工程測量之建設(shè)工程測量

第十章建設(shè)工程測量

本章主要講述建設(shè)工程測量問題。內(nèi)容涉及施工測量的概述、測設(shè)的基本工作、測設(shè)點位的方法、測設(shè)已知坡度的直線、中線測量、縱橫斷面測量、勘查工程測量等。第十章建設(shè)工程測量

[重點]極坐標法測設(shè)點位及數(shù)據(jù)計算的方法

了解施工測量的意義及其特點；掌握已知水平距離、水平角度、高程的測設(shè)方法；掌握直角坐標法、極坐標法測設(shè)點位方法；基本熟悉角度交會法、距離交會法測設(shè)點位方法；掌握測設(shè)數(shù)據(jù)的計算方法；掌握點的高程測設(shè)方法；掌握由已知點高程及已知坡度計算和測設(shè)待定點高程的方法。物探網(wǎng)的測設(shè)方法、勘探線、勘探網(wǎng)、剖面測量以及鉆孔放樣。通過本章教學，要求學生熟悉施工測量的概述、測設(shè)的基本工作、測設(shè)點位的方法、測設(shè)已知坡度的直線、中線測量、縱橫斷面測量、勘查工程測量等；掌握極坐標法測設(shè)點位及數(shù)據(jù)計算的方法。

第十章建設(shè)工程測量

§10-1建設(shè)工程測量概述§10-2施工控制測量§10-3施工放樣基本方法§10-10勘查工程測量10.1.1建設(shè)工程測量的內(nèi)容按工程建設(shè)階段劃分：

工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計階段:測繪地形圖（提供各種比例尺地形圖和地形資料）。方案設(shè)計—1/1萬、1/5萬、1/10萬；初步設(shè)計—1/2000、1/5000；施工設(shè)計—1/500、1/1000。工程建設(shè)施工階段：放樣測量、變形觀測、竣工測量、設(shè)備安裝。施工控制網(wǎng)—為施工提供控制；放樣—作為實地施工的依據(jù)。

工程建設(shè)運營管理階段：變形觀測、竣工圖測繪—監(jiān)測工程建筑安全、大型設(shè)備的檢測調(diào)試。

建設(shè)工程測量：指在工程建設(shè)的勘察設(shè)計、施工和運營管理各階段所進行的各種測量工作的總稱。本章以施工測量為重點，分別介紹施工控制測量、施工放樣的基本方法、民用建筑施工測量、工業(yè)建筑施工測量、竣工測量、橋梁施工測量、建筑物變形觀測、勘查工程測量以及路線測量。10.1.2建設(shè)工程測量的精度要求

建設(shè)工程測量是直接為建設(shè)工程項目服務(wù)的，即從定點定位方面依一定的精度要求為建設(shè)工程項目的設(shè)計、施工、安全運營提供技術(shù)保障，不同工程項目要求是不一樣的，國家有相應的行業(yè)工程測量規(guī)范，里面有詳細的精度要求。施工測量亦應遵循“從整體到局部，先控制后細部”的原則，即先在施工現(xiàn)場建立統(tǒng)一的施工平面和高程控制網(wǎng)，然后根據(jù)施工控制網(wǎng)測設(shè)建（構(gòu)）筑物的平面位置和高程。按精度要求的高低排列為：鋼結(jié)構(gòu)——鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)——毛石混凝土結(jié)構(gòu)——土石方工程。（P241表10-1）

一般比測圖精度高，各部位的精度要求可以不一樣。10.1.3測繪新技術(shù)在建設(shè)工程測量中的應用電磁波測距和電子測角技術(shù)的應用全球定位系統(tǒng)（GPS）、RTK技術(shù)的應用3.激光技術(shù)的應用（激光準直儀、激光水平掃描儀）計算機技術(shù)的應用（平差計算、數(shù)字化測圖）數(shù)字化測圖和GIS技術(shù)的應用（各種信息系統(tǒng)）

第十章建設(shè)工程測量

§10-1建設(shè)工程測量概述§10-2施工控制測量

§10-3施工放樣基本方法§10-10勘查工程測量

施工控制測量的主要任務(wù)是建立施工控制網(wǎng)。若測圖控制網(wǎng)的精度能滿足施工放樣的要求，則可利用原測圖控制網(wǎng)進行放樣。否則應重新建立施工平面控制網(wǎng)和施工高程控制網(wǎng).特點：（1）投影面的選擇應滿足“按控制點坐標反算的兩點間長度與實地兩點間長度之差盡可能?。?/4萬~1/5萬）”的要求。（2）施工控制網(wǎng)的點位布設(shè)和精度常有特定要求。點位布設(shè)要考慮施工放樣的方便；在精度上，它不要求網(wǎng)的精度均勻，而是要求保證某一方向或某幾個點的相對位置的高精度。（3）施工控制網(wǎng)的坐標系，常采用獨立的建筑坐標系高程系，其坐標軸平行或垂直于建筑物的主軸線。主軸線通常由工藝流程方向、運輸干線（鐵路或其他運輸線）或主要廠房的軸線所決定。一、施工控制網(wǎng)的形式和精度

工程性質(zhì)、場地的大小和地形情況決定建筑工程施工控制網(wǎng)的不同形式。施工控制網(wǎng)的形式應與設(shè)計總平面圖的布局相一致?，F(xiàn)在多用GPS網(wǎng)、導線網(wǎng)。

在面積不大的居住建筑小區(qū)中，常布置一條或幾條基準線組成的簡單圖形，作為施工測量的平面控制，稱為建筑軸線或建筑基線；在一般大中型民用或工業(yè)建筑場地中，多采用方格網(wǎng)形式的控制網(wǎng)，稱為建筑方格網(wǎng)或建筑矩形網(wǎng)。大型工業(yè)場地先建立主軸線系統(tǒng)，再建立各局部方格網(wǎng)。各類建筑工程的施工控制網(wǎng)的精度，目前全國尚無統(tǒng)一規(guī)定，控制網(wǎng)精度應參照不同工程的有關(guān)規(guī)范確定。城市中的民用建筑工程，其相對精度約為1／5000，點位誤差約為±5cm（相當于二級導線的精度）。工業(yè)建筑施工控制網(wǎng)的精度，根據(jù)“冶金工業(yè)建筑安裝工程施工測量規(guī)程”規(guī)定，其邊長相對精度為1／20000，它是從測定工業(yè)場地中皮帶通廊、各種工業(yè)管道等線狀建筑或構(gòu)筑物的要求提出的。10.2.1施工平面控制測量

施工平面控制測量的任務(wù)：建立平面控制網(wǎng)二、建筑方格網(wǎng)的建立施工控制網(wǎng)的建立工作應在施工準備初期進行，要力爭盡早完成以資主動。（A）建筑軸線的布置（小型廠區(qū)）建筑軸線的布置主要根據(jù)建筑物的分布、場地的地形和原有控制點的情況而定。（要求軸線位置臨近且平行建筑物）（B）建筑方格網(wǎng)的布置（大中型廠區(qū)）

圖（4）中W-O1-O2-E、N1-O1-S1、

N2-O2-S2為方格網(wǎng)主軸線，W、O1、O2、E、N1、S1、N2、S2為主點。主軸線應與廠區(qū)新建或原有的主要建筑物軸線平行或垂直。分類：

廠區(qū)控制網(wǎng)：為全面方格網(wǎng)形式，平均邊長200m,放樣廠房軸線和各車間之間的連系設(shè)備，精度要求不高，5~10cm，按Ⅱ級網(wǎng)施測。

廠房控制網(wǎng)：為某一廠房施工而設(shè),矩形方格網(wǎng),邊長不定,精度要求較高,1~2cm，按Ⅰ級網(wǎng)施測。等級邊長測角中誤差邊長相對中誤差Ⅰ級100~3005≤1/30000Ⅱ級100~3008≤1/20000（C）建筑方格網(wǎng)的測設(shè)

建筑方格網(wǎng)測設(shè)一般按主軸線點和軸線加密點分別測設(shè)的步驟進行。1.場地主軸線的測設(shè)當場地只有一根主軸線（或一對互相垂直的主軸線）時，放樣主軸線的誤差將關(guān)系到整個建筑方格網(wǎng)相對于實地地形地物的位置是否正確，也即影響建筑物作為整體相對于地形位置是否正確。廠區(qū)控制網(wǎng)按Ⅱ級網(wǎng)施測，廠房控制網(wǎng)按Ⅰ級網(wǎng)施測。

場地主軸線放樣具體步驟如下：（1）準備放樣數(shù)據(jù)（2）利用控制點實地放樣軸線點（大多用極坐標法）（3）檢測和歸化主軸線上的主點2.放樣方格點放樣方格點的方法總的說來分兩種，直接法和歸化法（1）直接法直接法操作簡單，但它要求方格網(wǎng)形狀規(guī)整，場地上有良好的通視條件；但測角量距誤差積累產(chǎn)生閉合差時處理不方便。

（2）歸化法歸化法放樣方格點避免上述缺點，具體做法：放樣過渡點：用直接法以比較低的精度放樣諸方格點（過渡點）。測量過渡點的坐標：為了求得一大批過度點的精確坐標，可以采用任何一種控制測量方法——三角、導線、交會法……也可以聯(lián)合應用幾種方法來測量。歸化：算得過渡點的精確坐標（它們一般不等于這些方格點的設(shè)計坐標）后，要準備歸化數(shù)據(jù)，即計算各過渡點歸化值（），并到實地去歸化點位檢測：歸化后的點子應該落在設(shè)計位置上，相鄰邊的夾角應該等于90°或180°，為了減少檢測工作量，可以如圖10-9那樣跳點設(shè)站測角。5.埋永久性標石：求得正確的點位后要埋設(shè)永久性標石。3.建筑方格網(wǎng)的加密

當工業(yè)場地較大時，可以先測定方格邊較稀疏格網(wǎng)的點子，然后在稀疏點子的控制下，逐步加密方格點。一般常用的方向線交會法或后方交會歸化法來加密方格點。a圖用方向線交會法加密b圖用后方交會歸化法加密10.2.2施工高程控制測量

施工高程控制測量的任務(wù)：建立施工高程控制網(wǎng)，主要為水準網(wǎng)，通常采用三、四等水準測量。精度要求及施測方法參閱本書的相關(guān)章節(jié)。工地上的高程系統(tǒng)除采用統(tǒng)一的國家或城市高程系統(tǒng)外，設(shè)計人員習慣為每一獨立建筑物規(guī)定一個獨立高程系統(tǒng)。該系統(tǒng)的零點位于建筑物主要入口處室內(nèi)地坪上。設(shè)計名稱為“±0.000”，在這以上標高為正，在這以下標高為負。當然設(shè)計人員要規(guī)定這個零點具有什么樣的高程（國家或城市高程系統(tǒng)）。有了這個設(shè)計規(guī)定，即可求得其獨立高程系統(tǒng)與國家（城市）高程系統(tǒng)的關(guān)系。

第十章建設(shè)工程測量

§10-1建設(shè)工程測量概述§10-2施工控制測量§10-3施工放樣基本方法§10-10勘查工程測量10.3.1測設(shè)的基本方法

施工放樣是根據(jù)已有控制網(wǎng)把圖紙上設(shè)計的建筑物平面位置和高程放樣到實地上作為施工的依據(jù)。其實質(zhì)是由控制點測設(shè)已知水平角、水平距離、高差。一、測設(shè)已知水平距離

是由一個已知點起，沿指定方向量出設(shè)計的水平距離定出第二個點。在施工放樣中，經(jīng)常要把房屋軸線（或邊線）的設(shè)計長度在地面上標定起來，這個工作稱為測設(shè)已知距離。

測設(shè)已知距離的方法：一般方法2.歸化方法（歸化法屬精確測設(shè)已知距離的方法）

在一般方法的基礎(chǔ)上加入溫度、氣壓和傾斜等進行歸化改正。圖中：⊿D為各項改正數(shù)之和。3.全站儀或測距儀跟蹤測量方法全站儀或測距儀有跟蹤測量功能。二、測設(shè)已知水平角

測設(shè)已知水平角與測量未知水平角也不同。它是根據(jù)地面上一個已知方向（該角之始邊）及圖紙上設(shè)計的角值，用經(jīng)緯儀或測距儀在地面上標出設(shè)計方向（該角之終邊），以作為施工時的依據(jù)。一般方法

注意：盤左和盤右讀數(shù)得出點位不同，取中間點。測站OB’B’’后視A待定點

BOA為已知方向，為設(shè)計角度，OB為欲標定設(shè)計方向。先在O站安置儀器，盤左瞄A點配度盤，然后轉(zhuǎn)照準部使水平度盤讀數(shù)為，在視線方向依一定距離標定B’點，用盤右測設(shè)角標定B“。一般而言，B’、B“不重合，取中點為B，則OB方向為要求的地面設(shè)計方向。2.精確方法（歸化法）

在原有一般方法的基礎(chǔ)上用角度測回法進行歸化改正。待定點

B’測站O后視A1B用“正倒鏡分中法”測設(shè)角(實際得1、B’)；多測回觀測B’OA，取平均得1

；計算改正值B’B，修正得精確位置C。三、測設(shè)已知高程在施工放樣中，經(jīng)常要把設(shè)計的室內(nèi)地坪（±0）高程及房屋其它各部位的設(shè)計高程（在工地上亦稱為標高）在地面上標定出來，作為施工的依據(jù).這項工作稱為測設(shè)已知高程。一般方法（小高差時）HRH設(shè)大地水準面RAaHib高程放樣示意圖2.高程上下傳遞法（大高差時）

若待測設(shè)高程點的設(shè)計高程與水準點的高程相差很大，只用標尺已無法放樣，此時可借助鋼尺將地面水準點的高程傳遞在坑底或高樓上設(shè)置的臨時水準點上，然后再根據(jù)臨時水準點測設(shè)其他各點的設(shè)計高程。

AB鋼尺HAHBhABb1a1b2a2①②高程傳遞到基坑中同樣方法也可向高處傳遞高程?！?/p>

hAB=HB-HA

=(a1-b1)+(a2-b2)b2=(a1-b1)+a2-hAB3.用全站儀放樣高差（大高差時）

較大高差時，用水準儀不方便。10.3.2點的平面位置放樣施工之前，需將圖紙上設(shè)計建（構(gòu)）筑物的平面位置測設(shè)于實地，其實質(zhì)是將該房屋諸特征點（例如各轉(zhuǎn)角點）在地面上標定出來，作為施工依據(jù)。

一、直角坐標法

當根據(jù)建筑方格網(wǎng)或矩形控制網(wǎng)放樣時，采用此法準確、簡便。常用于平坦地區(qū)、工業(yè)廠房放樣。現(xiàn)場有控制基線，且待測設(shè)的軸線與基線平行。建筑基線G1G4G2G3AA’ΔYΔX若知廠房方格網(wǎng)4角點G1~G4的坐標和A點的設(shè)計坐標，由G2測設(shè)A點的步驟：（1）計算A、G2的坐標差ΔX、ΔY。（2）G2安置儀器瞄G3，測設(shè)距離

ΔY得A’。（3）儀器移至A’瞄G2，盤左盤右測設(shè)90，在兩次平均方向A’A上測設(shè)距離ΔX得A。（4）同樣方法放樣其它點。（5）檢核：對所放樣圖形的頂角和邊長進行檢測，看是否滿足要求。1.計算放樣數(shù)據(jù):2.測設(shè)（放樣）

用經(jīng)緯儀測設(shè)，用鋼尺測設(shè)D，得P點設(shè)計位置(測設(shè)已知水平角和水平距離)。

若用全站儀，不需計算放樣數(shù)據(jù)，可輸入測站點、定向點、放樣點坐標直接放樣，全站儀極坐標法目前施工放樣的主要方法。二、極坐標法

根據(jù)已知水平角度和水平距離測設(shè)點位。AB(XA,YA)(XB,YB)P(XP,YP)設(shè)計ABAPSN測站點定向點放樣點例：右圖中J、K為已知導線點，P為某設(shè)計點位。按圖中數(shù)據(jù)計算在J點用極坐標法測設(shè)P點的放樣數(shù)據(jù)、D。KJPXK=746.202mYK=456.588mXJ=502.110mYJ=496.225mXP=450.000mYP=560.000mD解：XJP=XP-XJ=-52.110YJP=YP-YJ=+63.775XJK=XK-XJ=+244.092YJK=YK-YJ=-39.637①D=(-52.110)+63.775=82.357m②JK=tan-1=360°-9°13′25″=350°46′35″-39.637+244.092=JP-JK=129°15′07″-350°46′35″=138°28′32″JP=tan-1=180°-50°44′53″=129°15′07″+63.775-52.110三、角度交會法

兩個已知點上設(shè)站，以兩個已知點水平角度測設(shè)放樣點位的方法，適應于特殊場合。應用不多。四、方向線交會法

方向線交會法就是利用兩條相互垂直的方向線相交來定出放樣點。一般在需要放樣的點和線很多的情況下采用，例如根據(jù)廠房矩形控制網(wǎng)和柱列軸線進行柱基放樣時，采用本法具有計算簡便，交會精度高的優(yōu)點。

五、距離交會法測距儀和全站儀的普及，距離交會法在特殊情況下才應用。10.3.3坡度線的放樣方法

在修筑道路、敷設(shè)排水管道等工程中，經(jīng)常要測設(shè)設(shè)計時指定的坡度線。如圖，A和B為設(shè)計坡度線的兩端點，若已知A點設(shè)計高程為HA，設(shè)計坡度iAB=－1%，則可求出B點的設(shè)計高程：

HB=HA－iAB*DAB=HA－0.01DAB

為了施工方便，每隔一定距離d（一般取d=10m）打一木樁，測設(shè)方法可用水準儀（若地面坡度較大，亦可用經(jīng)緯儀）傾斜視線法設(shè)置。ii設(shè)計斜坡線ABiiiDAB其測設(shè)步驟如下：

先用已知設(shè)計高程點的測設(shè)方法，根據(jù)附近水準點R將設(shè)計坡度線兩端點的設(shè)計高程HA、HB測設(shè)于地上，并打木樁。將水準儀安置在A點上并量取儀器高i，安置時使一個腳螺旋在AB方向上，另兩個腳螺旋的聯(lián)線大致與AB方向線垂直。旋轉(zhuǎn)AB方向上的腳螺旋和微傾螺旋，使視線在B點標尺上所截取的讀數(shù)等于儀器高i，此時水準儀的傾斜視線與設(shè)計坡度線平行，當中間各樁點1、2、3上的標尺讀數(shù)都為i時，則各樁頂?shù)倪B線就是要測設(shè)的設(shè)計坡度線。若各樁頂?shù)臉顺邔嶋H讀數(shù)為bi（i=1，2，3）則各樁的填挖尺數(shù)按下式計算：上式表明：i=bi，不填不挖；i﹥bi，須挖；反之須填。作業(yè):P29914ii設(shè)計斜坡線ABiiiDAB

第十章建設(shè)工程測量

§10-1建設(shè)工程測量概述§10-2施工控制測量§10-3施工放樣基本方法§10-10勘查工程測量10.10.1勘查工程測量的內(nèi)容與要求1、勘查工程測量的內(nèi)容：為地質(zhì)普查勘探和工程勘察提供各種比例尺的地形圖測設(shè)與測定各類勘探網(wǎng)、勘探線及各種地質(zhì)工程點的位置勘探線剖面圖測繪為上述測量工作建立平面與高程控制網(wǎng)2、一般要求:

必須在已有國家等級控制點和圖根點上加密，加密不超過三級按要求和規(guī)定編寫勘查工程測量技術(shù)設(shè)計書，并進行報批精度應按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行使用儀器、工具須檢校、鑒定，在有效期內(nèi)使用在特殊地區(qū)和困難地段應采取特殊措施和方法，并以書面形式報上級部門10.10.2地質(zhì)勘探網(wǎng)（線）的測設(shè)1、已建立測量控制網(wǎng)的勘探網(wǎng)（線）的測設(shè)根據(jù)設(shè)計選定的勘探網(wǎng)起算數(shù)據(jù)，連測后作為勘探網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)，將勘探網(wǎng)測設(shè)實施。工作內(nèi)容：1）勘探網(wǎng)中各交叉點、勘探線端點、工程點的坐標計算2）實地測設(shè)勘探網(wǎng)2、未建立測量控制網(wǎng)的勘探網(wǎng)（線）的測設(shè)在未建立測量控制網(wǎng)測區(qū)，先測設(shè)勘探基線作為勘探工程測量的基礎(chǔ)基本步驟：1）勘探基線測設(shè)2）勘探線上各工程點測設(shè)勘探基線測設(shè)要求：基線距離用全站儀或光電測距儀測定，往返一測回。較差要符合相關(guān)規(guī)定平面基本控制網(wǎng)建立后，以不低于10"小三角或?qū)Ь€的精度連測各點，并進行坐標改算3、物（化）探網(wǎng)測設(shè)為適應物探或化探需要而建立的矩形或正方形測網(wǎng)物探網(wǎng)測量的主要任務(wù)：布設(shè)測網(wǎng)，測設(shè)物探起始點、基線和網(wǎng)點測定各網(wǎng)點和重要地質(zhì)點、異常點的坐標和高程物探網(wǎng)測量的程序：根據(jù)測網(wǎng)設(shè)計圖，摘取起始點坐標和一條基線方位角推算基點坐標測設(shè)基點測設(shè)測點測定各網(wǎng)點和重要地質(zhì)點、異常點的坐標和高程10.10.3勘探線剖面測量

勘探線剖面測量為勘探設(shè)計，工程布設(shè)、儲量計算和綜合研究提供基礎(chǔ)資料。主要是沿勘探線方向測定剖面測站點、工程點、地址點、地貌變化點以及剖控點的平面位置和高程，最后展繪成剖面圖10.10.4勘查工程點測量包括:各類地質(zhì)點、探槽探井和鉆孔等1、地質(zhì)點定位測量地質(zhì)點包括：礦體露頭點、地質(zhì)構(gòu)造點、巖體和礦體分界點、水紋點重砂點等測點應滿足相關(guān)精度，進行5%~10%的抽樣復查2、探槽探井測量

敷設(shè)探槽、探井用于直接觀測基巖的地質(zhì)情況，免受地表覆蓋浮土和風化層的影響。探槽、探井精度要求種類平面位置中誤差高程中誤差一般探槽、探井及鉆孔平地、丘陵地區(qū)：＜圖上±0.6mm山地：＜圖上±0.8mm＜1/3等高距重要探槽、探井及鉆孔