建筑工程測量課件

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)出自版社緒論緒論001001模塊模塊1 1 測量基礎(chǔ)測量基礎(chǔ)模塊模塊2 2 水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量模塊模塊3 3 角度測量角度測量模塊模塊4 4 距離測量與視距測量距離測量與視距測量模塊模塊5 5 小區(qū)域控制測量小區(qū)域控制測量模塊模塊6 6 建筑施工控制測量建筑施工控制測量模塊模塊7 7 建筑施工測量建筑施工測量模塊模塊8 8 建筑物變形觀測與竣工測量建筑物變形觀測與竣工測量1.工程測量的發(fā)展與應(yīng)用 （1）測繪學(xué)的分支科學(xué) 大地沒量學(xué) 攝影測量與遙感學(xué)業(yè) 地圖制圖學(xué) 工程測量學(xué)業(yè) 海洋測繪學(xué) （2）工程測量的應(yīng)用 在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面 在國防建設(shè)方面 在科學(xué)研究方面2.2.工程測量的職（

2、執(zhí)）業(yè)發(fā)展工程測量的職（執(zhí)）業(yè)發(fā)展 （1 1）測量放線工測量放線工 職業(yè)概述:從事建筑施工放線作業(yè)的人員，利用測量儀器和工具，測量建筑物的平面位置和標(biāo)高，并按施工圖放實(shí)樣、平面尺寸等。 （2 2）工程測量員工程測量員 職業(yè)概述:使用測量儀器設(shè)備，按工程建設(shè)的要求，依據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量的人員。 （3 3）注冊(cè)測繪師注冊(cè)測繪師 職業(yè)概述:測繪工程師是指掌握測繪學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，具備地面測量、海洋測量、空間測量、攝影測量與遙感學(xué)以及地圖編制等方面的知識(shí)，能在國民經(jīng)濟(jì)各部門從事國家基礎(chǔ)測繪建設(shè)、陸海空運(yùn)載工具導(dǎo)航與管理、城市和工程建設(shè)、礦產(chǎn)資源勘察與開發(fā)、國土資源調(diào)查與管理等測量工

3、作、地圖與地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施和研究，在環(huán)境保護(hù)與災(zāi).l預(yù)防及地球動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域從事研究、管理、教學(xué)等方面工作的工程技術(shù)人才。3.工程測量與建造的關(guān)系4.建筑工程測量的任務(wù)與作用5.工程測量的相關(guān)法規(guī)和管理工作6.本課程的學(xué)習(xí)目的 1.基本任務(wù)測定：指用恰當(dāng)?shù)臏y量儀器、工具和測量方法，對(duì)地球表面的地物(指人工構(gòu)筑和自然形成的物體，如房屋、道路、橋梁、河流、湖泊及樹木等)和地貌(指地表的形狀、大小、高低起伏，如山頭、山谷、山脊、懸崖峭壁等)的位置進(jìn)行實(shí)地測量，并按照一定的比例尺縮繪成圖的過程。測定的主要內(nèi)容有圖根控制測量、地形測繪、竣工測量、變形觀測等測設(shè)：用恰當(dāng)?shù)臏y量儀器、工具和測量方法將規(guī)

4、劃、設(shè)計(jì)在圖上的建筑物、構(gòu)筑物標(biāo)定到實(shí)地上，作為施工依據(jù)的過程。測設(shè)的主要內(nèi)容有建筑基線及建筑方格網(wǎng)的測設(shè)、施工放樣、設(shè)備安裝測量等。 2.一般程序（原則）從整體到局部，從高級(jí)到低級(jí)，先控制后碎部前一步工作未做檢核，不進(jìn)行下一步工作1.地球的形狀與大小-近似橢球2.測量的基準(zhǔn)線及基準(zhǔn)面-基準(zhǔn)線：鉛垂線-基準(zhǔn)面：水準(zhǔn)面、水平面 3.高程系統(tǒng) -絕對(duì)高程、相對(duì)高程、高差1.地面點(diǎn)位的確定-測量工作的實(shí)質(zhì)（1）平面位置的確定 地理坐標(biāo)系統(tǒng) 平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)（2）高程位置的確定1.用水平面代替水準(zhǔn)面的限度（1）地球曲率對(duì)水平距離的影響重要結(jié)論:在半徑為10 km的圓面積內(nèi)可以用水平面代替水準(zhǔn)面（2）地

5、球曲率對(duì)高程的影響重要結(jié)論:地球曲率對(duì)高程的影響很大，應(yīng)處處考慮1.直角坐標(biāo)系數(shù)學(xué)用平面直角坐標(biāo)系與測量用平面直角坐標(biāo)系的不同2.建筑用平面直角坐標(biāo)系與極坐標(biāo)系3.坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換1.直線的方位角由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時(shí)什方向量到某直線的夾角稱為該直線的方位角。（1）真方位角（2）磁方位角（3）坐標(biāo)方位角2.直線的象限角由坐標(biāo)縱軸的北端或南端起，順時(shí)釗或逆時(shí)釗至直線間所夾的銳角，并注出象限名稱，稱為該直線的象限角3.坐標(biāo)方位角與象限角的換算1.坐標(biāo)正算2.坐標(biāo)反算3.坐標(biāo)方位角的推算1.已知兩條直線的方位角求其夾角2.已知三點(diǎn)的坐標(biāo)求兩直線間夾角真誤差按其性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩類。1.系統(tǒng)

6、誤差在相同的觀測條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系列觀測，如果觀測誤差的數(shù)值大小和正負(fù)號(hào)按一定的規(guī)律變化或保持一個(gè)常數(shù)，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。2.偶然誤差在相同的觀測條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系列觀測，如果觀測誤差的數(shù)值大小和正負(fù)號(hào)沒有按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。3.測量粗差 測量過程中，有時(shí)由于人為的疏忽或措施不到位可能出現(xiàn)粗差。例如，讀數(shù)錯(cuò)誤，記錄時(shí)誤聽、誤記，計(jì)算時(shí)弄錯(cuò)符號(hào)、點(diǎn)錯(cuò)小數(shù)點(diǎn)等。特別提示： 在一定的觀測條件下，誤差是不可避免的。而產(chǎn)生粗差的主要原因是工作中的粗心大意造成的，顯然，觀測結(jié)果中不容許存在粗差，且粗差是可以避免的。1.中誤差當(dāng)誤差=觀測值-真值時(shí)當(dāng)誤差=觀測值-最或是值時(shí)2

7、.限差 或3.相對(duì)誤差為了盡量減弱湊整誤差對(duì)測量結(jié)果的影響，避免湊整誤差的累積，在計(jì)算中通常采用如下湊整規(guī)則:若以保留數(shù)字的末位為單位，當(dāng)其后被舍去的部分大于0. 5時(shí)，則末位進(jìn)1;當(dāng)其后被舍去的部分小于0. 5時(shí)，則末位不變;當(dāng)其后被舍去的部分等于0. 5時(shí)，則末位湊成偶數(shù)，即末位為奇數(shù)時(shí)進(jìn)1，為偶數(shù)或零時(shí)末位不變(五前單進(jìn)雙不進(jìn))。利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，觀測兩端地面點(diǎn)上垂直豎立的水準(zhǔn)標(biāo)尺，以測定兩點(diǎn)間的高差，進(jìn)而求得待定點(diǎn)高程的方法。連續(xù)水準(zhǔn)測量在實(shí)際工作中，當(dāng)A、B兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或者高差較大，安置一次儀器不口1一能測得兩點(diǎn)間的高差時(shí)，必須在兩點(diǎn)間加設(shè)若干個(gè)臨時(shí)的立尺點(diǎn)，并安置若干次儀器

8、。這些臨時(shí)的立尺點(diǎn)作為傳遞高程的過渡點(diǎn)，稱為轉(zhuǎn)點(diǎn);安置儀器的地方稱為測站。 1.水準(zhǔn)點(diǎn) 水準(zhǔn)點(diǎn)(BM)由測繪部門，按國家規(guī)范埋設(shè)和測定的已知高程的固定點(diǎn)，作為在其附近進(jìn)行水準(zhǔn)測量時(shí)的高程依據(jù)。 2.水準(zhǔn)路線 （1）閉合水準(zhǔn)路線 （2）)附合水準(zhǔn)路線 （3）支水準(zhǔn)路線1.水準(zhǔn)高程引測中的要點(diǎn)(1)選好鏡位 (2)選好轉(zhuǎn)點(diǎn) (3)消除視差(4)視線水平 (5)讀數(shù)準(zhǔn)確 (6)遷站慎重 (7)記錄及時(shí)2.立水準(zhǔn)尺的要點(diǎn)(1)檢查水準(zhǔn)尺 (2)視線等長 (3)轉(zhuǎn)點(diǎn)牢固(4)立尺鉛直 (5)起終點(diǎn)同用一尺按其讀數(shù)設(shè)備可分為光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀兩類。按其精度，又可分為普通經(jīng)緯儀和精密經(jīng)緯儀兩類。經(jīng)緯儀的

9、讀數(shù)系統(tǒng)經(jīng)緯儀的讀數(shù)系統(tǒng)經(jīng)緯儀的讀數(shù)系統(tǒng) 1.測回法 測回法是觀測水平角的一種最基本方法，常用于觀測由兩個(gè)方向所夾的單個(gè)水平角。 在B點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，盤左順時(shí)針觀測，盤右逆時(shí)針觀測 對(duì)于同一臺(tái)儀器來說，指標(biāo)差應(yīng)是一個(gè)常數(shù)，但由于偶然因素的影響，它也口1一能變化，其變化范圍應(yīng)符合規(guī)范中的規(guī)定。指標(biāo)差應(yīng)是1.儀器誤差 2.整平誤差 3.觀測誤差4.外界條件的影響造成的誤差一臺(tái)結(jié)構(gòu)完善的經(jīng)緯儀，其軸線在理論上主要應(yīng)滿足如下幾何條件: 1.測量準(zhǔn)備 (1)儀器安放 安放三腳架。首先將三腳架三個(gè)架腿拉伸到合適位置上，緊固鎖緊裝置。 把儀器放在三腳架上。小心地把儀器放在三腳架上通過擰緊三腳架上的中心螺旋使儀

10、器與三腳架聯(lián)結(jié)緊固。2.儀器整平 全站儀對(duì)中整平步驟與經(jīng)緯儀的使用方法一致。3.輸入數(shù)字和字母的方法 字母與數(shù)字可由鍵盤輸人，十分簡單、快捷。4.垂直角傾斜改正開/關(guān) 當(dāng)啟動(dòng)傾斜傳感器功能時(shí)候，將顯不由于儀器不嚴(yán)格水平而需對(duì)垂直角度添加的改正值。1.水平角(右角)和垂直角測量 確認(rèn)在角度測量模式下，全站儀角度測量操作步驟見表3. 102.水平角(右角/左角)的切換 確認(rèn)在角度測量模式下，全站儀角度模式下左/右盤轉(zhuǎn)換操作步驟見表3.113.水平讀盤讀數(shù)的設(shè)置(1)利用鎖定水平角法設(shè)置 確認(rèn)在角度測量模式下，個(gè)站儀角度鎖定操作步驟見表3.12(2)利用數(shù)字鍵設(shè)置 確認(rèn)在角度測量模式下，全站儀角度設(shè)

11、置操作步驟見表3. 131.水平角(右角)和垂直角測量 確認(rèn)在角度測量模式下，全站儀角度測量操作步驟見表3. 102.水平角(右角/左角)的切換 確認(rèn)在角度測量模式下，全站儀角度模式下左/右盤轉(zhuǎn)換操作步驟見表3.113.水平讀盤讀數(shù)的設(shè)置(1)利用鎖定水平角法設(shè)置 確認(rèn)在角度測量模式下，個(gè)站儀角度鎖定操作步驟見表3.12(2)利用數(shù)字鍵設(shè)置 確認(rèn)在角度測量模式下，全站儀角度設(shè)置操作步驟見表3. 134.垂直角、坡度模式確認(rèn)在角度測量模式下，全站儀豎直角測量操作步驟見表3.145.天頂距高度角模式確認(rèn)在角度測量模式下，全站儀天頂距測量操作步驟表見3. 15。6.水平角直角蜂鳴的設(shè)置 當(dāng)?shù)孛鎯牲c(diǎn)的

12、距離過長或地形起伏較大時(shí)，為了便于量距，需要在兩點(diǎn)的連線方向上標(biāo)定出若干點(diǎn)，這項(xiàng)工作稱為直線定線。 在精密量距中，量得的每尺段長度，應(yīng)進(jìn)行尺長改正、溫度改正和傾斜改正。 1.尺長誤差 2.溫度變化誤差 3.拉力誤差 4.鋼尺不水平誤差與垂曲誤差 5.定線誤差 6.鋼尺對(duì)準(zhǔn)及讀數(shù)誤差1.地形圖的比例尺(l)數(shù)字比例尺(2)圖示比例尺(3)比例尺精度一般認(rèn)為，人的肉眼能分辨的圖上最小距離是0. 1 mm，因此通常把圖上0. 1mm所表示的實(shí)地水平長度，稱為比例尺精度。2.地形圖的分幅與編號(hào)3.地形圖符號(hào)(1)地物符號(hào) 比例符號(hào) 非比例符號(hào) 半比例符號(hào) 地物注記(2)地貌符號(hào)3.地形圖符號(hào)(2)地貌

13、符號(hào)3.地形圖符號(hào)(2)地貌符號(hào)3.地形圖符號(hào)(2)地貌符號(hào)3.地形圖符號(hào)(2)地貌符號(hào)3.地形圖符號(hào)(2)地貌符號(hào)3.地形圖符號(hào)(2)地貌符號(hào)3.地形圖符號(hào)(2)地貌符號(hào) 等高線的分類 首曲線 計(jì)曲線 間曲線 助曲線3.地形圖符號(hào)(2)地貌符號(hào)等高線的特性 同一條等高線上各點(diǎn)的高程相等。 等高線是閉合曲線，不能中斷，如果不在同一幅圖內(nèi)閉合，則必定在相鄰的其他圖幅內(nèi)閉合。 等高線只有在絕壁或懸崖處才會(huì)重合或相交。 等高線經(jīng)過山脊或山谷時(shí)改變方向，因此山脊線與山谷線應(yīng)和改變方向處的等高線的切線垂直相交。1.大比例尺地形圖的基本應(yīng)用(1)點(diǎn)位平面坐標(biāo)的量測(2)兩點(diǎn)間水平距離的量測1)圖解法2)解

14、析法(2)兩點(diǎn)間水平距離的量測1)圖解法2)解析法(3)直線坐標(biāo)方位角的量測1)圖解法2)解析法(4) 點(diǎn)位高程的確定(5)直線坡度的確定2.工程建設(shè)中的地形圖應(yīng)用(1)按一定方向繪制縱斷面圖2.工程建設(shè)中的地形圖應(yīng)用(2)按限制坡度選擇最短線路2.工程建設(shè)中的地形圖應(yīng)用(3)確定匯水范圍2.工程建設(shè)中的地形圖應(yīng)用(4)估算土石方量平面控制測量有三角測量和導(dǎo)線測量兩種方法。國家高程控制網(wǎng)的建立主要采用水準(zhǔn)測量的方法，按其精度分為一、二、三、四、五等。 小區(qū)域控制測量是在面積為15 km2以內(nèi)的小地區(qū)范圍內(nèi)，為大比例尺測圖建立測圖控制網(wǎng)和為工程建設(shè)建立工程控制網(wǎng)以測定控制點(diǎn)的工作。 1.踏勘選點(diǎn)

15、及建立標(biāo)志 選點(diǎn)前，應(yīng)收集測區(qū)已有的地形圖和高一級(jí)控制點(diǎn)的成果資料，然后到野外去踏勘，實(shí)地核對(duì)、修改、落實(shí)點(diǎn)位和建立標(biāo)志。實(shí)地選點(diǎn)時(shí)，控制點(diǎn)位選定應(yīng)符合下列要求: 相鄰點(diǎn)之間應(yīng)通視良好，其視線距障礙物的距離，自保證便于觀測; 點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)，視野開闊處，以便于保存點(diǎn)的標(biāo)志和安置儀器，同時(shí)也便于碎部測量和施工放樣; 導(dǎo)線各邊的長度應(yīng)大致相等，其平均邊長符合技術(shù)規(guī)定; 導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)有足夠的密度，分布均勻，便于控制整個(gè)測區(qū)。2.導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角測量 通常采用測回法觀測導(dǎo)線之間的轉(zhuǎn)折角，若轉(zhuǎn)折角位于導(dǎo)線前進(jìn)方向的左側(cè)則稱為左角;位于導(dǎo)線前進(jìn)方向的右側(cè)則稱為右角。一般在附合導(dǎo)線中，測量導(dǎo)線左角，在閉合導(dǎo)線中均

16、測內(nèi)角。3.導(dǎo)線邊長測量4.導(dǎo)線與高級(jí)控制點(diǎn)連測1.閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算2.附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算1.輸入測站數(shù)據(jù)2.后視方位角設(shè)置3.三位坐標(biāo)測量三角高程測量的原理 建筑總平面圖是建筑工程圖的一種，其用途主要有兩種: 表明新建、擬建工程的總體布局情況，以及原有建筑物和構(gòu)筑物的情況。如新建擬建房屋的具體位置、標(biāo)高、道路系統(tǒng)、構(gòu)筑物及附屬建筑的位置、管線、電纜走向以及綠化、原始地形、地貌等。 根據(jù)平面圖口1一以進(jìn)行房屋定位、施工放線、填挖土方、進(jìn)行施工。 建筑總平面圖是水平正投影圖，即投影線與地面垂直，從上往下照射，在地面(圖紙)上形成的建筑物、構(gòu)筑物及設(shè)施等的輪廓線和交線的投影圖。也就是從上往下看，并且

17、視線始終與地面垂直，所能看到的各個(gè)形體的輪廓線和交線構(gòu)成的圖形。1.施工測量的目的和內(nèi)容(1)開工前的測量工作建立施工場地的測量控制;場地的平整測量及土方計(jì)算;建(構(gòu))筑物的定位及放線測量。1.施工測量的目的和內(nèi)容(2)施工過程中的測量工作構(gòu)(配)件安裝時(shí)的定位測量和標(biāo)高測量;施工質(zhì)量(如墻、柱的垂直度、地坪的平整度等)的檢驗(yàn)測量;某些重要建(構(gòu))筑物的變形和基礎(chǔ)沉降的觀測;為編制竣工圖，隨時(shí)需要積累資料而進(jìn)行的測量工作。1.施工測量的目的和內(nèi)容(3)完工后的測量工作 配合竣工驗(yàn)收，檢查工程質(zhì)量的測量; 為繪制竣工圖，全面進(jìn)行一次竣工圖測量; 對(duì)于大型或復(fù)雜建筑物或構(gòu)筑物，隨著施工的進(jìn)展，測定

18、建筑物在水平和豎直方向產(chǎn)生的位移和沉降，收集整理各種變形資料，作為鑒定工程質(zhì)量和驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)、施工是否合理的依據(jù)，為今后工程項(xiàng)目的管理和運(yùn)營提供依據(jù)。2.施工測量的特點(diǎn) (1)目的不同 (2)精度要求不同 (3)施工測量工序與工程施工的工序密切相關(guān) (4)受施工干擾3.施工測量的原則 “由整體到局部，先控制后細(xì)部” “高精度控制低精度” “上一步工作不做檢核，不進(jìn)行下一步工作”4.施工測量的精度 施工測量的精度取決于工程的性質(zhì)、規(guī)模、材料、施工方法等因索。因此，施工測量的精度應(yīng)由工程設(shè)計(jì)人員提出的建筑限差或按工程施工規(guī)范來確定。1.已知水平距離測設(shè) (1)一般方法 (2)精密方法-光電測距儀或

19、全站儀測設(shè)水平距離2.已知水平角的測設(shè)(1)一般測設(shè)方法盤左盤右取中法2.已知水平角的測設(shè)(2)精確測設(shè)方法3.已知高程測設(shè)與抄平(1)已知高程的測設(shè)3.已知高程測設(shè)與抄平(1)已知高程的測設(shè)3.已知高程測設(shè)與抄平(2)場地抄平1.極坐標(biāo)法 2.直角坐標(biāo)法1.角度交會(huì)法 2.距離交會(huì)法傾斜視線的測設(shè)方法水平視線的測設(shè)方法 在大中型建筑施工場地上，施工控制網(wǎng)多用正方形或矩形網(wǎng)格組成，稱為為建筑方格網(wǎng)。在面積不大，又不十分復(fù)雜的建筑場地上，常布設(shè)一條或幾條基線作為施工的平面控制。建筑施工場地的控制測量主要包括建筑基線的布設(shè)和建筑方格網(wǎng)的布設(shè)。 施工高程控制網(wǎng)采用水準(zhǔn)網(wǎng)。與測圖控制網(wǎng)相比，施工控制網(wǎng)具有控制范圍小、控制點(diǎn)密度大、精度要求高及使用頻繁等特點(diǎn)。1.根據(jù)與原有建筑物的關(guān)系定位2.根據(jù)建筑方格網(wǎng)定位3.根據(jù)規(guī)劃道路紅線定位4.根據(jù)控制點(diǎn)的坐標(biāo)定位4.根據(jù)控制點(diǎn)的坐標(biāo)定位1.建筑物放線(1)設(shè)置軸線的控制樁(2)設(shè)置龍門版2.基礎(chǔ)施工測量(1)基槽與基坑抄平2.基礎(chǔ)施工測量(2) 墊層中線的測設(shè)2.基礎(chǔ)施工測量(3)建筑基礎(chǔ)標(biāo)高的控制1.墻體定位 2.墻體各部位標(biāo)高控制1.墻體定位 2.墻體各部位標(biāo)高控制 1.高層建筑施工特點(diǎn) (1) 豎向投點(diǎn)精度高，所選用的儀器和測量方法要適應(yīng)結(jié)構(gòu)類型、施工方法和場地情況。 (2) 在設(shè)計(jì)圖紙中有說明總的允許偏差值，由于施工時(shí)亦有誤