园林工程测量

第十章园林工程测量第一节概述园林工程测量按工程的施工程序，一般分为规划设计前的测量、规划设计测量、施工放线测量和竣工测量四个阶段进行。一、规划设计前的测量首先进行控制测量，其内容分为平面控制和高程控制两大部分。1.在施工现场仍保存着过去测绘地形图的测量控制点，在施工测量中仍可利用。2.过去的测量控制点已破坏、丢失，这时必须重新进行控制测量工作。其具体布设和内外业工作除可按前面学过的知识进行外，还可按方格法建立施工控制网。方格网的建立应掌握以下原则：①方格网方向的确定应与设计平面的方向一致，或与南北东西方向一致。②方格网的每个格的边长一般为20—40m。可根据测设对象的繁简程度适当缩短或加长。③在设计方格网时，应力求使方格角点与所测设对象接近。④方格网点间应保证良好的通视条件，并力求使各角点避开原有建筑、坑塘及动土地带。⑤各方格折角应严格成90°角。⑥方格网主轴线的测设应采用较高精度的方法进行，以保证整个控制网的精度。第一节概述（一）根据高一级平面控制点进行测设αA13=arctanβ=αAB－αA13上式中αA13为A13边的方位角，αAB为AB边的方位角。SA13=按上述公式也可计算A、B两点至12、13、14各点的平距，AB和A12、A14的夹角，BA和B12、B13、B14的夹角。⑵图上量取距离和水平角：1.测设方格网主轴线：（1）在进行方格网测设时，先确定出两条相互垂直的主轴线，如图所示。根据高一级平面控制点A、B的坐标和主轴线上的任意三个点的坐标，如12、13、14等点的坐标（此三点坐标可依据设计规定或从图中量取求得），计算出高级平面控制点至各点距离及相应的水平角。例如：计算A点至13点的距离SA13和AB与A13所夹的水平角β13，其计算公式为：第一节概述（3）测设：①将经纬仪安置于控制点A，采用极坐标法，根据已计算出的水平距离和水平角测设上述三点。如测设12点时，以AB边为起始边，用测回法测设出A12方向，取其平均方向。然后在此方向上用钢尺量出SA12的长度定出12点并打钉小钉，在测设距离时应往返两次取其平均位置。同法在A点测设出13和14两点。②然后将经纬仪安置于平面控制点B点。依据已计算出的有关距离和角度，检验上述12、13和14各点位，如果偏差过大应查找原因，重新测设。③对已测设于地面上的12、13和14三点进行检查，一是实量各点间距离与设计长度比较，二是用仪器检查此三点是否位于同一直线，如有误差，应作适当的调整，务必使其间距与设计长度一致，且三点位于同一直线上。④将经纬仪置于13点上用延长直线的方法，用钢尺测出11点和15点。⑤在13点上利用经纬仪以12~13的方向为始边，测设出两个直角，得出与12、13相垂直的方向，即13~3、13~23两个方向，并在该方向上测设出3、8、18和23等各点。通过以上步骤，此方格的主轴线测设即告完成。第一节概述2.方格网其他各点的测设方格网上各点均应打桩钉钉，准确标明点位。而且桩一定要牢固，必要时应埋设石桩，以防施工中碰动或损坏主轴线上各点测设完成后，在主轴线各点上，如11、12、14和15几点分别安置经纬仪测设出其他各点，然后对新的各点，用钢尺按设计距离进行校核，误差较大的应检查原因，误差小的应作适当调整，从而得出一个完整的方格网。第一节概述（二）根据原有地物测设方格网有的施工现场存有建筑或其他具有方位意义的地物而无测量控制点时，可根据这些地物测设出方格网。首先也应将主轴线测设出来。若此值不为90°则需校正。此时O点位置不变，将两方向各改正角度差值的一半，从而定出P和Q的正确位置。根据OP及OQ的改正后方向，再定出另外两方向，即OE和OF，至此主轴线测设完成。依主轴线进一步定出整个方格网，其方法与前述相同。如图，A和B为施工现场的两个原有建筑。自A建筑的角a和b作相等的两条延长线，得M和N两点。然后再从B建筑的房角c、d两点作相等的两延长线，得M和N两点。然后再从B建筑的房角c、d两点作出相等的两延长线，得G和H两点。分别作MN及GH的延长线，并使两线相交得出O点。将经纬仪安置于O点，根据MN和GH两方向及方格尺寸定出两个方格点P和Q。然后测出∠POQ的值。第一节概述（三）方格网点高程测量1.首先在方格网内选择一些方格网点作为高程控制点，构成一闭合水准路线，进行外业观测、内业计算，求各方格点的高程。第一节概述二、规划设计测量测绘符合各单项工程特点的工程专用图、带状地形图、纵横断面图，以及为提供依据的有关调查测量等。三、施工放线测量施工放线测量是根据设计和施工的要求，建立施工控制网并将图上的设计内容测设到实地上，作为施工的依据。四、竣工测量竣工测量是为工程质量检查和验收提供依据，也是工程运行管理阶段和以后扩建的依据。第二节平整土地测量一、整成水平地面1.计算设计高程如图所示，桩号（1）、（10）、（11）、（9）、（3）各点为角点，（4）、（7）、（6）、（2）为边点，（8）为拐点，（5）为中点；如果已求得各桩点的地面高程为Hi（i=1，2，…,11）,设计高程可按下式计算：设各个方格的平均高程为Hi（i=1，2，…，5）==…=地面设计高程H0=（ΣH角+2ΣH边+3ΣH拐+4ΣH中）式中：ΣH角、ΣH边、ΣH拐、ΣH中分别为各角点、各边点、和各中点高程总和，前面的系数是因为各角点之参与一个方格的平均高程计算，各边点参与两个方格的平均高程计算，余类推，如有n个方格可得：H0=（ΣH角+2ΣH边+3ΣH拐+4ΣH中）将H0作为平整土地的设计高程时，把地面整成水平，能达到土方平衡的目的。常用的方法采用：方格水准法根据平整场地的要求不同，可以把场地整成水平或有一定坡度的地面。第二节平整土地测量2.计算施工量各桩点的施工量为：施工量=设计高程-桩点地面高程3.计算土方先在方格网上绘出施工界限，即决定开挖线。开挖线是根据方格边上施工量为零的各点连接而成。零点位置可目估测定，也可按比例计算确定。因挖方量应与填方量相等，故可按下式计算土方：V挖=A（Σh角挖+Σh边挖+h拐挖+h中挖）V填=A（Σh角填+Σh边填+h填拐+h中填）第二节平整土地测量二、平整成具有一定坡度的地面一般场地按地形现况整成一个或几个有一定坡度的斜平面。横向坡度一般为零，如有坡度以不超过纵坡（水流方向）的一半为宜。纵、横坡度一般不宜超过1/200，否则会造成水土流失。具体设计步骤为：1.计算平均高程公式为：H0=（ΣH角+2ΣH边+3ΣH拐+4ΣH中）2.纵、横坡的设计3.计算各桩点的设计高程首先选零点，其位置一般选在地块中央的桩点上，并以地面的平均高程H0为零点的设计高程。根据纵、横向坡降值计算各桩点高程，然后计算各桩点施工量，画出开挖线，计算土方。4.土方平衡验算如果零点位置选择不当，将影响土方的平衡，一般当填、挖方绝对值差超过填、挖方绝对值平均数的10％时，需重新调整设计高程，验算方法如下：为保证V挖、V填绝对值应相等，符号相反，即：A（（Σh角填+Σh角挖）+（Σh边填+Σh边挖）+（Σh拐填+Σh拐挖）+（Σh中填+Σh中挖））=05.调整方法设计高程改正数=（总挖土量+总填土量）÷地块总面积为了便于现场施工，最好再算出各个方格的土方量，画出施工图，在图上标出运土方案。第三节测设的基本工作一、水平角测设水平角测设就是根据给定角的顶点和起始方向，将设计的水平角的另一方向标定出来。根据精度要求的不同，水平角测设有两种方法。（一）水平角测设的一般方法当水平角测设精度要求不高时，其测设步骤如下：(1)如图所示，O为给定的角顶，OA为已知方向，将经纬仪安置于O点，用盘左后视A点，并使水平度盘读数为0˚00΄00˝(2)顺时针转动照准部，使水平度盘读数准确定在要测设的水平角值β，在望远镜视准轴方向上标定一点B΄。(3)松开照准部制动螺旋，倒镜，用盘右后视A点，读取水平度盘读数为α，顺时针转动照准部，使水平度盘读数为（α＋β），同法在地面上定出B˝点，并使OB˝＝OB΄(4)如果B΄与B重合，则∠AOB΄即为欲测设的β角；若B΄与B˝不重合，取B΄B˝连线的中点B，则∠AOB为欲测设的β角。第三节测设的基本工作(二)水平角测设的精密方法该方法用于测设精度要求较高时，其测设步骤如下：(1)先用一般方法测设出欲测设的β角，如下图所示(2)用测回法测出∠AOB΄的角值为β΄。(3)过B΄作OB΄的垂线，在垂线方向精确量取BB΄＝OB΄tan（β－β΄），则∠AOB为欲测设的β角；若（β－β΄）＜0，则B点的位置与下图相反。第三节测设的基本工作当我们要测设的角度为90˚时，且测设的精度要求较低，也可根据勾股定理进行测设。测设方法如下：如下图所示，欲在AB边上的A点定出垂直于AB的直角AD方向。先从A点沿AB方向量3m得C点，把一把卷尺的5m处置于C点，另一把卷尺的4m处置于A点，然后拉平拉紧两卷尺，两卷尺在零点的交叉外即为欲测设的D点，此时AD⊥AB。第三节测设的基本工作二、水平距离测设测设水平距离就是根据给定直线的起点为和方向，将设计的长度(即直线的终点)标定出来，其方法如下：在一般情况下，可根据现场已定的起点A和方向线，如下图所示，将需要测设的直线长度d΄用钢尺量出，定出直线端点B΄。如测设的长度超过一个尺段长，仍应分段丈量。返测B΄A的距离，若较差(或相对误差)在容许范围内，取往返丈量结果的平均值作为AB΄的距离，并调整端点位置B΄至B，并使BB΄=d΄－d΄AB΄，当B΄B＞0时，B΄往前移动；反之，往后移。当精度要求较高时，必须用经纬仪进行直线定线，并对距离进行尺长，并对距离进行尺长，温度和倾斜改正。第三节测设的基本工作三、高程测设根据某水准点(或已知高程的点)测设一个点，使其高程为已知值。其方法如下：(3)施测时，若前视读数大于b，说明尺底高程低于欲测设的设计高程，应将水准尺慢慢提高至符合要求为止；反之应降低尺底。(1)如下图所示，A为水准点(或已知高程的点)，需在B点处测设一点，使其高程hB为设计高程。安置水准仪于A、B的等距离处，整平仪器后，后视A点上的水准尺，得水准尺读数为α。(2)在B点处钉一大木桩(或利用B点处牢靠物体)，转动水准仪的望远镜，前视B点上的水准尺，使尺缓缓上下移动，当尺读数恰为b＝hA＋α－hB时，尺底的高程即为设计高程hB，用笔沿尺底画线标出。第三节测设的基本工作如果不用移动水准尺的方法，也可将水准尺直接立于桩顶，读出桩顶读数b读，进而求出桩顶高程改正数h改，并标于木桩侧面。即h改=b读－b若h改＞0，则说明应自桩顶上返h改才为设计标高；若h改0，则应自桩顶下返h改即为设计标高。在施工过程中，常需要同时测设多个同一高程的点(即抄平工作)，为提高工作效率，应将水准仪精密整平，然后逐点测设。第三节测设的基本工作现场施工测量人员多习惯用小木杆代替水准尺进行抄平工作，此时需由观测者指挥A点上的后尺手，用铅笔尖在木杆面上移动，当铅笔尖恰在视线上时(水准仪同样需要精平)，观测者喊“好”，后尺手就据此在杆面上划一横线，此横线距杆底的距离即为后视读数α，则仪器视线高为h=hA＋a由杆底端向上量出应读的前视读数b=h－hB=hA－hB＋a据b值在杆上画出第二根铅笔线。此后再由观测者指挥立杆人员在B点外上下移动小木杆，当水准仪十字丝恰好对准小木杆上第二道铅笔线时，观测者喊“好”，此时前尺的助手在小木杆底端平齐处划线标记，此线即为欲设计高程hB。用小木杆代替水准尺进行抄平，工具简单、方便易行，但须注意小木杆上下头需有明显标记，避免倒立；在进行下一次测量之前，必须清除小木杆上的标记，以免用错.第四节点位测设的基本方法(1)如图所示，欲测设一点A，现场控制点为P、Q。在总平面图上查得P、A两点的坐标值分别为（xP，yP）、（xA,yA），以及PQ的坐标方位角aPQ（2）计算PA的坐标方位角aPA=arctan计算PA与PQ的夹角ββ＝aPQ－aPA计算PA的水平距离d΄PA=当精度要求较低时，上述的β、dPA可以图上直接量取。（3）置经纬仪于P点，运用测设水平角方法使∠APQ=β，在PA方向