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1工程测量理论知识1．工程测量的基本内容第四节测量坐标系的概念常用坐标系有：天文地理坐标系（经纬度坐标系）；大地坐标系：1954年北京大地坐标系，1980西安大地坐标系，CGCS2000国家大地坐标系，WGS84世界大地坐标系。高程系统常用的为：1985国家高程基准。第六节高斯投影知识点：高斯-克吕格投影；中央子午线；投影分带；高斯平面直角坐标系。变形观测的概念：变形是指变形体在各种荷载作用下，其形状、大小及位置在时间域或空间域的变化。2变形监测又称为变形测量或变形观测，变形测量则是对设置在变形体上的观测点进行周期性地重复观测，求得观测点各周期相对于首期的点位或高程的变化量。变形体用一定数量的有代表性的位于变形体上的离散点（称监测点或目标点）来代表，监测点的变形可以描述变形体的变形。变形分类：1）变形体自身的形变。变形体自身的形变包括：伸缩、错动、弯曲和扭转四种变形，2）变形体的刚体位移。刚体位移则含整体平移、整体升降、整体转动和整体倾斜。变形监测分类：（1）静态变形监测，静态变形是时间的函数，观测结果只表示在某一期间内的变形，静态变形通过周期测量得到。（2）动态变形监测，动态变形指在外力（如风、阳光）作用下产生的变形，它是以外力为函数表示的，动态变形需通过持续监测得到。变形观测对象1）研究全球性变形，如监测全球板块运动、地极运动、地球自转速率变化、地潮等；2）区域性变形研究，如地壳形变监测、城市地面沉降；3）工程和局部性变形研究，工程变形监测一般包括工程（构）建筑物及其设备以及其他与工程建设有关的自然或人工对象，这是本课程研究的主要内容。工程变形的原因一、自然条件及其变化；二、与建筑物本身相联系的原因；三、勘测设计、施工及运营管理工作做的不合理，也会引起建筑物额外的变形。变形监测的内容1）垂直位移（沉降）监测2）水平位移监测3）倾斜监测34）裂缝监测5）挠度监测6）日照和风振监测等变形观测的意义（1）首先是实用上的意义，主要是掌握各种工程建筑物的地质构造的稳定性，为安全诊断提供必要的信息，以便发现问题并采取措施；（2）其次是科学上的意义，包括更好地理解变形的机理，验证有关设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计以及建立有效的预报模型对于工程的安全来说：监测是基础，分析是手段，预报是目的。第一节施工放样的基本概念1.施工测量的目的和内容（1）测设工作是根据工程设计图纸上待建的建筑物、构筑物的轴线位置、尺寸及其高程，算出待建的建筑物、构筑物各特征点(或轴线交点)与控制点(或已建成建筑物特征点)之间的距离、角度、高差等测设数据，然后以地面控制点为根据，将待建的建、构筑物的特征点在实地桩定出来，以便施工。（2)施工测量贯穿于整个施工过程中。从场地平整、建筑物定位、基础施工，到建筑物构件的安装等，都需要进行施工测量，才能使建筑物、构筑物各部分的尺寸、位置符合设计要求。2.施工测量的特点测绘地形图是将地面上的地物、地貌测绘在图纸上，而施工放样则和它相反，是将设计图纸上的建筑物、构筑物按其设计位置测设到相应的地面上。4(1)目的不同(2)精度要求不同(3)测量工序与施工工序相关(4)受施工干扰3.施工测量的原则施工测量和测绘地形图一样，也要遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。即先在施工现场建立统一的平面控制网和高程控制网，然后以此为基础，测设出各个建筑物和构筑物的位置。施工放样主要有：平面位置的放样、高程放样,以及竖直轴线放样。4.施工测量的精度施工测量的精度取决于工程的性质、规模、材料、施工方法等因素，因此，施工测量的精度应由工程设计人员提出的建筑限差或按施工规范来确定。5.准备工作在施工测量之前，应建立健全的测量组织和检查制度。并核对设计图纸，检查总尺寸和分尺寸是否一致，总平面图和大样详图尺寸是否一致，不符之处要向设计单位提出，进行修正。然后对施工现场进行实地踏勘，根据实际情况编制测设详图，计算测设数据。对施工测量所使用的仪器，工具应进行检验、校正，否则不能使用。工作中必须注意人身和仪器的安全，特别是在高空和危险地区进行测量时，必须采取防护措施。6.施工放样的重要性（1）工程的内容通过施工来表达，施工的技巧很大程度上受放样的制约，可以说放样是整个工程中的重中之重。5（2）放样要把作品的意境融入实体，如果只是单纯的照搬照抄，那么就体现不出设计师追求的意念，作品只有形而没有神。所以做一个施工放样人员，首先要理解、渗透进作品的内在，然后才能表达作品的意图。7.施工测量内容：确定控制点位置、恢复道路中线测量、测设施工控制桩、复测与加密水准点、路基边坡桩放样、路面放样、构造物放样、土方放样、植物种植放样。8.施工测量的任务：1.复测、加密水准点。2.恢复道路中线的位置。3.测设施工控制桩。4.路基边坡桩和路面施工的放样。5.广场边线放样。6.土方施工放样。7.植物种植放样。8.施工测量原则同一般测量原则：先整体后局部，先控制后碎步。9.测设点位的基本工作：1、已知长度的测设。2、已知角度的测设。3、已知高程的测设。4、已知坡度线的测设。第二节施工放样的基本方法施工测量的基本工作是根据已知点的位置（平面位置和高程）确定未知点的位置，实质上是确定点间的相对位置或者确定点的绝对位置。6一、已知距离的放样在地面上测设已知长度的直线，有距离与方向，确定另外一点。1、钢尺量距放样如图所示：已知图纸上直线AB，水平距离D，地面上A点位，要求在地面上测设B点位。对水平距离D进行尺长、倾斜与温度改正，计算出在地面上直线长度D1：2、测距仪测距放样观测所得水平距离与设计所需的水平距离相等（或差值在允许范围内），可定出最终点的位置。二、已知水平角的放样水平角放样是根据一个已知方向AB和角顶点A的位置，按设计给定的水平角值把另一个方向AC在实地上标定出来的工作。1、正倒镜分中法（盘左与盘右法）在A点安置经纬仪，盘左瞄准B点，归零，拨水平角得C1点，盘右瞄准B点，归零，拨水平角得C2点，平分C1C2得C点。2、垂线改正法：在A点安置经纬仪，用正倒镜分中法放样，定出角BAC，用测回法测定计算垂直距离CC1。得C点。三、已知高程的放样在地面上测设已知点高程是根据一个已知点的高程测设另一个点的高程。1、水准测量法已知BM点高程为H，在A处放出Ha的点（在A处打一木桩），将水准仪安置于两点中间，在水准点BM上立水准尺得后视读数a，计算前视读数b：b=H-Ha+a，在A处上下移动水准尺当读数为b时，为A处高程为Ha的点。2、三角高程法四、已知坡度的放样7在地面上测设已知坡度线是已知AB直线水平距离为D，A点高程为Ha，从A处开始沿AB方向放出%的坡度线。B点的高程Hb=Ha+D*%，根据在地面上测设已知点高程定出B点桩高。在A点上安置经纬仪，量出仪高，将望远镜瞄准B点上的水准尺，使中丝读数为，固定望远镜的制动螺丝，定P1、P2、P3点。五、在地面上测设已知点的方法一）直角坐标法适用于待测点距已知控制点较近、方便量距的地方。先确定坐标原点，后用测距仪沿X、Y轴方向量距二）极坐标法（坐标增量）极坐标法是指在建立的极坐标系中，通过待测点的极径D和极角，来确定放样点的平面位置。此法适合于用经纬仪加测距仪或全站仪测设。A、B为现场已知点，其坐标分别为p点为测设点，其设计坐标为。三）角度交会法角度交会法是指在地面上通过测设两个或三个已知角度，根据各角提供的视线交出点的平面位置的一种方法，方向交会法。适用于待测点距已知控制点较远、不方便量距的地方（如桥墩）。四）距离交会法根据两段已知距离交会出点的平面位置，称为距离交会法。适用于地面平坦、量距方便、待测点距已知控制点较近的地方。分别从A、B点作a、b圆弧，两圆弧相交点M。一、水准测量原理测定地面点高程的测量工作，称为高程测量，根据仪器不同分为水准测量，三角高程测量，气压高程测量。水准测量原理是利用水准仪提供一条水平线，借助竖立在地面点的水准尺，直接测定地面上各点间的高差，然而根据其中一点的已知高程，推算其他各点的高程。二、水准仪和水准尺水准测量所用的仪器有：水准仪，水准尺和尺垫三种。DS3型微倾水准仪由望远镜，水准器和基座等部件构成。水准尺有双面水准尺和塔尺两种。尺垫用于水准测量中竖立水准尺和标志转点。使用微倾水准仪的基本*作程序为：安置仪器、粗略整平(简称粗8平)、调焦和照准、精确整平(简称精平)和读数。三、水准测量方法为了统一全国的高程系统、满足各种比例尺测图、各项工程建设以及科学研究的需要，在全国各点埋设了许多固定的高程标志，称为水准点，常用“BM”表示。水准点有永久性和临时性两种。水准测量通常是从某一已知高程的水准点开始，引测其他点的高程。在一般的工程测量中，水准路线主要有三种形式：闭合水准路线，附合水准路线，支线水准路线。水准测量的方法和记录。水准测量的测站检核方法有变动仪高法和双面尺法。四、水准测量成果计算计算水准测量成果计算时，要先检查野外观测手簿，计算各点间高差，经检核无误，则根据野外观测高差计算高差闭合差。若闭合差符合规定的精度要求，则调整闭合差，最后计算各点的高程。五、微倾水准仪的检验与校正微倾水准仪有四条轴线，轴线应满足的条件：园水准器轴‖仪器竖轴、十字丝横丝⊥仪器竖轴、水准管轴平行于视准轴。五、水准测量误差及其消减方法水准测量误差包括：仪器误差、水准尺误差、水准管气泡居中误差、读数误差、视差影响、水准尺倾斜误差、仪器和尺垫下沉、地球曲率和大气折光的影响、温度的影响等。六、精密水准仪和水准尺精密水准仪是能够提供水平视线和精确照准读数的水准仪。主要用于国家一、二等水准测量和高精度的工程测量中。如国产DS1型精密水准仪。七、自动安平水准仪和激光扫平仪自动安平水准仪不用水准管和微倾螺旋，而是在望远镜中设置一个补偿装置进行水平调整。沉降观测标准操作流程1.熟悉了解项目，包括熟悉项目责任书和项目技术设计书。2.收集相关资料，包括底层平面结构图、结构设计说明等。3.现场踏勘，了解工程的作业条件、交通条件、观测环境，并与所收集的资料的情况进行核实制定观测方案，包括观测方法，测量仪器，测量人员、观测线路等。4、根据制定的观测方案，现场确定水准基点、工作基点、观测点。5、水准基点、工作基点、观测点布设，确定观测线路及观测方法、测站数、置仪点。6、领取仪器和工具，人员分工（执镜、施仪、记录、开车、9内业、仪器领取），检校仪器。7、按确定的精度、测量方法、观测线路及人员进行沉降观测8、在观测过程中严格执行“五定”原则，一个测程必须是偶数站，执行正确的读书方法及顺序，一次观测必须闭合或往返观测，严格执行外业检校程序。9、沉降观测的成果内业处理及校核，成果技术报告整理。10、提交成果至测绘室审核。地形测量标准操作流程1、熟悉了解项目，包括熟悉项目责任书和项目技术设计书。2、收集相关资料，包括航测图、项目所在地地理位置、自然条件、气象条件、行政区域划分及经济状况等。3、现场踏勘，了解工程的作业条件、交通条件，并与所收集的资料的情况进行核实。4、在地形总图或航测图上找到项目具体位置，了解可利用的控制点详细位置和参数。5、制定书面测量方案，包括测量方法，测量仪器，测量人员、测量线路、安全措施等。6、领取仪器和工具，人员分工（执镜、施仪、记录、开车、内业、仪器领取）；检校仪器并检查仪器电量和仪器工具的完好情况。7、若使用GPS进行测量放线，先确定GPS服务器的运行情况，检查移动站的信号接收质量，确定满足工作条件后才出勤作业。8、布设GPS、图根控制点和导线线路。9、实施测量作业。10、测绘完毕后现场进行外业自检、互检，检查地物、地貌有无遗漏或错绘。11、进行内业检查、地形图绘图。12、将测绘成果交测绘室审核。10市政工程测量标准操作流程1、熟悉了解项目，包括熟悉项目责任书和项目技术设计书。2、收集相关资料，包括规划图、设计图、项目所在地地理位置、自然条件、气象条件等。3、在地形总图或航测图上找到项目具体位置，了解可利用的控制点详细位置和参数。4、制定书面测量方案，包括测量方法，测量仪器，测量人员、测量线路、安全措施等。5、领取仪器和