《建筑工程測量》課件-第七章-施工測量的基本方法

建筑工程測量修德勵志

強能善技0102測設的基本工作03建筑工程控制網(wǎng)的布設第七章施工測量的基本工作施工測量概述將設計圖紙上的建筑物或構筑物測設到地面上。進行竣工圖的繪制、竣工總圖的實測。在施工和運營期間對建筑物進行變形觀測。施工測量概述01PART7.1施工測量概述施工測量的內容：施工控制網(wǎng)的建立，即進行施工放樣（測設）；竣工測量；變形觀測等。施工測量的內容1.施工測量的內容：施工控制網(wǎng)的建立，進行施工放樣（測設）；竣工測量；變形觀測等。7.1施工測量概述施工測量的任務2.

（1）將設計圖紙上的建筑物或構筑物測設到地面上。

（2）進行竣工圖的繪制、竣工總圖的實測。

（3）在施工和運營期間對建筑物進行變形觀測。7.1施工測量概述施工測量的原則3.

為了保證建筑物或構筑物在平面位置和高程上都能滿足設計要求，施工測量和測繪地形圖一樣，也要遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的原則，即先在施工現(xiàn)場建立統(tǒng)一的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，然后以此為基準測設出各個建筑物的平面位置和高程。7.1施工測量概述施工測量的精度4.

測設精度的要求取決于建筑物或構筑物的大小、材料、用途和施工方法等因素。一般高層建筑物的測設精度應高于低層建筑物的測設精度，鋼結構廠房的測設精度應高于鋼筋混凝土結構廠房的測設精度，裝配式建筑物的測設精度應高于非裝配式建筑物的測設精度。7.2測設的基本工作已知水平距離的測設7.2.1當測設水平距離小于鋼尺的長度時，將鋼尺的零端與已知起始點A點對齊，沿已知方向AB水平拉緊、拉直和拉平鋼尺，在鋼尺上找到60m刻度在地面上定出P1點，同理再次在地面上定出P2點，則P1和P2點的中點P即為最后所定的點，AP即為所要測設的水平距離。

鋼尺測設水平距離1.7.2測設的基本工作已知水平距離的測設7.2.1當測設水平距離大于鋼尺的長度時，將經(jīng)緯儀安置在A點，對中整平，照準遠處的B點，固定照準部，使望遠鏡視線為已知方向AB，將鋼尺的零點與已知起始點A點對齊，分尺段定出中間各點，最后定出P1點，一邊定線一邊量距，使AP1的水平距離為60m，同理定出P2點，則P1和P2點的中點P即為最后所定的點，AP即為所要測設的水平距離。鋼尺測設水平距離1.7.2測設的基本工作已知水平角的測設7.2.2正倒鏡（盤左、盤右）分中法——較精確的直接法1.如圖：OA為已知方向，欲在O點測設水平角等于設計角值β，標定出水平角的另一個方向OP，測設步驟如下：在O點安置儀器，對中整平。（1）正鏡（盤左）后視A點，水平讀數(shù)置為0°00′00″，順時針方向轉動照準部，當讀數(shù)為設計角β時（若后視A點水平讀數(shù)不為零，則應將β值加上后視讀數(shù)），制動照準部，在前視方向上打一個木樁，并在樁頂標出視線方向上的P′點。（2）倒鏡（盤右），后視A點，配置水平度盤讀數(shù)為0°00′00″，轉動照準部使水平度盤讀數(shù)為β值，擰緊水平制動螺旋，在視線方向定出P″點。（3）兩次所標出的點若不重合，則取正倒鏡的中間位置P為前視方向點。OP即放樣的方向。7.2測設的基本工作圖7-2正倒鏡分中法放樣水平角7.2測設的基本工作已知高程的測設7.2.3地面點高程的測設1.已知高程的測設，就是根據(jù)一個已知高程的水準點將另一個點的設計高程標定在實地上。如圖7-4所示，設A點為已知水準點，高程為HA，B點的設計高程為HB，在A、B兩點之間安置水準儀，先在A點立水準尺，讀得讀數(shù)為a，由此可得儀器視線高程為Hi=HA+a（7-1）要使B點的高程為設計高程HB，則在B點的水準尺上的讀數(shù)應為b＝Hi－HB（7-2）圖7-4水準儀放樣高程7.2測設的基本工作將B點水準尺緊靠B樁，上、下移動水準尺，當讀數(shù)正好為b時，則B尺底部高程即HB。然后在B樁上沿B尺底部做記號，即得設計高程的位置。如欲使B點樁頂高程為HB，可將水準尺立于B樁頂上，當水準儀讀數(shù)小于b時，逐漸將樁打入土中，使尺上讀數(shù)逐漸增加到b，這樣B點樁頂高程就是設計高程HB。圖7-4水準儀放樣高程7.2測設的基本工作【例7-1】【例7-1】設HA＝35.255m，欲使點B的高程HB＝36.000m，將儀器架在A、B兩點之間，在A點上水準尺的讀數(shù)a＝1.587m，試測設B點的位置。【解】7.2測設的基本工作【例7-1】【例7-1】設HA＝35.255m，欲使點B的高程HB＝36.000m，將儀器架在A、B兩點之間，在A點上水準尺的讀數(shù)a＝1.587m，試測設B點的位置?！窘狻績x器視線高程為Hi＝HA+a＝35.255＋1.587＝36.842（m）在B點水準尺上的讀數(shù)應為b＝Hi－HB=36.842-36.000=0.842(m)故當B尺讀數(shù)為0.842m時，在尺底劃線，此線高程為36.000m，即設計高程點B的位置。7.2測設的基本工作當開挖較深的基槽，將高程引測到建筑物的上部時，由于測設點與水準點之間的高差很大，無法用水準尺測定點位的高程，此時應采用高程傳遞法。圖7-5所示為深基坑的高程傳遞，將鋼尺懸掛在坑邊的木桿上，下端掛10kg重錘，放入油桶中，在地面上和坑內各安置一臺水準儀，分別讀取地面水準點A和坑內水準點B的水準尺讀數(shù)a和d，并讀取鋼尺讀數(shù)b和c，則可根據(jù)已知地面水準點A的高程HA，按式（7-3）求得臨時水準點B的高程HB，即HB=HA+a－（b－c）－d（7-3）高程傳遞法2.圖7-5深基坑的高程傳遞7.2測設的基本工作為了進行檢核，可將鋼尺位置變動10～20cm，同法再次讀取四個值。兩次求得的高程相差不得大于3mm。當需要將高程由低處傳遞至高處時，可采用同樣的方法，計算式為HA=HB+d+(b－c)－a（7-4）如圖7-5所示，已知水準點A的高程為HA，深基坑內B的設計高程為HB。測設B點的方法同地面點高程的測設，觀測時兩臺水準儀同時讀數(shù)，坑口的水準儀讀取A點水準尺和鋼尺上的讀數(shù)a和b，坑底水準儀在鋼尺上的讀數(shù)為c。B點所立尺上的前視讀數(shù)d應為d=HA-HB+a－(b－c)（7-5）7.2測設的基本工作圖7-5深基坑的高程傳遞7.2測設的基本工作在實際工作中，標定放樣點的方法較多，可根據(jù)工程精度要求及現(xiàn)場條件來具體確定。土石方工程一般用木樁來標定放樣點高程，或標定在樁頂，或用筆在木樁兩側做記號，并標明高程值；混凝土工程一般用油漆將標記標定在混凝土墻壁或模板上；當標定精度要求較高時，宜在待放樣高程處設圖7-6所示的高度可調標志。圖7-6高度可調標志7.2測設的基本工作測設地面點平面位置的基本方法7.2.4直角坐標法1.當施工場地布設有建筑方格網(wǎng)或彼此垂直的軸線時，可以根據(jù)已知兩條相互垂直的方向線來進行放樣。該方法具有計算簡單、放樣方便等優(yōu)點。如圖7-7所示，施工現(xiàn)場布設有200m×200m的建筑方格網(wǎng)，某廠房的角點1、2、3、4的坐標已知，現(xiàn)以角點1為例說明放樣方法。圖7-7直角坐標法放樣7.2測設的基本工作極坐標法2.極坐標法是根據(jù)水平角和水平距離測設地面點平面位置的方法。如圖7-8所示，P點為欲測設的待定點，A、B為已知點。為將P點測設于地面，首先按坐標反算公式計算測設用的水平距離DAP和坐標方位角αAB、αAP。測設用的水平角為

β=αAP－αAB圖7-8極坐標法放樣點位7.2測設的基本工作例如，用全站儀按極坐標法測設點的平面位置，如圖7-9所示。要測設P點的平面位置，其施測方法如下：將全站儀安置在A點，瞄準B點，然后將控制點A、B的已知坐標及P點的設計坐標輸入全站儀，即可自動算出測設數(shù)據(jù)水平角β及水平距離DAP。測設水平角β，并在視線方向上把棱鏡安置在P點附近的P′點處。設AP′的距離為D′AP，實測D′AP后再根據(jù)D′AP與DAP的差值ΔD=DAP－D′AP進行改正，即得P點。圖7-9全站儀放樣點位7.2測設的基本工作角度交會法3.（1）角度前方交會法。在量距不方便的場合常用角度交會法放樣定位，采用此方法的放樣元素為兩個相交的角度，其值可用已知的三個點的坐標算出，如圖7-10所示，有圖7-10角度前方交會法放樣點位（一）7.2測設的基本工作為了提高精度，有時用兩次角度前方交會放樣同一個點，在圖7-11中，A、B、C為控制點，P為設計位置點。圖7-11角度前方交會法放樣點位（二）7.2測設的基本工作（2）前方交會歸化法放樣點位。如圖7-12（a）所示，A、B為已知點，其坐標已知，待定點P的設計坐標也已知。利用A、B、P三點坐標計算出βa、βb兩個角度值和距離Sa、Sb。圖7-12前方交會歸化法放樣點位7.2測設的基本工作放樣的具體做法如下：①用角度前方交會法直接放樣，在圖紙上適當?shù)牡胤酱桃稽c作為臨時點P′點。②從P′點畫兩條直線，使其夾角為180°－βa－βb，并用箭頭指明P′A及P′B的方向。為此，也可以根據(jù)A、B點與P′(或P)點的坐標差，以縮小的比例尺畫出A、B兩點的位置。③以必要的精度實測∠P′AB和∠ABP′，分別記為β′a、β′b。計算角差值為Δβa=βa－β′aΔβb=βb－β′b7.2測設的基本工作④計算平移量，得⑤作PA、PB兩條線，這兩條線分別平行于P′A和P′B，平行間距分別為εa和εb。參考Δβa和Δβb的正負號決定平行線在哪一側。此兩平行線的交點即P點。⑥將畫好的歸化圖拿到現(xiàn)場，使圖紙上的P′點與實地的P′點重合，P′A和P′B與實地對應線重合，此時P點位置對應的地面點位置即歸化后的P點。將它轉刺到實地，并標記，如圖7-12（b）所示。7.2測設的基本工作距離交會法4.距離交會法是根據(jù)測設的兩段距離交會出點的平面位置，這種方法在場地平坦、量距方便且控制點離測設點不超過一尺段長時，使用較多。如圖7-13所示，A、B為兩個已知點，P為待定點。P點的位置可由控制點A和B的水平距離來確定。先根據(jù)A、B和P點的坐標，計算DAP和DBP，得測設時，分別以控制點A和B為圓心、以DAP和DBP為半徑在地面上畫圓弧，其交點即P點的位置。7.2測設的基本工作圖7-13距離交會法7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設建筑工程控制網(wǎng)的特點與分類7.3.1建筑工程控制網(wǎng)的特點1.（1）控制范圍小，控制點的密度大，精度要求較高。

（2）使用頻繁。（3）受施工干擾大。7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設建筑工程控制網(wǎng)的分類2.建筑工程控制網(wǎng)分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)兩類。平面控制網(wǎng)可以布設成GPS控制網(wǎng)、導線網(wǎng)、建筑方格網(wǎng)和建筑基線四種形式。對于建筑物多為矩形且布置比較規(guī)則和密集的施工場地，可采用建筑方格網(wǎng)。對于地勢平坦且又簡單的小型施工場地，可采用建筑基線。高程控制網(wǎng)一般采用水準測量和三角高程測量。7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設建筑工程的平面控制測量7.3.2施工坐標系與測量坐標系的坐標換算1.施工坐標系也稱為建筑坐標系，其坐標軸與主要建筑物的主軸線平行或垂直，以便用直角坐標法進行建筑物的放樣。施工控制測量的建筑基線和建筑方格網(wǎng)一般采用施工坐標系，而施工坐標系與測量坐標系往往不一致，因此，在施工測量前常常需要進行施工坐標系與測量坐標系的坐標轉換。如圖7-22所示，設XOY為測量坐標系，X′O′Y′為施工坐標系，xO、yO為施工坐標系的原點O′在測量坐標系中的坐標，α為施工坐標系的縱軸O′X′在測量坐標系中的坐標方位角。圖7-22施工坐標系與測量坐標系的轉換7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設若已知P點的施工坐標為（x′P，y′P），則可按式（7-7）將其換算為測量坐標（xP，yP），即（7-7）

若已知P點的測量坐標，則可按式（7-8）將其換算為施工坐標系。（7-8）圖7-22施工坐標系與測量坐標系的轉換7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設建筑基線2.建筑基線是建筑場區(qū)的施工控制基準線。建筑基線可布設成“三點一字形”、“三點L形”、“三點T形”和“四點十字形”，如圖所示，其中虛線框為擬建的建筑物，圓圈為建筑基線點，圓圈之間的直線為建筑基線。（1）建筑基線的布設形式7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設建筑基線（2）建筑基線的布設要求（2）建筑基線應盡可能靠近擬建的主要建筑物，并與其主要軸線平行，以便可以使用比較簡單的直角坐標法進行建筑物的定位。建筑基線上的基線點應不少于三個，以便相互檢核。建筑基線應盡可能與施工場地的建筑紅線相聯(lián)系?；€點位應選在通視良好和不易被破壞的地方，為能長期保存，要埋設永久性的混凝土樁。（1）

（3）

（4）7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設建筑基線（3）建筑基線的測設方法①根據(jù)建筑紅線測設建筑基線。由城市測繪部門測定的建筑用地界定基準線，稱為建筑紅線。如圖7-24所示，AB、AC為建筑紅線，1、2、3為建筑基線點，利用建筑紅線測設建筑基線的方法是：首先，從A點沿AB方向量取d2定出P點，沿AC方向量取d1定出Q點；然后，過P點作AB的垂線，在與垂線垂直的方向上量取d2定出3點，做出標志，以同樣的方法定出2點。用細線拉出直線P3和Q2，兩條直線的交點即1點，做出標志；最后，在1點安置全站儀，精確觀測∠213，其與90°的差值應小于±20″。圖7-24根據(jù)建筑紅線測設建筑基線7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設建筑基線②根據(jù)附近已有控制點測設建筑基線。在新建筑區(qū)，可以利用建筑基線的設計坐標和附近已有控制點的坐標，用極坐標法測設建筑基線。如圖7-25所示，A、B為附近已有控制點，1、2、3為選定的建筑基線點。圖7-25根據(jù)附近已有控制點測設建筑基線7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設建筑方格網(wǎng)3.由正方形或矩形組成的施工平面控制網(wǎng)稱為建筑方格網(wǎng)，或稱矩形網(wǎng)，如圖7-27所示。建筑方格網(wǎng)適用于按矩形布置的建筑群或大型建筑場地。圖7-27建筑方格網(wǎng)7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設建筑基線（1）建筑方格網(wǎng)的布設布設建筑方格網(wǎng)時，應根據(jù)總平面圖上各建筑物、道路及各種管線的布置，結合現(xiàn)場的地形條件來確定。如圖7-27所示，先確定方格網(wǎng)的主軸線AOB和COD，然后再布設方格網(wǎng)。圖7-27建筑方格網(wǎng)7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設建筑基線（2）建筑方格網(wǎng)的測設