1、项目一 地面点位的测设 学习项目学习项目1 1：地面点位的测设地面点位的测设任务一：测设已知数值水平角、水平距离和高程任务一：测设已知数值水平角、水平距离和高程 任务任务二：二：测设平面点的位位置测设平面点的位位置任务一：测设已知数值水平角、水平距离和高程任务一：测设已知数值水平角、水平距离和高程一、测设已知水平角一、测设已知水平角测设已知水平角就是根据一已知方向测设出另一方向，使它测设已知水平角就是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。按测设精度要求不同分为一们的夹角等于给定的设计角值。按测设精度要求不同分为一般方法和精确方法。般方法和精确方法。1、一般方法放样一般方
2、法放样 角角 (又称正倒镜分中法)当测设水平角精度要求不高时，可采用此法当测设水平角精度要求不高时，可采用此法。测设步骤：测设步骤：在在O安置经纬仪或全站仪；安置经纬仪或全站仪；盘左瞄准盘左瞄准A，配置水平度盘读数为，配置水平度盘读数为0；转动照准部至读数转动照准部至读数，定，定B；盘右瞄准盘右瞄准A，设平盘读数为，设平盘读数为b；转动照准部至读数转动照准部至读数(b+)，定，定B；取取B、B之中间位置得之中间位置得B，则：，则：AOB=举例：设地面已知方向OA，O为角顶，为已知水平角角值，OB为欲定的方向线。A（1）在O点安置经纬仪，盘左位置瞄准A点，使水平度盘读数为 。（2）转动照准部，使
3、水平度盘读数恰好为值，在此视线上定出B1点。（3）盘右位置瞄准A点，使水平读盘读数为 ，在此视线上定出B2点。（4）取B1和B2的中点B，则AOB就是要测设的角。00000 0000180OAB1B2B2.精确方法放样精确方法放样 角角(又称多测回修正法)测设方法：测设方法：用用“一般方法一般方法”测设测设 角角(得得B 点点)；用用多测回观测多测回观测 AOB，取平均值取平均值；用公式用公式计算改正值计算改正值B B，修正得精确位置，修正得精确位置B。BOBOBB 520626当测设精度要求较高时，可采用精确方法测设。当测设精度要求较高时，可采用精确方法测设。AOBB11 （1）先用一般方法
4、测设出B1点。例 设地面已知方向OA，O为角顶，为已知水平角角值，OB 为欲定的方向线。B1（2）用测回法对AOB1观测若干个测回，求出各测回平均值1，并计算出1。（3）量取OB1的水平距离。（4）计算改正距离。111tanOBOBBB（5）自B1点沿OB1的垂直方向量出距离BB1，定出B点，则AOB就是要测设的角度。BB 量取改正距离时，如为正，则沿OB1的垂直方向向外量取；如为负，则沿OB1的垂直方向向内量取。举例：举例：已知OB =85.00米，设计值=38，设测得 =385942，计算修正值B B。解：=-1=18 B B=85tan0018 =85 =0.0074m 7.4mm得：点
5、位修正值为7.4mm(从B点沿OB的垂直方向向外调整垂距BB得精确位置B)二、测设已知水平距离二、测设已知水平距离1、用钢尺测设已知水平距离、用钢尺测设已知水平距离AB1 为了校核与提高测设精度，在起点为了校核与提高测设精度，在起点A A处改变读数，按同法处改变读数，按同法量已知距离量已知距离DABDAB定出定出B2B2点。由于量距有误差，点。由于量距有误差，B1B1与与B2B2两点一两点一般不重合，其相对误差在允许范围内时，则取两点的中点作般不重合，其相对误差在允许范围内时，则取两点的中点作为最终位置。为最终位置。（1 1）一般方法）一般方法 在地面上，由已知点在地面上，由已知点A A开始，
6、沿给定方向，用钢尺量出已知开始，沿给定方向，用钢尺量出已知水平距离水平距离D DABAB定出定出B B1 1点。点。B2BDAB 当水平距离的测设精度要求较高时，按照上面一般方法在地当水平距离的测设精度要求较高时，按照上面一般方法在地面测设出的水平距离，还应再加上尺长、温度和高差面测设出的水平距离，还应再加上尺长、温度和高差3项改正，项改正，但改正数的符号与精确量距时的符号相反。但改正数的符号与精确量距时的符号相反。测设步骤：测设步骤：用经纬仪定线，定出尺段桩和终点桩，并作标志；用经纬仪定线，定出尺段桩和终点桩，并作标志；用水准仪测定各相邻桩桩顶之间的高差；用水准仪测定各相邻桩桩顶之间的高差；
7、按精密丈量的方法先量出整尺段的距离，并加尺长改正、温按精密丈量的方法先量出整尺段的距离，并加尺长改正、温度改正和高差改正，计算每尺段的长度及各尺段长度之和，得度改正和高差改正，计算每尺段的长度及各尺段长度之和，得最后结果为最后结果为D D0 0 ；（2 2）精确方法）精确方法 尺长改正数尺长改正数：温度改正数温度改正数：倾斜改正数：倾斜改正数：求余长求余长q q，即，即D-DD-D0 0=q q 。然后计算余长段应测设的距离。然后计算余长段应测设的距离 q=qq=qld ld lt lt lh lh 式中式中ld ld、lt lt、lhlh为余长段相应的三项改正。为余长段相应的三项改正。根据根
8、据qq在地面上测设余长段，并在终点桩上作出标志，即在地面上测设余长段，并在终点桩上作出标志，即为所测设的终点为所测设的终点B B。Dlll0)(0ttDt51025.1Dhh22举例 从A点沿AC方向测设B点，使水平距离 D=25.000m，所用钢尺的尺长方程式为：C)20(m301025.1m003.0m305 tlt测设时温度为 ，C30 t 测设时拉力与检定钢尺时拉力相同。ACBhABLBDAB25.000m 1）测设之前通过概量定出终点，并测得两点之间的高差 。m000.1 BAh 2）计算L的长度。m002.0m25m30m003.00 Dllldm003.0m25C)20C30(1
9、025.1)(50 Dttlt m020.0m252m)000.1(222 DhlhhtdlllDL m015.25m)020.0(m003.0m002.0m000.25 3）在地面上从A点沿AC方向用钢尺实量25.015m定出B点，则AB两点间的水平距离正好是已知值25.000m。（3 3）用测距仪或全站仪测设水平距离）用测距仪或全站仪测设水平距离 当测设精度要求较高时，一般采用测距仪或全站仪当测设精度要求较高时，一般采用测距仪或全站仪测设法。测设法。AC1DDCD在在A A安置测距仪安置测距仪(或全站仪或全站仪)并进行棱镜常数、气象常数设并进行棱镜常数、气象常数设置；在置；在C C附近安置
10、反光棱镜；附近安置反光棱镜；光电测距仪安置于光电测距仪安置于A A点，反光镜沿已知方向点，反光镜沿已知方向ACAC移动，使仪器移动，使仪器显示的距离大致等于待测设距离显示的距离大致等于待测设距离D D，定出，定出C C1 1点，测出点，测出C1C1点反光点反光镜的竖直角及斜距，计算出水平距离镜的竖直角及斜距，计算出水平距离DD。再计算出。再计算出DD与需与需要测设的水平距离要测设的水平距离D D之间的改正数之间的改正数D=D-DD=D-D。根据。根据DD的符的符号在实地沿已知方向用钢尺由号在实地沿已知方向用钢尺由C C1 1点量点量DD定出定出C C点，点，ACAC即为测即为测设的水平距离设的
11、水平距离D D。全站仪瞄准位于全站仪瞄准位于C C1 1点附近的棱镜后，点附近的棱镜后，能够直接显示出全站仪能够直接显示出全站仪与棱镜之间的水平距离与棱镜之间的水平距离DD，因此，可以通过前后移动棱镜使，因此，可以通过前后移动棱镜使其水平距离其水平距离DD等于待测设的已知水平距离等于待测设的已知水平距离D D时，即可定出时，即可定出C C点。点。三、测设已知高程三、测设已知高程1、测设设计高程、测设设计高程测设设计高程就是利用水准仪，根据已知高程点，将设计高程测测设设计高程就是利用水准仪，根据已知高程点，将设计高程测设到现场作业面上。设到现场作业面上。测设原理：测设原理：在已知点在已知点A A
12、点和待测设点点和待测设点B B点中间安置水准仪，精平点中间安置水准仪，精平后读取后读取A A点的标尺读数为点的标尺读数为a a，则仪器的视线高程为，则仪器的视线高程为H Hi i=H=HA A+a+a，由图，由图可知测设已知高程为可知测设已知高程为HBHB的的B B点标尺读数应为：点标尺读数应为：b=Hi-HB1在地面上测设已知高程 某建筑物的室内地坪设计高程为45.000m45.000m，附近有一水准点BMBM3 3，其高程为H H3 3=44.680m=44.680m。BM3Am556.1 a大地水准面m680.443 Hm236.46 iHm236.10 01 1bm000.450 H0
13、.000现在要求把该建筑物的室内地坪高程测设到木桩A A上，作为施工时控制高程的依据。（1 1）在水准点BMBM3 3和木桩A A之间安置水准仪，在BMBM3 3立水准尺上，用水准仪的水平视线测得后视读数为1.556m1.556m，此时视线高程为：m236.46m556.1m680.44（2 2）计算A A点水准尺尺底为室内地坪高程时的前视读数：m236.1m000.45m236.46 b（3 3）上下移动竖立在木桩A A侧面的水准尺，直至水准仪的水平视线在尺上截取的读数为1.236m1.236m时，紧靠尺底在木桩上画一水平线，其高程即为45.000m45.000m。2 2、设计高程点在顶部的
14、测设、设计高程点在顶部的测设 在地下坑道施工中，高程点位通常设置在坑道顶部。通常规定在地下坑道施工中，高程点位通常设置在坑道顶部。通常规定当高程点位于坑道顶部时，在进行水准测量时水准尺均应倒立当高程点位于坑道顶部时，在进行水准测量时水准尺均应倒立在高程点上。在高程点上。例如：例如：A为已知高程为已知高程HA的水准的水准点，点，B为待测设高程为为待测设高程为HB的位的位置。置。由于由于HB=HA+a+b，则在，则在B点应点应有的标尺读数有的标尺读数b=HB-(HA+a)。因。因此，将水准尺倒立并紧靠此，将水准尺倒立并紧靠B点木点木桩上下移动，直到尺上读数为桩上下移动，直到尺上读数为b时，在尺底画
15、出设计高程时，在尺底画出设计高程HB的的位置。位置。3、高程传递、高程传递 当向较深的基坑或较高的建筑物上测设已知高程点时，如水准当向较深的基坑或较高的建筑物上测设已知高程点时，如水准尺长度不够，可利用钢尺向下或向上引测。尺长度不够，可利用钢尺向下或向上引测。测设方法：钢尺悬挂在支架上，零端向下并挂一重物，测设方法：钢尺悬挂在支架上，零端向下并挂一重物，R R为已为已知水准点，其高程为知水准点，其高程为H HR R，B B为待测设高程点，其设计高程为为待测设高程点，其设计高程为H HB B。在地面和待测设点位附近安置水准仪，分别在标尺和钢尺上读在地面和待测设点位附近安置水准仪，分别在标尺和钢尺
16、上读数数a a1 1 、b b1 1和和a a2 2。由于。由于H HB B=H=HR R+a-(b+a-(b1 1-a-a2 2)-b)-b2 2，则可以计算出，则可以计算出B B点处点处标尺的读数标尺的读数b b2 2=H=HR R+a-(b+a-(b1 1-a-a2 2)-H)-HB B。举例：欲在深基坑内设置一点B B，使其高程为H H 。地面附近有一水准点R R，其高程为H HR R 。BMR吊杆吊杆a1b1a2b2 用同样的方法，亦可从低处向高处测设已知高程的点。（1）在基坑一边架设吊杆，杆上吊一根零点向下的钢尺，尺的下端挂上10kg的重锤，放入油桶中。（2）在地面安置一台水准仪，
17、设水准仪在R点所立水准尺上读数为a1，在钢尺上读数为b1。（3）在坑底安置另一台水准仪，设水准仪在钢尺上读数为a2。（4）计算B点水准尺底高程为H时，B点处水准尺的读数应为：HabaHbR)()(2112 项目一 地面点位的测设任务二：测设点的平面位置任务二：测设点的平面位置 点的平面位置测设是依据已布设好的控制点的坐标和待测点的平面位置测设是依据已布设好的控制点的坐标和待测设点的坐标，反算出测设数据，选择合适的测设方法于现场设点的坐标，反算出测设数据，选择合适的测设方法于现场标定出设计点的平面位置的工作。标定出设计点的平面位置的工作。根据所用的仪器设备、控制点的分布情况、测设场地地形根据所用
18、的仪器设备、控制点的分布情况、测设场地地形条件及测设点精度要求等条件，采用的测设方法有以下几种。条件及测设点精度要求等条件，采用的测设方法有以下几种。测设方法测设方法 测设数据测设数据 直角坐标法直角坐标法 角度角度(直角直角)、距离、距离D D 极坐标法极坐标法 角度角度 、距离、距离D D 角度交会法角度交会法 角度角度 1 1、角度角度 2 2 距离交会法距离交会法 距离距离D D1 1、距离、距离D D2 2 全站仪测设法全站仪测设法 （1 1）角度角度 、距离、距离D D （2 2）待定点）待定点X X、Y Y坐标坐标一、直角坐标法一、直角坐标法 直角坐标法是根据直角坐标原理，利用纵
19、直角坐标法是根据直角坐标原理，利用纵横坐标之差，测设点的平面位置。横坐标之差，测设点的平面位置。什么样的建筑施工场地适宜用直角坐标法测设点的平面位置？直角坐标法适用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形式，且量距方便的建筑施工场地。x:600.00my:500.00mx:700.00mx:650.00mx:620.00my:600.00my:580.00my:530.00mabcd1计算测设数据建筑物的长度acyy m00.50m00.530m00.580 建筑物的宽度acxx m00.30m00.620m00.650 测设a点的测设数据（点与a点的纵横坐标之差）：xxxaa yyyaam00
20、.20m00.600m00.620 m00.30m00.500m00.530 acy acx ay ax 30.00m30.00mmn50.00m 9020.00mab 90dc20.00m30.00m2点位测设方法 如果待测设点的精度要求较高，可以利用前述的精确方法如果待测设点的精度要求较高，可以利用前述的精确方法测设水平角和水平距离。放样时应注意放样长度不要太长，测设水平角和水平距离。放样时应注意放样长度不要太长，并尽量选择较远的点作为后视点并尽量选择较远的点作为后视点。3、检查方法、检查方法 1）相对位置检核）相对位置检核（1）边长检核）边长检核 测量实地测量实地、点之间的水平边长，并与
21、点之间的水平边长，并与、点设计坐标反算出的水平边长进行比较，点设计坐标反算出的水平边长进行比较，其误差均应在其误差均应在限差以内。限差以内。（2）用经纬仪测量各边之间的水平角，并与）用经纬仪测量各边之间的水平角，并与、点设计坐标反算出的水平角进行比较。点设计坐标反算出的水平角进行比较。2）绝对位置检核）绝对位置检核可将经纬仪安置在可将经纬仪安置在B点，后视点，后视A点，测设点，测设、点，点，并与仪器在并与仪器在A点测设的点测设的、点比较。点比较。二、极坐标法二、极坐标法 极坐标法是根据一个水平角和一段水平距离，测设点的平面位置。极坐标法适用于量距方便，且待测设点距控制点较近的建筑施工场地。什么
22、样的建筑施工场地适宜用极坐标法测设点的平面位置？PSRQABx1计算测设数据 （1）计算AB、AP边的坐标方位角。ABABABxy arctan APAPAPxy arctan （2）计算AP与AB之间的夹角。APAB （3）计算A、P两点间的水平距离。2222)()(APAPAPAPAPyxyyxxD AB AP (xP,yP)(xA,yA)(xB,yB)DAP 举例：举例：已知m758.348 Axm570.433 Aym000.370 Pxm000.458 Py8484103 AB 试计算测设数据试计算测设数据和和DAP。解：APAPAPxy arctan m758.348m000.37
23、0m570.433m000.458arctan 439548 APAB 4395488484103 419454 22APAPAPyxD 22m)570.433m000.458(m)758.348m000.370(m374.32 1 DAPAB1 PQRS2点位测设方法 检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以内。测设距离和角度时，可根据精度要求分别采用一般方法或精密方法。2 DAS2 3 DBQ3 4 4 DBR 角度交会法是在两个或多个控制点上安置经纬仪，角度交会法是在两个或多个控制点上安置经纬仪，通过测设两个或多个已知水平角角度，交会出点的平通过测设两个或多
24、个已知水平角角度，交会出点的平面位置。面位置。三、角度交会法三、角度交会法 角度交会法适用于待测设点距控制点较远，且量距较困难的建筑施工场地。什么样的建筑施工场地适宜用角度交会法测设点的平面位置？PABCxxx1 2 3 AB 1计算测设数据AP （1）按坐标反算公式，分别计算出AB、AP、BP、CB和CP。BA BP CB CP （2）计算水平角1、2和3。2点位测设方法ABC1 2 3 示误三角形示误三角形P 若示误三角形边长在限差以内，则取示误三角形重心作为待测设点P的最终位置。测设1、2和3时，视具体情况，可采用一般方法和精密方法。交会角一般在交会角一般在3030150150之间；交会
25、点位时，宜三方向交会，之间；交会点位时，宜三方向交会，以资检核。以资检核。P P点定出后，可在点定出后，可在APAP和和BPBP方向线上分别打上两个木桩方向线上分别打上两个木桩c c、d d、a a、b b（俗称骑马桩），（俗称骑马桩），桩上钉小钉以表示此方向，桩上钉小钉以表示此方向，并用细线拉紧并用细线拉紧,用两细线可用两细线可方便的交会出方便的交会出P P点。在以后点。在以后施工中恢复施工中恢复P P点，在点，在B B点、点、A A点安置经纬仪，分别瞄准点安置经纬仪，分别瞄准c c、d d、a a、b b点，可快速交会利点，可快速交会利用用P P点，且减少了定向和测点，且减少了定向和测角误
26、差。角误差。四、距离交会法 距离交会法是由两个控制点测设两段已知水平距离，交会定出点的平面位置。距离交会法适用于待测设点至控制点的距离不超过一尺段长，且地势平坦、量距方便的建筑施工场地。什么样的建筑施工场地适宜用距离交会法测设点的平面位置？PSRQABDAPDBP根据A、B、P三点的坐标值，分别计算出DAP和DBP。计算测设数据2点位测设方法ABDAPDAPDBPDBPPQRS 丈量P、Q两点间的水平距离，与设计长度进行比较，其误差应在限差以内。五、坐标放样法 将全站仪安置在已将全站仪安置在已知控制点上，并选取知控制点上，并选取附近另一已知控制点附近另一已知控制点作为后视点，将全站作为后视点，
27、将全站仪设置于放样模式，仪设置于放样模式，输入测站点、后视点输入测站点、后视点的已知坐标及待定放的已知坐标及待定放样点的设计坐标；样点的设计坐标；（一）、全站仪坐标法（一）、全站仪坐标法 全站仪不仅具有测设高精度、速度快的特点，而且可以直接全站仪不仅具有测设高精度、速度快的特点，而且可以直接测设点的位置。同时，在施工放样中受天气和地形条件的影响测设点的位置。同时，在施工放样中受天气和地形条件的影响较小，从而在生产实践中得到了广泛应用。较小，从而在生产实践中得到了广泛应用。瞄准后视点进行定向，瞄准后视点进行定向，持镜者将棱镜在观测持镜者将棱镜在观测值的指挥下立于放样值的指挥下立于放样点附近，观测
28、者用仪点附近，观测者用仪器瞄准棱镜，按坐标器瞄准棱镜，按坐标放样功能键，可显示放样功能键，可显示出棱镜位置与放样点出棱镜位置与放样点的坐标差，指挥持镜的坐标差，指挥持镜者移动棱镜，直至移者移动棱镜，直至移动到放样点的位置。动到放样点的位置。为了能够发现错误，每个测设点位置确定后，可以再测定为了能够发现错误，每个测设点位置确定后，可以再测定其坐标作为检核。其坐标作为检核。（二）（二）GPSGPS（RTKRTK）坐标法）坐标法 将将GPS(RTK)GPS(RTK)的基准站安置在已知控制点上，并设的基准站安置在已知控制点上，并设置基准站；选取置基准站；选取2 23 3个已知控制点，个已知控制点，GPSGPS（RTKRTK）流动）流动站在选取的已知控制点进行数据采集，用来求解站在选取的已知控制点进行数据采集，用来求解WGS-84WGS-84到地方坐标系（或施工坐标系）的转换参数；到地方坐标系（或施工坐标系）的转换参数；将待放样的点设计平面坐标值输入到流动站的电子将待放样的点设计平面坐标值输入到流动站的电子手部，移动流动站，按电子手簿上的图形指示，很手部，移动流动站，按电子手簿上的图形指示，很方便地将放样点的位置找到。方便地将放样点的位置找到。
