土木工程測量---9-測設的基本工作.ppt

土木工程測量,重慶三峽學院建筑工程系,第九章 測設的基本工作,東南大學出版社,第九章 測設的基本工作,課程主要內(nèi)容：,本章主要講述測設的基本工作。重點講述已知水平距離、水平角和高程的測設，點的平面位置的放樣方法和已知坡度線的測設。,基本要求： 1.了解水平距離、水平角和高程的測設的精度要求。 2. 掌握測設水平距離、水平角和高程的參數(shù)計算和測設方 法。 3.掌握直角坐標法、極坐標法、角度交會法、距離交會法 測設點的平面位置的參數(shù)計算和測設方法。 4.熟悉利用全站儀放樣點的平面位置,預備知識： 1.概念： 測設工作是根據(jù)工程設計圖紙上待建的建筑物、構筑物的軸線位置、尺寸及其高程，計算出待建的建筑物、構筑物的軸線交點與控制點(或原有建筑物的特征點)之間的距離、角度、高差等測設數(shù)據(jù)，然后以控制點為根據(jù)，將待建的建筑物、構筑物的特征點(或軸線交點)在實地標定出來，用以指導施工。 2. 測設工作的實質(zhì)：是點位的測設。 3.測設點位的基本工作：已知水平距離測設、已知水平角測設和已知高程測設。,第一節(jié) 已知水平距離、水平角度和高程的測設 一、 已知水平距離的測設 1. 已知水平距離的測設：是從地面上一個已知點出發(fā)，沿給定的方向，量出已知(設計)的水平距離，在地面上定出另一端點的地面位置。 2. 測設的工具：鋼尺、光電測距儀和全站儀 3. 測設方法,、鋼尺測距 (1) 一般方法 對于地勢平坦地區(qū) 如圖，設A為地面上已知點，D為已知(設計)的水平距離，要在地面上沿給定AB方向上測設出水平距離D，以定出線段的另一端點B。具體作法是從A點開始，沿AB方向用鋼尺拉平丈量，按已知設計長度D在地面上定出B點的位置。然后再量取AB之間水平距離D作為校核，若差值=D-D在容許范圍(5)外，則將端點B加以改正，求得B的最后位置，使AB兩點間水平距離等于已知設計長度D。當為正時，向外改正；反之，則向內(nèi)改正。,對于地形坡度較大地區(qū) 如圖所示，在A點安置經(jīng)緯儀，瞄準給定方向，在距離為D的大致距離處，豎立標志，用鋼尺量得其斜距為L，并測得經(jīng)緯儀的豎盤讀數(shù)為L，則傾角為=90-L，此時量取的水平距離為D=LCOS，若差值=D-D= D -LCOS在容許范圍(5)外，則將端點B向內(nèi)或向外（當為正時，向外改正；反之，則向內(nèi)改正。）沿標定方向準確量取水平距離，并定上木樁和標志，求得B的正確位置，這時AB兩點間水平距離正好等于已知設計長度D。,（2）精密方法 當測設精度要求較高時，可按設計水平距離D，用前述方法在地面上概略定出B點，然后按D放=D-DL-Dt-Dh，求出AB的精確水平距離D。若D與D不相等，則按其差值=D-D，沿AB方向以B點為準進行改正。 當為正時，向外改正；反之，向內(nèi)改正。,例 已知設計水平距離DAB為25000m，試在地面上由A點測設B點。鋼尺名義長度為30m，鋼尺的檢定實長為29996m，檢定溫度t0=20，測量時溫度t=8，A、B兩點間高差為0.655m。求放樣（測設）時在地面應量出的長度為多少? 解：求三項改正數(shù)： 尺長改正 Dl =（29.996-30）30 25 =- 0.003m 溫度改正 Dt=1.2510-5(820)25 =-0.004m 傾斜改正 Dh =-0.652（225） =-0.008m 則 AB的放樣長度： D放=D-Dl-Dt-Dh=250.0030.004+0.008=25.015m。,若按一般方法量得DAB為25.008m，如何移動B，才使AB=25.000m = Dh -D=25.015-25.008=0.007m =D-D=25-（25.008-0.003-0.004-0.008） =25-4.993=0.007m 上題中若測得傾角為12530, 則Dh=25.00/cos 12530-D = 25.008 25 =0.008m D放=D-Dl-Dt-Dh=250.0030.004+0.008 =25.015m,、用光電測距儀測設已知水平距離 如圖，安置光電測距儀于A點，瞄準已知方向。沿此方向移動棱鏡位置，使儀器顯示值略大于測設的距離D，定出B點。在B點安置棱鏡，測出棱鏡的豎直角及斜距L。計算水平距離D=Lcos，求出D與應測設的已知水平距離D之差=D-D。根據(jù)的符號在實地用小鋼尺沿已知方向改正B至B點，并在木樁上標定其點位。為了檢核，應將棱鏡安置于B點，再實測AB的水平距離，與已知水平距離D比較，若不符合要求，應再次進行改正，直到測設的距離符合限差要求為止。,二、已知水平角度的測設方法 已知水平角的測設，就是在已知角頂點并根據(jù)一已知邊方向標定出另一邊方向，使兩方向的水平夾角等于已知角值。測設方法如下： 1、一般方法 當測設水平角的精度要求不高時，可用盤左、盤右分中的方法測設，如圖所示。設地面已知方向AB，A為角頂，為已知角值，AC為欲定的方向線。為此，在A點安置經(jīng)緯儀，對中、整平，用盤左位置照準B點，調(diào)節(jié)水平度盤位置變換輪，使水平度盤讀數(shù)為00000，轉動照準部使水平度盤讀數(shù)為值，按視線方向定出C點。然后用盤右位置重復上述步驟，定出C點。取CC，連線的中點C，則AC即為測設角值為的另一方向線， BAC即為測設的角。,2、精確方法 當測設水平角的精度要求較高時，可先按一般方法測設出AC0線，然后對BAC0進行多測回水平角觀測，其觀測值為，則=-則 CC0=DOBtg 或 CC0=DACsin 在高等數(shù)學里有: 于是 CC0=DAC/ =DAC/206265 從C0點沿AC垂直方向量出垂距C0C，定出C點，如0，則從C0點向外量垂距，反之則向內(nèi)量垂距。 例如=+48，DAC=120.000m，則 C0C =12048/206265=0.0279m（向外）。,若將距離以為單位，且假定距離為100m，上式變形得： CC0=1001000/206265 =0.5 ,三、 已知高程的測設方法 已知高程的測設是利用水準測量的方法，根據(jù)附近已知 水準點，將設計高程測設到地面上；（或要把設計的室內(nèi)地坪 高程(0)和房屋其他各部位的設計高程(在工地上亦稱高程為 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 已知高程,測設方法： 1、一般情況： 安置水準儀于水準點R與待測設高程點A之間，得后視讀數(shù)a，則視線高程：H視=H后+a； 前視應讀數(shù)b應=H視-H設，H設為待測設點高程。 測設時，將水準尺沿樁的側面上下移動，當水準尺的讀數(shù)剛好為時b ，緊靠尺底在樁上劃一條紅線，該紅線的高程即為所測設的高程線。,例:已知A的高程HA為32.481m，測設B點的設計高程HB=33.500m。 具體做法： 將水準儀置于A點和B點之間，在A點上的讀數(shù)為a=1.842m，則B點的前視的讀數(shù)B應為： b=（HAa）-HB=32.481+1.842-33.500=0.823m 測設時，將水準尺沿B樁的側面上下移動，當水準尺的讀數(shù)剛好為0.823m時，緊靠尺底在B樁上劃一條紅線，該紅線的高程HB即為所測設的33.500m高程線。,(2) 高程上下傳遞法 借助鋼尺將地面水準點的高程傳遞到在坑底或高樓上所設置的臨時水準點上，然后再根據(jù)臨時水準點測設其他各點的設計高程。 將地面水準點A的高程傳遞到基坑臨時水準點B上。在坑邊木桿上懸掛經(jīng)過檢定的鋼尺，零點在下端并掛10kg重錘。為減少擺動，重錘放入盛廢機油或水的桶內(nèi)。 在地面上和坑內(nèi)分別安置水準儀，瞄準水準尺和鋼尺讀數(shù)a1、b2和b1、a2，HB=HA+a1-(b1-a2)-b2。 HB求出后，即可以臨時水準點B為后視點，測設坑底其他各待測設高程點的設計高程。,將地面水準點A的高程傳遞到高層建筑物上，其方法與上述方法相仿，任一層上臨時水準點Bi的高程為： b= HBi-(HA+ a),第二節(jié) 點的平面位置的測設方法 一、 測設點的平面位置的方法：直角坐標法、極坐標法、角度交會法、距離交會法等。 根據(jù)施工控制網(wǎng)的形式、控制點的分布情況、地形情況、現(xiàn)場條件及待建建筑物的測設精度要求等因素確定測設方法。,1、直角坐標法 根據(jù)已知點與待定點的縱橫坐標之差，測設地面點的平面位 置。 如圖設I、為建筑場地的建筑方格網(wǎng)點，a、b、 c、d為需測設的某廠房的四個角點，根據(jù)設計圖上各點坐標，可 求出建筑物的長度、寬度及測設數(shù)據(jù)。 x=xa-x1=620.00-600.00=20.00 y=ya-y1=530.00-500.00=30.00 安置經(jīng)緯儀于I點上，瞄準點，沿方向測設長度y （30.00）定出m點；搬儀器于m點，瞄準點，向左測設90， 得ma方向線，在該方向上測設長度x(20.00mm)，即得a點在地 面上的位置。 用同樣方法可測設建筑物其余各點的位置。最后，應檢查 建筑物四角是否等于90，各邊是否等于設計長度，其誤差均 應在（）限差以內(nèi)。 適用條件：它適用于施工控制網(wǎng)為建筑方格網(wǎng)或建筑基線的形 式，且量距方便的地方,。,、極坐標法 極坐標法：根據(jù)已知水平角和水平距離測設地面點的平面位置。 如圖1、2是建筑物軸線交點，A、B為附近的控制點。1、2、A、B點的坐標均為已知，欲測設1點，需按坐標反算公式求出測設數(shù)據(jù)1和D1：,（1）放樣參數(shù)計算： 計算 注意 的象限， 當 當 計 算 ：,計算D：,計算 ：,（2）現(xiàn)場測設： 測設時，在A點安置經(jīng)緯儀，瞄準B點，向左測設1角，由A點起沿視線方向測設距離D1，即定出1點。同樣，在B點安置儀器，可定出2點。最后丈量1、2兩點間的水平距離與設計長度進行比較，其誤差應在限差以內(nèi)。 同理可計算出2點的測設數(shù)據(jù)2和D2。,本法是根據(jù)已知水平角度和水平距離測設點位。測設前需根據(jù)施工控制點(例如導線點)和測設點的坐標，按坐標反算公式求出坐標方位角和水平距離D，再根據(jù)坐標方位角求出水平角。 適用條件：量距方便，且測設點距控制點較近的地方。,例：已知x1=370.000m，y1=458.000m，xA=348.758m，YA=433.570，AB=1034848，求測設數(shù)據(jù)1和D1,測設時，在A點安置經(jīng)緯儀，瞄準B點，向左測設1角，由A點起沿視線方向測設距離D1，即定出1點。同樣，在B點安置儀器，可定出2點。最后丈量1、2兩點間的水平距離與設計長度進行比較，其誤差應在限差以內(nèi),3、角度交會法 角度交會法：通過計算兩已知點與測設點之間的夾角來測設測設點的方法。 如圖，測設點P和控制點A、B的坐標均為已知。根據(jù)坐標反算求出測設數(shù)據(jù)1和2。,測設時，在A、B兩點同時安置經(jīng)緯儀，分別測設出1和2角。兩視線方向的交點即為測設點P。為了保證交會點的精度，實際工作中還應從第三個控制點C，測設3，定出CP方向線作為校核。若三方向線不交于一點，會出現(xiàn)一個示誤三角形，當示誤三角形邊長在限差以內(nèi)，可取示誤三角形重心作為測設P。 適用條件： 測設點離控制點較遠或量距較困難的場合。,4、距離交會法 距離交會法：通過量取測設兩已知點與測設點之間的距離來確定測設點的方法 如圖：根據(jù)測設點P1、P2和控制點A、B的坐標，可求出測設數(shù)據(jù)D1、D2、D3、D4。 測設時，使用兩把鋼尺，使各尺的零刻劃線分別對準A、B點，將鋼尺拉平，分別測設水平距離D1、D2，其交點即為測設點Pl。同法測設P2點。為了校核，實地量測Pl、P2水平距離與其設計長度比較，其誤差應在限差以內(nèi)。,適用條件：測設點離兩個控制點較近(一般不超過一整尺長)，且地面平坦，便于量距的場合。,第三節(jié) 已知坡度線的測設 在平整場地、鋪設管道及修筑道路等工程中，經(jīng)常需要在地面上測設設計坡度線。坡度線的測設是根據(jù)附近水準點的高程、設計坡度和坡度端點的設計高程，應用水準測量的方法將坡度線上各點的設計高程標定在地面上。 測設方法有水平視線法和傾斜視線法兩種。 1)水平視線法 如圖A、B為設計坡度線的兩端點，其設計高程分別為HA、HB，AB設計坡度為i，為使施工方便，要在AB方向上，每隔距離d定一木樁要在木樁上標定出坡度線。施測方法如下：,(1)沿A方向，用鋼尺定出間距為d的中間點1、2、3的位置，并打下木樁。 (2)計算各樁點的設計高程： 第1點的設計高程 Hl=HA+id 第2點的設計高程 H2=H1+id 第3點的設計高程 H3=H2+id B點的設計高程 HB=H3+id 或 HB=HA+iD (檢核) 坡度i有正有負，計算設計高程時，坡度應連同其符號并運算。 (3)安置水準儀于水準點附近，后視讀數(shù)a，得儀器視線高程H視=HBM.5+a，然后根據(jù)各 點設計高程計算測設各點的應讀前視尺讀數(shù) bj= H視 -Hj(j=l，2，3),(4)將水準尺分別貼靠在各木樁的側面，上、下移動水準尺，直至尺讀數(shù)為bj 時，便可沿水準尺底面畫一橫線，各橫線連線即為AB設計坡度線。 2)傾斜視線法 如圖，A、B為坡度線的兩端點，其水平距離為D，A點的高程