測設的基本工作

1、測量學 第九章,測設的基本工作 王國輝、馬莉編 本 章 要 點 1、測設的基本工作； （重點） 2、點的平面位置的測設。（重點） 3、測設資料的計算。 （難點）,2,本章主要介紹： 測設的基本概念； 水平距離、水平角和高程的測設； 點的平面位置的測設方法以及已知坡度直線的測設。,3,目 錄,第一節(jié) 水平距離、水平角和高程 第二節(jié) 點的平面位置的測設 第三節(jié) 已知坡度直線的測設,4,測設： 將設計圖紙上擬建的建（構）筑物的特征點（如軸線的交點）在地面標定出來，以便施工。 測設的基本工作： 測設已知的水平距離、已知水平角和已知高程。,91 水平距離、水平角和高程的測設,5,一. 測設已知水平距離,

2、1.一般方法 測設已知水平距離: 從地面上一已知點開始，沿已知方向按給定的長度在地面上測設出另一端點的位置。 為了校核起見，應進行丈量兩次。 若相對誤差在允許范圍（一般為1/2000）內，則取其平均值作為最終結果。,2.精確方法 當測設精度要求較高時，應按鋼尺量距的精密方法進行測設。測設方法有兩種直接法，間接法；,6,此法適用于測設長度不足一整尺距離，但所用鋼尺應有尺長方程式。 1）測出兩點間的高差h和鋼尺的溫度t； 2）計算出在實地測設的名義長度D：詳見后頁,（9-1）,（1）直接法,式中: D 需要測設的水平距離； ld 尺長改正數； lt 溫度改正數； lh 傾斜改正數。 3）用標準拉力

3、在給定方向上測設名義長度D，則得到設計距離D。,7,2）計算出在實地測設的名義長度D（直接法）,尺長改正數： l0是鋼尺的名義長度;l一尺尺長改正數;l鋼尺的真長 溫度改正數： -鋼尺的線膨脹系數，一般用1.25X10-5,t測設時的溫度， t0鋼尺的標準溫度（20）。 h 兩端點的高差。 傾斜改正數：,（9-1）,8,（2）間接法,設A、B 兩點間設計水平距離為D，并以知A點點位如圖9-1所示。 1）用一般方法先在地面上打下尺段樁和終點樁B,用鋼尺精密量距的方法量取每一尺段距離li 和鋼尺溫度 t i ，用水準儀測得每一尺段高差 hi ； 2）對每一尺段距離 li 施加尺長、溫度和傾斜三項改

4、正數，求出精確水平距離 D； 3）計算 D=D-D ，沿 AB方向量取D，當D 為正時，向外量；反之， 則向內量。,9,【例】 設給定地面上AB兩點的設計水平距離為45m。在A、B方向上用一般方法丈量后打下一個整尺段樁和一個終點樁。經水準測量測得相鄰樁之間的高差h1=0.240m，h2=-0.118。精密丈量所用鋼尺的名義長度l0=30m，在檢定溫度 t0=20 時的實際長度l=30.003m，膨脹系數 ，試按間接法說明測設方法。1)設量得的第一尺段長度為29.985m，測設時溫度 t=8，則 ：,10,2)設量得的余尺段長度為14.965m，測設時溫度t=10 ,則:,11,圖 9-2 3.

5、用光電測距儀測設水平距離,測距儀可自動進行氣象改正并將傾斜距離改算成水平距離直接顯示，如圖9-2所示。 （1）將儀器安置在A點，測出氣溫及氣壓，并輸入儀器，此時按測量水平距離功能鍵，一人手持反光鏡桿立在C點附近，只要觀測者瞄準棱鏡，則在測距儀顯示屏上測得瞬時的水平距離D； （2）計算 D=D-D ，用鋼尺測設出D，即可定出C點。,12,圖9-2,圖9-2,13,二. 測設已知水平角,1. 一般方法盤左盤右分中法 （當測設精度低于儀器一測回測角中誤差時采用） 如圖9-3所示，設OA為已知方向，要在O點以OA為起始方向，要順時針方向測設。,（1）在O點安置經緯儀，盤左位置照準目標A，并將水平度盤配

6、置在00000（或任一讀數L）。松開照準部制動螺旋，順時針方向轉動照準部，使水平度盤讀數為（或L+），沿視線方向量取定長D，在地面上定出B點；,圖9-3 已知水平角一般測設,14,（2）縱轉望遠鏡成盤右位置，照準目標A讀取水平度盤讀數R，使水平度盤讀數為R +，沿視線方向量取定長D，在地面上定出B點； （3）取BB的中點為B，則AOB即為設計的角值。,圖9-3 已知水平角一般測設 圖9-4 已知水平角精確測設,圖9-3，9-4,15,2. 精確方法,（當測設水平角的精度要求高于儀器一測回測角中誤差時采用） 圖9-4 中O、A為已知點。 （1）按一般方法測設出B1點，再用測回法對AOB1觀測若干

7、測回，測回數由精度要求決定，求出各測回的平均角值1； （2）計算 和BB1： = - 1,（9-2）,式中：=206265 （3）過B1點作OB1的垂線，再從B1點 沿垂線方向量取BB1，定出B點。當大 于1時，向外側改正；反之向內側改正。 為檢查測設是否正確，還需進行檢查測量。,圖9-4 已知水平角精確測設,16,三、測設已知高程,1.將已知高程測設于地面 如圖9-5所示，A為已知水準點，其高程為HA，B為待測設高程點，其設計高程為HB。 （1）將水準儀安置在A和B之間，后視A點水準尺的讀數為a，則B點的前視讀數: b = (HA+a) - HB (9-3) （2）將B點水準尺貼靠在木樁上的

8、一側，上下移動尺子直至前視尺的讀數為b時，再沿尺子底面在木樁側面畫一紅線，此線即為B點設計高程HB的位置。,圖9-5,17,2. 將已知高程測設于洞頂,在坑道掘進中，需要測設的高程點常常設置在洞頂。如圖9-6所示， 設A點為已知高程點，B點為待測設的高程點。 （1）選擇適當位置安置水準儀，讀取A點尺讀數a； （2）將水準尺倒立靠在B點木樁上，上下移動水準尺，當讀數為b 時則尺底為HB。應讀數b為： b = HB - ( HA+ a ) (9-4) 因為: a-(-b)=hAB=HB-HA (水準尺倒立的讀數為負),18,圖9-6,19,3. 將已知高程測設于高差較大之處,若測設的高程點和水準點

9、之間的高差較大時，如在深基坑內或在較高的樓層板面上測設高程點，可用懸掛鋼尺來代替水準尺測設給定的高程。如圖9-7所示， 設已知水準點A的高程為HA，要在基坑內側測設出高程為HB的B點位置。 （1）懸掛一根帶重錘的鋼尺，鋼尺的零點在下; （2）在地面上安置水準儀，后視A點水準尺讀數為a1，前視鋼尺讀數為b1；,20,（3）再在坑內安置水準儀，后視鋼尺讀數a2，當前視水準尺讀數為b2時，沿尺子底面在基坑側壁釘一水平木樁，則木樁頂面即為B點的高程。 B點應讀前視水準尺讀數b2為： b2= HA+a1 - b1 + a2 HB (9-5),圖9-7 深基坑高程測設,圖9-7,21,圖9-892點的平面

10、位置的測設,測設點的平面位置方法有: 極坐標法、直角坐標法、角度交會法和距離交會法等。 一、極坐標法 極坐標法是根據水平角和距離 測設點的平面位置的方法。 它適用于便于量距的情況。 如圖9-8所示，A、B為地面 上已有的控制點，其坐標分 別為xA、yA和xB、yB ；欲測 設P點，其設計坐標為 xP、yP。,22,（1）按下列坐標反算公式求出在A點的測設數據水平角和水平距離D，即： （見圖9-8）,（2）在A點安置經緯儀，瞄準B點，先測設出角，得AP方向線。在此方向線上測設距離D，即得P點的平面位置。（見圖9-8）,23,24,將全站儀置于測設模式，向全站儀輸入測站點坐標、后視點坐標（或方位角

11、）、再輸入待測設點的坐標。 準備工作完成后，用望遠鏡照準棱鏡，按相應的功能鍵，即可立即顯示當前棱鏡位置與待測設點的坐標差。 根據坐標差值，移動棱鏡的位置，直至坐標差為零，這時所對應的位置就是待測設點的位置。,采用全站儀測設時：,25,二、直角坐標法,直角坐標法原理：根據直角坐標原理，測設地面點的平面位置。 適用場合： 當施工現場已建立互相垂直的建筑基線或建筑方格網時。 如圖9-9所示，OA、OB為兩條互相垂直的建筑基線，待測建筑物的軸線與建筑基線平行。根據設計圖上給出的M點和Q點的坐標，用直角坐標法將建筑物的四個角點測設于實地。,26,圖 9-9,圖9-9,27,（1）在O點安置經緯儀，瞄準A

12、點，由O點起沿視線方向測設距離15m定出m點，由m點繼續(xù)向前測設距離35m定出n點； （2）在m點安置經緯儀，瞄準A點，向左測設90角，沿此方向從m點起測設距離25m定出M點，再向前測設距離20m定出P點； （3）將經緯儀安置于n點同法測設出N點和Q點； （4）檢查建筑物的四角是否等于90，各邊長度是否等于設計長度，誤差在允許范圍內即可。,直角坐標法步驟：如圖9-9,28,三. 角度交會法,角度交會法又稱方向線交會法。 適用于：1）待測設點離控制點較遠 2）量距較為困難的地方。 如圖9-10所示，A、B、C為控制點，P為待測設點。 （1）根據A、B、C、P四點的坐標反算出交會角1、1、2、2；

13、 （2）在A、B、C三個控制點上安置經緯儀測設1、1、2、2各角，分別沿方向線AP、BP、CP且在P點附近各插兩根測釬，并分別用細線相連，其交點即為P點的位置；,29,圖9-10角度交會法測設點的平面位置 圖9-11距離交會法測設點的平面位置,（3）若三條方向線不交于一點時，會出現一個很小的三角形，稱為示誤三角形。當示誤三角形的邊長在允許范圍內時，可取其重心作為P點的點位。如邊長超限則應重新交會。,圖9-10，9-11,30,四.距離交會法,距離交會法是根據兩段已知的距離交會出地面點的平面位置。 適用場合：待測設點至控制點的距離不超過一整尺的長度，且便于量距的地方。 如圖9-11中A、B為控制

14、點，P為待測設點。 （1）椐A、B的坐標及P的設計坐標，用兩點間距離公式計算出測設距離D1和D2； （2）用鋼尺分別從控制點A、B量取距離D1、D2后，其交點即為P點的平面位置。,31,93已知坡度直線的測設,測設已知坡度的直線，在道路建設、敷設上、下水管道及排水溝工程上應用較廣泛。 一、直線坡度i：是直線兩端點的高差h與其水平距離D之比，即：i=h/D ，常以百分率或千分率表示， 如：i = +1.5 （升坡）、i = -1.5（降坡） （1）計算待測設點的設計高程 H待=H知+ i D （h= i D ） （2）在給定方向上按照測設高程的方法將HB測設到B樁上，即可使AB成為坡度為i 的方向線。,32,圖9-12已知坡度直線的測設,圖9-12,33,例：圖9-12中已知A點的高程：HA=50.512m，AB的距離 D=80.000m，如將AB測設為設計坡度,i = - 1 的直線，則可根據 i 和 D 計算： B點的設計高程HB ： HB=HA+i D=50.512-0.0180.000 = 49.712m 按測設高程的方法，將HB測設到B樁上，即可使AB成為 i = -1的坡度線。 如需在AB之間測設 同坡度線的1、2、3樁， 水準儀測設： 經緯儀測設 ：,圖9-12已知坡度直線的測設,34,經緯儀測設：（坡度大時）： 令中間