11 基本的测设工作

第十一章基本的测设工作主要内容•测设已知水平距离的方法•测设已知水平角的方法•测设已知高程的方法•测设已知点平面位置的方法•测设已知坡度线的方法概述：测设（施工测量、放样）：把图纸上设计好的建（构）筑物位置（包括平面和高程位置）在实地标定出来的工作。即，按设计的要求将建（构）筑物各轴线的交点、道路中线、桥墩等点位标定在地面上。测设基本方法：根据已知点（控制点、已有建筑物特征点）与待测设点之间的角度、距离、高差等几何关系，应用测绘仪器和工具标定。施工测量的基本工作：测设已知水平距离、测设已知水平角、测设已知高程。§11.1测设已知水平距离的方法测设已知水平距离：从地面已知点开始，沿已知方向测设给定平距的工作。根据测设采用工具不同，可分为钢尺测设方法和光电测距仪测设方法。根据测设精度要求不同，可分为一般测设方法和精确测设方法。AB′BDB″①如图，在地面上，由已知点A开始，沿给定AB方向，用钢尺量出已知水平距离D，定出B′点。②在起点A处改变钢尺读数，同法测量已知距离D，定出B″点。③B′与B″两点取中点B，作为最终位置。一、用钢尺测设已知水平距离一般方法：精确方法：•间接法：先用一般方法测设平距，得B’点（如上图），精确测定AB’平距后，进行改正，得B点。•直接法：计算实地测设长度S（经过尺长、温度、高差改正后）测设。实地测设的距离Dlll0S=D-Δl-Δt-Δh待测设的水平距离尺长改正数钢尺名义长度整尺长改正数温度改正数Δt=α•D（t-t0）α=1.25×10–5钢尺线膨胀系数测设时温度钢尺检定温度，一般为20°C倾斜改正数Dhh22线段两端点高差实地测设水平距离：mDShtl017.60012.0011.0006.060++•测设：自起点A沿给定AB方向量出S，定出终点B，即得设计水平距离D。•检核：再放样一次，若两次放样之差在允许范围内，取平均位置得B。例：如图，欲测设水平距离AB，所使用钢尺的尺长方程式为：lt=30.000m+0.003+1.2×10-5×30(t-20C)mt=5°C，h=1.2m，D=60m；mDhh012.06022.1222mDlll006.06030003.00温度改正：mttDt011.0)205(102.160)(50a倾斜改正：尺长改正：三项改正数计算：Ah=1.2mBD=60mS光电测距仪测设已知水平距离与钢尺测设方法基本相同。方法：①如下图，光电测距仪安置于A点，反光镜沿已知方向AB移动，使仪器显示距离大致等于待测设距离D，定出B′点。②测出B′点反光镜的竖直角及斜距，计算出水平距离D′。③计算D′与D之间的改正数ΔD=D-D′。④根据ΔD符号，在实地沿已知方向用钢尺由B′点量ΔD，定出B点，AB即为D。二、光电测距仪测设已知水平距离ΔDA′BD′DB光电测距仪测设距离§11.2测设已知水平角的方法测设已知水平角：根据一已知方向测设出另一方向，使它们的夹角等于给定的设计角值。方法分类（按测设精度要求不同）：一般方法精确方法。一、水平角测设一般方法测设方法（盘左、盘右分中法）：①在O点安置经纬仪；②盘左，瞄准A点，置水平度盘读数为0°00‘00“；③转动照准部，使水平度盘读数恰好为β值，在视线方向定出B1点；④盘右，重复上述步骤定出B2点；⑤取B1和B2中点B，则∠AOB即为测设角β。检核：再测角∠AOB一测回。水平角测设一般方法AOβB1BB2如图，设OA为地面已有方向，欲测设水平角β。二、水平角测设精确方法精确地测量∠AOB′，一般采用多个测回取平均值，设平均角值为β′，并测量出OB′的距离。按下式计算B′点处OB′线段的垂距B′B。BOBOBB520626然后，从B′点沿OB′垂直方向调整垂距B′B，则∠AOB即为β角。检核：重新仔细测角∠AOB。水平角测设精确方法AOβ＇△βB’Bβ如图，安置经纬仪于O点，按照上述一般方法测设出已知水平角∠AOB′，定出B′点。§11.3测设已知高程的方法方法：在A点和B点中间安置水准仪，精平后读取A尺读数为a，计算仪器视线高程：Hi=HA+a则，B点标尺读数应为：b=Hi-HB测设时，将水准尺紧靠B点木桩上下移动，直到尺上读数为b时，沿尺底画一横线，此线即为设计高程HB的位置。aHibHAHBAB测设已知高程一、在地面测设已知高程根据已知点高程，通过引测，把设计高程标定在固定位置。如图，已知高程点A，其高程为HA，需要在B点标定出已知高程为HB的位置。±0标高：为了方便，通常把建筑物室内设计地坪高程用标高为±0表示，建筑物的基础、门窗等高程都是以±0为依据进行测设。因此，首先要在施工现场利用测设已知高程的方法测设出室内地坪高程位置。在隧道、坑道施工中，高程点通常设置在顶部。当高程点位于坑道顶部时，水准尺应倒立在高程点上。测设已知高程的应用——测设±0标高如图，A已知高程为HA，B为待测设高程为HB的位置。高程点在顶板的测设BabA二、在顶板测设已知高程由HB=HA+a+b，则B点应有的标尺读数：b=HB-(HA+a)测设时，将水准尺倒立并紧靠B点木桩上下移动，直到尺上读数为b时，在尺底画出设计高程HB位置。如图，A为已知高程HA的点，C为待测设高程为HC的点位，由于HC=HA-a-b1+b2+c则在C点应有的标尺读数为：c=HC-(HA-a-b1+b2)测设：当尺上读数为c时，在尺底画出设计高程HC位置。ACab1b2cB多个测站测设高程点三、多个测站测设已知高程对于多个测站的情况，采用类似分析和解决方法。钢尺悬挂在支架上，零端向下并挂一重物。在地面和待测设点位附近安置水准仪，分别读数a1、b1和a2。由于：HB=HA+a-(b1-a2)-b2，则b2=HA+a-(b1-a2)-HB。测设：当尺上读数为b2时，在尺底画出设计高程HB的标志线。四、在基坑中测设已知高程测设建筑基底高程a1b1HAAa2b2BHB当待测设点与已知点高差较大时，可采用悬挂钢尺的方法进行测设。如图，HA为A点已知高程，HB为B点待测设高程。在地面和待测设点位附近安置水准仪，分别读数a1、b1和a2。由于：HB=HA+a1+(a2-b1)-b2则：b2=HA+a1+(a2-b1)-HB当尺上读数为b2时，在尺底划出已知高程为HB的标志线五、在楼层中测设已知高程b2a2HBBb1a1HAA测设建筑楼层高程当待测设点在楼顶时，也可采用悬挂钢尺方法进行测设。如图，钢尺悬挂在支架上，零端向下并挂一重物，A为已知高程为HA的点，B为待测设高程为HB的点位。§11.4测设点平面位置的方法点的平面位置测设：根据已布设好的控制点坐标和待测设点坐标，反算出测设数据（即，控制点和待测设点之间的水平距离和水平角），再利用上述测设方法标定出设计点位。根据所用的仪器、控制点分布、现场地形及测设点精度要求等条件，可以采用以下几种方法进行测设工作：①直角坐标法②极坐标法③角度交会法④距离交会法⑤十字方向线法⑥全站仪坐标测设法测设方法（以1、2点为例）：①如图，根据控制点A和待测设点1、2的坐标，计算A与1、2点之间坐标增量△xA1，△yA1，△x12②在A点安置经纬仪，照准C点，测设水平距离△yA1定出1′点。③安置经纬仪于1′点。④盘左：照准C点（或A点），转90°给出视线方向，沿此方向分别测设水平距离△xA1和△x12定1、2两点。⑤同法，以盘右位置定出再定出1、2两点。⑥取1、2两点盘左和盘右的中点即为所求点。检核：在已测设点上架设经纬仪，检测各个角度，或丈量各条边长。一、直角坐标法适用条件：建筑场地已建立建筑基线，或建筑方格网。BDA1′C直角坐标法测设点位1(x1,y1)2(x2,y2)4(x4,y4)3(x3,y3)△xA1△x12△yA1测设方法：①如图，根据已知点A、B和待测设点1、2的坐标，反算出测设数据D1、β1、D2、β2。②经纬仪安置在A点，后视B点，度盘置零，按盘左盘右分中法测设水平角β1、β2，定出1、2点方向，沿此方向测设水平距离D1、D1，则可在地面测设出1、2两点。检核：实地丈量1、2两点水平边长，并与其坐标反算出的水平边长进行比较。二、极坐标法2ND1D2β1β2AB极坐标法测设点位1适用条件：便于量距情况下，或采用全站仪。测设方法：①如图，根据控制点A、B和测设点1、2坐标，反算测设数据βA1、βA2、βB1和βB2。②将经纬仪安置在A点，瞄准B点，利用βA1、βA2角值，按照盘左盘右分中法，定出A1、A2方向线，并在其方向线上的1、2两点附近分别打上两个木桩（骑马桩），桩上钉小钉以表示此方向，并用细线拉紧。③在B点安置经纬仪，同法定出B1、B2方向线。④根据A1和B1、A2和B2方向线分别交出1、2两点。21βA1βA2βB1βB2AB角度交会法测设点位三、角度交会法也可以利用两台经纬仪分别在A、B两个控制点同时设站，交会出1、2两点。检核：丈量实地1、2两点之间的水平边长，并与设计坐标反算出的边长比较。适用条件：控制点较远，量距有困难。测设方法（以1点为例）：①如图，A、B为控制点，1点为待测设点。②根据控制点和待测设点的坐标反算出测设数据DA和DB；③用钢尺从A、B两点分别测设两段水平距离DA和DB，其交点即为所求1点的位置。同样，2点的位置可以由附近的地形点P、Q交会出。检核：实地丈量1、2两点之间的水平距离，并与1、2两点设计坐标反算出的水平距离进行比较。四、距离交会法21DBPQDAAB距离交会法测设点位适用条件：当建筑场地平坦且便于量距时，此法较为方便。测设方法①如图，设阴影范围为基坑，P点为基坑中心点位。②在P点架设经纬仪，设置两条相互垂直的直线AB和CD，并分别用桩固定。③当P点被破坏后，恢复时，则利用桩点AB和CD拉出两条相互垂直的直线，其交点即可重新定出P点。CAPBD十字方向线法测设点位检核：为了防止由于桩点发生移动而导致P点测设误差，可以在每条直线的两端各设置两个桩点，以便能够发现错误。五、十字方向线法适用条件：所测设点位容易遭到破坏，需要经常恢复的情况。测设方法：①仪器安置于控制点A，以B点定向。②一人持反光棱镜立在待测设点附近，用望远镜照准棱镜。③使仪器置于测设模式，然后输入控制点和测设点坐标；④按坐标测设功能键，全站仪显示出棱镜位置与测设点的坐标差；⑤根据坐标差值，移动棱镜位置，直到坐标差值等于零时，棱镜位置即为测设点位。21A全站仪坐标测设法B六、全站仪坐标测设法检核：测设点确定后，可再测定其坐标，与设计坐标比较。适用条件：能用于多种情况，受天气和地形条件影响小，可直接测设点位。§11.5已知坡度线的测设即，在地面上定出一条直线，其坡度值等于已给定的设计坡度。在交通线路、管线等项工作中经常涉及到该问题。如图，设地面上A点的高程为HA，AB两点之间的水平距离为D，要求从A点沿AB方向测设一条设计坡度为δ的直线AB。即，在AB方向定出1、2、3、4、B各桩，使其各个桩顶连线的坡度等于δ。iδ倾斜视线12设计坡度34iBD已知坡度线测设HAiA①根据设计坡度δ和水平距离D计算出B点的高程：HB=HA-δ×D②按前面所述测设已知高程方法，把B点的设计高程测设到木桩上，则AB两点的连线的坡度等于已知设计坡度δ。③为了在AB间加密1、2、3、4等点，在A点安置水准仪时，使一个脚螺旋在AB方向线上，另两个脚螺旋的连线大致与AB线垂直，量取仪器高i，用望远镜照准B点水准尺，旋转在AB方向上的脚螺旋，使B点桩上水准尺上的读数等于i，此时仪器的视线即为设计坡度线。④在AB中间各点打上木桩，并在桩上立尺使读数皆为i，这样的各桩桩顶的连线就是测设坡度线。也可利用经纬仪定出中间各点。已知坡度线测设方法：