第8章：施工測(cè)量

會(huì)計(jì)學(xué)1第8章：施工測(cè)量8.2

測(cè)設(shè)的基本工作測(cè)設(shè)是施工測(cè)量的主要任務(wù)。測(cè)設(shè)的基本工作主要有水平角、水平距離和高程的測(cè)設(shè)。一、水平角的測(cè)設(shè)

1一般方法測(cè)設(shè)水平角β

測(cè)設(shè)某一已知水平角度β，就是從一個(gè)確定的起始方向開始，按某一已知角值來測(cè)定另一方向，如下圖所示，OA為一個(gè)確定的起始方向，要在點(diǎn)測(cè)設(shè)角β

。其方法是在O點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，以正鏡（盤左）照準(zhǔn)A點(diǎn)，將水平度盤讀數(shù)配置為零，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，使度盤讀數(shù)為β時(shí)，在視線方向上定出B'點(diǎn)；然后用倒鏡（盤右）同法定出另一點(diǎn)B"。取B'B"的中點(diǎn)B，則為需測(cè)設(shè)的角β

。βABB"B'O一般方法測(cè)設(shè)角值β一般方法第1頁/共20頁2精密方法測(cè)設(shè)水平角ββ'ABB"B'O先用一般方法測(cè)設(shè)角值β

若需精確測(cè)設(shè)水平角，在上述測(cè)設(shè)該角后，用精密方法(精密儀器、多個(gè)測(cè)回)測(cè)量計(jì)算得該角值為β‘，計(jì)算角差△β=β-β’。概量水平距離DOB，在B點(diǎn)沿OB垂直的方向BB0上量取距離d：則﹤AOB0為精確測(cè)設(shè)的β角，當(dāng)△β＞0時(shí)，從B點(diǎn)向外量垂距

d得B0點(diǎn)

；當(dāng)△β＜0時(shí)，從B點(diǎn)向內(nèi)量垂距

d得B0點(diǎn)。精密方法精密方法測(cè)設(shè)角值ββAB0BOdβ'△β第2頁/共20頁二、水平距離的測(cè)設(shè)

測(cè)設(shè)某一已經(jīng)確定的水平距離，是從一點(diǎn)開始，按給定的方向和水平距離進(jìn)行丈量，求得線段的另一端點(diǎn)。

1用鋼尺丈量進(jìn)行水平距離的測(cè)設(shè)將經(jīng)緯儀安置在直線的起點(diǎn)上并標(biāo)定直線的方向，在該方向上打入尺段樁和終點(diǎn)樁，用鋼尺量取各樁之間的距離。若測(cè)設(shè)的精度要求較高，應(yīng)考慮鋼尺量距精密方法的三項(xiàng)改正，根據(jù)丈量的結(jié)果與已知長(zhǎng)度的差值△D，在終點(diǎn)樁上修正初步標(biāo)定的位置，若差值相差較大，則需換樁重新進(jìn)行標(biāo)定。最后一個(gè)尺段應(yīng)量出的水平距離為△D，在考慮鋼尺量距三項(xiàng)改正的情況下，則在地面上應(yīng)實(shí)際量出的距離為：△D應(yīng)量=△D-(△Dl+△Dt+△Dh)

例：如圖下圖所示，設(shè)給定地面兩點(diǎn)的水平距離為24.000m，所用鋼尺的名義長(zhǎng)度為30m，該鋼尺在20℃的溫度條件下檢定獲得的實(shí)際長(zhǎng)度為29.996m,鋼尺的膨脹系數(shù)為1.25×10-5，用水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)得兩點(diǎn)高差為1.2m，測(cè)設(shè)的溫度為26℃。則用鋼尺測(cè)設(shè)的三項(xiàng)改正數(shù)為：水平距離的測(cè)設(shè)第3頁/共20頁因此地面上應(yīng)實(shí)量的距離為：D′=D應(yīng)量=24-(0.003+0.002-0.030）=24.029m2用測(cè)距儀進(jìn)行水平距離的測(cè)設(shè)當(dāng)用電磁波測(cè)距儀或全站儀進(jìn)行已知長(zhǎng)度測(cè)設(shè)時(shí)，一般只要移動(dòng)反光鏡的位置，就可確定終點(diǎn)樁上的標(biāo)志位置。當(dāng)最后的距離差較小時(shí)，也可用鋼尺丈量改正確定終點(diǎn)樁的位置。水平距離的測(cè)設(shè)第4頁/共20頁3高程的測(cè)設(shè)（1）給定點(diǎn)高程的測(cè)設(shè)在施工測(cè)量中，經(jīng)常要在地面上或建筑物上設(shè)置一些給定高程的點(diǎn)(或線)。如下圖所示，A點(diǎn)為已知高程點(diǎn)（HA已知），今欲在墻上測(cè)設(shè)高程為

HB的B點(diǎn)。安置水準(zhǔn)儀在A、B兩點(diǎn)之間，先于A點(diǎn)上豎立標(biāo)尺，水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)A點(diǎn)上豎立標(biāo)尺得后視讀數(shù)a，然后可計(jì)算出在墻上測(cè)設(shè)高程為HB的前視讀數(shù):b=HA+a-HB，此時(shí)升高或降低標(biāo)尺，使前視讀數(shù)等于b，緊靠標(biāo)尺底端在墻上畫一橫線，該橫線高度位置就是B點(diǎn)要測(cè)設(shè)高程HB的

高度位置。給定點(diǎn)高程的測(cè)設(shè)第5頁/共20頁(2)高程的傳遞測(cè)設(shè)當(dāng)欲測(cè)設(shè)的已知高程點(diǎn)B在較深的基坑內(nèi)時(shí)，可利用水準(zhǔn)儀按下圖所示的方法，根據(jù)地面水準(zhǔn)點(diǎn)A的高程HA及其余測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)出B點(diǎn)高程HB：HB=HA+a-(b-c)-d

當(dāng)需要向建筑物上部傳遞高程時(shí)，一般可沿柱子、墻邊或從樓梯口用鋼尺垂直向上量取高度，將高程傳遞上去。高程的傳遞測(cè)設(shè)第6頁/共20頁8.3點(diǎn)的平面位置測(cè)設(shè)測(cè)設(shè)點(diǎn)的平面位置的方法有多種，通常是通過角度和距離放樣來實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)根據(jù)控制網(wǎng)布設(shè)情況、放樣的精度和施工場(chǎng)地的條件來選擇。一、直角坐標(biāo)法當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)已建立互相垂直的主軸線或格網(wǎng)線，而待定點(diǎn)離控制網(wǎng)較近時(shí)，常采用直角坐標(biāo)法測(cè)設(shè)點(diǎn)位。

X1=60.000Y1=40.000X3=25.000Y3=120.0001234100200100200xyobaAB

如圖所示，OA、OB為建筑物相互垂直的主軸線，它們的方向與建筑物相應(yīng)兩軸線平行。根據(jù)設(shè)計(jì)圖上給定1、2、3、3點(diǎn)位置及1、3兩點(diǎn)的坐標(biāo)，可從OA和OB放樣出1、2、3、4各點(diǎn)的實(shí)地位置。計(jì)算放樣數(shù)據(jù)根據(jù)1、3兩點(diǎn)的坐標(biāo)及建筑物的墻軸線與坐標(biāo)格網(wǎng)線平行的關(guān)系得建筑物的長(zhǎng)度ab=y3-y1=80.000,寬度為x1-x3=35.000;直角坐標(biāo)法第7頁/共20頁Oa=40.000m,Ob=120.000m,ab=80.000m。2

點(diǎn)位的測(cè)設(shè)方法（1）安置經(jīng)緯儀與O點(diǎn)，照準(zhǔn)A，由O點(diǎn)沿視線方向測(cè)設(shè)水平距離40.000m，定出a點(diǎn)，繼續(xù)向前80.000m，定出b點(diǎn)。（2）安置經(jīng)緯儀與a點(diǎn)，照準(zhǔn)A，向左測(cè)設(shè)（左撥）90°水平角，由a點(diǎn)沿視線方向測(cè)設(shè)距離25m，定出4點(diǎn)，再向前測(cè)設(shè)35m，定出1點(diǎn)。（3）安置經(jīng)緯儀與b點(diǎn),照準(zhǔn)A，可按上述同樣的方法在實(shí)地定出3、2點(diǎn)。X1=60.000Y1=40.000X3=25.000Y3=120.0001234100200100200xyobaAB（4）檢查1-2和3-4的邊長(zhǎng)是否等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度80m,誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)（一般誤差應(yīng)達(dá)到1/2000～1/5000，高層建筑或工業(yè)廠房放樣中要求精度更高。）即可。直角坐標(biāo)法第8頁/共20頁二、極坐標(biāo)法極坐標(biāo)法是根據(jù)水平角和水平距離測(cè)設(shè)點(diǎn)的位置。APSRQBxαAPαABβ如圖所示，A、B為已知平面控制點(diǎn)，其坐標(biāo)值為（xA,yA)、（XB,yB)，P、Q、R、S為設(shè)計(jì)建筑物特征點(diǎn)，各點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)分別為P（xP,yP)、……S（XS,yS)。可根據(jù)A、B兩點(diǎn)測(cè)設(shè)P、Q、R、S等設(shè)計(jì)建筑物特征點(diǎn)。計(jì)算測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)①計(jì)算αAB和αAP②

計(jì)算AP與AB之間的夾角②極坐標(biāo)法第9頁/共20頁③計(jì)算A、P兩點(diǎn)間的距離DAP：2點(diǎn)位測(cè)設(shè)的方法（1）經(jīng)緯儀鋼尺測(cè)設(shè)方法①安置經(jīng)緯儀于A點(diǎn)，照準(zhǔn)B點(diǎn)向左測(cè)設(shè)水平角β，標(biāo)定出AP方向。

②沿AP方向自A點(diǎn)用鋼尺測(cè)設(shè)水距離DAP，定出P點(diǎn)。APSRQBxαAPαABβ

用同樣的方法測(cè)設(shè)Q、R、S點(diǎn)。四個(gè)點(diǎn)測(cè)設(shè)完畢后，可通過量取PR、SQ的距離或測(cè)定各直角的大小來檢查測(cè)設(shè)的準(zhǔn)確性。極坐標(biāo)法第10頁/共20頁（2）電子全站儀測(cè)設(shè)法①安置電子全站儀與A點(diǎn)，照準(zhǔn)B點(diǎn)，置水平度盤為0°00′00″。②輸入P點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)和控制點(diǎn)A、B的坐標(biāo)，儀器就能自動(dòng)計(jì)算出放樣數(shù)據(jù)水平角β和水平距離DAP。③照準(zhǔn)部向左旋轉(zhuǎn)β角，并沿視線方向，觀測(cè)者指揮持棱鏡者在AP方向上前后移動(dòng)棱鏡，當(dāng)顯示屏上顯示的水平距離與放樣值很接近時(shí)，指揮持棱鏡者打一木樁定P′點(diǎn)。④立棱鏡于木樁上，再實(shí)測(cè)AP′水平距離，用小鋼尺沿視線方向在木樁頂面上前后改正△P=DAP-DAP定出P點(diǎn)，最后立棱鏡于P點(diǎn)上，實(shí)測(cè)A、P的水平距離以資校對(duì)。APSRQBxαAPαABβ極坐標(biāo)法第11頁/共20頁例

如下圖所示，已知P點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)XP=522.00m,YP=586.00m，試求在已知控制點(diǎn)A設(shè)站，后視另一已知控制點(diǎn)B，試計(jì)算用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)出P點(diǎn)的放樣數(shù)據(jù)，并簡(jiǎn)述其測(cè)設(shè)步驟。A、B兩點(diǎn)的已知坐標(biāo)分別為：第12頁/共20頁用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)出P點(diǎn)的放樣數(shù)據(jù)為：

其測(cè)設(shè)步驟為：在已知控制點(diǎn)A安置儀器，進(jìn)行對(duì)中、整平，照準(zhǔn)另一控制點(diǎn)B，將水平度盤的讀數(shù)置于28°05′17″，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，當(dāng)水平度盤的讀數(shù)為0°00′00″時(shí)，沿望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)的方向測(cè)設(shè)一水平距離66.483m即為P點(diǎn)的位置。例第13頁/共20頁三、角度交會(huì)法角度交會(huì)法是在兩個(gè)或多個(gè)控制點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，通過測(cè)設(shè)兩個(gè)或多個(gè)已知水平角交會(huì)出待定點(diǎn)的平面位置。當(dāng)測(cè)設(shè)點(diǎn)位離控制點(diǎn)較遠(yuǎn)或不便量距時(shí)采用此法。如圖所示，根據(jù)控制點(diǎn)A、B、C的已知坐標(biāo)及P點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，利用上述極坐標(biāo)法計(jì)算水平角的公式算出測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)β1、β2、γ1、γ2

各角。然后安置經(jīng)緯儀于A、B、C三控制點(diǎn)上測(cè)設(shè)β1、β2、γ1、γ2

各角得出的方向線AP、BP、CP的交點(diǎn)即為待測(cè)設(shè)點(diǎn)P的實(shí)地位置。

若三條方向線不相交于一點(diǎn)時(shí)，會(huì)形成一個(gè)三角形，稱為誤差三角形。當(dāng)誤差三角形的周長(zhǎng)不超過精度要求范圍時(shí)，可取誤差三角形的重心作為P點(diǎn)的點(diǎn)位，否則應(yīng)重新交會(huì)。角度交會(huì)法第14頁/共20頁例：如下圖所示，已知A、B兩控制點(diǎn)的坐標(biāo)分別為：

現(xiàn)有一設(shè)計(jì)坐標(biāo)為xA=455.00m,yA=560.00m的P點(diǎn)，試計(jì)算用角度交會(huì)法測(cè)設(shè)p點(diǎn)的放樣數(shù)據(jù)，并簡(jiǎn)述其測(cè)設(shè)步驟。

解：例第15頁/共20頁

用角度交會(huì)法測(cè)設(shè)p點(diǎn)的放樣數(shù)據(jù)為：

βA=αAP-αAB=151°55′39″-124°59′57″=26°55′42″βB=αBA-αBP=304°59′57″-252°26′09″=52°33′48″其測(cè)設(shè)步驟為：（1）在待測(cè)設(shè)P點(diǎn)的概略位置打一大木樁；（2）在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，后視B點(diǎn)向右測(cè)設(shè)一水平角26°55′42″獲得的方向線上在大木樁上定出兩點(diǎn)；（3）在B點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，后視A點(diǎn)向左測(cè)設(shè)一水平角52°33′48″獲得的方向線上在大木樁上定出兩點(diǎn)；（4）兩方向線在大木樁上的交點(diǎn)即為P點(diǎn)的實(shí)地位置。例第16頁/共20頁

四、距離交會(huì)法當(dāng)?shù)孛嫫教埂⒘烤喾奖?，且待測(cè)設(shè)點(diǎn)離控制點(diǎn)的距離不超過一個(gè)尺段可采用此法。如圖下圖所示，根據(jù)控制點(diǎn)A、B的坐標(biāo)及P點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)，計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)DAP、DBP。然后使用兩把鋼尺，分別使尺的零刻度線對(duì)準(zhǔn)A、B兩點(diǎn)，同時(shí)拉緊、拉平鋼尺，分別以DAP、DBP為半徑在地面上畫弧，兩弧線的交點(diǎn)即為P點(diǎn)的實(shí)地位置。距離交會(huì)法第17頁/共20頁10.4利用自由測(cè)站定位法恢復(fù)界址點(diǎn)一、利用自由測(cè)站定位法求出測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)A2A1AiAnD1DnD2DiL2LnL1LiPM（xM，yM)DPMLM二、界址點(diǎn)的恢復(fù)1、放樣數(shù)據(jù)的計(jì)算待恢復(fù)界址點(diǎn)