全站儀在建筑工程測量中的運用

全站儀在建筑工程測量中的運用摘要：文章結(jié)合合一些工作中中的實例闡述述了全站儀在在建筑軸放樣樣、三角高程測測量具體運用用，并提出了了在運用過程程中應(yīng)注意的的問題。關(guān)鍵詞:全站儀儀建筑軸線放放樣三角高程測測量1前言隨著電子技術(shù)和和計算機技術(shù)術(shù)日新月異的的發(fā)展及其在在測繪領(lǐng)域的的廣泛應(yīng)用，集集電子測角、電電子測距、數(shù)數(shù)據(jù)采集與存存儲的全站儀儀已經(jīng)取代了了常規(guī)的光學(xué)學(xué)經(jīng)緯儀和ss3光學(xué)水準(zhǔn)準(zhǔn)儀。各測繪繪儀器廠商生生產(chǎn)出各種型型號的全站儀儀，出現(xiàn)了大大內(nèi)存、多功功能、防水型型、防爆型、電電腦型等，全全站儀正朝著著功能全、效效率高、全自自動、易操作作、體積小、重重量輕的方向向發(fā)展，使野野外測繪作業(yè)業(yè)的勞動強度度逐漸地減輕輕，工作效率率得到不斷提提高，測繪技技術(shù)水平也相相應(yīng)地得到了了提升，從根根本上更新了了測量的觀念念和理論。傳統(tǒng)的測量方式式正逐步被不不斷涌現(xiàn)的新新儀器、新技技術(shù)、新方法法所取代。目目前在建筑工工程測量經(jīng)常常采用的儀器器就是全站儀儀，筆者將結(jié)結(jié)合工程實例例來講述全站站儀在建筑工工程的測量中中的運用。2建筑軸線線放樣在建筑工程中，主主軸線是各項項工作展開的的重要施工依依據(jù)。針對深深圳**第五園五期12號樓基礎(chǔ)施施工階段，現(xiàn)現(xiàn)場地形復(fù)雜雜，通視障礙礙較多，導(dǎo)致致測量施工的的難度和強度度增加。運用用傳統(tǒng)的方法法對其主軸線線測設(shè)較為困困難，更重要要的是12號樓為半預(yù)預(yù)制半現(xiàn)澆裝裝配式結(jié)構(gòu)，對對主軸線測設(shè)設(shè)精度要求較較高。于是我我們采用全站站儀器對主軸軸線放樣。具具體方法如下下：1）如圖1所示示，P1,P22,P3均為在坐標(biāo)標(biāo)放樣中測設(shè)設(shè)出的坐標(biāo)點點。將全站儀儀架設(shè)在P1點上，將儀儀器對中，整整平；2）因為全站儀儀以北方﹑東方向為正正方向，故須須確定原點位位置。在測量量模式第一頁頁菜單下按〔坐坐標(biāo)〕進(jìn)入﹝坐標(biāo)測量﹞屏幕。選取“測站坐標(biāo)”后按〔編輯輯〕輸入測站站點坐標(biāo)P1(N00:0.0000,E0::0.0000,Z0:任意值)儀器高和目目標(biāo)高值可以以適用儀器默默認(rèn)值，原因因是軸線測設(shè)設(shè)是在二維空空間中進(jìn)行的的；3）后視站點的的選取，軸網(wǎng)網(wǎng)圖2中能作為后后視點的有P1,P3點，但是一一般選離測站站點較遠(yuǎn)的一一點作為后視視點；4）后視站點的的坐標(biāo)輸入，P3（N:85..170,EE;32.3345,Z::任意值），這這樣就在二維維空間中建立立了X-Y坐標(biāo)系，如如圖2所示;5)司鏡員將棱棱鏡架在P3點處整平，全全站儀對準(zhǔn)棱棱鏡中心，進(jìn)進(jìn)行后視定向向。若觀測結(jié)結(jié)果為（N:85..170，E:32..345，Z:任意值）可可以進(jìn)行軸線線測設(shè)；6)欲在墊層AA上放出7軸線和G軸線，首先先通過軸網(wǎng)圖圖2計算出P1點到7號軸線的垂垂直距離25.6665m；P1點到G軸線的垂直直距離3.1500m;7)司鏡員在墊墊層A上，大概估估測下7軸線的位置置，在墊層上上用紅藍(lán)鉛筆筆畫出兩條相相較的直線，將將棱鏡架設(shè)在在兩直線相較較的交點上，整整平并將棱鏡鏡鏡頭對準(zhǔn)全全站儀；8）用全站儀照照準(zhǔn)棱鏡，點點擊〔觀測〕〕按鈕，結(jié)果果為(N:255673,EE:任意值，Z:任意值)。如下圖2所示圖2儀器顯示示N=25.6773m，而所需的的目標(biāo)值為：：N′=25.6665m理論目標(biāo)測測量值與實際際測量值之差差:△=N′-N==25.6665-25..673=--0.0088m9)△=-00.008mm＜0，棱鏡向大大致平行于X軸，向X軸負(fù)方向移移動8㎜，此處可可以用卷尺量量；若△＞0，棱鏡就要要向X軸正方向移移動△的絕對值；；10）將棱鏡移移至到新點之之后，整平鏡鏡架，用全站站儀觀測N值，當(dāng)△值在±3㎜范圍內(nèi)可可以定下7軸線上一點Q1；11）重復(fù)(77)-(100)工作，定出7軸線上的另另一點Q2，連接Q1和Q2兩點彈線，這這樣就定出了了7軸線在墊層A上的位置；；12）進(jìn)行G軸軸線的放樣，其其放樣方法與與7軸線基本相相同，不同點點是在進(jìn)行（8）工作時，測測量結(jié)果只須須E=3.1150m;13）用此方法法進(jìn)行軸線放放樣應(yīng)注意：：定坐標(biāo)原點點,將全站儀架架設(shè)在圖2中P1點上，對中中整平，進(jìn)入入站點坐標(biāo)的的輸入:P1(NN0:0.0000,E00:0.0000,Z:00.000或任意值)定后視點坐坐標(biāo)是整個工工作成功的關(guān)關(guān)鍵所在，因因為后視點坐坐標(biāo)輸入決定定者X軸與Y軸的正放向向。例如：若若后視點定為為P3，后視點坐坐標(biāo)輸入P3（N:85..170,EE:32.3345,Z::任意值）那那么坐標(biāo)系如如下圖3-1所示圖3-1X--Y坐標(biāo)系若后視點坐標(biāo)輸輸入為P3(N::32.3445,E:885.1700,Z:任意值)那么坐標(biāo)系系如下圖3-2：圖3-2YY-X坐標(biāo)系由上面例子可見見定后視點以以及后視點坐坐標(biāo)輸入是此此工法關(guān)鍵所所在。3用新方法法進(jìn)行高程測測量在工程的施工過過程中，常常常涉及到高程程測量。傳統(tǒng)統(tǒng)的測量方法法是水準(zhǔn)測量量、三角高程程測量。兩種種方法雖然各各有特色，但但都存在著不不足。水準(zhǔn)測測量是一種直直接測高法，測測定高差的精精度是較高的的，但水準(zhǔn)測測量受地形起起伏的限制，外外業(yè)工作量大大，施測速度度較慢。三角角高程測量是是一種間接測測高法，它不不受地形起伏伏的限制，且且施測速度較較快，在大比比例地形圖測測繪、線型工工程、管網(wǎng)工工程等工程測測量中廣泛應(yīng)應(yīng)用。但精度度較低，且每每次測量都得得量取儀器高高、棱鏡高，麻麻煩而且增加加了誤差來源源。隨著全站站儀的廣泛使使用，使用對對中桿配合全全站儀測量高高程的方法越越來越普及，使使用傳統(tǒng)的三三角高程測量量方法已經(jīng)顯顯示出了它的的局限性。經(jīng)經(jīng)過長期摸索索，總結(jié)出一一種新的方法法進(jìn)行三角高高程測量。這這種方法既結(jié)結(jié)合了水準(zhǔn)測測量的任一置置站的特點，又又減少了三角角高程的誤差差來源，同時時每次測量時時還不必量取取儀器高、棱棱鏡高。使三三角高程測量量精度進(jìn)一步步提高，施測測速度更快。3.1利用新方方法高程測量量**第五園公路路二合同段地地處平原微丘丘，雖地勢較較平坦，但一一些GPS高程控控制點離路線線較遠(yuǎn)，高差差較大，這些些都加大水準(zhǔn)準(zhǔn)點復(fù)測以及及施工過程中中的水準(zhǔn)點加加密的工作量量。由于施工工工期緊、測測量人員有限限，采用新的的全站儀測量量高程，提高高了施測速度度及精度，滿滿足了工程進(jìn)進(jìn)度的需要。基本原理：Ha=Ho＋DD1×tgа1＋i－t①Hb=Ho＋DD1×tgа2＋i－t②D2D1a1a2tWi原地面HbHaBHoA圖4新三角高高程測量示意意圖把全站儀架設(shè)在在任意點Hoo，把棱鏡跟跟蹤桿的高度度定死后架設(shè)設(shè)在已知高程程水準(zhǔn)點A之上。根據(jù)據(jù)三角高程的的基本原理：：全站儀的視視線高為：W=Haa＋t－D1×tgа1=Ho+ii再把棱鏡桿架設(shè)設(shè)到未知高程程點B，由于儀器器架設(shè)完畢后后i值不變。棱棱鏡桿架設(shè)到到B點后不改變變高度，t值也不變。Hb=Ho＋DD2×tgа2＋i－t③=Ha－D11×tgа1－i＋t+DD2×tgа2+i－t=Ha－D11×tgа1＋D2×tgа2所以Hb==Ha－D1×tgа1＋D2×tgа2④1）由此可知HHo對B點高程沒有有關(guān)系，影響響B(tài)點高程測量量精度的只有有D1、D2和а1、а2及棱鏡頭的的瞄準(zhǔn)誤差。全全站儀的測距距精度可達(dá)到到Md=±1.33，距距離不會有問問題?？紤]地地球曲率對距距離的影響，全全站儀曲率改改正設(shè)為：00.142。在在瞄準(zhǔn)目標(biāo)時時，我們在棱棱鏡頭的砧板板上，貼上22mm寬黑色色反光條，在在對準(zhǔn)A點時與B點時瞄準(zhǔn)同同一個位置，抵抵消跟蹤桿的的高差，在天天氣晴好時，前前后視距距離離可以達(dá)300—800m。2）可以得出的的數(shù)據(jù)：（1）算得待測測點高程：HHb=Ha－－V1+VV2；（2）儀器視線線高程：W==Ha－V1；（3）將數(shù)據(jù)WW輸入坐標(biāo)測測量的測站高高程，將儀器器高和棱鏡高高設(shè)為0，進(jìn)入坐標(biāo)標(biāo)測量界面，則則測得的高程程將直接顯示示在坐標(biāo)測量量的Z值中，移動動跟蹤桿得到到待測各點的的高程數(shù)據(jù)。3.2工程實例例現(xiàn)在以深圳市***第五園四期期展示樓為例例，利用新方方法高程測量量。如圖5所示，已已知A號點高程HA=83.330m,欲測量出B號點高程HB；圖5控制點高程程及坐標(biāo)1）儀器架設(shè)在在任一點，和和已知高程點點通視，觀測測瞄準(zhǔn)棱鏡頭頭橫向刻畫線線，并測距顯顯示高差：VV1=D1××tgа1=-3.4496（全站儀直直接顯示讀數(shù)數(shù)，保留“+”、“－”號）；2）將棱鏡桿架架設(shè)到待測高高程點位，測測得：V2==D2×tgа2=1.65（全站儀直直接顯示讀數(shù)數(shù)，保留“+”、“－”號）；3）移動棱鏡桿桿測得其它待待測點V2，計算出出高程；4）算得待測點點高程：Hbb=Ha－V1+VV2=83..30-（-3.4996）+1.655=88.4446m另外可計算出儀儀器視線高WWW=Ha－V11=86.7796m將數(shù)據(jù)W輸入坐坐標(biāo)測量的測測站高程，并并將儀器高和和棱鏡高設(shè)置置為0，進(jìn)入坐標(biāo)標(biāo)測量界面，則則測得的高程程將直接顯示示在坐標(biāo)測量量的Z值中，移動動棱鏡得到待待測各點的高高程數(shù)據(jù)。3.3運用三角角高程測量新新方法的優(yōu)點點通過分析可以看看出，這種三三角高程新方方法有如下優(yōu)優(yōu)點：1)觀測過程中中不需要量測測儀器和棱鏡鏡的高度，減減少了誤差來來源，提高了了精度。2)觀測過程中中全站儀居中中安置，盡量量讓前、后視視相等，從而而可以有效地地減弱或消除除地球曲率和和大氣折光對對高差測量的的影響，又進(jìn)進(jìn)一步提高了了精度。3)該方法既有有幾何水準(zhǔn)測測量任意置站站的特點，又又同時不受觀觀測地形的限限制，特別適適合在丘陵、山山區(qū)測繪。在在一定條件下下可以代替三三、四等幾何何水準(zhǔn)測量，提提高了外業(yè)作作業(yè)效率。4)若用工程中中常采用的全全站儀(標(biāo)稱精度：：測角為±2，測距為±(2±2ppmm×10×D)mm，在在一定條件下下，按照儀器器的操作規(guī)范范進(jìn)行操作很很容易使高差差測量精度達(dá)達(dá)到三、四等等幾何水準(zhǔn)測測量精度的要要求。4結(jié)語“工欲善其事,,必先利其器”，全站儀還還有很多功能能例如：后方方交會測量、點點投影、懸高高測量與放樣樣、偏心測量量、面積測量量、體積測量量、對邊測量量等等?？梢娨娙緝x的功功能是十分龐龐大的，合理理地運用這些些功能可以給給工作帶來巨巨大的幫助。本本人在深圳**第五園實習(xí)習(xí)時發(fā)現(xiàn)很多多高檔的全站站儀被當(dāng)作經(jīng)經(jīng)緯儀用來放放軸線，造成