工程測量課程設(shè)計

1、課程編號：SJ000350 課程性質(zhì)：必修工程測量學(xué)課程設(shè)計報告-建筑場地施工控制網(wǎng)的建立及建筑物放樣方案設(shè)計 學(xué) 院： 礦業(yè)工程學(xué)院 專 業(yè)： 測繪工程 地 點： 太原理工大學(xué)虎峪校區(qū) 班 級： 測繪1301班 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2016年 6 月 3 日 至 2016 年 6 月 10 日一、工程概況11.1 工程任務(wù)11.2 工程的地理位置11.3 工程簡介11.4 已有的測繪成果1二、體育館施工控制網(wǎng)的建立22.1 概述22.1.1 建筑施工控制網(wǎng)的特點22.1.2 施工控制網(wǎng)的精度22.2 平面控制方案42.2.1 點位布置方案42.2.2 控制網(wǎng)網(wǎng)形簡介、網(wǎng)形選擇，控

2、制網(wǎng)布設(shè)方案及示意圖42.3 高程控制方案52.3.1 點位布置方案62.3.2 控制網(wǎng)布設(shè)方案及示意圖6三、體育館施工放樣方案73.1 施工放樣方法73.2 體育館施工放樣方案設(shè)計73.3 實施步驟及應(yīng)注意的事項93.4 方案評價10四、總結(jié)10一、工程概況1.1 工程任務(wù) 為了培養(yǎng)學(xué)生對運動的興趣，決定在太原理工大學(xué)虎峪校區(qū)建造一個體育館，所以這次的主要任務(wù)是在體育場周圍對體育館的施工放樣的方案進(jìn)行設(shè)計。1.2 工程的地理位置 地址在迎澤大街新礦院路南端，相當(dāng)于在迎西校區(qū)對面，兩個校區(qū)一北一南相對應(yīng)。其中迎西校區(qū)又叫北區(qū)，虎峪校區(qū)又叫中區(qū)?；⒂^(qū)目前開的有個三門，北門是和迎西校區(qū)對應(yīng)的大

3、門，西門靠北的是小門，出門就是千峰南路，對面是山西財專。還有一個門也在西邊，不過稍微靠南一點，正對著校內(nèi)的工程訓(xùn)練中心，是個電子門，不過這個門有專人控制，一般不開，虎峪校區(qū)的地理位置還是不錯的，距離迎澤大街并不遠(yuǎn)，而且校園后邊就是美特好超市，附近還有一個果藝園千峰南路店的水果4S店，買東西特別方便。新礦院路上各種買吃的的，以及眼鏡店，在北門西門都有。出了西門向北50米有藥店，有移動廳，生活很方便。本次課程設(shè)計主要是想在虎峪校區(qū)礦業(yè)工程館和美食廣場之間建立一個體育館。1.3 工程簡介 工程測量學(xué)課程設(shè)計是該課程理論學(xué)習(xí)后的一個學(xué)術(shù)性實踐環(huán)節(jié)，是對課程理論的綜合和補(bǔ)充，對加深課程理論的理解和應(yīng)用具

4、有重要意義。本次實驗主要是根據(jù)工程測量規(guī)范和相關(guān)施工設(shè)計規(guī)范設(shè)計要求，在利用老師所給的已知的測繪成果，如太原理工大學(xué)虎峪校區(qū)的地形圖一份，以及少量已知控制點，布設(shè)出太原理工大學(xué)虎峪校區(qū)的施工控制網(wǎng)，然后在根據(jù)此施工控制網(wǎng)，放樣出體育館的實際位置，要保證設(shè)計的施工控制網(wǎng)和施工測量方案滿足精度要求，并力求做到經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計的工程測量軟件系統(tǒng)精度滿足要求，能用于生產(chǎn)實際。使同學(xué)們能在室內(nèi)進(jìn)行籃球比賽。1.4 已有的測繪成果a）太原理工大學(xué)虎峪校區(qū)1：1000的地形圖一份。b) 已知虎峪校區(qū)內(nèi)GPS D級點和二等水準(zhǔn)點哥2個，平面坐標(biāo)為80西安坐標(biāo)系，高程為85國家高程系。分別為：C01，419237

5、6.645，633309.026，C02， 4192260.011，633316.029；H1：787.420；H2：787.326.二、體育館施工控制網(wǎng)的建立2.1 概述2.1.1 建筑施工控制網(wǎng)的特點1.平面控制網(wǎng)測量 施工平面控制網(wǎng)既可以單獨建立，也可用原有地面測圖控制網(wǎng)替代。但由于測圖網(wǎng)的密度和精度有時不能滿足施工測量要求，需要增補(bǔ)控制點，并重新對網(wǎng)進(jìn)行高精度測量，然后再以平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)測設(shè)出主軸線。根據(jù)需要和條件，可以采用GPS、全站儀、經(jīng)緯儀等多種設(shè)備按三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)等形式實施平面控制測量。觀測要滿足國家規(guī)范要求，一般是距離丈量相對誤差不超過1/10000，測角誤差不超過10分。2

6、.高程控制網(wǎng)測量施工放樣的任務(wù)，除了通過建筑物的定位放線確定建筑物的平面位置、控制建筑物的平面形狀和尺寸大小外，還要通過高程的測設(shè)來控制建筑物各個部件的標(biāo)高。為了保證整個建筑場地各部分高程的統(tǒng)一和精度要求以及高程測設(shè)的便利，在開工之前需要建立施工高程控制網(wǎng)。觀測儀器可以選擇水準(zhǔn)儀，按水準(zhǔn)儀測量法實施，也可以利用全站儀用三角高程實施。2.1.2 施工控制網(wǎng)的精度2.1.2施工控制網(wǎng)精度無論民用或工業(yè)建筑,就其土建工程部分來說,對測量精度的要求,一般不很高,而與設(shè)備安裝有關(guān)的基礎(chǔ)工程,則要求精度很高。一般地說,施工控制網(wǎng)的實際精度要求是不均勻的,而且也不是高級網(wǎng)控制低級網(wǎng)的精度。從施工控制網(wǎng)的范圍

7、上來說，應(yīng)該是從大到小逐級控制,即誤差允許范圍內(nèi)的相對控制。從整體上說它的精度分布是不均勻的,越到局部精度要求越高。根據(jù)工程測量規(guī)范（GB50026-2007），由于場地面積小于1KM2，所以得到訓(xùn)練館平面控制應(yīng)該建立二級控制網(wǎng)，高程控制網(wǎng)規(guī)范中要求建立不低于四等的控制我那個，綜合場地的各種因素，應(yīng)建立四等水準(zhǔn)網(wǎng)，這樣可以降低成本的投入，并且能夠滿足施工的精度要求。在規(guī)范前半部分查的其對應(yīng)關(guān)系為：選用的建立平面控制網(wǎng)所用的全站儀根據(jù)規(guī)范中二級網(wǎng)的要求其測角誤差不大于8"，測距中誤差不大于15mm，考慮到該工程的工程范圍較小和成本問題，所以選用的全站儀為南方NTS-325，測角精度為5

8、"，側(cè)邊精度為3+2ppm，該儀器符合該工程的工作需要。建立高程控制網(wǎng)所用的水準(zhǔn)儀為因高程控制使用四等控制網(wǎng)，規(guī)范中規(guī)定使用DS3水準(zhǔn)儀配合雙面尺進(jìn)行控制網(wǎng)的測量，即儀器的每公里往返測中誤差為3mm，而且訓(xùn)練館控制點的高程是與已知點聯(lián)測，所以需要進(jìn)行往返各測一次。考慮到儀器的精度及其成本問題，選用比較便宜的國產(chǎn)貨，南方NL20，每公里2測量的需要。GPS測量規(guī)范D級GPS控制網(wǎng)的精度要求：級別相鄰點基線分量中誤差相鄰點平均距離/km水平分量/mm垂 直 分 量/mmD204052.2 平面控制方案2.2.1 點位布置方案 經(jīng)過我到實地勘察，我覺得應(yīng)該建立閉合的導(dǎo)線網(wǎng)對體育館進(jìn)行施工放

9、樣，因為這樣方法比較簡單，而且精度較高，能很好的完成體育館施工放樣的方案，而且所選各點之間必須要滿足相應(yīng)的要求，相鄰兩點之間應(yīng)該相互通視，相鄰兩點之間的距離也不應(yīng)該超過100米。便于測量，點位應(yīng)在導(dǎo)線上均于分布，點位分布如圖所示。 2.2.2 控制網(wǎng)網(wǎng)形簡介、網(wǎng)形選擇，控制網(wǎng)布設(shè)方案及示意圖 通過在室內(nèi)對太原理工大學(xué)地形圖的研究以及室外對所選點進(jìn)行勘察，埋石，形成閉合導(dǎo)線網(wǎng)，是最小約束網(wǎng)，這個工程控制網(wǎng)有必要起算數(shù)據(jù)，有足夠的基準(zhǔn)，能很好的控制測量過程中所產(chǎn)生的誤差，精度比較高。本次建網(wǎng)主要是根據(jù)兩個已知的虎峪校區(qū)內(nèi)GPS D級點和二等水準(zhǔn)點2個，平面坐標(biāo)為80西安坐標(biāo)系，高程為85國家高程系

10、。這兩個點分別為：C01，4192376.645，633309.026；C02，4192260.011，63316.029；H1：787.420；H2:787.326施工面積為2.5平方千米。這次我打算選取國家80坐標(biāo)系為坐標(biāo)基準(zhǔn)，這樣就省去了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等繁瑣的步驟，這次我打算用全站儀對這些點進(jìn)行測量，因為全站儀測量控制點只需要相鄰兩點之間通視即可，不像GPS存在信號遮擋，信號弱的問題，所以最終綜合考慮選定控制點A,B,C,D,E,F,G和已知點C01，C02共9個測量控制點，使測量精度能夠滿足要求。 我選擇閉合導(dǎo)線網(wǎng)來對體育館設(shè)計施工放樣的方案，平面控制網(wǎng)的具體布設(shè)是以設(shè)計圖上建筑物的角點和墻

11、體的中點為依據(jù)為導(dǎo)線選點依據(jù)，選擇通視良好的點位，進(jìn)行導(dǎo)線測量，建立平面施工控制網(wǎng)。開始選擇布9個控制點，且布置在建筑物之間能夠很好通視，便于測量的四周仔細(xì)研讀設(shè)計圖紙之后。最終選擇圖2所示的控制點布設(shè)，能夠很好的測量碎部點，完成測量工作。最終選擇布置7個點（A、B、C、D、E、F、G點）作為整個建筑物的控制點，F(xiàn)、G點是為了檢核。之后建立如圖所示的網(wǎng)形。2.3 高程控制方案2.3.1 點位布置方案 建立高程控制網(wǎng)，主要是以兩個已知的控制點C01，C02作為高程基準(zhǔn)，然后在依據(jù)這兩個已知點使用與平面控制點布設(shè)相類似的方法向建筑物引點，使這些點繞建筑物一圈后沿著另外一條水準(zhǔn)路線返回，最后是其余已

12、知點C02重合，而且高程網(wǎng)不像平面控制網(wǎng)，它可以適當(dāng)減少控制點個數(shù)，這樣一來可以節(jié)約經(jīng)費，而且布設(shè)過程十分簡單，而且不會造成數(shù)據(jù)的冗余誤差，所以我們可以用水準(zhǔn)儀來測量高程，然后依據(jù)該點的高程建立高程控制網(wǎng)。2.3.2 控制網(wǎng)布設(shè)方案及示意圖 用水準(zhǔn)儀對高程進(jìn)行測量，首先在已知點出與待測點之間架設(shè)水準(zhǔn)儀，測出兩點之間的高差，即可以得出待測點的高程，然后用同樣的方法對其他未知高程的點測出他們的高程，建立約束網(wǎng)。最后進(jìn)行解算、平差，最后檢驗其中誤差，對照規(guī)范要求，進(jìn)行評定。 三、體育館施工放樣方案3.1 施工放樣方法（a）根據(jù)測量控制點定位（b）根據(jù)建筑基線定位（c）根據(jù)建筑方格網(wǎng)定位（d）根據(jù)與現(xiàn)

13、有建筑物關(guān)系定位（e）根據(jù)建筑紅線定位 在具體進(jìn)行建筑物放樣時，控制點的分布對放樣方法的選擇起著十分重要的作用，根據(jù)前面對放樣方法的分析可以看出：不同的放樣方法對控制點的要求不同。即使對同樣的放樣方法，選擇不同的控制點，對放樣點位的精度影響也不相同，因此，對放樣方法的選擇要進(jìn)行綜合考慮。測量儀器的使用，對放樣方法的確定也起著不可忽視的作用，如使用全站儀一，將改變傳統(tǒng)放樣方法，可以使用極坐標(biāo)法，提高其放樣精度。 由于我們已有的體育館的設(shè)計圖紙是在地形圖上，故我們不能使用設(shè)計的施工坐標(biāo)，而使用的是80或者54國家大地坐標(biāo)，所以可以考慮使用GPS-RTK或者全站儀進(jìn)行放樣，但是由于訓(xùn)練館周圍有樹木遮

14、擋，很明顯周圍15°左右都有樹木，信號弱，誤差大，再加上GPS使用比較昂貴而且我們的放樣場地太小，所以體育館的放樣方法是根據(jù)測量控制點定位，并使用全站儀極坐標(biāo)法進(jìn)行放樣。 3.2 體育館施工放樣方案設(shè)計1.極坐標(biāo)法放樣：設(shè)A、B為已知點，P為待放樣點。在A處架設(shè)經(jīng)緯儀，放樣一個角度，在放樣出的方向上標(biāo)定一個P點，再從A出發(fā)沿著A平P方向放樣距離S，即得待定點P的位置，然后用某種標(biāo)志在實地標(biāo)出P的位置。極坐標(biāo)法放樣的兩個元素和S是由A、B、P三點的坐標(biāo)反算出來的。 2.高程放樣方法：水準(zhǔn)儀法： 在工程建筑施工時，需要放樣由設(shè)計指定的高程。如挖基坑時要求放樣坑底高程；平整場地需要按設(shè)計的

15、要求放樣一系列點的高程等。設(shè)地面放儀器時對A點尺上的讀數(shù)為a1,對鋼尺的讀數(shù)為b1，坑內(nèi)放儀器對鋼尺讀數(shù)為a2，對B點尺上的應(yīng)有讀書為b2,。由HB-HA=hAB=a1-b1+(a2-b2)得： b2=a2+(a1-b1)- hAB3.3 實施步驟及應(yīng)注意的事項平面坐標(biāo)放樣的步驟：將全站儀架設(shè)在一個已知點C02上面，對中整平，在對準(zhǔn)C01點，輸入兩點坐標(biāo)完成后視，然后將需要放樣的點輸入儀器中，用跑棱鏡的方法找到待放樣的點。注意事項：1.放樣前對立桿的人員進(jìn)行交底 2.全站儀在測站點上安置儀器，對中，整平時注意腳架的穩(wěn)定 3.全站儀架設(shè)好后，對好后視點，開始放樣工作 

16、;4.為了保證測量精度，放樣的距離不宜超過測站點到后視點的距離； 5.放樣過程中，嚴(yán)禁觸碰儀器腳架，否則重新對后視點 ；6.放樣過程中，發(fā)現(xiàn)有錯誤時，應(yīng)重新對后視并對前視導(dǎo)線點進(jìn)行復(fù)核；7.必要時：放好樣后，重新對后視進(jìn)行復(fù)核； 8.注意自己人身安全和儀器的安全；高程放樣的步驟：先在已知點與待測點之間架設(shè)水準(zhǔn)儀，先瞄準(zhǔn)已知點上的標(biāo)尺讀數(shù)，之后再倒轉(zhuǎn)鏡頭，瞄準(zhǔn)待測點上的標(biāo)尺讀數(shù)，然后在調(diào)整儀器高度，重新測量一次，若兩次高程相差不大，則取平均值。注意事項：1.測量前應(yīng)對儀器進(jìn)行校核 2.測量前對立塔尺的人員進(jìn)行交底 3.在測量開始時，對上一次測量的

17、點進(jìn)行復(fù)核 4.在轉(zhuǎn)點時，應(yīng)注意前后視距相等 5.測量完畢后，應(yīng)復(fù)核到另一水準(zhǔn)點上，一旦誤差超限，立即重測 6.注意自己人身安全和儀器的安全3.4 方案評價為了完成這次體育館施工放樣方案的設(shè)計，我選擇了布設(shè)閉合導(dǎo)線網(wǎng)，建立約束網(wǎng)，使用全站儀以及水準(zhǔn)儀對所選的9個控制點（7個未知點以及兩個已知點）進(jìn)行高程以及坐標(biāo)的量測，這次選取這么多的控制點，主要是為了解決相鄰兩點之間的通視問題，因為選取較少控制點，點與點之間的視線可能會被建筑物以及樹木遮擋，所以應(yīng)該選取比較多的控制點，保證相鄰兩點能通視，而且我采用了“先整體后局部，先控制后碎步”的基本原則，按照施工測量規(guī)范規(guī)定的

18、精度要求，提高了控制精度和可靠性，而且做到了步步檢核。完全符合精度要求。運用老師所教的知識和同學(xué)們的幫助，十分順利的完成了本次體育館的施工放樣的方案設(shè)計。四、總結(jié) 工程測量學(xué)是高等學(xué)校中測繪工程專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)技術(shù)課。根據(jù)我院測繪工程專業(yè)本科教學(xué)計劃及該課程教學(xué)大綱的要求，學(xué)生在完成工程測量學(xué)理論學(xué)習(xí)后，必須進(jìn)行為期一周的課程設(shè)計。這次課程設(shè)計我選擇的是建筑場地施工控制網(wǎng)的建立及建筑物放樣方案設(shè)計，主要是利用老師所給的太原理工大學(xué)虎峪校區(qū)1：1000的地形圖一份，還有兩個已知控制點C01，C02來完成這次課程設(shè)計，經(jīng)過我的反復(fù)思考，我決定布設(shè)閉合的導(dǎo)線網(wǎng)來完成體育館放樣方案的設(shè)計。因為我覺得我們從大一開始就開始接觸導(dǎo)線網(wǎng)，對導(dǎo)線網(wǎng)的了解要比其他網(wǎng)要更加的深刻，實施起來會比較得心應(yīng)手，而且我覺得導(dǎo)線網(wǎng)的測量過程和計算過程會比較簡單，易于理解，通過查閱資料，知道了施工控制網(wǎng)有控制范圍小，控制點密度大，精度要求高，并且使用頻繁，而且受施工干擾大等特點。在方案實施過程中，我們也遇到了一些問題，最大問題是我在圖上選好點之后，到實地勘察的時候發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)有些點并沒有通視，被數(shù)目遮擋住了，于是經(jīng)過深思熟慮，我打算再加兩個控制點，使得所有控制點都通視了，所以，這就告訴我們在測量過程中