1、.第二讲 工程测量2010年8月7日施工技术培训.1.工程测量的任务 将图纸上建筑物的相关点，通过实地的定位和放样，将其平面位置和高程标定到施工作业面上，为施工提供正确的位置，指导施工。.2.水准测量2.1.水准测量原理 基本测法：从已知高程点A出发，测出A点到B点的高程之差，即高差hAB，则B点高程HB为：HB = HA + hAB 在A、B两点上各立一根尺子（水准尺），在A、B之间安置一架可以得到水平袖线的仪器（水准仪），由水平视线在尺子上读数，分别为a、b，则两点的高差hAB=a-b。这其中的关键是水准仪能够给出水平视线。a后视读数；b前视读数注意： 1高差hAB本身可正可负，当a大于b
2、时hAB为正，此时B点高于A点；当a小于b时hAB为负，即B点低于A点。 2高差hAB的书写其下标的次序是固定的，不能随意变换，hAB表示从A到B的高差；hBA则表示从B到A的高差。.2.22.2水准仪的安置水准仪的安置 目的目的 将仪器脚架快速、稳定地安置到测站位置，并使高度适中、架头粗平。 操作操作：旋松脚架腿三个伸缩固定螺旋，抽出活动腿至适当高度（大致与肩平齐），拧紧固定螺旋；张开架腿使腿尖呈等边三角形，摆动一架腿（圆周运动）使架头大致水平，踏实腿架。然后将仪器用中心连接螺旋固定在腿架上，并使基座连接板三边与架头三边对齐。 整平整平 操作：（1）任选两个腿螺旋，双手相向等速转运这对腿螺旋
3、，使气泡移动至1、2连线过零点的垂线上，气泡运动的方向与左手大拇指旋转腿螺旋的方向一致。 （2）转运另一个腿螺旋3，使气泡位于分划圈的零点位置，或过零点与1、2连线的平行线上。按上述步骤反复操作，直至仪器转到任一方向气泡均居中为止。.2.3水准测量的实施一、单一水准路线的种类一、单一水准路线的种类 1附合水准路线：从一个已知高程的水准点起，沿一条路线进行水准测量，以测定另外一些水准点的高程，最后连测到另一个已知高程的水准点。 2闭合水准路线：从一个已知高程的水准点出发，沿一条环形路线进行水准测量，测定沿线若干水准点的高程，最后又回到此水准点。 3支水准路线：从一个已知高程的水准点出发，最后没有
4、连测到已知高程的水准点二、水准测量的外业施测二、水准测量的外业施测 1普通水准测量 1）第一测站： 将水准尺立于已知高程的水准点上作为后视，安置水准仪和前视点。瞄准后视尺，读数。旋转望远镜瞄准前视尺，读数。记录、计算高差。 2）第二测站： 后尺和测站向前移动，前尺不动并转为第二测站的后尺，原后尺变为前尺，同第一站的方法一样继续向前观测。 .3.角度测量3.1水平角的观测方法水平角的观测方法 盘左（正镜）：观测者对着望远镜的目镜时，竖盘在望远镜的左边 盘右（倒镜）：观测者对着望远镜的目镜时，竖盘在望远镜的右边一、测回法只用于观测两个方向之间的单角。设要测的水平角为AOB，在O点安置全站仪进行观测
5、。操作步骤： 盘左位置（正镜）：瞄准目标A，读取水平度盘读数a1，记入观测手簿；顺时针方向转动照准部，瞄准目标B，读取水平度盘读数b1。 盘右位置（倒镜）：倒转望远镜，瞄准目标B，读取水平度盘读数b2，记入观测手簿；顺时针方向转动照准部，瞄准目标A，读取水平度盘读数a2，记入观测手簿；则水平角为： 在进行多个测回的观测时，为减小水平度盘带动误差的影响，需按 配置度盘。各个方向2C值互差限差。ABOn180.4.直线定向4.1直线的定向直线的定向一、直线定向的意义一、直线定向的意义1直线定向：确定一条直线与基本方向的关系称为直线定向。2直线定向的意义：仅仅确定了两点之间的距离是不够的，测量工作还
6、需要知道两点之间的方位关系，有了距离，又有了方位，两点之间的相对位置就确定了。1）真子午线二、直线定向的表示方法二、直线定向的表示方法1方位角：方位角：由基本方向线（真子午线的切线方向）的北端起顺时针方向到一方向线的水平角度，称为该方向线的真方位角。表示为A。取值范围：0360直线方向的表示：从1至2，表示为A1，2；从2至1，表示为A2，1。.5.控制测量5.1控制测量的作用 控制测量是限制测量的传播和积累，保证必要的测量精度5.2平面控制测量要求及计算方法 5.2.1 测量要求： 1）、仪器检验： a、照准部旋转正确性的检验。 b、光学测微器行差与隙动差的测定。 c、水平轴不垂直于垂直轴之
7、差的测定。 d、垂直微动螺旋使用正确性的检验。 e、照准部旋转时，仪器底座位移而产生和系统误差的检验。 f、光学对中器的检验性和校正。 g、仪器内部符合精度的检验。 h、仪器测程和反射棱镜性能的测试。 i、周期误差的测定 j、气压表和温度表的检验与校正。. 2）、水平观测角前应检查觇标是否稳固安全，确认其稳固后，方可进行观测。整平仪器，按选点图或概略方向值找到观测方向，辨认照准目标附近的地形特征，以便观测时能顺利找到目标。 3）、水平角观测均应在通视良好、成像清晰稳定时进行，晴天的日出、日落和中午前后，如果成像模糊或跳动剧烈时，不应进行观测。水平角一般在白天进行。二等点上的全部测回，应在两个以
8、上时间须（上行、下午、夜间各为一个时间段）完成。 4）、水平角观测可采用测回法，测回法一测回的操作程序如下： 将仪器照准1方向标的，进行水平角度输入。顺时针方向旋转照准部，精确照准2方向标的。纵转望远镜，精确照准2方向读数。逆时针方向旋转照准部，精确照准1方向标的读数。 5）、水平角观测过程中，仪器不应受日光直接照射，气泡中心位置偏离整置中心不应超过一格，气泡位置偏听偏离接近一格时，应在测回重新整置仪器，使水准气泡居中， 6）、水平角观测成果的重测和取舍应符合下列规定： 凡超出规范规定限差的结果，均应进行重测，重测应在当场完成。 2C较差或各测回较差超限时，应重新超限方向并联测零方向，因测回较
9、差超限重测时，除明显孤值外，原则上应重测观测结果中最大和最小值的测回。. 7）、气象改正：采用通风干湿温度表和空盒气压表，在测距时使用的温度表及气压表宜和测距仪器检定时一致。到达测站后，立刻不容缓打开装气压表的盒子，置平气压表，避免日光曝晒。气压表温度与周围一致才输入数值。 8）、测距作业在仪器所有电子部件达到正常稳定的工作状态时方可正式测距。读数时，信号指示器指针应在最佳回光信号范围内。不宜顺光、逆光观测，仪器的主要电子部件不应曝晒，在晴天作业时仪器须打伞观测。.5.3导线测量 导线是由若干条直线连成的折线，每条直线叫导线边，相邻两直线之间的水平角叫做转折角。测定了转折角和导线边长之后，即可
10、根据已知坐标方位角和已知坐标算出各导线点的坐标。按照测区的条件和需要，导线可以布置成下列几种形式。1附合导线如图导线起始于一个已知控制点，而终止另一个已知控制点。.2.闭合导线 由一个已知控制点出发，最后仍旧回到这一点，形成一个闭合多边形，在闭合导线的已知控制点上必须有一条边的坐标方位角是已知的。.3.支导线 从一个已知控制点出发，既不附合到另一个控制点，也不回到原来的起始点。5.4导线测量的外业观测导线测量的外业包括踏勘、选点、埋石、造标、测角、测边、测定方向。 1. 踏勘是为了了解测区范围地形及控制点情况，以便确定导线的形式和布置方案；选点应考虑便于导线测量、地形测量和施工放样。选点的原则
11、为： （1）相邻导线点间必须通视良好; （2）导线点应选在地势高、视野开阔便于碎步测量的地方; （3）导线边长大致相同; （4）密度适宜、点位均匀、土质坚硬、易于保存和寻找; 2. 测角 可测左角，也可测右角，闭合导线测内角， 3.测边 全站仪测边 4.测定方向 用陀螺经伟仪测定方向.5.5导线测量的内业计算 1.坐标的正算和反算 已知一点A的坐标Xa、 ya，边长DAB坐标方位角aAB,求B点的坐标Xb、 yb称为坐标正算反之称为坐标反算。 2.闭合导线平差计算.闭合导线测量计算：1）、角度闭合差计算：fB=测-（n-2）1802）fBf限进行闭合差调整，将以相反的符合平均分配到各观测量角去
12、。其角度改正数为:V= - f/n当f不能整除时，则将余数凑整到测角的最小位分配到短边大角上去。改正后调整的角值必须满足测=（n-2）180，否则表示计算有误。3）、各边坐标方位角推算 根据导线点编号，导线内角改正值和起始边的方位角，即可按前=后-右+180，依次计算各个方位角，直到回到起始边，经校核无误后，方可继续往下计算。4）、坐标增量计算及其闭合差调整：根据各边长其方位角计算同相邻导线点的坐标增量，闭合导线纵横坐标增量的总和的理论值应等于零。x理=0y理=0由于量边误差和改正角值的残余误差，其计算的观测值x测，y测不等于零，与理论值之差，称为坐标增量闭合差，即fx=x测-x理fy=y测-
13、y理由于fx、fy的存在，使得导线不闭合而产生f,称为导线全长闭合差，即f值与导线长短有关。通常以全长相对闭合差K来衡量导线的精度即：K=f/D=1/(D/f)当K在容许值范围内，可将其以fx,fy相反符号按边长成正比分配到各增量中去，其改正数为Vx=(-fx/D)DiVy=(-fy/D)Di按增量的取位要求，改正数头凑整至mm，凑整后的改正数总和必须与反号的增量闭合差相等。5）、坐标计算 根据起点已知坐标和改正后的增量计算各桩坐标 .3.附合导线的平差计算.附合导线测量的计算方法：附合导线测量的计算方法：导线的起始边和终边是根据设计测量提供值为准。导线GPS002JD301、GPS005JD
14、312作为已知导线边，点GPS002、GPS005；JD301、JD312的坐标已知，根据所测的前进方向的左角及各未知导线的长度可以求出各项数值。角度闭合差的计算方法：为导线夹左角即终边的坐标方位角可按下式求得：由于导线GPS002JD301的坐标方位角已知，所以计算值a终与已知a终之差即为附和导线的角闭合差，即：根据测规限差: 若满足要求则证明测量合格。完成以上步骤后，就进行角度闭合差分配。即把fB以相同的符号平均地分配到各个右角去。(若所测是左角则把fB以相反的符号平均分配道各个左角中去)。5.1.2、坐标增量闭合差的计算方法附和导线各边的坐标增量的代数和，理论上等于终点和起点已知坐标之差
15、，即：如果二者不相等，其差值是附和导线坐标增量闭合差，即：fX=X测-（X终-X始）fY=Y 测-（Y终-Y始）坐标增量闭合差fx与fy取相反的符号按边长的比例分配到各边的坐标增量中去。注：精密导线全长相对闭合差不大于1/35000。.6.圆曲线圆曲线范围的坐标计算步骤如下： 1.求出YH点到HY点的方位角距离。 2.求出a。 3.根据求点里程求出O点到求点的方位角。 4.可得求点坐标（X，Y）圆曲线如下图：.7.缓和曲线缓和曲线范围的坐标计算1.求出缓和曲线上任意一点的相对坐标X=L- L5/40R2L02+ L9/3456R4L04Y=L3/6RL0+ L7/336R3L03L为任意一点曲线长度R曲线半径L0缓和曲线长度2.求出M（X，Y）坐标3.求出4.求出a5.求出任一点M切线的方位角6.即得缓和曲线上任一点的坐标N(X,Y)缓和曲线如下图：.8.竖曲线竖曲线的高程计算： 1.E1=（L-L）Tan(a) 2.E2= L2/2R 3.M点高程=JD高程-E1-E2.不妥之处恳请指教谢谢
