutoCAD中打開 dwg格式的基礎(chǔ)平面設(shè)計(jì)圖 在圖中采集需要測(cè)設(shè)的點(diǎn)位平面 并生成一定格式的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件 將坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件上傳到全站儀內(nèi)存文件中 應(yīng)用全站儀的坐標(biāo)放樣功能測(cè)設(shè)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件中的點(diǎn)位 全站儀一般使用單盤 盤左 測(cè)設(shè)點(diǎn)位 精度較高 右圖是用激光導(dǎo)引全站儀現(xiàn)場(chǎng)獲取測(cè)設(shè)點(diǎn)位坐標(biāo)的情景 全站儀測(cè)設(shè)點(diǎn)位 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 1 選擇放樣坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件 表10 3選擇文件 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 2 設(shè)置測(cè)站點(diǎn) 1 利用內(nèi)存中的坐標(biāo)設(shè)置 表10 4 表10 4利用內(nèi)存中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件設(shè)置測(cè)站點(diǎn) 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 2 直接鍵入坐標(biāo)數(shù)據(jù) 表10 5 表10 5直接鍵入測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo) 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 3 設(shè)置后視點(diǎn) 確定方位角 1 利用內(nèi)存中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件設(shè)置后視點(diǎn) 表10 6 表10 6利用內(nèi)存中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件設(shè)置后視點(diǎn) 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 2 直接鍵入坐標(biāo)數(shù)據(jù) 表10 7 表10 7直接鍵入后視點(diǎn)坐標(biāo) 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 3 直接鍵入設(shè)置方向角度 利用字母數(shù)字輸入方法 每按一下鍵 輸入后視定向角方法與直接鍵入后視點(diǎn)坐標(biāo)模式依次變更 如圖10 17所示 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 4 輸入所需的放樣坐標(biāo) 開始放樣 表10 8調(diào)用內(nèi)存中的坐標(biāo)值 1 通過點(diǎn)號(hào)調(diào)用內(nèi)存中的坐標(biāo)值 表10 8 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 2 直接鍵入坐標(biāo)值 表10 9 表10 9直接鍵入坐標(biāo)值 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 進(jìn)入P2功能 選擇放樣工作模式 采用平距 HD 方向 HR 中的任意一種放樣模式時(shí) 要注意以下兩點(diǎn) 注意 測(cè)量距離 放樣距離 顯示值 dHD 該功能顯示出測(cè)量的距離與輸入的放樣距離之差 若dHD大于零 棱鏡應(yīng)往測(cè)站方向移動(dòng)調(diào)整 測(cè)站與立鏡點(diǎn)方位角 測(cè)站與放樣點(diǎn)方位角 顯示值 dHR 該功能顯示出測(cè)站與立鏡點(diǎn)方位角和輸入的測(cè)站與放樣點(diǎn)方位角之差 若dHR大于零 則儀器應(yīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)整到使dHR 0的方向 10 5 2全站儀放樣實(shí)施 第十章工程放樣方法 10 6GPS RTK放樣方法簡(jiǎn)介 1 基準(zhǔn)站設(shè)置 啟動(dòng)基準(zhǔn)站 打開TSC 1測(cè)量控制器 根據(jù)菜單提示 定義好作業(yè)參數(shù)如坐標(biāo)系統(tǒng) 比例因子 坐標(biāo)顯示方式 如網(wǎng)格 經(jīng)緯度 等 把已知基站控制點(diǎn)坐標(biāo)及放樣點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)等要素輸入到控制器中 選擇啟動(dòng)基準(zhǔn)站 并輸入相關(guān)信息 基準(zhǔn)站啟動(dòng)完成后 Trimmark3電臺(tái)開始數(shù)據(jù)傳輸 屏幕顯示 Trans 表示電臺(tái)開始